7 Besaran Turunan Fisika: Pengertian & Contoh

Dalam dunia fisika, kita mengenal dua jenis besaran, yaitu besaran pokok dan besaran turunan. Besaran pokok merupakan besaran dasar yang satuannya telah ditetapkan secara internasional dan tidak diturunkan dari besaran lain. Sedangkan besaran turunan adalah besaran yang satuannya diturunkan dari besaran pokok. Pemahaman tentang besaran turunan sangat penting karena hampir semua pengukuran dan perhitungan dalam fisika melibatkan besaran-besaran ini. Tanpa pemahaman yang baik tentang besaran turunan, kita akan kesulitan dalam menganalisis dan memecahkan berbagai permasalahan fisika.

Artikel ini akan membahas tujuh besaran turunan yang umum dipelajari dalam fisika, lengkap dengan penjelasan, rumus, dan contoh aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari. Dengan memahami besaran turunan ini, Anda akan memiliki landasan yang kuat untuk mempelajari konsep-konsep fisika yang lebih kompleks. Mari kita mulai menjelajahi dunia menarik dari besaran turunan!

1. Luas

Luas merupakan besaran turunan yang menyatakan ukuran suatu bidang dua dimensi. Satuan SI untuk luas adalah meter persegi (m²). Luas dapat dihitung dengan berbagai rumus, tergantung pada bentuk bidang yang diukur. Misalnya, untuk persegi, luasnya adalah sisi x sisi, sedangkan untuk lingkaran, luasnya adalah πr² (dengan r adalah jari-jari).

Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering berinteraksi dengan konsep luas. Contohnya, ketika kita menghitung luas lantai untuk menentukan jumlah keramik yang dibutuhkan, menghitung luas lahan pertanian, atau bahkan menghitung luas permukaan suatu benda.

2. Volume

Volume merupakan besaran turunan yang menunjukkan besarnya ruang tiga dimensi yang ditempati oleh suatu benda. Satuan SI untuk volume adalah meter kubik (m³). Rumus perhitungan volume berbeda-beda tergantung pada bentuk benda. Untuk kubus, volume = sisi³, sedangkan untuk balok, volume = panjang x lebar x tinggi.

Aplikasi volume dalam kehidupan sehari-hari sangat luas, mulai dari menghitung volume air dalam sebuah wadah, menghitung volume bahan bakar dalam tangki, hingga menghitung volume udara dalam ruangan. Konsep volume juga penting dalam berbagai bidang seperti arsitektur, teknik sipil, dan industri.

3. Kecepatan

Kecepatan adalah besaran turunan yang menyatakan seberapa cepat suatu benda berpindah tempat. Kecepatan merupakan besaran vektor, yang artinya memiliki nilai dan arah. Satuan SI untuk kecepatan adalah meter per sekon (m/s). Rumus kecepatan adalah jarak/waktu.

Kecepatan sangat relevan dalam kehidupan sehari-hari, contohnya kecepatan kendaraan bermotor, kecepatan aliran air sungai, atau kecepatan angin. Pengukuran kecepatan penting untuk memastikan keselamatan dan efisiensi dalam berbagai aktivitas.

4. Percepatan

Percepatan adalah besaran turunan yang menunjukkan perubahan kecepatan suatu benda terhadap waktu. Sama seperti kecepatan, percepatan juga merupakan besaran vektor. Satuan SI untuk percepatan adalah meter per sekon kuadrat (m/s²). Rumus percepatan adalah perubahan kecepatan/waktu.

Percepatan berperan penting dalam berbagai fenomena fisika, seperti gerak jatuh bebas, gerak parabola, dan gerak melingkar. Dalam kehidupan sehari-hari, kita dapat merasakan percepatan ketika kita mengendarai mobil yang sedang direm atau dipercepat.

5. Gaya

Gaya adalah besaran turunan yang menyebabkan suatu benda mengalami perubahan kecepatan atau perubahan bentuk. Gaya merupakan besaran vektor. Satuan SI untuk gaya adalah Newton (N), yang setara dengan kg.m/s². Hukum Newton tentang gerak menjelaskan hubungan antara gaya, massa, dan percepatan.

Gaya sangat penting dalam berbagai aspek kehidupan, mulai dari mengangkat benda, mendorong benda, hingga menahan beban. Pemahaman tentang gaya penting dalam berbagai bidang seperti teknik mesin, konstruksi, dan otomasi.

6. Usaha

Usaha merupakan besaran turunan yang menunjukkan besarnya energi yang diberikan pada suatu benda untuk memindahkannya sejauh tertentu. Satuan SI untuk usaha adalah Joule (J), yang setara dengan N.m. Usaha merupakan perkalian antara gaya dan perpindahan.

Usaha berperan penting dalam berbagai aplikasi, seperti menghitung energi yang dibutuhkan untuk mengangkat beban, menghitung energi yang dikeluarkan untuk memindahkan suatu benda, dan menganalisis efisiensi suatu mesin.

7. Daya

Daya adalah besaran turunan yang menyatakan laju perubahan energi atau laju usaha yang dilakukan. Satuan SI untuk daya adalah Watt (W), yang setara dengan J/s. Rumus daya adalah usaha/waktu.

Daya digunakan untuk mengukur seberapa cepat suatu mesin atau sistem melakukan usaha. Contoh aplikasi daya dalam kehidupan sehari-hari adalah daya listrik yang digunakan peralatan rumah tangga, daya mesin kendaraan bermotor, dan daya output sebuah generator.

7.1. Hubungan antara Besaran Pokok dan Turunan

Penting untuk memahami bahwa besaran turunan selalu diturunkan dari besaran pokok. Sebagai contoh, kecepatan (besaran turunan) diturunkan dari besaran pokok panjang dan waktu. Dengan demikian, pemahaman yang mendalam tentang besaran pokok merupakan prasyarat untuk memahami besaran turunan.

Hubungan ini divisualisasikan dalam rumus-rumus besaran turunan. Rumus tersebut menunjukkan bagaimana besaran turunan dirumuskan berdasarkan besaran pokok dan satuan-satuannya.

7.2. Penggunaan Satuan Internasional (SI)

Penggunaan satuan SI sangat penting untuk memastikan konsistensi dan kemudahan dalam perhitungan fisika. Sistem SI memudahkan komunikasi ilmiah internasional karena semua ilmuwan menggunakan satuan yang sama.

Konversi satuan dari sistem yang berbeda menjadi SI juga penting untuk memudahkan perbandingan hasil pengukuran dan perhitungan.

7.3. Aplikasi dalam Kehidupan Sehari-hari

Besaran turunan bukan hanya konsep abstrak dalam fisika, tetapi juga diterapkan secara luas dalam kehidupan sehari-hari. Dari menghitung luas ruangan hingga mengukur kecepatan kendaraan, pemahaman tentang besaran turunan sangatlah praktis.

Dengan memahami konsep ini, kita bisa lebih tepat dalam melakukan perencanaan, pengukuran, dan pemecahan masalah dalam berbagai konteks.

Kesimpulan

Memahami besaran turunan merupakan kunci penting dalam mempelajari fisika. Tujuh besaran turunan yang telah dijelaskan di atas – luas, volume, kecepatan, percepatan, gaya, usaha, dan daya – merupakan sebagian kecil dari banyak besaran turunan yang ada. Masing-masing memiliki peran penting dalam menjelaskan fenomena alam dan teknologi di sekitar kita.

Dengan menguasai konsep-konsep ini, Anda akan lebih siap untuk menghadapi tantangan dan permasalahan yang melibatkan pengukuran, perhitungan, dan analisis dalam berbagai bidang ilmu dan teknologi. Teruslah belajar dan berlatih untuk memperdalam pemahaman Anda tentang besaran turunan dan dunia fisika yang menakjubkan!