Mengukur adalah membandingkan besaran dengan suatu besaran standar. Besaran standar tersebut disebut satuan. Besaran dasar seperti panjang, massa, dan waktu sangat penting dan seringkali digunakan untuk menentukan besaran turunan.
Tujuan umum dari pengukuran adalah mendapatkan data besaran. Data pengukuran ini dapat digunakan untuk berbagai keperluan (referensi, perbandingan, perhitungan). Bergantung keperluan, data pengukuran dapat disajikan dalam satuan yang berbeda-beda.
Dalam dunia ilmu pengetahuan dan teknik, satuan pengukuran adalah bahasa yang digunakan untuk mengukur, memahami, dan berkomunikasi tentang fenomena fisik. Dua sistem pengukuran yang sangat penting dalam fisika adalah sistem MKS dan CGS. Artikel ini menjelaskan pengertian kedua sistem ini, memberikan contoh penggunaannya, dan mengeksplorasi perbedaan di antara keduanya.
Pengertian Sistem MKS (Meter-Kilogram-Second)
Sistem MKS, singkatannya dari Meter-Kilogram-Second, adalah salah satu sistem satuan internasional yang digunakan secara luas dalam ilmu pengetahuan dan teknik, terutama dalam fisika. Sistem ini memiliki tiga unit dasar yang digunakan untuk mengukur tiga besaran dasar, yaitu panjang, massa, dan waktu.
- Meter (m): Satuan untuk panjang atau jarak. Satu meter setara dengan jarak yang ditempuh cahaya dalam waktu 1/299.792.458 detik.
- Kilogram (kg): Satuan untuk massa. Kilogram adalah satuan dasar massa dalam Sistem Internasional (SI).
- Second (s): Second atau detik adalah satuan untuk waktu. Satu detik adalah interval waktu yang sama dengan 9.192.631.770 getaran resonansi atom cesium-133.
Dalam sistem MKS, unit-unit lainnya, seperti kecepatan (meter per detik), percepatan (meter per detik kuadrat), dan gaya (newton), dapat dihitung dari kombinasi unit dasar ini menggunakan hukum-hukum fisika yang berlaku.
Contoh Penggunaan Sistem MKS
- Pergerakan: Kecepatan dalam sistem MKS diukur dalam meter per detik (m/s). Contohnya, jika sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 20 m/s, ini berarti mobil tersebut berpindah 20 meter setiap detik.
- Gaya: Gaya diukur dalam newton (N) dalam sistem MKS. Misalnya, jika anda mendorong sebuah kotak dengan gaya 10 N, itu berarti anda memberikan dorongan sebesar 10 kilogram meter per detik kuadrat.
- Energi: Energi dalam sistem MKS diukur dalam joule (J). Contohnya, pekerjaan yang dilakukan untuk mengangkat benda seberat 10 kg sejauh 5 meter adalah sekitar 490 joule (J).
Pengertian Sistem CGS (Centimeter-Gram-Second)
Sistem CGS, singkatannya dari Centimeter-Gram-Second, adalah sistem satuan yang menggunakan unit dasar yang lebih kecil daripada sistem MKS, terutama dalam pengukuran panjang (jarak) dan massa. Ini adalah sistem yang lebih tua dan sekarang kurang umum digunakan dalam penelitian ilmiah modern, tetapi masih ada dalam beberapa aplikasi.
Dalam sistem CGS, unit dasar untuk panjang atau jarak adalah centimeter (cm), unit dasar untuk massa adalah gram (g), dan unit dasar untuk waktu tetap sama dengan sistem MKS, yaitu detik (s). Beberapa unit turunan dalam sistem CGS antara lain sbb.
- Erg (erg): Satuan energi. Satu erg adalah energi yang diperlukan untuk memindahkan benda sejauh satu centimeter melawan gaya satu dyne.
- Dyne (dyne): Satuan gaya. Satu dyne adalah gaya yang diperlukan untuk memberikan percepatan satu centimeter per detik kuadrat kepada benda satu gram.
- Gal (gal): Satuan percepatan. Satu gal adalah percepatan yang diberikan kepada benda satu centimeter per detik kuadrat.
Sistem CGS digunakan terutama dalam bidang fisika teoretis, seperti elektromagnetisme dan mekanika klasik. Namun, dalam aplikasi eksperimental modern dan dalam ilmu pengetahuan yang lebih canggih, sistem MKS atau SI lebih disukai karena lebih konsisten dengan standar internasional.
Contoh Penggunaan Sistem CGS
- Elektromagnetisme: Dalam elektromagnetisme, hukum Coulomb, hukum Gauss, dan hukum Ampere sering menggunakan sistem CGS. Misalnya, hukum Coulomb yang menyatakan bahwa gaya antara dua muatan sebanding dengan produk muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak diukur dalam satuan dyne dan centimeter.
- Pembelajaran Kimia: Dalam kimia, energi dalam molekul atau atom sering diukur dalam erg.
Perbedaan Antara Sistem MKS dan CGS
Perbedaan utama antara sistem MKS dan CGS adalah satuan dasar yang digunakan untuk panjang dan massa:
- Panjang: Sistem MKS menggunakan meter (m) sebagai satuan dasar panjang, sementara sistem CGS menggunakan centimeter (cm).
- Massa: Sistem MKS menggunakan kilogram (kg) sebagai satuan dasar massa, sementara sistem CGS menggunakan gram (g).
Selain itu, terdapat perbedaan dalam faktor konversi untuk satuan-satuan turunan. Misalnya, dalam sistem MKS, satu newton (N) setara dengan satu kilogram meter per detik kuadrat (kg.m/s²), sedangkan dalam sistem CGS, satu dyne setara dengan satu gram centimeter per detik kuadrat (g.m/s²).