Dimensi Daya: Rumus dan Contoh Soal dalam Pelajaran Fisika

Ketika membicarakan dimensi, kamu mungkin membayangkan luar angkasa atau alam lainnya. Secara konsep populer ini memang benar. Namun, di fisika, dimensi daya tidak sejauh itu.

Kamu bahkan bisa menjumpainya di kehidupan sehari-hari, misalnya bentuk tiga dimensi yang berarti memiliki panjang, lebar, dan tinggi. Konsep tersebut mewakili apa saja yang ada di bumi, bisa ruangan atau hal lainnya.

Ilmuwan pun mempercayai adanya dimensi lain. Mereka percaya, setidaknya ada 10 dimensi yang menyokong kehidupan di alam semesta. Dimensi keempat adalah waktu yang mengatur sifat materi pada suatu titik tertentu, melansir Phys Org.

Sederhananya, dimensi daya merupakan suatu variabel independen yang bisa menyatakan suatu besaran. Lebih lanjut, ada rumus yang menyatakan dimensi secara terukur. 

Dimensi dinyatakan dengan satuan ukur besaran pokok. Adapun besaran pokok terkait dimensi daya yakni:

Nantinya, akan banyak besaran turunan yang terbentuk ketika menggunakan besaran pokok untuk mengukur dimensi. 

Misalnya, ketika mencari luas area sepak bola dengan bentuk persegi panjang. Rumus luas persegi panjang adalah p x l.

Adapun panjang termasuk pada satuan pokok. Sama halnya dengan lebar yang diwakili satuan pokok panjang. Tidak mungkin dong mengukur lebar dengan satuan waktu?

Nah, berarti dituliskan:

Luas area= P x L

Luas area= [L] x [L] 

Luas area= L² 

Maka, dimensi luas diwakili dengan satuan L². 

Lanjut coba dengan contoh lain. Misalnya, ingin mencari dimensi kecepatan laju sebuah mobil. Rumus kecepatan = s/t. ‘s’ merupakan simbol perpindahan dan ‘t’ adalah waktu.

Karena perpindahan mengacu pada jarak, maka dimensinya menggunakan satuan L. Adapun ‘t’ tetap menggunakan satuan dimensi T alias time. Maka:

Kecepatan= s/t

Kecepatan= [L]/[T]

Kecepatan= [L][T]^-1

Tidak aneh jika kamu bertanya-tanya fungsi sebuah rumus dalam kehidupan sehari-hari. Meski begitu, tidak banyak rumus yang benar-benar digunakan untuk mengukur aktivitas harian.

Sejatinya, rumus dan ilmu pengetahuan ada untuk mempermudah kehidupan manusia. Termasuk rumus dimensi daya. Penggunaannya diperlukan untuk studi, misalnya mengukur gaya gesek meteor jatuh ke bumi.

Rumus dimensi daya berguna untuk menganalisis besaran yang belum diketahui. Dengan begitu, bisa melakukan upaya pencegahan sehingga tidak memberikan pengaruh buruk bagi kehidupan manusia.

Soal-soal materi ini memintamu menemukan turunan dari berbagai dimensi. Maka dari itu, kamu perlu memahami dengan baik satuan pokok pada tabel di atas, ya.

Selanjutnya, bisa coba asah kemampuanmu dengan mengerjakan soal-soal berikut.

Soal 1

Tuliskan dimensi gaya (Force)!

Jawab: temukan dahulu rumus gaya, yakni:

Gaya (F) = massa x percepatan.

Karena percepatan tidak termasuk besaran pokok, maka kamu perlu mencarinya terlebih dahulu. 

Percepatan = kecepatan (v) / waktu (t)

Percepatan = [L][T]^-1/ [T]

Percepatan = LT^-2. 

(Lihat kembali dimensi kecepatan pada contoh pembahasan kedua)

Lanjut, setelahnya barulah bisa dimasukkan ke rumus gaya, menjadi:

Gaya (F) = massa x percepatan

Gaya (F) = [M] x LT^-2

Gaya (F) = MLT^-2. 

Jadi, dimensi gaya adalah MLT^-2. 

Soal 2

Tuliskan dimensi penyusun gravitasi bumi!

Jawab: gravitasi bumi memiliki satuan meter per sekon kuadrat (m/s²). Maka:

g = jarak/(waktu)² 

g = [L]/T² 

g = LT^-2.

Dimensi dari gravitasi bumi adalah LT^-2.

Soal 3

Massa jenis termasuk dalam turunan massa. Tuliskan dimensi massa jenis secara lengkap!

Jawab: rumus massa jenis = massa/volume.

Volume = p x l x t

Volume = [L] x [L] x [L]

Volume = [L]³

Selanjutnya baru bisa dimasukkan rumus:

Massa jenis = massa/volume

Massa jenis = [M]/[L]³

Massa jenis = [M][L]^-3

Maka, rumus dimensi massa jenis adalah [M][L]^-3.

Menghafal besaran pokok dan dimensinya membantumu memelajari dimensi daya dengan lebih cepat. Selain itu, jangan lupa untuk memperbanyak mengerjakan latihan soal, ya.