Besaran pokok

SATUAN INTERNASIONAL

BESARAN POKOK

Di terjemahkan oleh : Amas Kusmayatna

Profil Satuan Internasional

Ciptaan Metric System desimal pada waktu Revolusi Prancis dan pernyataan yang akan datang dua standar platina mewakili meter dan kilogram, pada 22 Juni 1799, dalam Archives de la République di Paris dapat terlihat sebagai langkah pertama dalam pembangunan International System of Units hadiah.

Pada 1832, Gauss betul-betul mengangkat permohonan Metric System ini, berikutnya ditetapkan di dalam astronomi, ketika sebuah sistem logis unit-unit untuk ilmu-ilmu fisika. Gauss adalah yang pertama membuat ukuran-ukuran absolut gaya maknetis bumi dalam hal satuan sistem desimal berdasarkan tiga unit otomatis milimeter, gram dan untuk menyokong masing-masing lamanya, jumlah-jumlah, banyak dan waktu. Dalam tahun kemudian, Gauss dan Weber memperpanjang ukuran-ukuran ini termasuk fenomena listrik

permohonan Ini dalam bidang tersebut listrik dan daya tarik lebih jauh membangun pada 1860s dalam kepemimpinan aktif Maxwell dan Thomson melalui Persatuan Inggris untuk Advancement Sains (BAAS). Mereka merumuskan syarat untuk sebuah sistem logis unit-unit dengan unit-unit dasar dan berasal unit-unit. Pada 1874 BAAS memperkenalkan sistem CGS, sistem unit koheren tiga dimensi berdasarkan tiga unit otomatis senti meter, gram dan detik, menggunakan awalan-awalan berkisar antara mikro untuk mega untuk menyatakan desimal submultiples dan perkalian-perkalian. Perkembangan berikut ini fisik sebagai satuan sains eksperimental sebagian besar berdasarkan sistem ini.

Ukuran-ukuran unit-unit CGS logis dalam bidang-bidang listrik dan daya tarik, membuktikan menjadi susah. jadi, pada 1880, BAAS dan International Electrical Congress, leluhur International Electrotechnical Commission (IEC), menyetujui set yang satu sama lain logis unit-unit praktis. Di antara mereka adalah ohm untuk hambatan elektris, volt untuk tegangan gerak elektrik, dan amper untuk arus listrik.

Setelah pendirian Meter Convention pada Mei, 20 1875 CIPM berkonsentrasi pada pembangunan prototipe-prototipe baru mengambil meter dan kilogram sebagai unit-unit dasar lamanya dan banyak. Pada 1889 CGPM pertama menetapkan prototipe-prototipe internasional untuk meter dan kilogram. Berikut detik sebagai besar bagian waktu, membuat unit-unit sistem bagian otomatis tiga dimensi serupa dengan sistem CGS, tapi dengan unit-unit dasar meter, kilogram dan detik.

Pada 1901 Giorgi menunjukkan bahwa ia mungkin menggabungkan unit-unit otomatis ini meter–kilogram–sistem kedua dengan unit-unit elektrik praktis untuk membentuk sebuah sistem berdimensi empat logis tunggal dengan menambah untuk dasar tiga unit-unit, satu unit dasar keempat satu alam listrik, seperti amper atau ohm, dan menulis ulang persamaan-persamaan terjadi di keelektromagnetan dalam yang disebut merasionalkan bentuk. Proposal Giorgi membuka jalan untuk sejumlah perkembangan-perkembangan baru.

Setelah revisi Meter Convention oleh CGPM ke-6 pada 1921, yang memperpanjang bidang dan kewajiban-kewajiban BIPM untuk bidang-bidang lain secara fisik, dan ciptaan yang akan datang CCE (sekarang CCEM) oleh CGPM ke-7 dalam 1927, proposal Giorgi sepenuhnya didiskusikan oleh IEC dan IUPAP dan lain organisasi-organisasi internasional. Ini memimpin CCE untuk merekomendasikan, pada 1939, adopsi sebuah sistem berdimensi empat berdasarkan meter, kilogram, detik dan amper, sebuah proposal diakui oleh ClPM pada 1946.

Mengikuti sebuah pertanyaan internasional oleh BIPM, yang mulai pada 1948, CGPM ke-10, pada 1954, menyetujui perkenalan amper, Kelvin dan kandela sebagai berdasarkan unit-unit, masing-masing, untuk arus listrik, suhu termodinamis dan intensitas serian. International System of Units nama (SI) diberikan kepada sistemnya oleh CGPM ke-11 pada 1960. Pada CGPM ke-14 pada 1971 versi yang berjalan SI telah diselesaikan dengan menambah tahi lalat sebagai unit dasar untuk jumlah zat, membawa jumlah total unit-unit dasar hingga tujuh.

Besaran pokok

Besaran pokok adalah besaran yang satuannya telah ditetapkan terlebih dahulu dan tidak diturunkan dari besaran lain.

Besaran pokok dalam Sistem Internasional
Nama	Simbol dalam rumus	Simbol dimensi	Satuan SI	Simbol satuan
Panjang	l, x, r, dll.	L	Meter	m
Waktu	t	T	detik (sekon)	s
Massa	m	M	Kilogram	kg
Arus listrik	I, i	I	Ampere	A
Suhu	T	θ	Kelvin	K
Jumlah molekul	n	N	Mol	mol
Intensitas cahaya	Iv	J	Candela	Cd

Keterangan dari macam-macam besaran pokok itu adalah:

Panjang

Negara-negara Sekitar abad ke-18. Pada waktu itu, ada dua pendekatan bersaing untuk mendefinisi satu satuan panjang standar. Beberapa menyarankan mendefinisikan meter sebagai lamanya satu buaian mempunyai satu setengah periode satu detik; sedang yang lainnya menyarankan mendefinisikan meter sebagai sepuluh kesejuta panjangnya garis bujur bumi satu seperempat lingkaran (perempat keliling bumi). Pada tahun 1791, segera setelah Revolution Prancis, French Academy of Sciences memilih definisi garis bujur atas definisi buaian karena kekuatan gravitasi agak berbeda jauh.

Jadi, meter direncanakan untuk persamaan 10-7 atau sepuluh kesejuta panjangnya garis bujur melalui Paris dari tiang untuk garis katulistiwa. Akan tetapi, model panjang pertama 0.2 milimeter karena periset-periset salah perhitungan meratakan bumi disebabkan oleh perputarannya. Masih ini lamanya menjadi standar. (Pahatan pada hak menunjukkan pencetakan iridium platina campuran memanggil "1874 Campuran.") pada 1889, sebuah prototipe internasional baru dibuat satu campuran platina dengan iridium 10 %, untuk 0.0001, bahwa akan diukur pada titik lebur es. Pada 1927,meter dengan lebih tepat mendefinisikan sebagai ancang-ancang, pada 0°, menandai dua garis pusat antara kapak-kapak pada bar iridium platina oleh BIPM, dan pertamakali mengumumkan Prototype meter oleh CGPM, bar tersebut tunduk terhadap blok sudut baku dan mendukung pada dua silinder sedikitnya garis tengah satu senti meter, secara simetris menempatkan pada bidang datar dengan jarak  571 mm satu sama lain.

pada tahun 1889 meter, berdasarkan pada alat model internasional iridium platina, digantikan oleh CGPM pada 1960 menggunakan sebuah definisi berdasarkan pada satu panjang gelombang kripton 86 radiasi. definisi ini diangkat untuk mengurangi ketidakpastian dengan meter boleh direalisasikan. Pada gilirannya, untuk lebih lanjut mengurangi ketidakpastian, pada 1983 CGPM mengganti definisi yang terakhir ini oleh definisi sebagai berikut:

Meter adalah jauhnya jalan bepergian dengan cahaya dalam kekosongan selama satu selang waktu 1 / 299 792 458 dari sesaat.

Catatan: bahwa efek definisi ini adalah untuk merapikan kelajuan cahaya dalam kekosongan pada 299 792 458 m·s-1. Model internasional asli itu meter, yang ditentukan oleh CGPM pertama pada 1889, kemudian BIPM mengatur ketentuan-ketentuannya pada tahun1889.

Jadi,Satuan panjang adalah "meter".

Definisi baru satuan "meter" 

"satu meter adalah jarak yang ditempuh cahaya (dalam vakum) dalam selang waktu 1/299 792 458 sekon."

Massa

Di akhir abad ke-18, satuan kilogram adalah massa satu kubik desimeter air. pada 1889, CGPM pertamakali  menyatakan model internasional kilogram, membuat iridium platina, dan mengumumkan: model ini  akan seterusnya dipertimbangkan menjadi kumpulan bagian. Gambar di bawah menunjukkan iridium platina model internasional, ketika International Bureau of Weights and Measures menetapkan ketentuan-ketentuan dari  CGPM pada 1889.

Kilogram adalah bagian kumpulan; ia sama dengan massa model internasional kilogram.

Jadi, Massa zat merupakan kuantitas yang terkandung dalam suatu zat Satuan massa adalah "kilogram" (disingkat kg)

Definisi 

adalah massa sebuah kilogram standar yang disimpan di lembaga Timbangan dan Ukuran Internasional

Waktu

Bagian waktu , didefinisikan semula sebagai pecahan 1 / 86 400 dari dominasi surya rata-rata. Definisi tepat "dominasi  surya rata-rata" tersisa untuk teori-teori sangat besar. Akan tetapi, ukuran menunjukkan yang kekacauan-kekacauan dalam perputaran Bumi sehingga tidak bisa diperhitungkan oleh teori dan memiliki efek yang definisinya tidak memiliki ketelitian. Untuk menegaskan bagian waktu dengan lebih tepat, CGPM ke-11 (1960) diambil sebuah definisi yang diberikan oleh International Astronomical Union yang mana berdasarkan tahun tropis.

Memiliki  pekerjaan eksperimental, akan tetapi, sudah menunjukkan sebuah standar selang waktu, berdasarkan satu transisi antara dua level-level energi satu atom atau sebuah molekul, dapat direalisasikan dan mereproduksi banyak dengan lebih tepat. Mengingat satuan definisi sangat persis, bagian waktu harus ada International System, CGPM ke-13 (1967) memutuskan untuk menggantikan definisi kedua oleh berikut ini (ditegaskan oleh CIPM dalam 1997 definisi mengacu untuk atom sesium dalam keadaan dasarnya pada suhu 0 K)

Satuan waktu adalah "sekon" (disingkat s) (detik)

Definisi 

adalah selang waktu yang diperlukan oleh atom sesium-133 untuk melakukan getaran sebanyak 9 192 631 770 kali dalam transisi antara dua tingkat energi di tingkat energi dasarnya (CGPM ke-13; 1967)

Kuat arus listrik

Unit-unit elektrik, memanggil "internasional," untuk memperkenalkan menahan dan ketahanan terbaru oleh International Electrical Congress Chicago pada 1893, dan ketentuan-ketentuan "internasional" amper dan "internasional" ohm dipastikan oleh Konferensi Internasional London pada 1908.

Meskipun ia sudah nyata, pada kesempatan CGPM ke-8 (1933) ada sebuah hasrat bulat untuk menggantikan itu "internasional" unit-unit oleh yang disebut "absolut" unit-unit, keputusan resmi untuk mengakhiri itu hanya diambil oleh CGPM ke-9 (1948), yang mengadopsi amper untuk bagian arus listrik, mengikuti sebuah definisi diajukan oleh CIPM dalam 1946.

Amper adalah arus tetap yang mana, jika berada lamanya pada dua penghantar sejajar lurus sangat besar, tak berarti tampang-lintang bundar, dan menempatkan 1 meter berpisahan dalam kekosongan, akan menghasilkan antara konduktor-konduktor satu kekuatan sama dengan 2 x 10-7 newton per meter lamanya.

Pernyataan "Satuan gaya MKS" yang mana terjadi dalam teks asli telah digantikan di sini oleh "newton," diambil nama untuk unit ini oleh CGPM ke-9 (1948). Catatan bahwa efek definisi ini adalah untuk merapikan tetapan magnetik (permeabilitas kekosongan) pada tepatnya 4 x 10^-7 H · m^-1.

Jadi,Satuan kuat arus listrik adalah "ampere" (disingkat A)

Definisi 

adalah kuat arus tetap yang jika dialirkan melalui dua buah kawat yang sejajar dan sangat panjang, dengan tebal yang dapat diabaikan dan diletakkan pada jarak pisah 1 meter dalam vakum, menghasilkan gaya 2 X 10-7 newton pada setiap meter kawat.

Suhu

Definisi bagian suhu termodinamis diberikan pada zat oleh CGPM ke-10 (1954) yang mana memilih titik rangkap tiga air sebagai titik tetap fundamental dan untuk menentukan suhu 273.16 K, jadi ia mendefinisikan bagian. CGPM ke-13 (1967) diambil nama Kelvin (lambang K) dari "tingkat Kelvin" (lambang °K) dan mendefinisikan bagian suhu termodinamis sebagai berikut:

Kelvin, bagian suhu termodinamis, adalah pecahan 1 / 273.16 dari suhu termodinamis titik rangkap tiga air.

Karena cara menimbang bekas suhu akan didefinisikan, ia tetap menggunakan kebiasaan umum untuk menyatakan suhu termodinamis, lambang T, dalam hal perbedaannya dari T0 temperatur rujukan = 273.15 K, titik es. beda suhu adalah terpanggil satu Celsius suhu, lambang t, dan didefinisikan oleh persamaan kuantitas

t= T- T₀

Bagian Celsius suhu adalah tingkat Celsius, lambang °C, adalah yang seimbang dengan definisi pada jarak untuk Kelvin. Satu perbedaan atau interval suhu boleh dinyatakan dalam kelvins atau dalam derajat Celsius (CGPM ke-13, 1967). Nilai numeris satu Celsius suhu t dinyatakan dalam derajat Celsius ditentukan oleh

t/°C = T/K - 273.15.

Kelvin dan tingkat Celsius juga unit-unit International Temperature Scale 1990 (90an) diambil oleh CIPM pada 1989.

Jadi ,Satuan suhu adalah "kelvin" (disingkat K)

Definisi 

adalah 1/273,16 kali suhu termodinamika titik tripel air (CGPM ke-13, 1967).

Dengan demikian, suhu termodinamika titik tripel air adalah 273,16 K. Titik tripel air adalah suhu dimana air murni berada dalam keadaan seimbang dengan es dan uap jenuhnya.

Jumlah molekul

Mengikuti penemuan undang-undang fundamental ilmu kimia, unit-unit memanggil, sebagai contoh, "gram atom" dan "Gram molekul," biasa menetapkan jumlah-jumlah elemen kimiawi atau senyawa-senyawa. unit-unit Ini punya satu koneksi langsung dengan "berat tenaga" dan "berat molekul," yang mana sebenarnya massa kerabat. "Berat tenaga" semula mengacu kepada berat atom oksigen, perjanjian umum mengambil sebagai 16. Tapi di mana ahli-ahli ilmu fisika pada massa memisahkan isotop-isotop spektrograf dan menghubungkan nilai 16 kepada satu dari isotop-isotop oksigen, chemists hubungan itu nilainya sama (agak variabel) untuk campuran isotop-isotop 16, 17, dan 18, yang secara alami terjadi oksigen elemen. Akhirnya, sebuah perjanjian antara International Union of Pure and Applied Physics (IUPAP) dan Ilmu Kimia International Union of Pure and Applied (IUPAC) dibawa dualitas untuk sebuah akhir pada 1959 / 60. Ahli-ahli ilmu fisika dan chemists sejak itu menyetujui menentukan nilai 12, tepatnya, untuk "berat atom," dengan tepat massa atom relatif, dari isotop karbon dengan nomor massa 12 (karbon 12, 12C). jadi Skala bersatu dapat memberikan nilai-nilai massa atom relatif.

Ia tetap menegaskan bagian jumlah zat dengan memperbaiki kumpulan sama karbon 12; oleh perjanjian internasional, kumpulan ini telah diperbaiki pada 0.012 kg, dan bagian kuantitas "jumlah zat" diberikan nama tahi lalat (lambang mol).

Mengikuti proposal-proposal IUPAP, IUPAC, dan International Organization for Standardization (ISO), CIPM pada 1967, memberi dan mengonfirmasikan pada 1969, sebuah definisi tahi lalat, akhirnya diadopsi oleh CGPM ke-14 (1971).

1.      Tahi lalat adalah jumlah zat sebuah sistem yang berisi sebagai banyak badan-badan dasar sebagai ada atom-atom dalam 0.012 kilogram karbon 12; lambangnya adalah "mol."

2.      Ketika tahi lalat dipergunakan, badan-badan dasar harus ditetapkan dan bisa jadi atom-atom, molekul-molekul, ion, elektron-elektron, partikel-partikel lain, atau menetapkan grup-grup seperti partikel-partikel.

Pada sidang 1980, CIPM menyetujui proposal 1980 dari Consultive Committee pada Units CIPM menetapkan definisi ini, ia mengerti yang tidak dijilid atom-atom karbon 12, saat istirahat dan dalam keadaan mereka dasar, dihubungkan .

Jadi, Satuan jumlah molekul adalah "mol".

Intensitas Cahaya

Semula, masing-masing negara punya sendiri, dan agak kurang baik dapat direproduksi, bagian intensitas serian; penting untuk menunggu hingga 1909 untuk melihat satu permulaan penggabungan pada tingkat internasional, ketika laboratorium-laboratorium nasional Amerika Serikat, Prancis, dan Great Britain memutuskan untuk mengadopsi lilin internasional diwakilkan oleh lampu-lampu filamen karbon. Hefner,Jerman, tinggal berbarengan dengan candela, mendefinisikan dari standar api, dan sama dengan tentang sembilan persepuluh satu candela internasional. Tetapi sebuah standar berdasarkan lampu-lampu pijar, dan karena itu tanggungan pada mereka stabilitas, tidak akan pernah secara lengkap memuaskan dan bisa, oleh karena itu menjadi hanya sementara; pada sisi lain, sifat-sifat satu benda hitam memberikan satu solusi sempurna secara teoritis dan, pada awal 1933, prinsip diangkat unit-unit fotometrik baru itu akan berdasarkan pada pemancaran bercahaya satu benda-hitam pada suhu pembekuan platina (2045 K). Unit-unit intensitas serian berdasarkan api atau standar serat pijar sedang dipakai dalam berbagai negara sebelum 1948 digantikan pada awalnya oleh " candela baru" berdasarkan terang radiator Planckian (satu benda-hitam) pada suhu membekukan platina. perubahan Ini sudah disiapkan oleh International Commission pada Illumination (CIE) dan oleh CIPM sebelum 1937, dan mengumumkan resmi oleh CIPM pada 1946. Ia kemudian diratifikasi pada 1948 oleh CGPM ke-9 yang mana mengadopsi sebuah nama internasional baru untuk unit ini, l candela (lambang cd); pada 1967 CGPM ke-13 memberi versi yang diubah definisi 1946.

Pada 1979, karena kesulitan-kesulitan eksperimental dalam mengetahui satu radiator Planck pada temperatur-temperatur tinggi dan kemungkinan-kemungkinan baru ditawarkan oleh radiometry, i.e, ukuran daya radiasi optis, CGPM ke-16 (1979) diambil satu definisi baru candela:

candela adalah intensitas serian, dalam satu arah ditentukan, dari satu sumber yang mengeluarkan radiasi ekawarna frekuensi 540 x 1012 satuan frekwensi dan itu punya satu kuat sinaran dalam itu arah 1 / 683 watt per steradian.

Jadi, Satuan intensitas cahaya adalah "kandela" (disingkat cd).

Definisi 

adalah intensitas cahaya suatu sumber cahaya yang memancarkan radiasi monokromatik pada frekuensi 540 X 1012 hertz dengan intensitas radiasi sebesar 1/683 watt per steradian dalam arah tersebut (CGPM ke-16, 1979)