Kamis, 18 Agustus 2011

Dalam fisika dan teknikpengukuran merupakan aktivitas yang membandingkan kekuatan fisik objek dan kejadian dunia-nyata. Alat pengukur adalah alat yang digunakan untuk mengukur benda atau kejadian tersebut.

  1. Alat Ukur Panjang

Untuk mengukur panjang suatu benda, anda dapat menggunakan mistar, rolmeter, jangka sorong, dan mikrometer skrup.

Dalam mengukur panjang suatu benda, selain memperhatikan ketelitian alat ukurnya, juga memperhatikan jenis dan macam benda yang akan diukur.

A. Penggaris / Mistar

Mistar adalah salah satu alat ukur panjang yang paling sering anda gunakan pada kehidupan sehari.hari. Skala terkecil dari mistar adalah 1 mm atau 0,1 cm.

Ketelitian mistar adalah ½ x skala terkecil = 0,05 cm.

Dengan ketelitian 0,05 cm ini maka mistar dapat anda gunakan untuk mengukur panjang sebuah buku atau pensil.

Untuk menggunakan mistar dapat anda lakukan dengan cara menempatkan mistar tersebut diatas benda yang akan diukur panjangnya, pastikan bahwa titik nol skala mistar tepat berimpit dengan salah satu ujung benda yang akan diukur.

Langkah-langkah yang ditempuh untuk membaca hasil pengukran dengan mistar adalah :

    1. Pastikan bahwa titik nol skala mistar telah berimpit dengan salah satu ujung benda yang diukur panjangnya.
    2. Baca skala yang ditunjukkan oleh ujung benda yang satunya.
    3. Nyatakan hasil pengukuran yang anda peroleh dalam 2 desimal sesuai tingkat ketelitian mistar.

Hasil pengukuran dengan menggunakan suatu alat ukur dapat dinyatakan dengan format sebagai berikut :

Hasil pengukuran = xo + Dx

Dengan xo = hasil pembacaan pengukuran dengan alat ukur dan

Dx = ketidakpastian alat ukur

Untuk mistar karena ketelitiannya atau ketidakpastiannya = 0,05 cm (2 desimal) maka xo harus dinyatakan dalam 2 desimal pula.

Misalnya L = (4,95 + 0,05) cm

B. Jangka sorong

Jangka sorong adalah suatu alat ukur panjang yang dapat dipergunakan untuk mengukur panjang suatu benda dengan ketelitian hingga 0,1 mm. keuntungan penggunaan jangka sorong adalah dapat dipergunakan untuk mengukur diameter sebuah kelereng, diameter dalam sebuah tabung atau cincin, maupun kedalam sebuah tabung.

Pada gambar disamping ditunjukkan bagian-bagian dari jangka sorong. (sorot masing-masing bagian dari jangka sorong tersebut untuk mengetahui nama setiap bagian).

Secara umum, jangka sorong terdiri atas 2 bagian yaitu rahang tetap dan rahang geser. Jangka sorong juga terdiri atas 2 bagian yaitu skala utama yang terdapat pada rahang tetap dan skala nonius (vernier) yang terdapat pada rahang geser.

Sepuluh skala utama memiliki panjang 1 cm, dengan kata lain jarak 2 skala utama yang saling berdekatan adalah 0,1 cm. Sedangkan sepuluh skala nonius memiliki panjang 0,9 cm, dengan kata lain jarak 2 skala nonius yang saling berdekatan adalah 0,09 cm. Jadi beda satu skala utama dengan satu skala nonius adalah 0,1 cm – 0,09 cm = 0,01 cm atau 0,1 mm. Sehingga skala terkecil dari jangka sorong adalah 0,1 mm atau 0,01 cm.

Ketelitian dari jangka sorong adalah setengah dari skala terkecil. Jadi ketelitian jangka sorong adalah : Dx = ½ x 0,01 cm = 0,005 cm

Dengan ketelitian 0,005 cm, maka jangka sorong dapat dipergunakan untuk mengukur diameter sebuah kelereng atau cincin dengan lebih teliti (akurat).

Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya bahwa jangka sorong dapat dipergunakan untuk mengukur diameter luar sebuah kelereng, diameter dalam sebuah tabung atau cincin maupun untuk mengukur kedalaman sebuah tabung. Berikut akan dijelaskan langkah-langkah menggunakan jangka sorong untuk keperluan tersebut

a. Mengukur diameter luar

a.Untuk mengukur diameter luar sebuah benda (misalnya kelereng) dapat dilakukan dengan langkah sebagai berikut

· Geserlah rahang geser jangka sorong kekanan sehingga benda yang diukur dapat masuk diantara kedua rahang (antara rahang geser dan rahang tetap)

· Letakkan benda yang akan diukur diantara kedua rahang.

· Geserlah rahang geser kekiri sedemikian sehingga benda yang diukur terjepit oleh kedua rahang

· Catatlah hasil pengukuran anda

b. Mengukur diameter dalam

b.Untuk mengukur diameter dalam sebuah benda (misalnya diameter dalam sebuah cincin) dapat dilakukan dengan langkah sebagai berikut :

· Geserlah rahang geser jangka sorong sedikit kekanan.

· Letakkan benda/cincin yang akan diukur sedemikian sehingga kedua rahang jangka sorong masuk ke dalam benda/cincin tersebut

· Geserlah rahang geser kekanan sedemikian sehingga kedua rahang jangka sorong menyentuh kedua dinding dalam benda/cincin yang diukur

· Catatlah hasil pengukuran anda

c. Mengukur kedalaman

c.Untuk mengukur kedalaman sebuah benda/tabung dapat dilakukan dengan langkah sebagai berikut :

· Letakkan tabung yang akan diukur dalam posisi berdiri tegak.

· Putar jangka (posisi tegak) kemudian letakkan ujung jangka sorong ke permukaan tabung yang akan diukur dalamnya.

· Geserlah rahang geser kebawah sehingga ujung batang pada jangka sorong menyentuh dasar tabung.

· Catatlah hasil pengukuran anda.

Untuk membaca hasil pengukuran menggunakan jangka sorong dapat dilakukan dengan langkah sebagai berikut :

· Bacalah skala utama yang berimpit atau skala terdekat tepat didepan titik nol skala nonis.

· Bacalah skala nonius yang tepat berimpit dengan skala utama.

· Hasil pengukuran dinyatakan dengan persamaan :

· Hasil = Skala Utama + (skala nonius yang berimpit x skala terkecil jangka sorong) = Skala Utama + (skala nonius yang berimpit x 0,01 cm)

Karena Dx = 0,005 cm (tiga desimal), maka hasil pembacaan pengukuran (xo) harus juga dinyatakan dalam 3 desimal. Tidak seperti mistar, pada jangka sorong yang memiliki skala nonius, Anda tidak pernah menaksir angka terakhir (desimal ke-3) sehingga anda cukup berikan nilai 0 untuk desimal ke-3. sehingga hasil pengukuran menggunakan jangka sorong dapat anda laporkan sebagai :

Panjang L = xo ­+ Dx

Misalnya L = (4,990 + 0,005) cm

C. Mikrometer Skrup

Mikrometer skrup merupakan alat ukur panjang yang memiliki tingkat ketelitian yang tinggi. Mikrometer skrup dapat dipergunakan untuk mengukur tebal kertas, diameter kawat tipis, tebal plat tipis yang memerlukan tingkat ketelitian yang tinggi.

Seperti halnya jangka sorong, mikrometer skrup terdiri atas :

· Rahang tetap yang berisi skala utama yang dinyatakan dalam satuan mm. Panjang skala utama mikrometer pada umumnya mencapai 25 mm. jarak antara 2 skala utama yang saling berdekatan adalah 0,5 mm.

· Poros berulir yang dipasang pada silinder pemutar (bidal). Pada ujung bidal terdapat garis skala yang membagi menjadi 50 bagian yang sama yang disebut skala nonius.

· Rahang geser yang dihubungkan dengan bidal, yang digunakan untuk memegang benda yang akan diukur bersama dengan rahang tetap.

Jika bidal digerakkan 1 putaran penuh maka poros akan maju/mundur 0,5 mm. karena selubung luar memiliki 50 skala, maka skala terkecil mikrometer skrup adalah 0,5 mm/ 50 = 0,01 mm.

Ketelitian dari mikrometer skrup adalah setengah dari skala terkecil. Jadi ketelitian mikrometer skrup adalah :

x = ½ x 0,01 mm = 0,005 mm

Dengan ketelitian 0,005 mm, maka mikrometer skrup dapat dipergunakan untuk mengukur tebal kertas atau diameter kawat tipis dengan lebih teliti (akurat).

Untuk menggunakan mikrometer skrup dapat dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut:

· Putar bidal (pemutar besar) berlawanan arah jarum jam sehingga ruang antara rahang tetap dengan rahang geser cukup untuk menempatkan benda yang akan diukur.

· Letakkan benda yang akan diukur diantara rahang tetap dan rahang geser.

· Kemudian putar bidal (pemutar besar) searah jarum jam sehingga benda yang diukur terjepit oleh rahang tetap dan rahang geser.

· Putar pemutar kecil (roda bergerigi) searah jarum jam sehingga skala nonius pada pemutar besar tidak bergeser lagi.

· Baca hasil pengukuan yang diperoleh.

Untuk membaca hasil pengukuran menggunakan mikrometer skrup dapat dilakukan dengan langkah sebagai berikut :

· Tentukan nilai skala utama yang terdekat dengan selubung silinder (bidal) dari rahang geser (atau skala utama yang berada tepat didepan/berimpit dengan selubung silinder luar rahang geser)

· Tentukan nilai skala nonius yang yang berimpit dengan garis mendatar pada skala utama

·Hasil pengukuran dinyatakan dengan persamaan :

· Hasil = Skala Utama + (skala nonius yang berimpit x skala terkecil mikrometer skrup)

= Skala Utama + (skala nonius yang berimpit x 0,01 mm)

Karena Dx = 0,005 mm (tiga desimal), maka hasil pembacaan pengukuran (xo) harus juga dinyatakan dalam 3 desimal. Karena kita tidak perlu menaksir angka terakhir (desimal ke-3) maka kita cukup berikan nilai 0 untuk desimal ke-3. sehingga hasil pengukuran menggunakan Mikrometer skrup dapat anda laporkan sebagai :

Panjang L = (Xo + DX)

Misalnya L = (3,250 + 0,005) mm

2. Alat Ukur Berat

A. Neraca pegas

Neraca pegas dilengkapi dengan dua jenis skla, yaitu skala satuan besaran massa
[kilogram] dan skla satuan besaran gaya [new

Fungsi

Neraca pegas (dinamometer) adalah timbangan sederhana yang menggunakan pegas sebagai alat untuk menentukan massa benda yang diukurnya neraca pegas mengukur ketegangan pegas, yang sebenarnya adalah tekanannya.

Cara menggunakan neraca pegas

Benda yang akan diukur massanya, digantung pada pengait neraca. skala yang di
tunjukan oleh penunjuk neraca, sama dangan nilai massa benda yang diukur.
skala satuan besaran massa yang di tunjukan oleh penunjuk neraca adalah lima.berarti massa benda tersebut adalah lima kg.

B. Neraca Lengan

Neraca lengan dilengkapi dua pirinngan dan anak timbangandengan berbagai satuan massa. Piringan digunakan sebagai tempat untuk meletakan benda yang akan diukur massanya. anak timbangan digunakan sebagai satuan besaran perbandingan.

Fungsi

Neraca lengan biasanya berfungsi untuk menimbang atau menentukan Berat atau masa jens suatu benda yang sama neracalengan juga digunakan untuk membandingkan suatu benda yang diletakan di sebuapiringan yangdiletak kan di tembangan

Cara menggunakan necara lengan

Sebelum menimbang amati terlebih dahulu kedudukan kedua piringan. Apakah kedua
piringan sudah seimbang jika sudah, berarti necara telah siap dipakai untuk mengukur
massa benda yang akan diukur massanya, jika belum putar - putarlah sekrup, kedua ujung
lengan neraca sampai kedua piringan dalam keadaan seimbang letakan benda yang akan
diukur masanya pada salah satu pirinngan kemudian letakan anak timbangan pada
piringan yang lain sampai kedua piringan seimbang lagi. Massa benda yang timbang,
sama dengan massa anak timbangan.

3. Alat Ukur Waktu

A. Stopwatch

Stopwatch merupakan alat ukur waktu yang paling sering ditemui dilabolatorium.

Terdapat 2 jenis stopwatch yaitu stopwatch digital dan stopwatch analog. Penggunaan stopwatch digital lebih mudah dibandingkan dengan stopwatch analog karena pada stopwatch digital hasil pengukuran dapat dibaca langsung dalam bentuk angka.

Secara umum stopwatch analog terdiri atas :

· Tombol Start, Stop dan reset yang dipergunakan untuk memulai, menghentikan maupun mengulang pengukuran waktu.

· Skala dalam detik, skala ini disusun melingkar dibagian pinggir dengan jarak antar skala 0,2 detik.

· Jarum panjang, yang berfungsi sebagai penunjuk hasil pengukuran dalam detik.

·Skala dalam menit, skala ini disusun melingkar dengan jarak antar skala 1 menit.

· Jarum pendek, yang berfungsi sebagai penunjuk waktu dalam menit.

Ketika jarum panjang bergerak 1 putaran penuh, maka jarum pendek akan bergerak 1 skala. karena 1 putaran jarum panjang = 60 detik, maka 1 menit = 60 detik

Telah disebutkan sebelumnya bahwa skala terkecil dari tersebut adalah 0,2 detik (yaitu jarak antar skala pada skala detik )

Ketelitian dari stopwatch adalah setengah dari skala terkecil. Jadi ketelitian stopwatch adalah :Dx = ½ x 0,2 detik = 0,1 detik

Dengan ketelitian 0,1 detik, maka stopwatch dapat dipergunakan untuk mengukur waktu dengan lebih teliti (akurat) bila dibandingkan dengan jam (arloji).

Untuk mengukur waktu dengan menggunakan stopwatch dapat dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut :

· Siapkan benda yang akan diukur waktunya, misalnya anda ingin mengukur periode ayunan bandul..

· Tekan tombol start untuk memulai pengukuran.

· Jika ingin menghentikan pengukuran klik tombol stop (tombol ini menjadi satu dengan tombol start).

· Selanjutnya baca hasil pengukuran yang anda peroleh, nyatakan hasilnya dalam detik. ( ingat 1 menit = 60 detik)

· Jika ingin mengulang (memposisikan jarum stopwatch ke titik 0) maka tekan tombol reset (tombol ini juga menjadi satu dengan start maupun stop)

Untuk membaca hasil pengukuran menggunakan Stopwatch dapat dilakukan dengan langkah sebagai berikut :

· Bacalah Skala yang ditunjukkan oleh jarum panjang (ini merupakan hasil pengukuran dalam detik).

· Bacalah Skala yang ditunjukkan oleh jarum pendek (ini merupakan hasil pengukuran dalam menit).

· Hasil pengukuran dinyatakan dengan persamaan :

·Hasil = Pembacaan skala oleh jarum panjang + Pembacaan skala oleh jarum pendek

·karena 1 menit = 60 detik, maka, hasil pengukuran dapat dinyatakan sebagai :

·Hasil = {skala pada jarum panjang + (60 x skala pada jarum pendek)} detik.

Karena Dx = 0,1 detik (1 desimal), maka hasil pembacaan pengukuran (xo) harus juga dinyatakan dalam 1 desimal.

Seperti halnya pada alat ukur panjang, hasil pengukuran menggunakan stopwatch dapat anda laporkan sebagai :

Waktu t = xo + Dx

Misalnya t = (160,8 + 0,1) detik