Sistem Besaran Internasional

Sistem Besaran Internasional (Inggris: International System of Quantities; ISQ) adalah suatu kelompok besaran dan persamaan yang berkaitan dengan sesuatu yang mendeskripsikan fisika dan alam, seperti yang digunakan dalam ilmu pengetahuan modern, yang disahkan oleh Organisasi Standardisasi Internasional (ISO) pada tahun 2009.^[1] Sistem ini mendasari Sistem Satuan Internasional (SI) yang menjadi lebih umum, di mana sistem tersebut tidak memerinci satuan ukur yang disarankan untuk setiap besaran. Istilah tersebut digunakan oleh Konferensi Umum untuk Ukuran dan Timbangan (CGPM) dan beberapa badan standardisasi seperti Organisasi Standardisasi Internasional (ISO) dan Komisi Elektronteknik Internasional (IEC) untuk merujuk pada sistem ini, khususnya yang mengacu pada sistem yang konsisten dengan SI. Standar ISO yang menjelaskan tentang ISQ, yang dikeluarkan pada tahun 2009, adalah ISO/IEC 80000, yang menggantikan standar sebelumnya ISO 31 dan ISO 1000 yang diterbitkan pada tahun 1992.

ISQ adalah sistem yang didefinisikan secara tidak lengkap.^[2]^[3] ISO dan IEC telah bekerja sama dalam merumuskan penggunaan dari bagian-bagian sistem tersebut dengan memberikan informasi dan definisi tentang besaran, sistem besaran, satuan, simbol besaran dan satuan, serta sistem satuan yang jelas, dengan referensi tertentu pada ISQ. Standar ISO/IEC 80000 mendefinisikan besaran fisika yang dinyatakan dengan satuan SI^[4] dan juga mencakup banyak besaran lainnya yang digunakan dalam ilmu pengetahuan dan teknologi modern.^[5]

Besaran pokok sunting

Besaran pokok adalah bagian dari besaran fisika dalam sistem besaran tertentu yang dipilih berdasarkan konvensi, di mana tidak ada besaran dalam sistem tersebut yang dapat dinyatakan dalam sistem lainnya. ISQ mendefinisikan tujuh besaran pokok. Simbol untuk besaran tersebut, seperti halnya pada besaran lainnya, ditulis dengan huruf miring.^[6]

Dimensi dari besaran fisika tidak mencakup magnitudo dan satuan. Bentuk simbol yang lazim untuk dimensi dari besaran pokok adalah sebuah huruf kapital bergaya roman (huruf tegak) tanpa kait (sans-serif).^[7]

Besaran pokok	Simbol besaran^[8]	Simbol dimensi	Satuan pokok SI	Simbol satuan SI
waktu	$t$	${\mathsf {T}}$	detik	s
panjang	$l$	${\mathsf {L}}$	meter	m
massa	$m$	${\mathsf {M}}$	kilogram	kg
arus listrik	$I$	${\mathsf {I}}$	ampere	A
suhu termodinamika	$T$	${\mathsf {\Theta }}$	kelvin	K
jumlah zat	$n$	${\mathsf {N}}$	mol	mol
intensitas cahaya	$I_{\text{v}}$	${\mathsf {J}}$	kandela	cd

Besaran turunan sunting

Besaran turunan adalah kelompok besaran dalam sistem kuantitas yang definisinya diturunkan dari besaran pokok dalam sistem tersebut. ISQ mendefinisikan banyak besaran turunan.

Lambang dimensi besaran turunan sunting

Bentuk simbol yang lazim untuk dimensi dari besaran turunan adalah hasil kali pangkat dari dimensi besaran dasar menurut definisi dari besaran turunan tersebut. Dimensi suatu besaran dilambangkan dengan ${\mathsf {L}}^{a}{\mathsf {M}}^{b}{\mathsf {T}}^{c}{\mathsf {I}}^{d}{\mathsf {\Theta }}^{e}{\mathsf {N}}^{f}{\mathsf {J}}^{g}$ , dengan eksponen a hingga g, yang disebut sebagai eksponen dimensional, adalah bilangan bulat positif, negatif, atau nol. Simbol dimensi besarta eksponen/pangkat dapat dihapus jika pangkatnya bernilai nol, sementara pangkat (tanpa simbolnya) dapat dihapus jika pangkatnya bernilai 1. Misalnya dalam ISQ, dimensi besaran kecepatan berlambang dimensi ${\mathsf {LT}}^{-1}$ . Tabel berikut mencantumkan beberapa besaran turunan yang termasuk dalam ISQ.

"Besaran dimensi satu" (quantity of dimension) secara historis dikenal sebagai besaran nirdimensi (dimensionless quantity; istilah yang masih umum digunakan), yang mana semua eksponen dimensionalnya adalah nol dan simbol dimensinya adalah ${\mathsf {1}}$ . Besaran seperti itu dapat dianggap sebagai besaran turunan yang berasal dari hasil pembagian dari dua besaran yang berdimensi sama.

Besaran turunan	Lambang dimensi SI
sudut bidang datar	${\mathsf {1}}$
sudut ruang	${\mathsf {1}}$
frekuensi	${\mathsf {T}}^{-1}$
gaya	${\mathsf {LMT}}^{-2}$
tekanan	${\mathsf {L}}^{-1}{\mathsf {MT}}^{-2}$
kecepatan	${\mathsf {LT}}^{-1}$
luas	${\mathsf {L}}^{2}$
volume	${\mathsf {L}}^{3}$
percepatan	${\mathsf {LT}}^{-2}$

Besaran logaritmik sunting

Tingkat sunting

Meskipun tidak termasuk sebagai satuan SI dalam Sistem Besaran Internasional, beberapa ukuran dalam bentuk rasio diakui oleh Komite Internasional untuk Ukuran dan Timbangan (CIPM) dan dimasukkan dalam kategori "satuan non-SI". Tingkat dari suatu besaran adalah kuantifikasi logaritmik dari rasio besaran tersebut dengan nilai referensi atau nilai ukur yang diperoleh dari besaran itu. "Tingkat" ini didefinisikan secara berbeda untuk besaran akar-daya (juga dikenal dengan istilah besaran medan yang tidak berlaku lagi) dan untuk besaran daya. "Tingkat" tidak didefinisikan untuk rasio besaran dari jenis lainnya.

Tingkat dari suatu besaran akar-daya ${\textstyle F}$ dengan mengacu pada nilai ukur besaran ${\textstyle F_{0}}$ didefinisikan sebagai

L_{F}=\ln {\frac {F}{F_{0}}},

di mana $\ln$ adalah logaritma natural . Tingkat dari suatu besaran daya ${\textstyle P}$ dengan mengacu pada nilai ukur besaran ${\textstyle P_{0}}$ didefinisikan sebagai

L_{P}=\ln {\sqrt {\frac {P}{P_{0}}}}={\frac {1}{2}}\ln {\frac {P}{P_{0}}}.

Ketika logaritma natural digunakan, seperti yang ada di atas, direkomendasikan untuk menggunakan satuan neper (simbol Np), yaitu besaran berdimensi 1 dengan Np = 1. Satuan neper koheren dengan sistem SI. Terdapat pula penggunaan logaritma berbasis 10 dalam hubungannya dengan besaran berskala, bel (simbol B), di mana ${\textstyle {\text{B}}=\left({\frac {1}{2}}\ln 10\right){\text{Np}}\approx 1.151293~{\text{Np}}}$ .

Contoh dari tingkat adalah tingkat tekanan suara. Dalam ISQ, tingkat diperlakukan sebagai sebuah besaran turunan berdimensi 1 dan dengan sendirinya tidak termasuk dalam satuan SI, melainkan dimasukkan dalam Tabel 8 sebagai satuan non-SI yang disetujui untuk digunakan di luar satuan SI.^[9]

Entropi informasi sunting

ISQ juga mengakui bentuk lain dari besaran logaritmik, yaity entropi informasi (information entropy), yang mana satuannya adalah satuan informasi natural (simbol nat).

Lihat juga sunting

Referensi sunting

^ ISO 80000-1:2009, The system of quantities, including the relations among them the quantities used as the basis of the units of the SI, is named the International System of Quantities, denoted 'ISQ', in all languages. [...] It should be realized, however, that ISQ is simply a convenient notation to assign to the essentially infinite and continually evolving and expanding system of quantities and equations on which all of modern science and technology rests. ISQ is a shorthand notation for the 'system of quantities on which the SI is based', which was the phrase used for this system in ISO 31.
^ The International System of Units (SI) (PDF) (edisi ke-8th), 2006, hlm. 104, diakses tanggal 2020-08-02, The system of quantities, including the equations relating the quantities, to be used with the SI, is in fact just the quantities and equations of physics that are familiar to all scientists, technologists, and engineers. They are listed in many textbooks and in many references, but any such list can only be a selection of the possible quantities and equations, which is without limit.
^ The International System of Units (PDF) (edisi ke-9th), BIPM, 2019, hlm. 125, diakses tanggal 2020-08-02, The system of quantities underlying the SI and the equations relating them are based on the present description of nature and are familiar to all scientists, technologists and engineers.
^ "1.16" (PDF). International vocabulary of metrology – Basic and general concepts and associated terms (VIM) (edisi ke-3rd). International Bureau of Weights and Measures (BIPM):Joint Committee for Guides in Metrology. 2012. Diakses tanggal 28 March 2015.
^ ISO 80000-1 Quantities and units. Part 1: General (edisi ke-1st). Switzerland: ISO (the International Organization for Standardization). 2009-11-15. hlm. vi. Diakses tanggal 23 May 2015.
^ ISO 80000-1:2009
^ The status of the requirement for sans-serif is not as clear, since ISO 80000-1:2009 makes no mention of it ("The conventional symbolic representation of the dimension of a base quantity is a single upper case letter in roman (upright) type.") whereas the secondary source BIPM JCGM 200:2012 does ("The conventional symbolic representation of the dimension of a base quantity is a single upper case letter in roman (upright) sans-serif type.").
^ The associated symbol and SI unit are given here for reference only; they do not form part of the ISQ.
^ "Chapter 4 – Units outside the SI". Diarsipkan dari versi asli tanggal 2019-05-03. Diakses tanggal 2020-09-13.

Pustaka sunting

BN Taylor, Ambler Thompson, International System of Units (SI), National Institute of Standards and Technology edisi 2008, ISBN 1-4379-1558-2 .

[1] ISO 80000-1:2009, The system of quantities, including the relations among them the quantities used as the basis of the units of the SI, is named the International System of Quantities, denoted 'ISQ', in all languages. [...] It should be realized, however, that ISQ is simply a convenient notation to assign to the essentially infinite and continually evolving and expanding system of quantities and equations on which all of modern science and technology rests. ISQ is a shorthand notation for the 'system of quantities on which the SI is based', which was the phrase used for this system in ISO 31.

[2] The International System of Units (SI) (PDF) (edisi ke-8th), 2006, hlm. 104, diakses tanggal 2020-08-02, The system of quantities, including the equations relating the quantities, to be used with the SI, is in fact just the quantities and equations of physics that are familiar to all scientists, technologists, and engineers. They are listed in many textbooks and in many references, but any such list can only be a selection of the possible quantities and equations, which is without limit.

[3] The International System of Units (PDF) (edisi ke-9th), BIPM, 2019, hlm. 125, diakses tanggal 2020-08-02, The system of quantities underlying the SI and the equations relating them are based on the present description of nature and are familiar to all scientists, technologists and engineers.

[4] "1.16" (PDF). International vocabulary of metrology – Basic and general concepts and associated terms (VIM) (edisi ke-3rd). International Bureau of Weights and Measures (BIPM):Joint Committee for Guides in Metrology. 2012. Diakses tanggal 28 March 2015.

[5] ISO 80000-1 Quantities and units. Part 1: General (edisi ke-1st). Switzerland: ISO (the International Organization for Standardization). 2009-11-15. hlm. vi. Diakses tanggal 23 May 2015.

[6] ISO 80000-1:2009

[7] The status of the requirement for sans-serif is not as clear, since ISO 80000-1:2009 makes no mention of it ("The conventional symbolic representation of the dimension of a base quantity is a single upper case letter in roman (upright) type.") whereas the secondary source BIPM JCGM 200:2012 does ("The conventional symbolic representation of the dimension of a base quantity is a single upper case letter in roman (upright) sans-serif type.").

[ref_only-8] The associated symbol and SI unit are given here for reference only; they do not form part of the ISQ.

[9] "Chapter 4 – Units outside the SI". Diarsipkan dari versi asli tanggal 2019-05-03. Diakses tanggal 2020-09-13.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]