Dimensi Daya: Pengertian, Kegunaan, Rumus dan Lambangnya

Tisucoding.com – Dalam ilmu Fisika, dimensi adalah lambang yang mewakili kuantitas turunan besaran pokok. Pada sistem pengukuran seperti sistem metrik, terdapat bentuk besaran yang disebut sebagai besaran pokok, dan setelah itu adalah besaran turunan.

Misalnya “l” mewakili sistem panjang, “m” adalah massa, dan “t” adalah waktu. Semua besaran tersebut dikelompokkan sebagai besaran pokok.

Pengertian Dimensi Daya

Apa yang dimaksud dengan dimensi daya? Ketika kita mengukur, menimbang, atau menghitung waktu, kita pasti menggunakan satuan tertentu bukan? Nah, itulah yang disebut dengan dimensi daya.

Berdasarkan gambaran tersebut, dimensi daya merupakan lambang atau simbol yang mewakili suatu besaran pokok. Telah ditetapkan bahwa besaran pokok terbagi atas tujuh kelompok yaitu panjang (L), waktu (t), massa (m), kuat arus (I), jumlah zat (N), intensitas cahaya (Cd), dan suhu (K).

Kegunaan Dimensi

Dimensi diciptakan untuk tujuan tertentu. Setidaknya, ada empat kegunaan dimensi yaitu:

  1. Menentukan kesetaraan antara besaran yang satu dan lainnya. Hal tersebut dapat diketahui dari dimensi dan pangkat-pangkat tertentu. Apabila hasil keduanya adalah sama, itu berarti bahwa besarannya dinilai sama.
  2. Menentukan kecocokan suatu persamaan. Sebuah persamaan dikatakan tepat jika mempunyai dimensi yang sama.
  3. Memperkecil nilai persamaan besaran agar mendapatkan turunannya.
  4. Mengenal besaran pokok dan besaran turunannya.

Lambang Dimensi Daya

Pada pelajaran Fisika, kita sudah mengetahui bahwa besaran pokok meliputi panjang, massa, waktu, suhu, arus listrik, jumlah zat, dan intensitas cahaya.

  • L adalah dimensi panjang dengan satuan meter (m).
  • M adalah dimensi massa dengan satuan kilogram (Kg).
  • T adalah dimensi waktu dengan satuan second (s).
  • I adalah dimensi kuat arus dengan satuan ampere (A).
  • Cd adalah dimensi intensitas penyinaran dengan satuan cd (Candela).
  • Θ adalah dimensi suhu dengan satuan kelvin (K).
  • Mol adalah dimensi jumlah zat dengan satuan mol (Mole).

BACA JUGA  Amperemeter: Pengertian, Jenis, Fungsi dan Cara Menggunakannya!

Sedangkan besaran turunan meliputi luas, volume, momentum, kecepatan, percepatan, daya, gaya, energi atau usaha, tekanan, dan intensitas.

Kuantitas Fundamental

Seperti yang sudah dibahas di atas, dimensi daya menggunakan standar SI sebagai satuannya. Di mana terdapat panjang (meter), massa (kilogram), waktu (detik), arus listrik (ampere), jumlah zat (mol), suhu (kelvin), dan intensitas cahaya (candela).

Meter

Satu meter berarti 1650763,73 kali panjang gelombang cahaya yang dipancarkan dalam ruang hampa yang disebabkan oleh transisi elektronik dari keadaan 2p10 ke keadaan 5d5 pada Krypton-86.

Pada tahun 1983, lahirlah definisi baru di mana jarak yang ditempuh cahaya untuk satu detik dalam ruang hampa adalah 1/299.792.458 detik.

Kilogram

Kilogram merupakan satuan dasar massa pada sistem metrik. Satu kilogram sama dengan satu sentimeter kubik air atau massa 5.0188 x 1025 atom karbon-12.

Detik

Satu detik sama dengan durasi 9192631770 periode radiasi yang sesuai dengan transisi antara dua tingkat terendah dari keadaan dasar atom cesium-133.

Ampere

Satu ampere didefinisikan sebagai arus yang mengalir pada dua konduktor yang ditempatkan secara terpisah dengan panjang yang tak terhingga dalam sebuah ruangan hampa. Sehingga, kedua konduktor mendapatkan gaya sebesar 2 x 10-7 newton per meternya.

Mol

Satu mol didefinisikan sebagai jumlah zat yang mengandung entitas elementer dari suatu sistem sebanyak jumlah atom dalam 12 × 10-3 kg karbon-12.

Kelvin

Kelvin merupakan titik tripel air murni dengan fraksi 1/273,16 (3,6609 x 10-3) dari suhu termodinamika.

Candela

Satu candela diartikan sebagai intensitas cahaya dengan arah tegak lurus dari permukaan benda hitam seluas 1/600000 m2 dalam suhu platina yang mengeras di bawah tekanan 101325Nm-2.

Rumus dan Satuan

Aplikasi dimensi daya sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari. Terutama dalam menghitung luas, volume, kecepatan, dan lainnya. Untuk itu, kita membutuhkan rumus agar bisa menghitungnya dengan baik.

Lalu, bagaimana caranya? Yuk terapkan rumus berikut ini.

atau

Di mana:

  • P: daya (Watt)
  • W: usaha (Joule)
  • t: waktu (second)

Adapun rumus turunannya adalah sebagai berikut.

atau

Di mana:

  • F: gaya (Newton)
  • S: jarak (meter)
  • V: kecepatan (m/s)

Contoh Dimensi Daya

Untuk apa dimensi daya digunakan? Dimensi daya digunakan dalam melihat persamaan dan mendapatkan persamaan.

Melihat Persamaan

Mendapatkan Persamaan

Besaran yang saling berkaitan antara satu dan lainnya dapat dianalisa dengan analisis dimensional. Ini dilakukan untuk menentukan variabel yang sesuai.

Contoh Soal

Agar lebih memahami apa itu dimensi daya, mari kita pelajari contoh soal dimensi daya berikut ini.

Soal 1

Berikut adalah besaran berdimensi sama dengan usaha yaitu . . .

  1. Gaya
  2. Daya
  3. Torsi
  4. Massa jenis
  5. Momentum

Jawaban:

Sesuai dengan teori yang ada, besaran berdimensi sama dengan usaha yaitu torsi.

Soal 2

Manakah yang merupakan dimensi tegangan listrik?

Jawaban:

Soal 3

Jika seorang anak sedang melakukan usaha sebesar 850 J demi memindahkan balok dalam waktu 6 menit, berapakah daya yang harus diupayakan?

Jawaban:

Jadi, daya yang dibutuhkan anak tersebut untuk memindahkan balok dalam waktu 6 menit adalah sebesar 2.3 watt.

Poin Penting

Dimensi daya digunakan untuk menetapkan suatu ukuran dengan satuannya. Misalnya satuan massa adalah kilogram, satuan waktu adalah second, dan lainnya.

Jika kita mendapati benda dengan ukuran yang tidak tetap, maka kita cocokkan dengan persamaan terdekat bersama satuan tertentu.

Misalnya sebuah benda memiliki berat 1.000 gram. Maka untuk mengoperasikannya dalam memecahkan sebuah masalah adalah mengonversikannya ke satuan internasional (dimensi massa adalah kg di mana 1.000 g = 1 kg).

Adapun poin penting lainnya yang harus diingat seputar dimensi daya adalah sebagai berikut.

Tanya Jawab Seputar Dimensi Daya

Berikut adalah pertanyaan yang sering diajukan tentang dimensi daya.

1. Apa itu satuan?

Jawab: satuan merupakan kuantitas standar yang dibandingkan dengan unit (kuantitas fisik dari jenis yang sama).

2. Kenapa panjang, waktu, dan massa dikelompokkan sebagai besaran pokok?

Jawab: karena besaran pokok adalah besaran yang berdiri sendiri.

3. Apa itu dimensi dalam fisika?

Jawab: dimensi merupakan ekspresi yang menghubungkan besaran pokok dan besaran turunan, namun tidak berkaitan dengan kuantitasnya.

4. Apa itu analisis dimensi?

Jawab: Analisis dimensi bersandar pada prinsip di mana dimensi yang sama hanya dapat dibandingkan dengan dua besaran yang sama juga. Misalnya perbandingan energi kinestetik dan potensial.