Jumat, 08 Februari 2013

Sistem Satuan Internasional (SI)

Sistem Satuan Internasional – Masalah penggunaan satuan dalam pengukuran di depan sudah dialami manusia sejak dulu. Di sekitar kita, masih sering dijumpai orang yang mengukur panjang benda dengan satuan jengkal atau depa. Tidak di sini saja, di tempat-tempat lain juga terjadi demikian. Bahkan, untuk menyatakan panjang di Inggris dan Amerika Serikat masih digunakan satuan kaki (feet) . Hasil pengukuran menggunakan satuan depa, jengkal, dan kaki berbeda-beda antara orang yang satu dengan orang lain. Dengan alasan itulah maka depa, jengkal, dan langkah kaki tidak bisa dijadikan standar pengukuran panjang.
Untuk mengatasi permasalahan tersebut, sejak tahun 1960 telah digunakan Sistem Satuan Internasional yang disingkat SI, yang dalam bahasa Inggris disebut International System of Unit atau dalam bahasa Perancis le System International d’unites. Sistem ini merupakan hasil kesepakatan dari CGPM (Conference General des Poids et Measures) di Paris, Perancis.
Sistem Internasional (SI) dibagi menjadi dua sistem, yaitu sistem MKS dan CGS.
  1. Sistem MKS (meter, kilogram, sekon) yaitu cara menyatakan besaran dengan memakai satuan meter, kilogram, dan sekon.
  2. Sistem CGS (centi, gram, sekon) yaitu cara menyatakan besaran dengan memakai satuan centimeter, gram, dan sekon.
1. Standar Satuan Panjang
Dalam satuan internasional, standar satuan panjang adalah meter. Berdasarkan sejarahnya, satu meter didefinisikan sebagai sepersepuluh juta kali jarak khatulistiwa dengan kutub utara sepanjang meridian yang melewati Paris. Namun, jarak ini selalu berubah dengan adanya pemampatan yang diakibatkan oleh gerak rotasi bumi. Kemudian, dibuatlah meter standar yang terbuat dari campuran platina-iridium yang tersimpan di Sevres dekat Paris, Perancis. Perhatikan Gambar 1.2.
img1
Gambar 1.2 Meter standar yang terbuat dari campuran platina iridium yang disimpan di Sevres dekat Paris.
Perkembangan selanjutnya, para ahli juga menilai meter standar tersebut kurang teliti, mudah berubah, dan sulit didapatkan. Untuk itu, diperlukan meter standar dengan nilai yang tetap. Pada tahun 1960 ditetapkan satu meter standar sebagai berikut.
1 meter standar = panjang gelombang yang dihasilkan oleh gas Kripton berwarna merah jingga untuk bergetar 1.650.763,73 kali.
2. Standar Satuan Massa
Satuan untuk massa adalah gram. Standar satuan massa adalah sebuah silinder platina iridium yang disimpan di Lembaga Berat dan Ukuran Internasional, dan sebagai perjanjian internasional disebut sebagai massa sebesar 1 kilogram. Standar sekunder dikirimkan ke laboratorium standar di pelbagai negara yang massanya telah ditentukan dengan menggunakan teknik neraca berlengan sama. Dalam skala atomik, kita memiliki standar massa kedua. Standar massa ini adalah massa atom C12 yang diberikan harga tepat sebesar 12 satuan massa atom terpadu (unified atomic mass unit) disingkat u dengan
1 u = 1,667 × 10-27 kg.
3. Standar Satuan Waktu
Satuan untuk waktu adalah sekon. Pada awalnya, standar waktu yang digunakan adalah perputaran bumi pada porosnya (rotasi). Karena perputaran ini tidak tetap, maka diambil rata-ratanya. Berdasarkan rotasi rata-rata ini ditetapkan bahwa satu sekon adalah 1/86.400 hari matahari rata-rata. Dalam pengamatan ahli astronomi, waktu ini kurang tepat karena adanya pergeseran. Pada tahun 1967 digunakan standar waktu yang diukur berdasarkan getaran atom cesium-133. Standar waktu yang didasarkan pada getaran atom cesium ini diterima sebagai standar internasional oleh Konferensi Umum mengenai Berat dan Ukuran ketiga belas.
1 sekon didefinisikan sebagai waktu yang diperlukan atom cesium-133 untuk bergetar sebanyak 9.192.631.770 kali.
4. Standar Satuan Suhu
Suhu atau temperatur menyatakan derajat atau tingkatan panas suatu benda. Kalian pastinya pernah mendengar, bahkan mengetahui pelbagai jenis termometer. Termometer adalah alat untuk mengukur suhu suatu benda. Satuan suhu dinyatakan dengan derajat, baik derajat Celcius (oC), Fahrenheit (oF), Reamur (oR), dan Kelvin (K), tergantung pada jenis termometer yang kalian gunakan. Dalam fisika, satuan suhu yang sering dipakai adalah Kelvin (K).
5. Standar Satuan Kuat Arus Listrik
Kuat arus listrik menyatakan jumlah muatan listrik yang melewati suatu penghantar (konduktor) setiap satuan waktu. Satuan kuat arus listrik adalah ampere. Kuat arus listrik dikatakan 1 ampere jika muatan sebesar 1 coloumb mengalir dalam kawat konduktor setiap sekon. Berdasarkan Hukum Ohm, 1 ampere adalah besar kuat arus listrik yang mengalir pada kawat konduktor dengan hambatan 1 ohm dan beda potensial 1 volt. Sementara itu, berdasarkan terjadinya gaya Lorentz, 1 ampere adalah kuat arus listrik pada dua kawat sejajar yang berjarak 1 m dan menyebabkan gaya Lorentz sebesar 2 × 10-7 N, dan kedua arus searah.
6. Standar Satuan Banyak mol Zat
Molekul zat merupakan bagian terkecil dari suatu zat yang masih memiliki sifat zat tersebut. Satuan untuk banyak molekul zat adalah mol (mole). 1 mol menyatakan jumlah partikel dalam suatu zat yang sama jumlahnya dengan banyaknya partikel dalam 12 gram atom C-12 (karbon-12). Jumlah partikel/atom dalam 12 gram atom C-12 adalah 6,02 × 1023 partikel. Jumlah partikel atau atom ini disebut tetapan Avogadro dan dinyatakan dengan huruf L.
7. Standar Satuan Intensitas Cahaya
Intensitas cahaya adalah banyaknya fluks cahaya yang menembus bidang setiap satuan sudut ruang. Satuan intensitas cahaya adalah kandela. Jika benda hitam seluas 1 m2 pada suhu titik lebur platina (1.773oC) memancarkan cahaya tegak lurus bidang, intensitas cahaya yang terjadi sebesar 6 × 105 kandela. Kandela menyatakan energi cahaya per waktu (daya) setiap satu satuan sudut ruang.