BAB II PENGUKURAN DASAR

(1)

2. Menuliskan hasil pengukuran atau hitungan.

3. Menghitung besaran lain berdasarkan besaran yang terukur langsung.

4. Memahami besaran pokok dan besaran turunan.

5. Memahami besaran fisika dan non fisika.

2.2 Teori Dasar

Pengukuran adalah suatu kegiatan yang ditujukan untuk mengidentifikasi besar kecilnya obyek atau gejala. Pengukuran dapat dilakukan dengan 2 cara, yaitu menggunakan alat – alat yang standard an menggunakan alat – alat yang tidak standar (Hadi, 1955).

Pengukuran adalah suatu kegiatan untuk mendapatkan informasi data secara kuantitatif. Hasil dari pengukuran dapat berupa informasi – informasi atau data yang dinyatakan dalam bentuk angka maupun uraia yang sangat berguna dalam pengambilan keputusan, oleh karena itu mutu informasi haruslah akurat (Umar, 1991).

Berdasarkan pendapat – pendapat diatas, dapat disimpulkan bahwa pengkuran adalah suatu langkah yang tersusun untuk memperoleh informasi data kuantitatif baik data dalam bentuk angka maupun uraian yang akurat, dan dapat dipercaya terhadap benda yang diukur dengan alat ukur yang baik dan langkah pengukuran yang jelas dan benar.

Ada beberapa hal yang harus diperhatikan dalam pengukuran menggunakan alat ukur, diantaranya :

1. Titik nol alat, yaitu angka yang ditunjukkan alat sebelum digunakan.

2. Nilai skala terkecil, yaitu skala terkecil yang ditunjukkan alat.

3. Batas ukur alat, yaitu batas maksimal yang dapat diukur alat tersebut.

4. Cara pemakaian alat, karena pada setiap masing – masing alat cara penggunaannya berbeda – beda.

Besaran adalah segala sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan

(2)

angka dan nilai yang memiliki satuan. Besaran berdasarkan cara memperolehnya dikelompokkan menjadi 2 macam, yaitu :

1. Besaran fisika yaitu besaran yang didapatkan dari hasil pengukuran.

Karena didapatkan dari hasil pengukuran, maka harus ada alat ukurnya.

Contoh besaran fisika adalah massa. Karena massa merupakan besaran fisika dan massa dapat diukur dengan menggunakan neraca.

2. Besaran nonfisika yaitu besaran yang didapatkan dari penghitungan. Pada besaran nonfisika ini tidak dibutuhkannya alat ukur, tetapi yang dibutuhkannya adalah alat hitung, contohnya kalkulator. Contoh besaran nonfisika adalah jumlah.

Besaran berdasarkan satuannya dibagi menjadi 2 jenis, yaitu : 1. Besaran Pokok

Besaran pokok adalah besaran yang satuannya telat ditetapkan. Besaran pokok ada 7 macam, yaitu panjang (m), massa (kg), waktu (sekon), suhu (kelvin), kuat arus (ampere), intensitas cahaya (Cd), dan jumlah zat (mol).

Saya sendiri sering menyebutnya PaMaWaSuKuInJu agar lebih mudah untuk dihafal. Besaran pokok mempunyai ciri – ciri, antara lain :

a. Pengukuran bisa dilakukan secara langsung.

b. Besaran pokok mempunyai satu satuan.

c. Memiliki nilai yang pasti dalam proses pengukuran.

Tabel 2.1 Besaran Pokok

Besaran Satuan Lambang

Panjang Meter l

Massa Kilogram M

Waktu Sekon t

Suhu Kelvin T

Kuat arus Ampere I

Intensitas cahaya Kandela Cd

Jumlah zat Mol n

2. Besaran Turunan

Besaran turunan adalah besaran yang satuannya diturunkan dari besaran pokok. Besarannya diturunkan dari besaran pokok. Besaran turunan

(3)

mempunyai ciri – ciri, antara lain :

a. Pengukuran bisa dilakukan secara langsung dan tidak langsung.

b. Besaran turunan mempunyai lebih dari satu satuan.

c. Diturunkan dari besaran pokok.

Tabel 2.2 Besaran Turunan

Besaran Satuan Lambang

Luas m² A

Kecepatan m/s V

Percepatan m/s² ɑ

Gaya Kg m/s² F

Tekanan Kg ms² P

Usaha Kg m²/s² W

Ada beberapa rumus dalam pengukuran besar yaitu :

1. Nilai Ketidakpastian & Nilai Interval setiap dimensi pengukuran a. Nilai Ketidakpastian (ΔP ; ΔL ; ΔT)

∆x =

b. Nilai Interval (P ; L ; T) X=

ɑ< X < b

2. Nilai ketidakpastian volume dan nilai intervalnya.

a. Nilai ketidakpastian (∆V)

b. Nilai interval V=

(4)

∆V ɑ<V<b

(5)

3. Massa jenis dan nilai interval setiap benda kerja.

a. Massa jenis benda (

b. Nilai Interval massa jenis benda.

ɑ< <b

Terdapat berbagai macam alat ukur antara lain jangka sorong, mikrometer sekrup, neraca teknis, dan lainnya. Alat – alat tersebut disebut alat ukur langsung karena objek yang diukur dibandingkan dengan skala pada alat ukurnya secara langsung. Berikut ini ada beberapa alat yang digunakan dalam pengukuran dasar diantaranya :

1. Jangka Sorong

Jangka sorong adalah alat untuk mengukur panjang, lebar, tebal dan kedalaman. Jangka sorong pertama kali ditemukan oleh seorang ahli matematika bernama Pierre Vernier tahun 1600-an.

Jangka sorong mempunyai 2 rahang dan 1 penduga. Rahang dalam berfungsi untuk mengukur diameter dalam, rahang luar berfungsi untuk mengukur diameter luar, dan penduga berfungsi untuk mengukur kedalaman. Ketelitian jangka sorong berbeda – beda sesuai dengan jumlah skala nonius pada jangka sorong.

(6)

Gambar 2.1 Jangka Sorong

Sumber : https://images.app.goo.gl/U9cjacGzSuBLEdGd6

2. Mikrometer Teknis

Mikrometer teknis ditemukan pada abad ke 16 oleh William Gascoigne. Mikrometer hanya dapat digunakan untuk mengukur bagian luar saja. Skala utamanya adalah bagian horizontal dan skala nonius pada bagian vertikal.Biasanya pada bagian vertikal terdiri dari 50 skala, satu putaran skala putar akan merubah skala utama sebesar

½ mm. Ketelitian mikrometer teknis lebih kecil daripada jangka sorong.

Gambar 2.2 Mikrometer Teknis

Sumber : https://images.app.goo.gl/PVRGfSvEDJWgRYyV8

3. Neraca Teknis

Neraca teknis adalah alat untuk mengukur massa benda dengan menggunakan prinsip keseimbangan. Neraca teknis membutuhkan bidang yang datar agar bisa digunakan.

(7)

Gambar 2.3 Neraca Teknis

Sumber : https://images.app.goo.gl/UiuybzcjKzb55Hkr6

(8)

2.3 Metodologi Praktikum 2.3.1 Skema Proses

2.3.1.1 Jangka Sorong

Gambar 2.4 Skema Proses Jangka Sorong

2.3.1.2 Mikrometer Teknis

Gambar 2.5 Skema Proses Mikrometer Teknis

(9)

2.3.1.3 Neraca Teknis

Gambar 2.5 Skema Proses Neraca Teknis

2.3.2 Penjelasan Skema Proses 1. Jangka Sorong

a) Bahan kerja yang akan diukur disiapkan.

b) Dimensi benda kerja diukur dengan cara menjepitnya menggunakan rahang jangka sorong. Untuk mengukur panjang, lebar, tebal dan diameter benda dilakukan dengan cara menjepitnya menggunakan rahang bawah. Sementara untuk mengetahui kedalaman, dapat diukur dengan penduga, dan untuk mengetahui diameter dalam dapat diukur dengan rahang dalam.

c) Kemudian lingkaran yang ada pada jangka sorong dikunci.

d) Skala utama dan skala nonius dilihat dan dibaca.

e) Hasil pengukuran dihitung dan dicatat pada lembar kerja.

f) Untuk pengukuran panjang, lebar, dan tebal dilakukan sebanyak 5 kali untuk setiap bendanya.

2. Mikrometer Teknis

a) Roda bagian pemutar kasar diputar untuk memperpanjang rahang bawah.

b) Benda dimasukkan ke antara rahang putar.

c) Roda pemutar kasar diputar hingga benda terjepit.

d) Kemudian, roda pemutar halus diputar ± 3 kali.

(10)

e) Apabila sudah pas, dikunci menggunakan penguat.

f) Pengukuran dihitung dan dicatat pada lembar kerja.

g) Pengukuran dilakukan sebanyak 5 kali pada setiap bendanya.

(11)

3. Neraca Teknis

a) Neraca yang akan dipakai diseimbangkan terlebih dahulu dengan digerakannya puntir yang ada pada neraca teknis hingga jarum penunjuk seimbang.

b) Benda kerja diletakkan pada lengan neraca.

c) Massa benda kerja dihitung dengan cara menambahkan beban dimulai dari yang terbesar hingga jarum sejajar dengan garis atau pergerakan jarum seimbang antara naik dan turun.

d) Hasil penimbangan dicatat pada lembar kerja.

e) Pengukuran dilakukan kembali pada setiap benda kerja.

2.4 Alat dan Bahan 2.4.1 Alat

1. Jangka Sorong : 1 buah 2. Mikrometer Sekrup : 1 buah 3. Neraca Teknis : 1 buah 2.4.2 Bahan

1. Batang Kuningan : 1 buah 2. Batang Tembaga : 1 buah 3. Batang Besi : 1 buah 2.5 Pengumpulan dan Pengolahan Data

2.5.1 Pengumpulan Data

1. Mengukur dengan jangka sorong Benda Kerja 1 : Kuningan

Tabel 2.3 Pengukuran Kuningan Dengan Jangka Sorong Bagian Panjang (P) Lebar (L) Tinggi / Tebal (T)

1 35,45 mm 18,10 mm 9,05 mm

2 35,25 mm 18,80 mm 9,05 mm

3 35,40 mm 18,35 mm 9,05 mm

4 35,20mm 18,10 mm 9,05 mm

5 35,75 mm 18,05 mm 9,05 mm

(12)

∑ 176,55 mm 91,40 mm 45,25 mm

35,31 mm 18,28 mm 9,05 mm

6233,96 mm² 1671,18 mm² 409,5 mm²

( ^{1246,79 mm}

2 334,15 mm² 7412,17 mm²

Benda Kerja 2 : Tembaga

Tabel 2.4 Pengukuran Dengan Jangka Sorong

Bagian Panjang (P) Lebar (L) Tinggi / Tebal (T)

1 42,10 mm 24,05 mm 15,05 mm

2 42,05 mm 24,10 mm 15,05 mm

3 42,15 mm 24,05 mm 15,05 mm

4 42,20 mm 24,05 mm 15,10 mm

5 42,20 mm 24,15 mm 15,15 mm

∑ 210,7 mm 120,5 mm 75,4 mm

42,14 mm 24,1 mm 15,08 mm

3578,87 mm² 17424,3 mm² 1137,03 mm²

( 44394,49 mm² 14520,25 mm² 5685,16 mm²

Benda Kerja 3 : Besi

Tabel 2.5 Pengukuran Dengan Jangka Sorong

Bagian Panjang (P) Lebar (L) Tinggi / Tebal (T)

1 42,10 mm 24,10 mm 15,05 mm

2 42,20 mm 24,15 mm 15,10 mm

3 42,05 mm 24,10 mm 15,15 mm

4 42,15 mm 24,15 mm 15,20 mm

5 42,10 mm 24,05 mm 15,10 mm

∑ 210,6 mm 120,55 mm 75,6 mm

42,12 mm 24,11 mm 15,12 mm

(13)

8870,48 mm² 2906,46 mm² 1143,00 mm²

( 44352,36 mm² 14532,30 mm² 5715,36 mm²

2. Mengukur dengan Mikrometer Teknis Benda Kerja 1 : Kuningan

Tabel 2.6 Pengukuran Dengan Mikrometer Teknis Bagian Tinggi / Tebal (T)

1 10,03 mm

2 10,01 mm

3 10,01 mm

4 10,03 mm

5 10,05 mm

Benda Kerja 2 : Tembaga

1 14,99 mm

2 15,12 mm

3 14,99 mm

4 15,00 mm

5 14,98 mm

Benda Kerja 3 : Besi

1 15,05 mm

2 15,07 mm

3 15,09 mm

4 15,04 mm

5 15,10 mm

3. Mengukur dengan Neraca Teknis Benda Kerja 1 : Kuningan Massa BK-1 = 46,33 gram

(14)

Benda Kerja 2 : Tembaga Massa BK-2 = 133,06 gram Benda Kerja 3 :

Massa BK-3 = 117,02 gram 2.5.2 Pengolahan Data

BK.1 (Kuningan) : Σ =

= 176,55 mm =

= 35,31 mm

i²= 35,45² + 35,25² + 35,40² + 35,20² + 35,25²

= 6233,96 mm²

2 = ²

= 31169,8 mm² : Σ =

= 91,40 mm =

= 18,28 mm

i²= 18,10² + 18,80² + 18,35² + 18,10² + 18,05²

= 1671,18 mm²

2 = ²

= 8359,06 mm² : Σ =

= 45,25 mm

(15)

=

= 9,05 mm

i²= 9,05² + 9,05² + 9,05² + 9,05² + 9,05²

= 409,51 mm²

2 = ²

= 2047,56 mm² Volume BK.1

V = 35,31 x 16,28 x 9,05 = 5841,47 mm³

Nilai Ketidakpastian (ΔP ; ΔL ; ΔT) dan Nilai Intervalnya

∆P =

= = 0 mm

P1 = 35,41 + 0

= 35,31 mm Nilai max P2 = 35,31 – 0

= 35,31 mm Nilai min

Nilai Intervalnya 35,31 = 35,31 = 35,31

∆L =

=

(16)

= x 0,34

= 0,068 mm L1 = 18,28 + 0,068

= 18,34 mm Nilai max L1 = 18,28 - 0,068

Nilai Intervalnya 18,21 < 18,28 < 18,34

∆T =

=

= x 33,92

= 6,78 mm T1 = 9,05 + 6,78

= 15,83 mm Nilai max T2 = 9,05 – 6,78

= 2,27 mm Nilai min Nilai Intervalnya 2,27 < 9,05 < 15,83

Nilai Ketidakpastian Volume dan Nilai Intervalnya Nilai Ketidakpastian (ΔV)

= + +

= x

(17)

= x 5.841,47

= 4397,458 mm³ V1 = 5.841,47 + 4.397,458

= 10238,928 mm³ Nilai max V2 = 5.841,47 – 4.397,458

= 1444,012 mm³ Nilai min

Nilai Intervalnya 1444,012 < 5841,47 < 10238,928 Nilai Massa Jenis Benda dan Nilai Intervalnya

=

= 0,00793

1 = = = 0,0045

2 = = = 0,032

Nilai Intervalnya 0,032 > 0,00793 > 0,0045 BK.2 (Tembaga)

: Σ =

(18)

= 21,07 mm =

= 42,14 mm

i²= 42,10² + 42,05² + 42,15² + 42,10² + 42,20²

= 8878,87 mm²

2 = ²

= 44394,49 mm² : Σ =

= 12,05 mm =

= 24,1 mm

i²= 24,05²+ 24,10² + 24,05² + 24,15² + 24,15²

= 17424,3 mm²

2 = ²

= 14520,25 mm² : Σ =

= 75,4 mm =

= 15,08 mm

i²= 15,05²+ 15,05² + 15,05² + 15,10² + 15,15²

= 1137,03 mm²

2 = ²

= 5685,16 mm²

(19)

Volume BK.2

V = 42,14 x 24,1 x 15,08 = 15314,855 mm³

∆P =

= = 0 mm

P1 = 42,14 + 0

= 42,14 mm Nilai max P2 = 42,14 – 0

∆L =

=

= x 67,3

= 13,46 mm L1 = 24,1 + 13,46

= 37,56 mm Nilai max L1 = 24,1 – 13,46

(20)

∆T =

=

= 0 mm T1 = 15,08 + 0

= 15,08 mm Nilai max T2 = 15,08 – 0

= + +

= x

= x 15314,855

= 8553,441 mm³ V1 = 15314,855 + 8553,441

= 23868,296 mm³ Nilai max V2 = 15314,85 – 8553,441

=

(21)

=

= 0,00868

1 = =

= 0,00557

2 = =

= 0,01967

Nilai Intervalnya 0,01967 > 0,00868 > 0,00557 BK.3 (Besi)

: Σ =

= 21,06 mm =

= 42,12 mm

i²= 42,10² + 42,20² + 42,05² + 42,15² + 42,10²

= 8870,48 mm²

2 = ²

= 44352,36 mm² : Σ =

= 120,55 mm

(22)

=

= 24,11 mm

i²=24,10²+ 24,15² + 24,10² + 24,15² + 24,05²

= 2906,46 mm²

2 = ²

= 14532,30 mm² : Σ =

= 75,6 mm =

= 15,12 mm

i²= 15,05²+ 15,10² + 15,15² + 15,20² + 15,10²

= 1143,08 mm²

2 = ²

= 5715,36 mm²

(23)

Volume BK.3

V = 42,12 x 24,11 x 15,12 = 15354,559 mm³

∆P =

=

= x 0,05 = 0,01 mm

P1 = 42,12 + 0,01

= 42,13 mm Nilai max P2 = 42,12 – 0,01

∆L =

=

= x 0

= 0 mm L1 = 24,11 + 0

= 24,11 mm Nilai max

(24)

L1 = 24,11 - 0

∆T =

=

= 0,01 mm T1 = 15,12 + 0,01

= 15,13 mm Nilai max T2 = 15,12 – 0,01

= + +

= x

= x 15354,559

= 13,80056 mm³ V1 = 15354,559 + 13,80056

= 15368,359 mm³ Nilai max V2 = 15354,559 – 13,80056

(25)

=

= 0,00762119

1 = =

= 0,00761435

2 = =

= 0,00762805

Nilai Intervalnya 0,00762805 > 0,0076119 > 0,00761435

Grafik Benda Kerja 1

(26)

Gambar 2.6 Grafik Nilai Interval P

Gambar Grafik 2.7 Nilai Interval L

(27)

Gambar 2.8 Grafik Nilai Interval T

Gambar 2.9 Nilai Interval P

(28)

Gambar 2.10 Grafik Nilai Interval L

(29)

Gambar 2.12 Grafik Nilai Interval P

Gambar 2.13 Grafik Nilai Interval L

(30)

(31)

2.6 Analisa dan Pembahasan

Ketika melakukan pengukuran saat praktikum kita menggunakan jangka sorong, mikrometer teknis dan neraca teknis. Alat – alat tersebut memiliki fungsi yang berbeda – beda.

Jangka sorong memiliki fungsi untuk mengukur panjang, lebar, tinggi / tebal, dan diameter suatu benda. Jangka sorong memiliki ketelitian 0,05 mm. Jangka sorong memiliki skala utama dan skala nonius. Skala utama terdapat pada rahang tetap dan skala nonius pada rahang geser.

Mikrometer teknis memiliki fungsi untuk mengukur tinggi / tebal suatu benda. Ketelitian mikrometer teknis memliki tingkat lebih baik daripada jangka sorong.

Neraca teknis memiliki fungsi untuk mengukur massa benda. Neraca teknis adalah alat ukur massa yang memiliki ketelitan 0,01 gram. Massa dari suatu benda dapat diketahui dari penjumlahan posisi timbangan sepanjang lengan setelah neraca dalam keadaan seimbang.

Pengukuran dalam praktikum ini dilakukan sebanyak 5 kali, hal ini dilakukan agar mendapatkan hasil yang akurat.

2.7 Kesimpulan

Setelah melakukan praktikum dan percobaan dapat diambil kesimpulan ; 1. Dapat mempelajari penggunaan alat ukur

2. Dapat menuliskan hasil pengukuran atau hitungan

3. Dapat menghitung besaran lain berdasarkan besaran yang terukur langsung

4. Dapat memahami besaran pokok dan besaran turunan

(32)

DAFTAR PUSTAKA

http://file.upi.edu/Direktori/FIP/JUR._PSIKOLOGI/197509122006041- HELLI_IHSAN/Pengertian_Pengukuran.pdf

https://kurniarita.wordpress.com/ipa1/besaran-dan-satuan-2/materi- besaran-dan-satuan/#:~:text=Besaran%20Fisika%20yaitu%20besaran

%20yang,Sebagai%20contoh%20adalah%20massa.&text=Besaran

%20pokok%20yang%20paling%20umum,dan%20Jumlah%20Zat

%20(mol).