Standar Panjang, Massa dan Waktu
Hukum-hukum fisika dinyatakan sebagai hubungan-hubungan maternatis dengan menggunakan satuan-satuan fisika. Sebagian besar satuan tersebut merupakan besaran turunan, yang dapat dinyatakan sebagai gabungan dari sejumlah besaran pokok„ Tiga besaran pokok dalam mekanika adalah panjang, massa, dan waktu. Besaran-besaran lain dalam mekanika dapat dinyatakan dalam ketiga besaran ini.
Jika kita harus melaporkan hasil-hasil pengukuran kepada seseorang yang akan memperbanyak ukuran-ukuran ini, maka harus ditetapkan suatu standar. Misalnya, bila seseorang dari planet lain menyatakan panjang 8 "glitch", maka kita tidak akan memahami maksudnya karena kita tidak mengenal satuan glitch. Akan tetapi, bila seseorang yang mengenal sistem pengukuran kita menyatakan suatu tembok memiliki tinggi 2 meter dan satuan panjang kita adalah 1 meter, maka kita tahu bahwa tinggi tembok tersebut dua kali satuan dasar panjang kita.
Jika seseorang dinyatakan memiliki massa 75 kilogram dan satuan massa kita adalah 1 kilogram, maka orang tersebut 75 kali besar dari satuan dasar kita. Standar yang dipilih harus dapat diterima dan memiliki sifat dapat diukur. Pengukuran di tempat berbeda yang dilakukan oleh orang berbeda harus memberikan hasil yang sama.
Pada tahun 1960, suatu komite internasional menyusun sejumlah standar besaran dasar ilmu pengetahuan. Standar tersebut dinarnakan Sl (System International), yang menetapkan satuan-satuan panjang. massa. dan waktu yang disebut meter, kilogram. dan detik. Standar SI lain yang ditetapkan oleh komite tersebut. yaitu untuk suhu (kelvin), arus listrik (ampere). intensitas cahaya (candela). dan jumlah zat (mol).
Panjang
Pada tahun 1120. raja Inggris menetapkan bahwa standar ukuran panjang di negaranya akan dinamakan yard yang merupakan jarak tepat dari ujung hidung hingga ujung lengannya yang direntangkan. Hal serupa terjadi di Prancis, di mana standar ukuran panjang (kaki) yang digunakan merupakan panjang kaki Raja Louis XIV. Standar ini berlaku sampai tahun 1799, Saat standar panjang di Prancis diubah menjadi meter.
Satuan meter didefinisikan sebagai sepersepuluh juta jarak dari khatulistiwa ke Kutub Utara sepanjang suatu garis bujur yang melalui Paris. Selama bertahun-tahun dikembangkan sistern pengukuran panjang lainnya, tetapi keunggulan sistem Prancis membuat sistem tersebut dipertahankan oleh hampir semua negara dan dalam lingkup ilmiah mana pun. Barulah pada tahun 1960, panjang meter didefinisikan sebagai jarak antara dua garis pada suatu batang khusus terbuat dari platinum-iridium yang disimpan dalam kondisi tertentu di Prancis.
Standar ini ditinggalkan karena beberapa alasan, salah satu alasan utamanya adalah terbatasnya ketepatan di mana jarak antara dua garis pada batang dianggap tidak memenuhi persyaratan ilmu pengetahuan dan teknologi Saat itu. Pada tahun 1960-an dan 1970-an, meter didefinisikan sebagai 1.650.763,73 kali panjang gelombang sinar merah-oranye yang dipancarkan oleh lampu krypton-86. Akan tetapi, pada bulan Oktober 1983, meter (m) didefinisikan kembali sebagai jarak yang ditempuh cahaya dalam ruang hampa selama 1/299.792.458 detik. Akibatnya, dari definisi terakhir ini ditetapkan bahwa kelajuan cahaya dalam ruang hampa adalah 299.792.458 meter per detik.
Tabel 1.1 menyajikan nilai perkiraan dari beberapa ukuran panjang. Anda tabel ini dan kedua tabel setelahnya, kemudian mulai membangup apa yang dimaksud dengan, misalnya, panjang 20 sentimeter, massa 100 kilogram atau jarak waktu 3 x 10^7 detik.
Tabel 1.1.Nilai perkiraan dari beberapa ukuran panjang
Pengertian dari massa
Satuan massa dalam SI, kilogram (kg) didefinisikan sebagai massa silinder logam khusus campuran platinum-iridium yang disimpan di International Bureau of Weights and Measures di Sevres, Prancis. Standar massa ditetapkan pada tahun 1887 dan sejak itu tidak pernah diubah karena campuran platinum-iridium merupakan logam campuran yang sangat stabil.
Duplikat silinder Sévres disimpan di National Institute of Standards and Technology (MST) di Gaithersburg, Maryland. Tabel I .2 memuat daftar nilai perkiraan dari massa berbagai benda.
Definisi waktu
Sebelum tahun 1960, standar waktu didefinisikan dalam rata-rata hari matahari pada tahun 1900. (Hari matahari adalah jarak waktu antar kemunculan Matahari pada titik tertinggi di langit yang dicapai setiap harinya.) Satuan detik didefinisikan sebagai (1/60)(1/60)(1/24) dari rata-rata hari matahari. Kita tahu bahwa Bumi akan sedikit berbeda dari waktu ke waktu, karenanya pergerakan Bumi tidak dapat digunakan sebagai standar waktu yang baik.
Pada tahun 1967, satuan detik didefinisi ulang dengan memanfaatkan ketepatan tinggi dari peralatan yang dinamakanjam atomik (Figur 1.1b), yang menggunakan karakteristik frekuensi atom cesium-133 sebagai "jam referensi".
Tabel 1.2 Massa dari berbagai Benda
Detik, saat ini didfenisikan sebagai 9.192.631.770 kali periode getaran radiasi atom cesium. Untuk dapat memastikan bahwa jam-jam atomik ini dan seluruh jam serta arloji yang diatur berdasarkan jam tersebut dan tetap serentak, kadang-kadang kita harus menyesuaikan detik pada jam yang kita miliki.
Tabel 1.3. Nilai Perkiraan dari beberapa interval waktu
Tabel 1.4. Awalan untuk Pangkat Sepuluh
