Besaran Turunan Fisika Lengkap + Contoh, Rumus, Satuan dan Dimensinya

Halo sobat pembelajar sekalian, kali ini Inspirilo akan menyajikan pembahasan tentang besaran turunan. Pengetahuan tentang besaran ini tentunya sangat penting untuk diketahui, khsusunya bagi seorang yang memang bergelut dalam bidang fisika. Baik itu praktisi, pengajar maupun pelajar. Karena bisa dibilang pengetahuan tentang besaran ini ada pondasi untuk memperkuat dan mempermudah pemahaman dalam mengerjakan beragam rumus dan soal fisika nantinya.

Sesuai dengan namanya, Pengertian dari besaran turunan itu sendiri adalah besaran fisika yang diturunkan dari satu ataupun lebih Besaran Pokok. Nah jadi sobat juga perlu tahu bahwa selain besaran turunan, juga ada istilah lain yang tidak kalah pentingnya yaitu besaran pokok. Baca lebih lanjut.

Secara mendasar perbedaan dari besaran pokok dan besaran turunan adalah sebagai berikut:

Besaran pokok satuannya telah terlebih dahulu ditetapkan dan tidak diturunkan. Dan besaran turunan merupakan besaran yang bisa diturunkan (dibuat hasil turunannya) dari besaran pokok.

Baca penjelasan mengenai contoh besaran pokok di postingan sebelumnya.

Contoh besaran turunan

Maksud kata ‘diturunkakan’ di sini merupakan penguraian besaran. Misal dalam contoh besaran Luas merupakan hasil dari turunan (hasil kali) 2 besaran panjang (p x l).

Contoh besaran turunan lainnya yakni Volume. Volume termasuk ke dalam besaran turunan karena merupakan hasil kombinasi / perkalian dari tiga besaran panjang. Jika diuraikan dalam rumus, ketiga besaran panjang tersebut yakni (panjang, lebar dan tinggi) dengan satuan m (meter).

Dengan demikian, secara sederhana dapat disimpulkan bahwa besaran turunan adalah besaran yang elemennya terdiri dari beberapa besaran pokok.

Dalam Fisika ada banyak sekali contoh besaran turunan. Dan di artikel kali ini akan disajikan pengenalan tentang contoh besaran turunan fisika secara lengkap, disertai rumus dan Dimensinya. Tentang dimensi besaran turuan, ada pembahasannya di bagian bawah.

Berikut tabel daftar lengkap besaran turunan. Sebagai penjelas, disajikan juga uraian singkat mengenai masing-masing jenis besaran di bagian bawah.

Tabel besaran turunan

• Besaran Luas (L) dan rumus + satuannya

Memiliki lambang (L). Besaran ini salah satu yang paling sederhana dan sering digunakan.

Rumusnya adalah (L=pxl). Yang mana p termasuk besaran panjang (dengan satuan meter) dan l juga termasuk besaran panjang (m).

Jadi hasil perkalian keduanya menghasilkan satuan meter persegi (m²).

Besaran luas ini adalah hasil turunan dari dua besaran panjang. Yang jika dijabarkan yaitu terdiri dari panjang dan lebar.

Rumus dan satuan besaran luas

• Besaran Volume (V) dan rumusnya

Volum termasuk besaran turunan karena merupakan hasil kombinasi perkalian 3 besaran panjang (pokok).

Rumus volume adalah V= p x l x t. Yang ketiganya sama=sama memiliki satuan meter (m). Sehingga hasil perkaliannya menghasilkan satuan besaran volume yaitu meter kubik (m³).

Besaran Volume diturunkan dari 3 besaran panjang, dengan penjabaran : panjang, lebar juga tinggi.

• Besaran turunan – Kecepatan (v)

Kecepatan atau kelajuan dilambangkan dengan (v). Merupakan hasil turunan hasil besaran panjang/jarak (s) dengan satuan meter dibagi waktu tempuh (t) dengan satuan (sekon).

Sehingga menghasilkan rumus fisika v=s/t. Dan praktis, satuan kecepatan yang dihasilkan adalah meter per sekon atau (m/s=ms^-1)

Jadi kecepatan adalah besaran turunan dari 2 besaran, yaitu satu besaran panjang (jarak) dengan satuan meter (m). Dan yang kedua yaitu besaran waktu dengan satuan sekon/detik.

• Percepatan (a) – Satuan dan rumusnya

Percepatan atau perlajuan dengan lambing (a)adalah besaran hasil turunan dari besaran kecepatan (m/s) dibagi waktu (s). Sehingga rumus yang dihasilkan adalah a=v/t.

Dan satuan yang dihasilkan dari pembagian tersebut adalah meter per sekon kuadrat (m/s²=ms^-2).

Kesimpulan: Percepatan diturunkan dari satu besaran panjang dan dua bearan waktu.

• Besaran Masa  jenis (ρ)

Masa jenis adalah besaran hasil turunan dari besaran massa (kg) dibagi besaran Volume (m³).  Jadi rumus fisika yang dihasilkan adalah ρ=m/V. Dan satuan nya adalah ‘kilogram per meter kubik’ (kg/m³).

Jadi masa jenis diturunkan dari satu besaran masa (kg) dan tiga besaran panjang (m³).

• Besaran Gaya (F) – Rumus dan satuannya

Gaya (F) merupakan besaran turunan hasil kali antara masa (m) dengan percepatan (a). Dan seperti telah dibahas di atas, percepatan (a) adalah hasil turunan dari besaran kecepatan (v) dan besaran waktu (t) dengan satuan akhir yaitu (m/s²⁾.

Jadi rumus/persamaan fisika yang dihasilkan adalah F=m x a.

Sehingga satuan dari Gaya adalah kilogram meter persekon kuadrat (kg m/s²). Yang kemudian disebut dengan satuan Newton (N)

Jadi Gaya (F) itu diturunkan dari satu jenis besaran masa, satu besaran panjang dan satu besaran waktu.

• Usaha (W)

Usaha (W) adalah besaran hasil turunan perkalian antara Gaya (F) dengan Perpindahan (x). Jadi rumus yang dihasilkan adalah W=F.x.  Gaya (F) memiliki satuan (kg m/s²). Dan perpindahan dengan satuan meter. Jadi satuannya adalah kgm(s)-² * (m) = kg(m)2(s)-². Yang kemudian dikenal dengan satuan Joule (J).

• Muatan listrik (Q)

Besara muatan listrik, dilambangkan dengan (Q) merupakan hasil perkalia besaran kuat arus listik (I) dengan satuan A (amphere) dengan besaran waktu (t) dengan satuan sekon (s).

Sehingga rumus fisika yang dihasilkan untuk Muatan Listrik adalah Q=l . t. Dan satuan yang dihasilkan adalah Amphere Sekon (A.s). Satuan ini kemudian disebut dengan satuan Coloumb (C).

• Molaritas Zat (M)

Molaritas zat, dilambangkan dengan (M) dapat diturunkan dari besaran mol zat (N) dan besaran Volume. Sehingga menghasilkan rumus M=N/V

• Besaran Energi potensial

Merupakan hasil turunan dari perkalian besaran masa, percepatan dan tinggi. Besaran masa (m) dengan satuan kg, percepatan (a) dengan satuan m/s^2.  Dan tinggi, yang termasuk besaran panjang dengan satuan meter (m). Maka rumus dan satuan yang dihasilkan adalah sebagai berikut.

• Frekuensi (f)

Frekuensi juga termasuk kelompok besaran turunan yang menyatakan jumlah pergerakan/getaran atau putaran ulang per peristiwa dalam satuan detik. Memiliki satuan Hertz. Kita bisa mengukur waktu antara dua buah kejadian / peristiwa (kemudian disebut periode (T)). Kemudian menghitung frekuensi sebagai kebalikan dari periode. Sehingga dihasilkan rumus dan satuan besaran frekuensi sebagai berikut.

• Besaran Tekanan (T)

Berikutnya adalah besaran Tekanan. Dilambangkan dengan (T), merupakan hasil turunan dari bearan Gaya (F) berbanding Luas penampang per satuan (A). Gaya memiliki satuan kg m/s²  dan Luas memiliki satuan (m²) . Maka rumus dan satuan dari besaran tekanan adalah sebagai berikut.

• Daya (P)

Besaran Daya (P) adalah hasil turunan dari besaran usaha (W) berbanding / dibagi besaran waktu (t). Dengan satuannya masing-masing, maka rumus dan satuan Daya (P) yang didapat adalah sebagai berikut.

Note: 

Yang perlu diperhatikan adalah dalam satu jenis besaran yang sama terkadang terdapat istilah yang berbeda. Cotohny pada besaran panjang, pada penerapannya kita akan mengenal panjang, lebar dan tinggi. Namun kendati demikian, ketiganya tersebut merupakan termasuk jenis besaran yang sama, yakni besaran panjang dengan satuan meter (m).

Adapun kita bisa mengetahui nilai dari suatu besaran itu dengan menggunakan alat ukur. Misal untuk mengetahui nilai besaran panjang, kita bisa menggunakan alat berupa mistar/jidar, meteran, dan lainnya. Untuk besara massa, kita bisa gunakan alat ukur berupa timbangan.

Tabel Besaran Turunan Lengkap + Dimensi

Besaran turunan itu sebenarnya banyak sekali. Di atas hanya sedikit contoh yang seringkali muncul dan digunakan. Pada penerapannya ada banyak besaran turunan seperti sudut, percepatan sudut, momentum, muatan, gaya gerak listrik, kalor, Energi, medan magnet, energy, Daya, Kalor jenis, Hambatan, tekanan dan lai-lainnya.

Berikut saya sajikan daftar/tabel besaran turunan lengkap. Disertai dimensinya.

Nah itulah penjelasan tentang besaran turunan lengkap dengan pembahasan satuan dan rumusnya. Di kolom paling kanan dari tabel besaran turunan di atas ada istilah dimensi. Apa itu dimensi dalam kaitannya dengan besaran turunan fisika? Baik, mari kita bahas di bawah ini.

Dimensi Besaran Turunan

Di atas kita telah mengenal contoh-contoh besaran turunan yang sering digunakan. Di bagian ini kita akan membahas tentang Dimensi besaran turunan. Apa itu dimensi? Istilah Dimensi dalam besaran ini adalah penggambaran suatu bentuk besaran turunan dalam besaran-besaran pokok sebagai penyusunnya. Ditulis dengan penggunaan kurung siku buka tutup yang mengapit simbol dimensinya -> ( [ ) dan ( ] )

Sehingga untuk mengetahui dimensi dari suatu besaran turunan, terlebih dahulu kita harus tahu dimensi dari besaran pokoknya dulu. Berikut adalah table dimensi besaran Pokok yang terdiri dari 7 jenis besaran.

Tabel Dimensi Besaran pokok

Dengan berpedoman pada tabel dimensi besaran poko di atas, ktia bisa dengan mudah dalam menentukan dimensi besaran turunan yang dicari.

Contoh:

Besaran Kecepatan (v). Telah dibahas sebelumnya bahwa besaran kecepatan (v) adalah hasil turunan antara perpindahan/jarak (s) dibagi waktu (t). Maka untuk menentukan dimensinya gampang saja. Caranya adalah sebagai berikut:

Contoh lainnya yaitu besaran Percepatan (a). Percepatan adalah hasil turunan antara besaran kecepatan (v) dibagi dengan waktu tempuh (t). Maka untuk mencari dimensinya, dimensi kecepatan dibagi dengan dimensi waktu. Lebih jelasnya lihat cara berikut:

Fungsi Dimensi Besaran Turunan

Lebih dari itu, fungsi dimensi besaran adalah juga sebagai media untuk memeriksa kebenaran dari sebuah persamaan fisika. Kegiatan mengecek kebenaran suatu besaran turunan ini disebut juga dengan istilah Analisa Dimensional. Dengan melakukan Analisa Dimensional, kita bisa menjabarkan dan menganalisis benar atau tidaknya sebuah persamaan.

Adapun aturannya itu terdiri dari 2 poin:

• Dimensi pada ruas kanan itu sama dgn dimensi pada ruas kiri
• Masing-masing suku memiliki dimensi yang sama

Contoh Soal 1

Bila sebuah benda bergerak diperlambat dgn perlambatan (a) tetap terhadap kecepatan awal v₀. Benda tersebut kemudian menempuh jarak sejauh S. Dengan situasi tersebut, maka akan berlaku persamaan V₀²=2aS.

Buat analisa dimensional untuk membuktikan bahwa persamaan di atas adalah benar!

Penyelesaian: Analisa dimensional

Analisa Dimensional:

• Kecepatan awal v₀ = m/s >>  dimensi [v₀] = [L][T]^-1
• Percepatan      a = m/s²  >> dimensi [a]  = [L][T]^-2
• Jarak Tempuh S = m  >> dimensi [S]  = [L]
• Persamaan : V₀²=2aS

Masukkan dimensi masing-masing besaran ke persamaan:

Hasilnya kedua ruas, baik yang kiri maupun yang kanan menghasilkan dimensi yang sama. Sehingga dapat disimpulkan bahwa persamaannya adalah benar.

Contoh Soal 2

Dalam bab perubahan momentum, berlaku persamaan : Perubahan momentum adalah sama dengan Hasil antara Gaya (F) dikalikan selang waktu (t).

Buat analisa dimensional yang menyatakan bahwa persamaan tersebut benar!

Persamaan:

Penyelesaian:

Hasil dimensi ruas kiri dan kanan menunjukkan persamaan. Itu artinya persamaan di atas adalah benar.

Penutup

Nah itulah artikel pembahasan fisika mengenai besaran turnan. Lengkap dengan penjelasan rumus, satuan dan dimensi. Semoga bisa bermanfaat bagi sobat pembelajar dan pembaca Inspirilo sekalian. Mohon koreksi jika dalam penyampaian artikel pembelajaran ini memuat kesalahan. Bisa sampaikan melalui form komentar di bawah ini.

Sekian dulu untuk kali ini. Terima kasih. Salam.