Pengertian dimensi dalam fisika, contoh dan manfaat

Sifat kuantitas fisik dijelaskan oleh sifat dimensinya. Ketika kita mengamati suatu benda, hal pertama yang kita perhatikan adalah dimensi. Bahkan, kita juga didefinisikan atau diamati sehubungan dengan dimensi kita yaitu, tinggi, berat, jumlah daging, dll.

Dimensi benda berarti bagaimana hal itu terkait dalam hal jumlah dasar. Ketika kita mendefinisikan dimensi besaran, kita umumnya mendefinisikan identitas dan keberadaannya. Menjadi jelas bahwa segala sesuatu di alam semesta memiliki dimensi, sehingga memiliki kehadiran.

Definisi Dimensi

Dimensi besaran fisika adalah ketergantungan besaran tertentu pada sistem besaran pokok, diwakili oleh perkalian faktor yang sesuai dengan besaran pokok. Tujuh besaran pokok terlampir dalam tanda kurung siku [] untuk mewakili dimensinya.

Contoh Dimensi

Dimensi Panjang digambarkan sebagai [L], dimensi waktu digambarkan sebagai [T], dimensi massa digambarkan sebagai [M], dimensi arus listrik digambarkan sebagai [A] dan dimensi jumlah zat dapat digambarkan sebagai [mol]. Tambahannya dimensi suhu lebih lanjut adalah [K] dan dimensi intensitas cahaya adalah [Cd]

Kita wajib menggunakan [] untuk menulis dimensi  besaran fisika. Dalam kehidupan nyata, semuanya ditulis dalam dimensi massa, panjang, dan waktu. Lihatlah beberapa contoh yang diberikan di bawah ini:

Besaran pokok Dimensi
Panjang L
Massa M
Waktu T
Suhu K
Arus listrik A
Intensitas cahaya Cd
Jumla zat mol

1. Volume zat padat yang diberikan adalah perkalian dari panjang, luas dan tingginya. Dimensinya diberikan sebagai berikut:

Volume = Panjang × Lebar × Tinggi
Volume = [L] × [L] × [L] (karena panjang, luas dan tinggi adalah panjang)
Volume = [L]3

2. Dengan cara yang sama, dimensi luas akan [L]2

3. Kecepatan suatu benda adalah jarak yang dicakup olehnya dalam waktu tertentu dan diberikan sebagai berikut:

Kecepatan = Jarak / Waktu
Dimensi Jarak = [L]
Dimensi Waktu = [T]
Dimensi Kecepatan = [L] / [T]
[Kecepatan] = [L] [T] -1= [LT-1]

4. Percepatan benda didefinisikan sebagai laju perubahan kecepatan sehubungan dengan waktu, dimensinya diberikan sebagai berikut:

Percepatan = Kecepatan / Waktu
Dimensi kecepatan = [LT-1]
Dimensi waktu = [T]
Dimensi percepatan adalah = [LT-1] / [T]
[Percepatan] = [LT-2]

5. Massa jenis benda didefinisikan sebagai massa per satuan volume, dan dimensinya diberikan sebagai berikut:

dimensi besaran turunan
dimensi besaran turunan
Massa jenis = Massa / Volume
Dimensi massa = [M]
Dimensi volume = [L3]
Dimensi massa jenis akan = [M] / [L3]
[massa jenis] = [ML-3]

6. Gaya yang diterapkan pada benda adalah hasil kali percepatan dan massa benda

Gaya = Massa × percepatan
Dimensi Massa = [M]
Dimensi Akselerasi = [LT-2]
Dimensi Gaya akan = [M] × [LT-2]
[Gaya] = [MLT-2]

Aturan untuk menulis dimensi besaran fisik

Gaya, [F] = [MLT-2]
Kecepatan, [v] = [LT-1]
Muatan, (q) = [AT]
kalor spesifik, [s] = [L2T2K-1]
Konstanta gas, [R] =  [ML2T-2K-1 mol-1]

Kita mengikuti aturan tertentu saat mengekspresikan besaran fisika dalam hal dimensi, yaitu sebagai berikut:

  1. Dimensi selalu tertutup dalam kurung siku []
  2. Jika benda tidak tergantung pada besaran pokok, kita mengambil pangkatnya menjadi 0
  3. Ketika dimensi disederhanakan, kita menempatkan semua besaran pokok dengan pangkatnya masing-masing dalam kurung tunggal [], misalnya seperti dalam kecepatan kita menulis [L] [T] -1 sebagai [LT-1]
  4. Kita selalu berusaha untuk mendapatkan besaran turunan dalam hal besaran pokok saat menulis dimensi.
  5. Hukum eksponen digunakan saat menulis dimensi besaran fisika sehingga persyaratan dasar adalah hal yang wajib
  6. Jika dimensi ditulis sebagaimana adanya, kita mengambil pangkatnya menjadi 1
  7. Sudut bidang dan sudut padat adalah besaran yang tidak berdimensi, yaitu tidak tergantung pada besaran pokok

Manfaat Dimensi

Sebelum menulis dimensi besaran, kita harus tahu apa yang harus dipahami mengapa kita perlu dimensi dan apa manfaat menulis besaran fisika. Manfaat menggambarkan besaran fisika adalah sebagai berikut:

  1. Menggambarkan dimensi membantu dalam memahami hubungan antara besaran fisika dan ketergantungannya pada besaran pokok, yaitu, bagaimana dimensi benda bergantung pada massa, waktu, panjang, suhu dll.
  2. Dimensi digunakan dalam analisis dimensi, di mana kita menggunakannya untuk mengkonversi dan menukar satuan
  3. Dimensi digunakan dalam memprediksi rumus yang tidak diketahui dengan hanya mempelajari bagaimana benda tertentu bergantung pada besaran pokok dan sejauh mana
  4. Dimensi membuat pengukuran dan studi besaran fisika lebih mudah
  5. Kita dapat mengidentifikasi atau mengamati besaran hanya dengan dimensinya
  6. Dimensi menentukan benda dan keberadaannya

Keterbatasan Dimensi

Selain besaran yang bermanfaat, ada banyak batasan dimensi, yaitu sebagai berikut:

  1. Dimensi tidak dapat digunakan untuk fungsi trigonometrik dan eksponensial
  2. Dimensi tidak pernah menentukan bentuk relasi yang pasti
  3. Kita tidak dapat menemukan nilai konstanta tertentu dalam hubungan fisik dengan bantuan dimensi
  4. Persamaan yang benar secara dimensi mungkin tidak selalu menjadi persamaan yang benar

Tabel Dimensi

Tabel di bawah ini menggambarkan dimensi beberapa besaran turunan yang dapat digunakan secara langsung dalam masalah analisis dimensi.

Besaran Rumus Dimensi
Kecepatan Jarak/waktu [LT-1]
Percepatan Kecepatan/waktu [LT-2]
Usaha Gaya x perpindahan [ML2T-2]
Tekanan Gaya / luas [ML-1T-2]
Daya Usaha / waktu [ML2T-3]
Massa jenis Massa / volume [ML-3T0]
Luas Panjang x lebar [L2]

Itu menghabiskan banyak waktu untuk menurunkan dimensi besaran fisika. Jadi untuk menghemat waktu, kita mempelajari beberapa dimensi dasar dari besaran tertentu seperti kecepatan, percepatan, dan besaran turunan terkait lainnya. Sebagai Contoh, misalkan Anda diminta untuk menemukan dimensi Gaya dan Anda ingat dimensi percepatan adalah [LT-2], Anda dapat dengan mudah menyatakan bahwa dimensi gaya sebagai [MLT-2] karena gaya adalah produk dari massa dan percepatan sebuah benda.

Pengertian dimensi dalam fisika, contoh dan manfaat
Pengertian dimensi dalam fisika, contoh dan manfaat 1

Sifat kuantitas fisik dijelaskan oleh sifat dimensinya. Ketika kita mengamati suatu benda, hal pertama yang kita perhatikan adalah dimensi. Bahkan, kita ju

Editor's Rating:
5
dimensi

Tinggalkan Balasan