Dalam dunia fisika, memahami besaran turunan adalah kunci untuk menguasai berbagai konsep dasar yang sering dijumpai di kehidupan sehari-hari maupun dalam pelajaran di sekolah. Meski kerap dianggap rumit, sebenarnya besaran turunan sangat erat kaitannya dengan berbagai aktivitas kita, mulai dari mengukur kecepatan kendaraan hingga menghitung tekanan udara. Artikel ini akan membahas tuntas apa itu besaran turunan, contohnya, hingga penerapannya dalam kehidupan.
Pengertian Besaran Turunan
Sebelum masuk ke dalam contoh-contohnya, penting bagi kita untuk memahami apa yang dimaksud dengan besaran turunan. Besaran turunan merupakan besaran fisika yang diturunkan atau disusun dari besaran pokok melalui proses matematis seperti perkalian atau pembagian. Artinya, besaran turunan tidak berdiri sendiri, tetapi merupakan hasil kombinasi dari satu atau lebih besaran pokok.
Misalnya, besaran luas (meter persegi, m²) diperoleh dari hasil perkalian dua panjang (m × m). Begitu pula kecepatan, yang diperoleh dari pembagian jarak (m) dengan waktu (s), sehingga satuannya menjadi meter per sekon (m/s).
Menurut saya, konsep besaran turunan ini sebenarnya bisa membantu siswa memahami bahwa fisika tidak selalu “harus dihafal”, tetapi bisa dipahami secara logis melalui hubungan antarbesaran pokok.
Besaran Pokok vs Besaran Turunan
Untuk memahami perbedaan antara besaran pokok dan besaran turunan, mari kita bahas secara singkat kedua konsep ini. Besaran pokok adalah besaran dasar yang telah ditetapkan secara internasional dan tidak diturunkan dari besaran lain. Contoh besaran pokok antara lain panjang, massa, waktu, suhu, kuat arus listrik, jumlah zat, dan intensitas cahaya.
Sementara itu, besaran turunan adalah besaran yang didapat dari pengolahan atau kombinasi besaran pokok melalui operasi matematika. Dengan kata lain, jika kita bisa menyusun satu besaran dari dua atau lebih besaran pokok, maka itulah besaran turunan.
Menurut penulis, membedakan kedua jenis besaran ini penting agar kita tidak salah mengelompokkan besaran fisika saat mengerjakan soal ataupun eksperimen.
Contoh-Contoh Besaran Turunan
Bagian inilah yang sering menjadi pertanyaan banyak siswa. Berikut ini beberapa contoh besaran turunan yang paling umum ditemukan dalam fisika beserta satuan dan rumus dasarnya.
1. Luas (Area)
Luas merupakan salah satu contoh besaran turunan yang paling mudah dipahami. Luas adalah hasil perkalian antara dua besaran pokok yaitu panjang dan lebar.
- Rumus: Luas = Panjang × Lebar
- Satuan SI: Meter persegi (m²)
Contoh aplikasinya adalah menghitung luas lantai kelas, luas permukaan meja, dan sebagainya. Menurut saya, konsep luas ini sangat mudah diterapkan dalam kehidupan sehari-hari, bahkan sejak duduk di bangku SD.
2. Volume
Volume adalah besaran turunan hasil perkalian tiga besaran pokok panjang.
- Rumus: Volume = Panjang × Lebar × Tinggi
- Satuan SI: Meter kubik (m³)
Volume biasa digunakan dalam menghitung kapasitas air di dalam galon, volume bak mandi, atau volume ruangan.
3. Kecepatan (Velocity)
Kecepatan adalah besaran turunan yang menunjukkan perubahan posisi suatu benda dalam waktu tertentu.
- Rumus: Kecepatan = Jarak / Waktu
- Satuan SI: Meter per sekon (m/s)
Aplikasi nyatanya adalah saat kita melihat speedometer kendaraan. Dari pengalaman saya, konsep kecepatan sangat mudah dipahami dengan membayangkan perjalanan menggunakan sepeda atau motor.
4. Percepatan (Acceleration)
Percepatan menggambarkan perubahan kecepatan setiap satuan waktu.
- Rumus: Percepatan = Perubahan Kecepatan / Waktu
- Satuan SI: Meter per sekon kuadrat (m/s²)
Percepatan sangat berguna dalam menghitung laju perubahan kecepatan, misalnya saat sebuah mobil menambah kecepatannya dari diam hingga berjalan.
5. Massa Jenis (Density)
Massa jenis adalah besaran turunan yang menyatakan massa suatu benda per satuan volume.
- Rumus: Massa Jenis = Massa / Volume
- Satuan SI: Kilogram per meter kubik (kg/m³)
Massa jenis sering dijumpai dalam eksperimen fisika untuk membedakan zat padat, cair, maupun gas.
6. Gaya (Force)
Gaya adalah besaran turunan yang diperoleh dari hasil kali massa dengan percepatan.
- Rumus: Gaya = Massa × Percepatan
- Satuan SI: Newton (N) = kg·m/s²
Kita bisa menemukan contoh penerapan gaya ketika mendorong meja, menarik kursi, atau saat bermain ayunan di taman.
7. Tekanan (Pressure)
Tekanan adalah besaran turunan hasil pembagian antara gaya dengan luas permukaan.
- Rumus: Tekanan = Gaya / Luas
- Satuan SI: Pascal (Pa) = N/m²
Tekanan sering kita jumpai saat memompa ban sepeda atau mengukur tekanan udara dalam eksperimen laboratorium.
8. Usaha (Work)
Usaha dalam fisika berbeda dengan usaha dalam arti bisnis. Usaha adalah besaran turunan hasil kali gaya dengan perpindahan.
- Rumus: Usaha = Gaya × Perpindahan
- Satuan SI: Joule (J) = N·m
Misal, ketika kita mendorong benda dari satu tempat ke tempat lain, kita melakukan usaha.
9. Energi (Energy)
Energi, khususnya energi kinetik dan energi potensial, juga termasuk besaran turunan yang sangat sering digunakan dalam fisika.
- Satuan SI: Joule (J)
Energi berperan penting dalam berbagai aktivitas manusia, mulai dari berlari, menyalakan lampu, hingga menggunakan ponsel.
10. Daya (Power)
Daya merupakan besaran turunan hasil pembagian usaha dengan waktu.
- Rumus: Daya = Usaha / Waktu
- Satuan SI: Watt (W) = J/s
Konsep daya bisa dilihat saat kita membandingkan dua mesin yang bekerja dalam waktu berbeda untuk mengangkat benda yang sama.
Tabel Contoh Besaran Turunan dan Satuannya
Agar lebih jelas, berikut adalah tabel ringkasan beberapa besaran turunan beserta satuan internasionalnya:
| No | Besaran Turunan | Rumus Dasar | Satuan SI |
|---|---|---|---|
| 1 | Luas | panjang × lebar | m² |
| 2 | Volume | panjang × lebar × tinggi | m³ |
| 3 | Kecepatan | jarak / waktu | m/s |
| 4 | Percepatan | perubahan kecepatan / waktu | m/s² |
| 5 | Massa jenis | massa / volume | kg/m³ |
| 6 | Gaya | massa × percepatan | Newton (N) |
| 7 | Tekanan | gaya / luas | Pascal (Pa) |
| 8 | Usaha | gaya × perpindahan | Joule (J) |
| 9 | Energi | berbagai rumus | Joule (J) |
| 10 | Daya | usaha / waktu | Watt (W) |
Menurut saya, tabel ini sangat membantu siswa untuk mengingat sekaligus memahami bagaimana hubungan antara satu besaran dengan besaran lainnya.
Kenapa Penting Memahami Besaran Turunan?
Banyak siswa menganggap besaran turunan hanya perlu dihafal. Namun, sebenarnya pemahaman tentang besaran turunan membantu kita dalam memahami fenomena di sekitar secara lebih ilmiah. Misalnya, saat menilai keamanan jembatan, insinyur perlu memahami konsep gaya dan tekanan. Dalam dunia olahraga, kecepatan dan percepatan atlet bisa diukur dan dianalisis untuk peningkatan performa.
Selain itu, hampir semua bidang sains dan teknik menggunakan besaran turunan, mulai dari fisika, kimia, biologi, hingga teknik mesin dan elektro. Tanpa memahami konsep besaran turunan, perkembangan teknologi dan ilmu pengetahuan akan sangat terhambat.
Cara Mudah Mengingat Besaran Turunan
Berikut beberapa tips yang dapat membantu siswa mengingat besaran turunan:
- Pahami hubungan antarbesaran, bukan sekadar menghafal.
- Visualisasikan dalam kehidupan nyata. Misalnya, membayangkan menghitung volume air di ember atau kecepatan mobil di jalan.
- Gunakan tabel ringkasan dan mind map.
- Latihan soal secara rutin agar konsep semakin melekat.
Saya pribadi sangat menyarankan agar siswa belajar dengan pendekatan visual dan kontekstual, sehingga materi besaran turunan terasa lebih “hidup” dan tidak membosankan.
Konsep Penting di Ilmu Fisika
Besaran turunan adalah konsep yang sangat penting dan menjadi fondasi dalam mempelajari ilmu fisika dan bidang lain yang berkaitan. Dengan memahami pengertian, contoh, dan penerapannya, kita akan lebih mudah dalam belajar maupun memecahkan masalah sehari-hari.
Sebagai penulis, saya berpendapat bahwa mempelajari besaran turunan bukan hanya tentang sekadar menghafal rumus, melainkan juga tentang memahami hubungan antarbesaran dalam kehidupan nyata. Dengan cara ini, belajar fisika bisa menjadi jauh lebih menyenangkan dan aplikatif.
Artikel ini ditulis untuk portal pendidikan passinggrade.co.id, semoga bermanfaat dan bisa menambah wawasan pembaca!
