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.
- Sistem MKS (meter, kilogram, sekon) yaitu cara menyatakan besaran dengan memakai satuan meter, kilogram, dan sekon.
- 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.
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.