Satuan Standar Internasional Besaran Pokok Panjang, Massa dan Waktu

Pada dasarnya satuan besaran dapat ditentukan secara seimbang. Tetapi hal ini akan menyulitkan atau banyak menimbulkan masalah. Mengapa? Karena satu besaran dapat mempunyai bermacam-macam satuan. Satuan tersebut dapat berbeda antara daerah yang satu dengan daerah yang lain atau antara orang yang satu dengan orang yang lain.

Misalnya, untuk besaran panjang digunakan meter, inci, kaki, hasta, depa dan jengkal. Coba bayangkan bila kamu mengekspor kain dengan satuan depa, padahal negara pengimpor menggunakan satuan inci! Apa yang terjadi? Tentu kamu akan menemui banyak masalah. Oleh karena itu, perlu ditetapkan satuan standar yang dapat berlaku secara umum.

Para ilmuwan mengadakan pertemuan untuk membicarakan sistem satuan yang dapat berlaku secara umum di semua negara. Sistem satuan tersebut harus memenuhi 3 syarat, yakni:

■ Bersifat tetap, artinya satuan tersebut tidak berubah karena pengaruh apapun

■ Bersifat internasional (universal), artinya dapat dipergunakan di semua negara

■ Satuan harus mudah ditiru, agar setiap orang dengan mudah membuat, memperoleh dan menggunakannya sebagai satuan yang serupa.

Pada tahun 1960, diselenggarakan Conference General des Pords et Measures (CGPM) atau Konferensi Internasional yang membahas tentang Berat dan Ukuran yang diselenggarakan di Paris, Prancis. Konferensi tersebut telah menetapkan sistem satuan MKSA (meter, kilogram, sekon, ampere) sebagai satuan internasional (SI). Selain itu juga dikenal sistem satuan CGS (centimeter, gram, sekon).

Selanjutnya pada konferensi ke-24 tahun 1971, telah ditetapkan 3 satuan standar yang lain, yaitu kelvin (K) sebagai satuan suhu, kandela (cd) sebagai satuan intensitas cahaya, dan mol sebagai satuan jumlah zat. Meter, kilogram, sekon, ampere, kelvin, kandela dan mol merupakan satuan dari besaran pokok. Di sini, kamu hanya akan mempelajari tiga satuan pokok yaitu panjang, massa dan waktu.

Standar untuk Satuan Pokok Panjang

Hasil pengukuran besaran panjang biasanya dinyatakan dalam satuan meter, centimeter, milimeter atau kilometer. Satuan besaran panjang dalam SI adalah meter. Apa yang dimaksud dengan panjang 1 meter itu? Pada mulanya satu meter ditetapkan sama dengan panjang sepersepuluh juta (1/10.000.000) dari jarak kutub utara ke khatulistiwa melalui paris.

Kemudian dibuatlah batang meter standar dari campuran Platina-Iridium. Satu meter didefinisikan sebagai jarak dua goresan pada batang ketika bersuhu 0°C. Meter standar ini disimpan di International Bureau of Weights and Measure di Sevres, dekat paris. Meter standar yang terbuat dari campuran Platina-Iridium berbentuk seperti gambar berikut ini.

Batang meter standar dapat berubah dan rusak karena dipengaruhi suhu, serta menimbulkan kesulitan dalam menentukan ketelitian pengukuran. Oleh karena itu, pada tahun 1960 definisi satu meter diubah. Satu meter didefinisikan sebagai jarak 1.650.763,72 kali panjang gelombang sinar jingga yang dipancarkan oleh atom gas krypton-86 dalam ruang hampa pada suatu lucutan listrik.

Dan terakhir pada tahun 1983, International Bureau of Weights and Measures (Badan Internasional Tentang Berat dan Ukuran) menetapkan satu meter standar terbaru yaitu satu meter standar sama dengan jarak yang ditempuh cahaya dalam ruang hampa dalam waktu (1/299.792.458) sekon. Penggunaan kecepatan cahaya ini karena nilainya dianggap selalu konstan.

Satuan panjang lain diturunkan dari meter standar, antara lain:

1 kilometer (km) = 1.000 m = 103 m

1 sentimeter (cm) = 0,01 m = 10-2 m

1 milimeter (mm) = 0,001 m = 10-3 m

Bentuk-bentuk kelipatan dalam satuan seperti contoh di atas digunakan untuk mengubah bilangan agar penulisannya lebih sederhana. Secara lengkap, kelipatan yang biasa digunakan dapat kamu lihat pada tabel berikut ini.

Tabel Sistem Metrik

Angka	Bentuk Baku atau Notasi Ilmiah	Sebutan	Lambang
1 000 000 000 000 000 000	1018	eksa	E
1 000 000 000 000 000	1015	peta	P
1 000 000 000 000	1012	tera	T
1 000 000 000	109	giga	G
1 000 000	106	mega	M
1 000	103	kilo	k
1 00	102	hekto	h
10	101	deka	da
0,1	10-1	desi	d
0,01	10-2	senti	c
0,001	10-3	mili	m
0,000 001	10-6	mikro	μ
0,000 000 001	10-9	nano	n
0,000 000 000 001	10-12	piko	p
0,000 000 000 000 001	10-15	femto	f
0,000 000 000 000 000 001	10-18	atto	a

Masih terdapat satuan panjang selain yang telah ditetapkan menurut SI, yaitu inci, yard, feet (kaki). Satuan ini dapat diubah ke satuan meter sebagai berikut.

1 inci = 3,54 × 10-2 m

1 yard = 91,44 × 10-2 m

1 kaki = 30,48 × 10-2 m

Standar untuk Satuan Pokok Massa

Besaran massa dalam SI dinyatakan dalam satuan kilogram (kg). Pada mulanya para ahli mendefinisikan satu kilogram sebagai massa sebuah silinder yang terbuat dari bahan campuran Platina dan Iridium yang disimpan di Sevres, dekat Paris. Untuk mendapatkan ketelitian yang lebih baik, massa standar satu kilogram didefinisikan sebagai massa satu liter air murni pada suhu 4°C.

Di dalam kehidupan sehari-hari sering terjadi salah kaprah dengan massa suatu benda. Massa adalah kuantitas yang terkandung dalam suatu benda. Misalnya terdapat dua buah kantong plastik (kantong plastik A dan kantong plastik B) dengan catatan ukurannya sama. Kantong plastik A diisi penuh dengan tanah, sedang kantong plastik B diisi penuh dengan kapas.

Apa yang akan kamu rasakan jika kedua kantong plastik itu diangkat? Tentu akan terjadi perbedaan. Ternyata massa sekantong tanah lebih besar daripada massa sekantong kapas. Kesalahan umum biasanya dikatakan berat sekantong tanah lebih besar dibandingkan berat sekantong kapas. Padahal sebenarnya massa dengan berat adalah besaran yang berbeda. Massa adalah besaran pokok sedangkan berat adalah besaran turunan.

Satuan pokok besaran massa dalam SI adalah kilogram. Satuan massa yang lain diturunkan dari satuan kilogram. Untuk lebih jelasanya, perhatikan tabel berikut ini.

Tabel Satuan Massa Diturunkan dari Satuan Kilogram

No	Nama Satuan	Satuan SI	Bentuk Baku
1	Ton	1.000 kg	103 kg
2	Kuintal	100 kg	102 kg
3	Hektogram (ons)	0,1 kg	10-1 kg
4	Dekagram	0,01 kg	10-2 kg
5	Gram	0,001 kg	10-3 kg
6	Miligram	0,000001 kg	10-6 kg
7	Mikrogram	0,000000001 kg	10-9 kg

Standar untuk Satuan Pokok Waktu

Besaran waktu dinyatakan dalam satuan detik atau sekon dalam Sistem Internasional (SI). Pada awalnya, satuan waktu dinyatakan atas dasar waktu rotasi bumi pada porosnya, yaitu 1 hari. Satu detik didefinisikan sebagai (1/26.400) kali satu hari rata-rata. Satu hari rata-rata sama dengan 24 jam = 24 × 60 × 60 = 86.400 detik.

Karena satu hari matahari tidak selalu tetap dari waktu ke waktu, maka pada tahun 1956 para ahli menetapkan definisi baru. Satu sekon standar adalah waktu yang diperlukan oleh atom Cesium−133 untuk bergetar sebanyak 9.192.631.770 kali. Dalam selang waktu 300 tahun hasil pengukuran dengan menggunakan jam atom ini tidak akan bergeser lebih dari satu sekon.

Satuan waktu lain yang biasanya dipakai dalam kehidupan sehari-hari antara lain menit, jam, hari, minggu, bulan, tahun dan abad. Satuan-satuan tersebut apabila diubah ke dalam satuan pokok waktu adalah sebagai berikut.

1 menit = 60 sekon

1 jam = 60 menit = 3.600 sekon

1 hari = 24 jam = 1.440 menit = 86.400 sekon

1 minggu = 7 hari = 7 × 86.400 = 604.800 sekon

1 bulan = 4 minggu = 4 × 604.800 = 2.419.200 sekon

1 tahun = 12 bulan = 12 × 2.419.200 = 29.030.400 sekon

1 abad = 100 tahun = 100 × 29.030.400 = 2.903.040.000