Sejak
jaman dahulu orang telah melakukan pengukuran, seperti mengukur luas
tanah, mengukur massa badannya, dan mengukur selang waktu antara
matahari terbit sampai tenggelam. Pada pengukuran yang berbeda anda
mungkin membutuhkan alat/instrumen yang berbeda pula. Misalnya, saat
mengukur panjang jalan Anda menggunakan meteran, tetapi saat menimbang
massa badan Anda menggunakan neraca. Berikut akan Anda pelajari
instrumen pengukuran panjang, massa, dan waktu.
Alat Ukur Panjang
Penggaris/mistar,
jangka sorong, dan mikrometersekrup merupakan contoh alat ukur panjang.
Setiap alat ukur memiliki ketelitian yang berbeda, sehingga Anda harus
bisa memilih alat ukur yang tepat untuk sebuah pengukuran. Pemilihan
alat ukur yang kurang tepat akan menyebabkan kesalahan pada hasil
pengukuran.
a. Mistar
Alat
ukur panjang yang sering Anda gunakan adalah mistar atau penggaris.
Pada umumnya, mistar memiliki skala terkecil 1 mm atau 0,1 cm. Mistar
mempunyai ketelitian pengukuran 0,5 mm, yaitu sebesar setengah dari
skala terkecil yang dimiliki oleh mistar. Pada saat melakukan pengukuran
dengan menggunakan mistar, arah pandangan hendaknya tepat pada tempat
yang diukur.
Artinya,
arah pandangan harus tegak lurus dengan skala pada mistar dan benda
yang di ukur. Jika pandangan mata tertuju pada arah yang kurang tepat,
maka akan menyebabkan nilai hasil pengukuran menjadi lebih besar atau
lebih kecil. Kesalahan pengukuran semacam ini di sebut kesalahan
paralaks.
b. Jangka Sorong
Jangka
sorong terdiri atas dua bagian, yaitu rahang tetap dan rahang geser.
Skala panjang yang terdapat pada rahang tetap merupakan skala utama,
sedangkan skala pendek yang terdapat pada rahang geser merupakan skala
nonius atau vernier. Nama vernier diambilkan dari nama penemu jangka
sorong, yaitu Pierre Vernier, seorang ahli teknik berkebangsaan Prancis.
Skala utama pada jangka sorong memiliki skala dalam cm dan mm.
Sedangkan
skala nonius pada jangka sorong memiliki panjang 9 mm dan di bagi dalam
10 skala, sehingga beda satu skala nonius dengan satu skala pada skala
utama adalah 0,1 mm atau 0,01 cm. Jadi, skala terkecil pada jangka
sorong adalah 0,1 mm atau 0,01 cm. Jangka sorong tepat digunakan untuk
mengukur diameter luar, diameter dalam, kedalaman tabung, dan panjang
benda sampai nilai 10 cm.
c. Mikrometer Sekrup
Mikrometer
sekrup sering digunakan untuk mengukur tebal benda-benda tipis dan
mengukur diameter benda-benda bulat yang kecil seperti tebal kertas dan
diameter kawat. Mikrometer sekrup terdiri atas dua bagian, yaitu poros
tetap dan poros ulir.
Skala
panjang yang terdapat pada poros tetap merupakan skala utama, sedangkan
skala panjang yang terdapat pada poros ulir merupakan skala nonius.
Skala utama mikrometer sekrup mempunyai skala dalam mm, sedangkan skala
noniusnya terbagi dalam 50 bagian. Satu bagian pada skala nonius
mempunyai nilai 1/50 × 0,5 mm atau 0,01 mm. Jadi, mikrometer sekrup
mempunyai tingkat ketelitian paling tinggi dari kedua alat yang telah
disebutkan sebelumnya, yaitu 0,01 mm.
Alat Ukur Massa
Massa
benda menyatakan banyaknya zat yang terdapat dalam suatu benda. Massa
tiap benda selalu sama dimana pun benda tersebut berada. Satuan SI untuk
massa adalah kilogram (kg). Alat untuk mengukur massa disebut neraca.
Ada beberapa jenis neraca, antara lain, neraca ohauss, neraca lengan,
neraca langkan, neraca pasar, neraca tekan, neraca badan, dan neraca
elektronik. Setiap neraca memiliki spesifikasi penggunaan yang
berbeda-beda. Jenis neraca yang umum ada di sekolah Anda adalah neraca
tiga lengan dan empat lengan. Pada neraca tiga lengan, lengan paling
depan memuat angka satuan dan sepersepuluhan, lengan tengah memuat angka
puluhan, dan lengan paling belakang memuat angka ratusan.
Cara menimbang dengan menggunakan neraca tiga lengan adalah sebagai berikut.
a.
Posisikan skala neraca pada posisi nol dengan menggeser penunjuk pada
lengan depan dan belakang ke sisi kiri dan lingkaran skala diarahkan
pada angka nol!
b. Periksa bahwa neraca pada posisi setimbang!
c. Letakkan benda yang akan diukur di tempat yang tersedia pada neraca!
d. Geser ketiga penunjuk diurutkan dari penunjuk yang terdapat pada ratusan, puluhan, dan satuan sehingga tercapai keadaan setimbang!
e. Bacalah massa benda dengan menjumlah nilai yang ditunjukkan oleh penunjuk ratusan, puluhan, satuan, dan sepersepuluhan!
d. Geser ketiga penunjuk diurutkan dari penunjuk yang terdapat pada ratusan, puluhan, dan satuan sehingga tercapai keadaan setimbang!
e. Bacalah massa benda dengan menjumlah nilai yang ditunjukkan oleh penunjuk ratusan, puluhan, satuan, dan sepersepuluhan!
Alat Ukur Waktu
Standar
satuan waktu adalah sekon atau detik (dalam buku ini akan digunakan
sekon). Alat yang digunakan untuk mengukur waktu biasanya adalah jam
atau arloji. Untuk megukur selang waktu yang pendek digunakan stopwatch.
Stopwatch memiliki tingkat ketelitian sampai 0,01 detik. Alat ukur yang
paling tepat adalah jam atom. Jam ini hanya digunakan oleh para ilmuwan
di laboratorium.
Arloji
ada dua jenis, yaitu arloji mekanis dan arloji digital. Jarum arloji
mekanis digerakkan oleh gerigi mekanis yang selalu berputar, sedangkan
arloji digital berdasarkan banyaknya getaran yang dilakukan oleh sebuah
kristal kuarsa yang sangat kecil. Arloji akan bekerja sepanjang sumber
energinya masih ada. Ketelitian arloji adalah 1 sekon. Kelemahan arloji
mekanis maupun digital adalah selalu bergerak sehingga sulit dibaca
secara teliti.
Waktu
yang terbaca pada arloji mekanis ditunjukkan oleh kerja ketiga jarum,
yaitu jarum jam, jarum menit, dan jarum detik. Jarum jam bergerak satu
skala tiap satu jam, jarum menit bergerak satu skala tiap satu menit,
jarum detik bergerak satu skala tiap satu detik. Cara membaca untuk
arloji digital sangat mudah sebab angka yang ditampilkan pada arloji
sudah menunjukkan waktunya.
REFERENSI
Setya Nurachmandani. 2009. Fisika 1 : Untuk SMA/MA Kelas X. Jakarta : Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional.
Labels:
Fisika
0 Komentar untuk "Fisika : Instrumen Dasar Pengukuran"