Kumpulan Contoh Soal dan Pembahasan Besaran dan Satuan
Besaran secara umum diartikan sebagai segala sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka. Besaran fisika dapat dibagi menjadi dua kelompok yaitu besaran pokok dan besaran turunan. Besaran pokok merupakan besaran yang satuannya telah ditetapkan terlebih dahulu dan tidak diturunkan dari besaran lain.
Sebaliknya, besaran turunan merupakan besaran yang diturunkan dari satu atau lebih besaran pokok. Besaran yang termasuk besaran pokok adalah panjang, massa, waktu, suhu, kuat arus, intensitas cahaya, dan jumlah zat. Besaran yang termasuk besaran turunan misalnya luas, volume, kecepatan, usaha, energi, daya, dan sebagainya.
Sebaliknya, besaran turunan merupakan besaran yang diturunkan dari satu atau lebih besaran pokok. Besaran yang termasuk besaran pokok adalah panjang, massa, waktu, suhu, kuat arus, intensitas cahaya, dan jumlah zat. Besaran yang termasuk besaran turunan misalnya luas, volume, kecepatan, usaha, energi, daya, dan sebagainya.
Contoh Soal :
- Di bawah ini adalah besaran-besaran dalam fisika :
Yang termasuk ke dalam besaran pokok adalah....1. Massa 3. Usaha 2. Panjang 4. Tegangan Baca JugaA. 1 dan 2 D. 2, 3, dan 4 B. 1, 2, dan 3 E. 1, 3, dan 4 C. 1, 2, dan 4
Pembahasan :Berikut tabel besaran pokok dan satuannya.Besaran Satuan Dimensi Panjang meter (m) L Massa kilogram (kg) M Waktu sekon (s) T Suhu kelvin (K) θ Kuat Arus Listrik ampere (A) I Jumlah Zat mol N Intensitas Cahaya kandela (Cd) J Jadi yang termasuk besaran pokok adalah 1 dan 2.Jawaban : A
Soal Sejenis : Cobalah!
Dari tabel di bawah ini, tentukan pasangan besaran turunan dan satuan yang sesuai.No Besaran Satuan 1 Percepatan m/s 2 Waktu s 3 Kecepatn m/s2 4 Energi kinetik kg (m/s)2 5 Energi potensial Joule - Di bawah ini merupakan kelompok besaran turunan, kecuali ....
A. massa, masa jenis, berat jenis D. usaha, percepatan, daya B. waktu, kecepatan, volume E. suhu, energi kinertik, volume C. panjang, kuat arus, suhu
Pembahasan :
Ingat bahwa ada tujuh besaran yang merupakan besaran pokok yaitu panjang, massa, waktu, suhu, kuat arus, jumlah zat, dan intensitas cahaya. Kelompok yang kesemuanya besaran pokok adalah panjang, kuat arus, dan suhu.Jawaban : C - Besaran yang memiliki dimensi ML-1T-2 adalah ....
A. Gaya D. Tekanan B. Kecepatan E. Usaha C. Percepatan
Pembahasan :
Perhatikan kembali hubungan antara besaran pokok, satuan, dan dimensi berikut ini :Besaran Satuan Dimensi Panjang meter (m) L Massa kilogram (kg) M Waktu sekon (s) T
ML-1T-2 = (massa).(panjang)-1(waktu)-2
⇒ ML-1T-2 = (kg).(m)-1(s)-2
⇒ ML-1T-2 = kg/m.s2
Salah satu cara yang dapat kita lakukan adalah memeriksa satu persatu dimensi besaran yang ada pada opsi. Atau jika sudah hapal biasanya kita akan langsung tahu jawabannya.Besaran Rumus Dimensi Gaya m.a = kg.m/s2 MLT-2 Kecepatan s/t = m/s LT-1 Percepatan a = v/t = m/s2 LT-2 Tekanan F/A = (kg.m/s2)/m2 = kg/m.s2 ML-1T-2 Usaha F.s = (kg.m/s2).m ML2T-2
Dengan demikian ML-1T-2 adalah dimensi dari tekanan.Jawaban : D - Banyaknya air yang mengalir dalam satuan waktu memiliki dimensi ....
A. L3T-1 D. L2T-1 B. L3T E. LT-1 . C. L2T
Pembahasan :
Banyaknya air yang mengalir dalam sataun waktu meupakan pengertian dari debit aliran air yang secara matematis dapat ditulis sebagai berikut :
Q = V/t
Perhatikan bahwa volume merupakan besaran turunan dari panjang dengan satuan meter kubik (m3 = L3). Karena t adalah waktu (s = T), maka jawaban yang mungkin adalah A dan B. Selanjutnya kita perhatikan kembali rumus debit :
Q = V/t
⇒ Q = m3/s
⇒ Q = L3/T
Jadi, dimensi dari debit adalah [L]3[T]-1.Jawaban : A - Besaran dan satuan yang memiliki dimensi ML2T-1 adalah ....
A. enegi kinetik = Joule D. daya = Watt B. usaha = Joule E. konstanta Planck = J.s C. momentum = kg m/s
Pembahasan :
Mengetahui dimensi suatu besaran sangat berguna bagi kita terlebih ketika kita lupa rumus besaran tersebut. Misalnya kita hendak menghitung besar enegi kinetik tetapi lupa rumusnya, dengan menggunakan dimensi kita dapat melihat gambaran rumus tersebut.
ML2T-1 = (massa).(panjang)2.(waktu)-1
⇒ ML2T-1 = (kg).(m)2.(s)-1
⇒ ML2T-1 = kg.m2/s
⇒ ML2T-1 = (kg.m2/s2).s
⇒ ML2T-1 = J.s
J.s adalah satuan untuk konstanta Planck.Jawaban : E
Contoh Soal :
- Perhatikan tabel di bawah ini!
No Besaran Satuan 1 Percepatan m/s 2 Waktu s 3 Kecepatn m/s2 4 Energi kinetik kg (m/s)2 5 Energi potensial Joule
Pasangan besaran turunan dan satuan yang sesuai adalah ....A. 1, 2, dan 3 D. 3 dan 4 B. 1, 2, dan 4 E. 4 dan 5 C. 2, 3, dan 4
Pembahasan :
Berikut tabel besaran pokok dan satuannya.Besaran Satuan Dimensi Panjang meter (m) L Massa kilogram (kg) M Waktu sekon (s) T Suhu kelvin (K) θ Kuat Arus Listrik ampere (A) I Jumlah Zat mol N Intensitas Cahaya kandela (Cd) J
Berdasarkan tabel besaran pokok di atas tentulah opsi A,B, dan C tidak benar karena baris no 2, waktu merupakan besaran pokok. Dengan begitu opsi yang mungkin benar adalah opsi D dan E. Berikut diuraikan data tabel no 3, 4, dan 5.No Besaran Rumus Satuan 3 Kecepatan v/t m/s 4 Energi kinetik ½mv2 kg (m/s)2 = Joule 5 Energi Potensial m.g.h Joule
Jadi, pasangan yang sesuai adalah no 4 dan 5.Jawaban : E - Di bawah ini merupakan kelompok besaran turunan dan besaran pokok.
Pasangan besar turunan dan besaran pokok yang sesuai, yang merupakan asal dari besaran turunan tersebut adalah ...No Besaran Turunan Besaran Pokok 1 Kecepatan panjang dan waktu 2 Gaya massa, panjang, dan waktu 3 Percepatan massa, panjang, dan waktu 4 Energi kinetik massa, panjang, dan waktu 5 Daya massa dan waktu A. 1 dan 2 D. 2, 3, dan 4 B. 1, 2, dan 3 E. 3, 4, dan 5 C. 1, 2, dan 4
Pembahasan :
Kita dapat melihat hubungan antara besaran turunan dengan besaran pokok melalui rumus atau dimensi. Berdasarkan rumusnya, berikut tabel hubungan besaran pokok dan turunan :No Besaran Turunan Rumus Besaran Pokok 1 Kecepatan v = s/t panjang dan waktu 2 Gaya F = m.a = m.s/t2 massa, panjang, dan waktu 3 Percepatan a = v/t = s/t2 panjang dan waktu 4 Energi kinetik Ek = ½mv2 = ½m(s/t)2 massa, panjang, dan waktu 5 Daya P = W/t = m.s2/t3 massa, panjang, dan waktu
Berdasarkan tabel di atas, maka pasangan yang sesuai adalah nomor 1, 2, dan 4.Jawaban : C - Besaran yang memiliki dimensi M-1L3T-2 adalah ....
A. Gaya D. Tekanan B. Usaha E. Konstanta Gravitasi C. Percepatan
Pembahasan :
Perhatikan kembali hubungan antara besaran pokok, satuan, dan dimensi berikut ini :Besaran Satuan Dimensi Panjang meter (m) L Massa kilogram (kg) M Waktu sekon (s) T
M-1L3T-2 = (massa)-1.(panjang)3(waktu)-2
⇒ M-1L3T-2 = (kg)-1.(m)3(s)-2
⇒ M-1L3T-2 = m3/s2kg
⇒ M-1L3T-2 = m/s2 .m2/kg
⇒ M-1L3T-2 = (m/s2.kg).m2/kg2
⇒ M-1L3T-2 = (a.m).(r)2/(m)2
⇒ M-1L3T-2 = F.r2/m1.m2
⇒ M-1L3T-2 = G
F.r2/m1.m2 merupakan rumus ketetapan gravitasi G.Jawaban : E - Di antara besaran berikut ini, yang bukan besaran vektor adalah .....
A. Kelajuan D. Momentum B. Kecepatan E. Perpindahan C. Gaya
Pembahasan :
Berdasarkan nilai dan arahnya, besaran terdiri dari dua jenis yaitu besaran vektor dan besaran skalar. Besaran vektor adalah besaran yang memiliki nilai dan arah, sedangkan besaran skalar adalah besaran yang hanya memiliki nilai. Berikut tabel data beberapa besaran vektor dan besaran turunan:Besaran Vektor Besaran Skalar Perpindahan Jarak Kecepatan Kelajuan Gaya Volume Momentum Waktu Momen Gaya Massa
Dari tabel di atas, maka yang bukan besaran vektor adalah kelajuan. Kelajuan merupakan besaran skalar yang hanya mempunyai nilai saja.Jawaban : A - Tiga buah vektor A, B, dan C terlihat seperti gambar di bawah ini. Berdasarkan arahnya, maka pernyataan yang benar adalah ....
A. A + B = C D. A + B = 2C B. B + C = A E. A + C = 2B C. A + C = B
Pembahasan :
Perhatikan arah tanda panah yang menyatakan arah vektor . A, B, dan C menuju satu titik ujung (bagian yang terdapat anak panah atau segitiga). Dilihat dari pangkal ke ujung, maka hubungan yang benar adalah A + B = C.
Logikanya seperti ini, anggap kita berjalan dari pangkal A ke pangkal B kemudian dari pangkal B berjalan ke ujung B. Besar perpindahan yang kita lalui adalah jarak dari pangkal A ke ujung B yang sama dengan besar vektor C.Jawaban : A
Tags:
fisika
