MAKALAH
FISIKA TENTANG “ALAT UKUR”
Nama :
LUCKY SANTOSO Kelas : X TSM 2
SMK NEGERI DANDER BOJONEGORO
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan makalah yang berjudul ”Alat Pengukuran” ini sesuai dengan petunjuk, kemampuan, serta ilmu pengetahuaan yang penulis miliki.
Penulis mengucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan penyusunan makalah ini, semoga makalah ini bemanfaat khususnya bagi penulis, umumnya bagi siapa saja yang membacanya.
Dalam penulisan makalah ini, penulis menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kesempurnan. Oleh karena itu, kritik dan saran dari teman-teman yang bersifat membangun sangat kami harapkan demi kesempurnaan makalah ini.
Purwodadi, Desember 2015 Penulis
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Ilmu Fisika merupakan ilmu pengetahuan yang berlandaskan eksperimen, dimana eksperimen itu sendiri terbagi dalam beberapa tahapan, di antaranya pengamatan, pengukuran, menganalisis, dan membuat laporan hasil eksperimen. Dalam melakukan eksperimen diperlukan pengukuran dan alat yang digunakan di dalam pengukuran yang disebut alat ukur.
Banyak sekali alat ukur yang sudah diciptakan manusia baik yang tradisional maupun yang sudah menjadi produk teknologi modern. Salah satu contohnya adalah alat ukur besaran massa seperti neraca, mikrometer, avometer, jangkasorong, dan gelas ukur.
Sebelum memakai neraca, mikrometer, avometer, jangkasorong, dan gelas ukur didalam suatu eksperimen, hal pertama yang harus dipahami dalam suatu praktikum adalah prinsip kerja serta fungsi dari komponen-komponen yang terdapat pada neraca, mikrometer, avometer, jangkasorong, dan gelas ukur tersebut agar diperoleh data yang benar. Selain itu, untuk memperoleh data yang benar dan akurat di dalam suatu eksperimen diperlukan juga pengukuran dan penulisan hasil pengukuran dalam satuan yang benar serta keselamatan kerja dalam pengukuran menjadi poin yang patut diperhitungkan sehingga berbagai peristiwa kecelakaan yang terjadi di dalam melakukan eksperimen tidak perlu terjadi.
Oleh sebab itu, Pengetahuan alat merupakan salah satu faktor yang penting untuk mendukung kegiatan praktikum. Praktikan akan terampil dalam praktikum apabila mereka memiliki keterampilan melakukan pengukuran sesuai prosedur, membaca hasil ukur, menuliskan hasil pengukuran sesuai aturan yang berlaku, dan dapat melakukan kalibrasi alat ukur serta yang paling dasar praktikan mempunyai pengetahuan mengenai alat-alat praktikum yang meliputi nama alat, fungsi alat, komponen-komponen, dan prinsip kerja.
B. Rumusan Masalah
Bagaimana cara dan prinsip kerja neraca?
Apa itu neraca ohaus, mikrometer, Stopwacth, jangkasorong, dan Mistar?
Apa fungsi neraca ohaus, mikrometer, jangkasorong, Stopwacth, mistar dan bagaimana cara menggunakannya?
C. Tujuan Penulisan
Adapun tujuan penulisan makalah ini adalah sebagai berikut :
Mengetahui bagian –bagian pada neraca ohaus, mikrometer, Stopwatch, jangkasorong, dan Mistar.
Mengetahui fungsi pada neraca ohaus, mikrometer, Stopwacth, jangkasorong, dan Mistar.
Mengetahui bagaimana cara menggunakan neraca ohaus, mikrometer, Stopwacth, jangkasorong, dan Mistar.
BAB II PEMBAHASAN A. Jangka Sorong
1. Pengertian
Jangka sorong adalah alat ukur yang ketelitiannya dapat mencapai seperseratus milimeter. Terdiri dari dua bagian skala, yaitu skala tetap (tidak dapat digeser) dan skala nonius (dapat digeser). Pembacaan hasil pengukuran sangat bergantung pada keahlian dan ketelitian pengguna maupun alat. Sebagian keluaran terbaru sudah dilengkapi dengan display digital. Pada versi analog, umumnya tingkat ketelitian adalah 0.05mm untuk jangka sorang dibawah 30cm dan 0.01 untuk yang diatas 30cm.
Pada nonius jangka sorong biasanya didapatkan 49 bagian skala utama, 50 bagian skala nonius, atau 50 bagian skala nonius 49 mm, sehingga jarak antara 2 skala nonius terdekat adalah 49/50 mm = 0,98 mm. nst nonius jangka sorong dapat dicari dengan rumus :
Nst nonius = selisih jarak antara dua nst skala utama dengan jarak antara dua skala nonius.
Hasil pengukuran jangka sorong ( H ) adalah berdasarkan hasil bacaan skala utama + hasil baca skala nonius dengan patokan angka nol ( 0 ) skala nonius (skala geser).
2. Bagian-bagian Jangka Sorong
1). Gigi luar: berfungsi untuk mengukur dimensi luar (tebal, lebar atau Ø batang kayu) 2). Gigi dalam: untuk pengukuran bagian dalam (lebar lubang pen, Ø lubang bor, alur dll) 3). Pengukur kedalaman: Paling baik untuk pengukuran dalam lubang pen danbor.
4). Ukuran utama (cm): skala utama yang digunakan untuk membaca hasil pengukuran.
5). Ukuran sekunder (inch): skala alternatif dalam satuan inch.
6). Patokan pembacaan skala utama (cm) 7). Patokan pembacaan skala sekunder (inch)
8). Untuk menghentikan atau melancarkan geseran pengukuran.
3. Jenis-jenis Jangka Sorong
1). Jangka sorong nonius ( Vernier Caliper )
Ada dua jenis utama dari jangka sorong nonius. Jenis pertama hanya digunakan untuk mengukur dimensi luar dan dimensi dalam sedangkan jenis kedua selalu untuk mengukur dimensi luar dan dimensi dalam, juga dapat digunakan untuk mengukur ketinggian.
Pada jenis pertama, untuk pengukuran dimensi dalam maka harga yang dibaca pada skala linier harus ditambah dengan tebal dari ujumg kedua rahang ukur. Biasanya rahang ingsut/jangka sorong ini mempunyai kapasitas ukur sampai 150 mm, sedangkan untuk jenis yang besar dapat sampai 1000mm. kecermatan pembacaac tergantung dari skala noniusnya dalam hal ini adalah 0,10 ; 0,50 atau 0,2 mm.
2. Jangka sorong Jam (Dial Caliper)
Mistar ingsut / jangka sorong jam yang memakai jam ukur sebagai ganti dari skala nonius. Gerak lurus dari sensor diubah menjadi gerak berputar dari jam penunjuk dengan perantaraan roda gigi. Pada poros jam ukur dan batang bergigi yang melekat di tengah-tengah sepanjang batang ukur.
3. Jangka sorong Ketinggian (Hight Gauge)
Suatu jenis jangka sorong yang berfungsi sebagai pengukur ketinggian disebut jangka sorong ketinggian. Alat ukur ini dilengkapi dengan rahang ukur yang bergerak vertical pada batang berskala yang tegak lurus dengan landasannya. Skala utama pada batang ukur ada yang dapat diatur ketinggiannya, dengan menggunakan penyetel yang terletak dipuncaknya.
Dengan demikian pembacaan ukuran dapat diatur mulai dengan bilangan bulat.
Sebelum melakukan pengukuran, hendaknya terlebih dahulu dilakukan pengecekan kondisi alat pengukuran, apakah masih layak pakai atau tidak. Sebab pemakaian alat pengukuran yang sudah terrlalu lama bisa mempengaruhi tingkat ketelitian alat tersebut terhadap hasill pengukuran. Metode pengujian ini dinamakan dengan metode kalibrasi.
Kesalahan-kesalahan dari alat ukur biasanya terjadi pada penunjukan skala, penunjukan awal posisi nol pada skala dan sebagainya. Pada jangka sorong kesalahan yang terjadi biasanya pada saat awal sebelum pengukuran, yaitu ketika rahang geser dan rahang tetap di tutup rapat.
Posisi angka nol pada skala nonius tidak tetap berada di posisi angka nol pada skala utama, kadang bisa lebih atau kurang. Kelebihan atau kekurangan penunjukkan skala tersebut biasa dinamakan dengankesalahan nol (zero error).
Jika posisi nol pada skala nonius berada di sebelah kanan posisis nol pada skala utama atau dinamakan juga kesalahan nol positif, maka hal ini berarti bahwa hasil pengukuran lebih dari nilai sebenarnya, sehingga untuk mendapatkan nilai yang sebanarnya digunakan formula sebagai berikut :
Nilai sebenarnya = hasil pengukuran – kesalahan nol
Jika posisi nol pada skala nonius berada di sebelah kiri posisi nol pada skala utama atau dinamakan juga kesalahan nol negatif, maka hal ini berarti bahwa hasil pengukuran kurang
dari nilai sebenarnya sehingga untuk mendapatkan nilai sebenarnya sehingga untuk mendapatkan nilai yang sebenarnya digunakan formasi sebagai berikut:
Nilai sebenarnya = hasil pengukuran + kesalahan nol 4. Kegunaan Jangka Sorong
Kegunaan jangka sorong adalah:
1). untuk mengukur suatu benda dari sisi luar dengan cara diapit
2). untuk mengukur sisi dalam suatu benda yang biasanya berupa lubang (pada pipa, maupun lainnya) dengan cara diulur
untuk mengukur kedalamanan celah/lubang pada suatu benda dengan cara menancapkan / menusukkan bagian pengukur.
5. Penggunaan Jangka Sorong
Adapun penggunaan jangka sorong, adalah sebagai berikut : 1). Mengukur Diameter Luar Benda
Cara mengukur diameter, lebar atau ketebalan benda:
Putarlah pengunci ke kiri, buka rahang, masukkan benda ke rahang bawah jangka sorong, geser rahang agar rahang tepat pada benda, putar pengunci ke kanan.
2). Mengukur Diameter Dalam Benda
Cara mengukur diameter bagian dalam sebuah pipa atau tabung : Putarlah pengunci ke kiri, masukkan rahang atas ke dalam benda , geser agar rahang tepat pada benda, putar pengunci ke kanan.
3). Mengukur Kedalaman Benda Cara mengukur kedalaman benda :
Putarlah pengunci ke kiri, buka rahang sorong hingga ujung lancip menyentuh dasar tabung, putar pengunci ke kanan.
B. Neraca O’haus
1. Pengertian
Neraca Ohaus adalah alat ukur massa benda dengan ketelitian 0.01 gram. Prinsip kerja neraca ini adalah sekedar membanding massa benda yang akan diukur dengan anak timbangan. Anak timbangan neraca Ohaus berada pada neraca itu sendiri. Kemampuan
pengukuran neraca ini dapat diubah dengan menggeser posisi anak timbangan sepanjang lengan. Anak timbangan dapat digeser menjauh atau mendekati poros neraca . Massa benda dapat diketahui dari penjumlahan masing-masing posisi anak timbangan sepanjang lengan setelah neraca dalam keadaan setimbang. Ada juga yang mengatakan prinsip kerja massa seperti prinsip kerja tuas.
2. Skala Dalam Neraca Ohaus
Banyaknya skala dalam neraca bergantung pada neraca lengan yang digunakan.
Setiap neraca mempunyai skala yang berbeda-beda, tergantung dengan lengan yang digunakannya.
Ketelitian neraca merupakan skala terkecil yang terdapat dalam neraca yang digunakan disaat pengukuran. Misalnya pada neraca Ohauss dengan tiga lengan dan batas pengukuran 310 gram mempunyai ketelitian 0,01 gram. Hal ini erat kaitannya ketika hendak menentukan besarnya ketidakpastian dalam pengukuran.
Berdasarkan referensi bahwa ketidakpastian adalah ½ dari ketelitian alat. Secara matematis dapat ditulis:Ketidakpastian = ½ x skala terkecil. Misalnya untuk neraca dengan tiga lengan dan batas ukur 310 gram mempunyai skala terkecil 0,1 gram, sehingga diperoleh ketidakpaastian ½ × 0 = 0,05.
3. Jenis Neraca Ohaus
Neraca Ohaus terbagi menjadi dua macam, di antaranya:
1). Neraca Ohaus dua lengan
Nilai skala ratusan dan puluhan di geser, tapi skala satuan dan 1/100 nya di putar.
Gambar (1.10) merupakan neraca Ohaus dua lengan. Neraca ini memiliki dua lengan. Lengan depan terdapat satu anting logam yang digeser-geser dari 0, 10, 20, …, 100g. Sedangkan lengan belakang lekukan-lekukan mulai dari 0, 100, 200, …, 500 g. Selain dua lengan, neraca ini memiliki skala utama dan skala nonius. Skala utama 0 sampai 9 g sedangkan skala nonius 0 sampai 0,9 g.
Neraca Ohaus dua lengan terdiri dari beberapa komponen, di antaranya:
1. Lengan depan 2. Lengan belakang 3. System magnetic
4. Penggeser anak timbangan 5. Venier
6. Kait 7. Skala 8. Lekuk 9. Wadah 10. Alas
2). Neraca Ohaus tiga lengan
Adalah nilai skalanya dari yang besar sampai ketelitian 0.01 g yang di geser.
Neraca ini memiliki tiga lengan, yakni sebagai berikut:
Lengan depan memiliki anting logam yang dapat digeser dengan skala 0, 1, 2, 3, 4,
….., 10gr. Di mana masing-masing terdiri 10 skala tiap skala 1 gr.jadi skala terkecil 0,1 gram Lengan tengah, dengan anting lengan dapat digeser, tiap skala 100 gr, dengan skala dari 0,100, 200, ………, 500gr.
Lengan belakang, anting lengan dapat digeser dengan tiap skala 10 gram, dari skala 0, 10, 20,
…, 100 gr.
4. Cara Pengukuran Massa Benda Dengan Neraca Ohaus
Dalam mengukur massa benda dengan neraca Ohaus dua lengan atau tiga lengan sama. Ada beberapa langkah di dalam melakukan pengukuran dengan menggunakan neraca ohaus, antara lain:
Melakukan kalibrasi terhadap neraca yang akan digunakan untuk menimbang, dengan cara memutar sekrup yang berada disamping atas piringan neraca ke kiri atau ke kanan posisi dua garis pada neraca sejajar
Meletakkan benda yang akan diukur massanya
Menggeser skalanya dimulai dari yang skala besar baru gunakan skala yang kecil. Jika panahnya sudah berada di titik setimbang 0 dan
Jika dua garis sejajar sudah seimbang maka baru memulai membaca hasil pengukurannya.
5. Bagian-bagian Neraca Ohaus
Tempat beban yang digunakan untuk menempatkan benda yang akan diukur.
Tombol kalibrasi yang digunakan untuk mengkalibrasi neraca ketika neraca tidak dapat digunakan untuk mengukur.
Lengan neraca untuk neraca 3 lengan berarti terdapat tiga lengan dan untuk neraca ohauss 4 lengan terdapat empat lengan.
Pemberat (anting) yang diletakkan pada masing-masing lengan yang dapat digeser-geser dan sebagai penunjuk hasil pengukuran.
Titik 0 atau garis kesetimbangan, yang digunakan untuk menentukan titik kesetimbangan.
3). Kalibrasi
Kalibrasi merupakan proses verifikasi bahwa suatu akurasi alat ukur sesuai dengan rancangannya. Kalibrasi biasa dilakukan dengan membandingkan suatu standar yang terhubung dengan standar nasional maupun internasional dan bahan-bahan acuan tersertifikasi.
Sistem manajemen kualitas memerlukan sistem pengukuran yang efektif, termasuk di dalamnya kalibrasi formal, periodik dan terdokumentasi, untuk semua perangkat pengukuran.
ISO 9000 dan ISO 17025 memerlukan sistem kalibrasi yang efektif.
Kalibrasi diperlukan untuk:
• Perangkat baru
• Suatu perangkat setiap waktu tertentu
• Suatu perangkat setiap waktu penggunaan tertentu (jam operasi)
• Ketika suatu perangkat mengalami tumbukan atau getaran yang berpotensi mengubah kalibrasi
• Ketika hasil observasi dipertanyakan
Kalibrasi, pada umumnya, merupakan proses untuk menyesuaikan keluaran atau indikasi dari suatu perangkat pengukuran agar sesuai dengan besaran dari standar yang digunakan dalam akurasi tertentu.
Adapun teknik pengkalibrasian pada neraca ohauss adalah dengan memutar tombol kalibrasi pada ujung neraca ohauss sehingga titik kesetimbangan lengan atau ujung lengan tepat pada garis kesetimbanagn , namun sebelumnya pastikan semua anting pemberatnya terletak tepat pada angka nol di masing-masing lengan.
6. Pembacaan dan penulisan hasil pengukuran dari neraca Ohaus
Untuk membaca hasil pengukuran menggunakan Neraca dapat dilakukan dengan langkah sebagai berikut :
- Bacalah Skala yang ditunjukkan oleh anting (pemberat) pada masing-masing lengan neraca. Hasil pengukuran dinyatakan dengan persamaan :
- Hasil Pengukuran (xo) = Penjumlahan dari masing-masing Lengan Misalnya pada neraca Ohauss III lengan berarti hasilnya= LenganI + Lengan II +Lengan III. Seperti halnya pada alat ukur panjang, hasil pengukuran menggunakan neraca dapat anda laporkan sebagai : Massa M = xo ± ketidakpastian
C. Mikrometer Skrup
1. Pengertian
Micrometer sekrup adalah alat ukur panjang yang mempunyai batas ukur maksimal 25 mm. Untuk mengukur benda-benda yang berukuran pendek atau kecil seperti kawat, kertas, alumunium digunakan micrometer sekrup. Mikrometer sekrup mempunyai tingkat ketelitian yang tinggi yaitu 0,01 mm. Micrometer sekrup mempunyai dua skala, yaitu skala utama dan skala nonius. Skala nonius ditunjukkan oleh selubung yang menyerupai mur. Skala pada selubung dibagi menjadi 50 bagian, satu bagian skala pada selubung mempunyai nilai 1/50 X 0,5 mm = 0,001 mm. skala utama micrometer terdapat pada batangnya. Satu bagian pada skala utama nilainya 0,1 mm.
Bagian utama micrometer adalah sebuah poros berulir yang terpasang pada sebuah silinder pemutar yang disebut bidal (selubung luar). Jika selubung luar diputar 1 kali maka rahang geser dan juga selubung luar maju atau mundur 0,5 mm. Karena selubung luar memiliki 50 skala, maka 1 skala pada selubung luar sama dengan jarak maju atau mundur rahang geser sejauh 0,5 mm/50 = 0,01 mm. Mikrometer memiliki ketelitian sepuluh kali lebih teliti daripada jangka sorong. Ketelitiannya sampai 0,01 mm.
Hasil pengukuran dengan micrometer sekrup (H) adalah (jumlah skala utama sampai atas skala nonius x 0,5 mm) + (jumlah skala nonius sampai garis skala nonius yang segaris dengan garis horizontal pada skalam tetap x 0,01 mm).
Mikrometer sekrup memiliki ketidakpastian pengukuran sebesar setengah dari nilai skala terkecil (skala nonius). Skala terkecil dari micrometer sekrup adalah 0,01 mm. dengan demikian ketidakpastian micrometer sekrup bisa didapat dengan menggunakan rumus: ∆X = 1/2 x nst ( nilai skala terkecil)
∆X = 1/2 x 0,01 mm = 0,05 mm.
2. Jenis-jenis Mikrometer
Mikrometer memiliki 3 jenis umum pengelompokan yang didasarkan pada aplikasi berikut 1). Mikrometer Luar
Alat ukur yang dapat mengukur dimensi luar dengan cara membaca jarak antara dua muka ukur sejajar yang berhadapan, yaitu sebuah muka ukur tetap yang terpasang pada satu sisi rangka berbentuk U, dan sebuah muka ukur lainnya yang terletak pada ujung spindle yang dapat bergerak tegak lurus terhadap muka ukur, dan dilengkapi dengan sleeve dan thimble yang mempunyai graduasi yang sesuai dengan pergerakan spindle. Mikrometer luar digunakan untuk ukuran memasang kawat, lapisan-lapisan, blok-blok dan batang-batang.
2). Mikrometer dalam
Alat ukur yang dapat mengukur dimensi dalam dengan cara membaca jarak antara dua muka ukur sferis yang saling membelakangi, yaitu sebuah muka ukur tetap yang terpasang pada batang utama dan sebuah muka ukur lainnya yang terletak pada ujung spindle yang dapat bergerak searah dengan sumbunya, dan dilengkapi dengan sleeve dan thimble yang mempunyai graduasi yang sesuai dengan pergerakan spindle..Mikrometer sekrup dalam digunakan untuk mengukur garis tengah dari lubang suatu benda.
3). Mikrometer kedalaman
Mikrometer kedalaman digunakan untuk mengukur kerendahan dari langkah-langkah dan slot-slot.
Skala pada mikrometer sekrup ada dua yaitu ;
1). Skala Utama (SU), yaitu skala pada pegangan yang diam (tidak berputar) ditunjuk oleh bagian kiri pegangan putar dari mikrometer sekrup.
2). Skala Nonius (SN), skala pada pegangan putar yang membentuk garis lurus dengan garis mendatar skala diam dikalikan 0,01 mm.
3. Cara Membaca Mikrometer Skrup
Untuk menggunakan mikrometersekrupcdapat dilakukan dengan langkah berikut : a). Putar bidal (pemutar) berlawanan arah dengan arah jarum jam sehingga
ruang antara kedua rahang cukup untuk ditempati benda yang akan diukur.
b). Letakkan benda di antara kedua rahang.
c). Putar bidal (pemutar) searah jam sehingga saat poros hampir menyentuh benda, pemutaran dilakukan dengan menggunakan roda bergigi agar poros tidak menekan benda. Dengan memutar roda berigi ini, putaran akan berhenti segera setelah poros menyentuh benda. Jika sampai menyentuh benda yang diukur, pengukuran menjadi tidak teliti.
d). Putar sekrup penggeser hingga terdengar bunyi klik satu kali.
e). Baca hasil pengukuran pada skala utama dan skala nonius dengan rumus : H = (skala utama x 0,5 mm) + (skala nonius x 0,01 mm)
Beberapa hal yang diperlukan sewaktu menggunakan mikrometer sekrup:
1). Permukaan benda ukur, mulut ukur dari mikrometer sekrup harus dibersihkan dahulu adanya kotoran, terutama bekas proses pengukuran dapat menyebabkan kesalahan ukur maupun merusak permukaan mulut ukur.
2). Sebelum dipakai kedudukan nol mikrometer sekrup harus diperiksa. Kedudukan nol disetel dengan cara merapatkan mulut ukur dengan ketelitian silindet tetap diputar dengan memakai kunci penyetel sampai garis referensi dari skala tetap bertemu dengan garis nol dari skala putar.
3). Bukalah mulut ukur sampai sedikit melebihi dimensi objek ukur. Apabila dimensi tersebut cukup satu bar maka poros ukur dapat digerakkan dengan cepat dengan cara
menyelindingkan silinder putat pada telapak tangan. Jangan sekali-kali memutar rangkanya dengan memegang silinder putar seolah-olah memegang mainan kanak-kanak.
4). Benda ukur dipegang dengan tangan kiri dan mikrometer sekrup di telapak tangan kanan, dan ditahan oleh kelingking, jari manis, serta jari tengah. Telunjuk dan ibu jari dugunakan untuk memutar silinder pusat.
Pada waktu mengukur, maka penekanan poros ukur benda ukur tidak boleh terlalu keras sehingga memungkinkan kesalahan ukur karena adanya deformasi (perubahan bentuk) dari benda ukur maupun alat ukurnya sendiri. Kecermatan pengukuran tergantung atas penggunaan tekanan pengukuran yang cukup dan selalu tetap. Hal ini dapat dicapai dengan cara memutar silinder putar melalui gigi gelincir atau tabung gelincir atau sewaktu poros ukur hampir mencapai permukaan benda ukur.
Hasil pengukuran pada skala utama dan skala nonius dapat ditentukan dengan rumus : H = (skala utama x 0,5 mm) + (skala nonius x 0,01 mm)
Misalkan :
Terdapat sebuah objek yang diukur, angka pada skala utama menunjukkan 8, sedangkan sedangkan skala noniusnya berimpit pada angka 30. maka hasil pengukuranya adalah:
(8 x 0,5 mm) +( 30 x nst (0.01) mm) = 4,30 mm 4. Fungsi Mikrometer Skrup
Mikrometer sekrup biasa digunakan untuk mengukur ketebalan suatu benda. Misalnya tebal kertas. Selain mengukur ketebalan kertas, mikrometer sekrup digunakan untuk mengukur diameter kawat yang kecil.
Mikrometer memiliki ketelitian sepuluh kali lebih teliti daripada jangka sorong. Ketelitiannya sampai 0,01 mm.
D. Mistar
Mistar yang sering dikenal sebagai meteran didefiniskan sebagai alat ukur yang digunkan untuk mengukur besaran panjang. Terdapat berbagai macam mistar yaitu mistar rol (mistar gulung), mistar bentuk pita, mistar lipat, dan penggaris. Kita akan bahas jenis-jenis mistar tersebut satu persatu.
Seperti yang diposting pada postingan yang berjudul “Pengukuran besaran panjang”, bahwa mistar dengan skala terkecil 1 mm disebut mistar berskala mm. Mistar dengan skala
terkecil cm disebut mistar berskala cm. Mistar mempunyai tingkat ketelitian 1 mm atau 0,1 cm. Bagaimana menggunakan mistar dengan benar?
Pembacaan skala pada mistar dilakukan dengan kedudukan mata pengamat tegak lurus dengan skala mistar yang dibaca. Jika kedudukan mata pengamat tidak tegak lurus dengan skala mistar yang dibaca bisa menyebabkan terjadinya kesalahan paralaks. Apa itu kesalahan paralaks? Silahkan tunggu postingan mafia online berikutnya. Perhatikan gambar berikut untuk melihat bagaimana melakukan pengukuran yang benar menggunakan mistar.
Bagaimana cara mengukur panjang benda dengan menggunakan mistar?
Sudahkah tahu cara menggunkan mistar dengan benar? Berdasarkan studi kasus yang dilakukan Mafia Online di salah satu sekolah negeri di bali masih banyak siswa yang mengalami miskonsepsi tentang cara pembacaan skala mistar/penggaris. Banyak siswa yang melakukan pengukuran dengan mistar/penggaris tidak dimulai dari skala nol (nol) melainkan dari ujung penggaris yang tidak ada skalanya dan bahkan ada yang memulai dari skala 1.
Lalu bagaimana yang benar?
1. Letakan benda yang akan diukur pada tepi skala mistar (lihat gambar).
2. Pastikan bahwa benda telah sejajar dengan mistar dan salah satu ujung benda tepat
berada di angka nol (0)
3. Baca skala mistar yang terletak diujung lain benda (bukan ujung yang di titik nol mistar).
4. Lihat angka yang dekat dengan akhir ujung benda, pada gambar tersebut akhir ujung
benda berada di skala 2, maka panjang benca adalah 2 cm
5. Lihat juga setelah angka 2 ada garis-garis, lihatlah garis-garis tersebut dengan cara
menghitungnya setelah angka 2. Maka ujung benda tersebut berakhir di garis ke 5, maka skalnya di baca 5 mm atau 0,5 cm
6. Panjang benda tesebut adalah 2 cm + 5 mm atau 2 cm + 0,5 cm. Dengan demikian
panjang benda tersebut adalah 2,5 cm atau 25 mm.
Mistar berbentuk rol (mistar gulung)
Mistar berbentuk rol merupakan alat ukur besaran panjang yang bisa digulung, biasanya mistar jenis ini terbuat dari logam yang dibentuk tipis dan di isi skala. Mistar rol ini sering digunkan untuk mengukur suatu benda yang sangat panjang (lebih dari 5 meter). Tidak mungkin mengukur sesuatu yang panjangnya lebih dari 5 meter menggunkan penggaris.
Mistar rol atau mistar gulung ini sangat praktis untuk di bawa ke mana-mana karena ukurannya yang sangat kecil namun mampu mengukur sesuatu yang panjangnya lebih dari 5 meter. Makanya tukang bangunan sering membawa mistar rol karena digunkan untuk mengukur panjang kayu atau tinggi tembok. Coba anda bayangkan kalau tukang bangunan membawa penggaris untuk mengukur tinggi tembok.
Mistar bentuk pita
Selain yang bisa digulung, mistar ada juga yang berbentuk pita. Tujuan dibuatnya mistar berbentuk pita adalah agar memudahkan mengukur diameter suatu benda yang ukurannya besar. Mistar berebntuk pita ini sering digunkan oleh tukang jahit pakaian, untuk mengukur diameter lingkaran lengan maupun pinggang manusia.
Gambar mistar pita sumber gambar: amazon.com
Tidak mungkin tukang jahit menggunakan mistar dalam bentuk rol untuk mengukur tubuh manusia karena mistar rol terbuat dari logam yang jika dilengkungkan terlalu melengkung
akan menyebabkan patah. Walaupun bentuknya beda mistar pita ini memiliki ketelitian yang sama yaitu 1 mm atau 0,1 cm.
Mistar Lipat
Selain yang bisa digulung dan berbentuk pita, ada juga mistar yang bisa dilipat.
Mistar lipat ini ditemukan oleh Anton Ullrich pada 1851. Mistar lipat ini digunkan oleh tukang kayu, akan tetapi sekarang mistar seperti itu jarang ditemukan karena sudah ada mistar rol yang lebih praktis. Mistar lipat juga terbuat dari kayu yang tentu saja cepat rusak jika dibandingkan dengan mistar rol yang terbuat dari logam (aluminium).
Penggaris
Siapa yang tidak tahu yang namanya penggaris? Hampir semua orang yang duduk di banku sekolahan akan mengetahui yang namanya penggaris, karena hampir semua siswa pernah membawa penggaris kesekolahnya.
sumber gambar: myonlineruler.com
Penggaris adalah sebuah alat pengukur dan alat bantu gambar untuk menggambar garis lurus. Terdapat berbagai macam penggaris, dari mulai yang lurus sampai yang berbentuk segitiga (biasanya segitiga siku-siku sama kaki dan segitiga siku-siku 30°–60°).
Penggaris dapat terbuat dari plastik, logam, berbentuk pita dan sebagainya.
Bentuk-bentuk penggaris
Penggaris merupakan alat untuk mengukur garis, dan merupakan alat yang digunakan dalam geometri, teknik menggambar, mencetak dan rekayasa/bangunan untuk mengukur jarak dan/atau menggambar garis lurus. Penggaris bentuknya adalah sejajar digunakan untuk menggaris baris, Tetapi biasanya penggaris juga berisi garis dikalibrasi untuk mengukur jarak.
Dulunya penggaris terbuat dari Gading yang digunakan oleh periode Peradaban Lembah Indus sebelum 1500 SM. Penggalian di Lothal (2400 SM) telah menghasilkan satu penggaris seperti dikalibrasi berukuran sekitar 1 / 16 di (1,6 mm). Ian Whitelaw menyatakan bahwa pengaris Mohenjo-Daro dibagi menjadi unit yang sesuai dengan 1,32 pada (33,5 mm) dan ini ditandai dalam subdivisi desimal dengan akurasi yang luar biasa, untuk kedalaman 0,005 di (0,13 mm). Batu bata kuno yang ditemukan di seluruh wilayah memiliki dimensi yang sesuai dengan unit-unit.
Demikian postingan mafia online tentang mistar sebagai alat ukur besaran panjang.
Selain mistar/penggaris ada juga alat ukur yang lebih teliti dari mistar/penggaris yaitu jangka sorong. Apa itu jangka sorong? Kenapa disebut jangka sorong? Siapa penemu jangka sorong?
Dan bagaimana menggunkan jangka sorong dengan benar? Temukan jawabannya pada psotingan berikutnya di mafia online.
E. Stopwatch
Pengertian Stopwatch
Stopwatch adalah alat yang digunakan untuk mengukur lamanya waktu yang diperlukan dalam kegiatan.
Stopwatch secara khas dirancang untuk memulai dengan menekan tombol diatas dan berhenti sehingga suatu waktu detik ditampilkan sebagai waktu yang berlalu. Kemudian dengan menekan tombol diatas yang kedua kali kemudian memasang lagi stopwatch pada nol.
Kekurangan dan Kelebihan Stopwatch a. Kelebihan
Proses perhitungan lebih cepat
Setiap jenis gerakan waktunya diketahui Biayanya lebih murah
Lebih praktis dalam mencatat data Data yang di peroleh lebih akurat b. Kekurangan
Dibutuhkan ketelitian bagi seorang pengamat yang melakukan perhitungan, karena akan mempengaruhi hasil perhitungan.
2. Jenis – Jenis Stopwatch 2.1 Stopwatch Analog
Stopwatch analog berfungsi sebagai alat untuk mengukur lamanya waktu yang diperlukan dalam suatu kegiatan. Misalnya, stopwatch dapat digunakan untuk mengukur lamanya waktu yang dibutuhkan oleh seorang pelari untuk dapat mencapai jarak 50 km. Selain itu,dalam
ilmu kimia stopwatch juga dapat digunakan untuk mengukur lamanya waktu yang dibutuhkan oleh suatu larutan agar dapat mengalami perubahan suhu.
Dalam praktikum fisika, stopwatch sering digunakan. Misalnya pada praktikum pengukuran dasar, viskosimeter aliran fluida, pesawat atwood, dan lain sebagainya.
2.2 Stopwatch Digital
Stopwatch digital merupakan jenis stopwatch yang menggunakan layar/monitor sebagai penunjuk hasil pengukuran. Waktu hasil pengukuran dapat kita baca hingga satuan detik.
3 Prinsip Kerja Stopwatch
Stopwatch dirancang untuk memulainya dengan menekan tombol diatas dan berhenti sehingga suatu waktu detik ditampilkan sebagai waktu yang berlalu. Kemudian dengan menekan tombol yang sama untuk yang kedua kali kemudian memasang lagi stopwatch pada nol.
3.1 Stopwatch Analog
Stopwatch analog mempunyai penunjuk seperti jarum jam dan mempunyai dua buah tombol yaitu tombol start/stop dan tombol kalibrasi . Perhitungan waktu pada stopwatch analog ini berdasarkan gerakan mekanik.
Sistem yang mekanik sangat sulit diubah, (ditambah atau dikurang) karena peletakan komponen -komponennya memerlukan presisi yang sangat tinggi.
Pada stopwatch analog ini tidak memakai baterai, sehingga jika sewaktu-waktu stopwatch analog ini mati ( jarumnya tidak bergerak saat ditekan tombol start), maka hal yang perlu dilakukan adalah memutar tombol start pada stopwatch tersebut.
Bagian-Bagian Stopwatch Analog :
Tombol start / stop, untuk menjalankan dan menghentikan stopwatch.
Tombol riset, untuk meriset stopwatch ke nol.
Jarum besar, berfungsi sebagai jarum penunjuk dalam satuan detik Jarum kecil, berfungsi sebagai jarum penunjuk satuan menit
Lingkaran detik, merupakan lingkaran yang berisi angka-angka mulai dari angka 1 sampai 60 dalam satuan detik
Lingkaran menit, merupakan lingkaran yang berisi angka-angka mulai dari 5 sampai 30 dalam satuan menit.
Prinsip kerja stopwatch Analog adalah sebagai berikut :
Saat tombol start ditekan penahan pegas pertama akan terbuka sehingga gerigi berputar dan pegas pertama akan terkalibrasi secara periodik. Sehingga jarum bergerak.
Pada saat yang sama pegas kedua tertekan sehingga tercipta kombinasi kerja secara mekanik.
Pada saat kalibrasi penekan pegas akan membuat pegas kedua terkalibrasi sehingga pegas pertama kembali ke tertekan seperti semula. Dan jarum kembali ke posisi nol.
Contoh :
Berapa lamakah yang dibutuhkan sebuah motor untuk mencapai 120 Km??? Atau berapa lamakah waktu yang dibutuhkan pegas dalam melakukan 10 kali getaran dengan massa 50 gram???
3.2 Stopwatch Digital
Stopwatch digital merupakan jenis stopwatch yang menggunakan layar/monitor sebagai penunjuk hasil pengukuran, seperti jam digital dimana berhitungan waktu berdasarkan perhitungan elektronik.
Stopwatch Digital Otomatis Peka Cahaya dapat dibuat dengan menggunakan sensor cahaya sebagai saklar elektronik untuk menentukan awal dan akhir pencatatan rangkaian pencacah digital dengan ketelitian 0,0001 sekon atau 0,1 ms.
Adapun bagian-bagian dan dari stopwatch digital adalah sebagai berikut : L.C.D
4 digit tampilan waktu menunjukkan menit ("M") dan waktu detik ("S")
Timer dapat diprogram maksimum sampai 99 menit, 59 detik dan menghitung mundur Bel alarm output saat waktu menghitung mundur ke nol
Timer ini juga dapat berfungsi sebagai memory recall 6. Masing-masing tombol untuk setting menit dan detik Prinsip kerja stopwatch digital adalah sebagai berikut :
Cara kerja stopwatch digital dimulai saat tombol dalam keadaan ON arus dari sumber tegangan (baterai) akan mengalir ke komponen-komponen elektronik dalam stopwatch digital. Komponenen-komponen elektronik tersebut yang melakukan perhitungan waktu dan menampilkannya dalam monitor dalam bentuk angka digital.
4 Prosedur Penggunaan Stopwatch 4.1 Stopwatch Analog
Adapun prosedur penggunaan stopwatch analog adalah sebagai berikut : Menyiapkan stopwatch yang akan digunakan untuk mengukur.
Memastikan stopwatch dalam keadaan nol atau terkalibrasi.
Menekan tombol start untuk memulai pengukuran waktu, maka jarum besar pada lingkaran besar akan berjalan.
Satu putaran penuh jarum besar pada lingkaran detik sama dengan 60 detik. Jadi satu kali putaran penuh jarum besar sama dengan satu menit. Apabila jarum besar sudah berputar satu kali putaran penuh, maka jarum kecil akan berada pada angka satu pada lingkaran kecil.
Menekan tombol stop untuk mengakhiri pengukuran waktu.
Membaca hasil pengukuran.
Untuk mengulangi pengukuran maka menekan tombol start/stop 1 kali dan jarum akan kembali ke nol kemudian ulangi langkah 1 s/d 5.
4.2 Stopwatch Digital
Adapun prosedur penggunaan stopwatch digital adalah sebagai berikut : Menyiapkan stopwatch yang digunakan untuk mengukur.
Memastikan stopwatch dalam keadaan nol atau dalam keadaan terkalibrasi.
Menekan tombol start untuk memulai pengukuran, maka waktu berjalan seperti yang ditunjukkan angka pada stopwatch digital.
Menekan tombol stop untuk mengakhiri pengukuran.
Membaca hasil pengukuran.
Unuk mengulangi pengukuran maka menekan tombol reset dan jarum akan kembali ke nol kemudian ulangi langkah diatas.
Fitur Stopwatch Digital
TIMER PENGATURAN WAKTU
Tekan tombol (M) dan (S) pada saat yang sama untuk me-reset timer ke nol
Tekan tombol (M) untuk menjadikan digit menit (bunyi bip bisa didengar). Tekan dan tahan tombol (M) untuk pengaturan kecepatan.
Tekan tombol (S) untuk menjadikan digit detik (bunyi bip bisa didengar). Tekan dan tahan tombol (S) untuk pengaturan kecepatan.
TIMER START / STOP
Setelah waktu pengaturan sudah siap, tekan tombol (START/STOP) sekali dan waktu akan mulai menghitung. (M) dan (S) menandai akan berkedip saat timer sedang berjalan.
Ketika waktu menghitung, tekan tombol (START / STOP) sekali dan waktu akan berhenti, (M) dan (S) tanda akan berhenti berkedip dan tetap pada layar
Tekan tombol (START / STOP) sekali dan timer akan diteruskan menghitung lagi.
WAKTU BEL ALARM
Ketika waktu menghitung mundur ke 00M dan 00S, waktu bel alarm akan berbunyi selama 30 detik.
Waktu bel alarm dapat dihentikan dengan menekan salah satu tombol (MIN), (SEC) atau ( START/STOP).
TIMER MEMORY RECALL
Setelah berhenti waktu bel alarm, tekan tombol (START / STOP) sekali untuk mengingat pra-mengatur waktu timer.
Tekan tombol (START / STOP) untuk kedua kalinya dapat memulai timer dan timer akan menghitung mundur untuk putaran lainnya.
2.5 Kalibrasi Stopwatch
Pada stopwatch analog kita hanya perlu menekan tombol start/stop tersebut maka jarum penunjuk detik dan jarum penunjuk menit menunjuk ke angka nol. Stopwatch digital hampir sama dengan stopwatch analog. Setelah menekan tombol kalibrasi maka angka pada layar/
monitor akan menunjukkan angka nol.
6 Pembacaan Hasil Pengukuran
6.1 Stopwatch analogHasil pengukuran stopwatch analog dengan melihat apakah hasil pengkuran lebih dari satu menit atau tidak. Jika lebih dari satu menit maka yang pertama kita
lihat adalah jarum penunjuk menit dan setelah itu melihat jarum penunjuk detik kemudian menjumlahkannya.
6.2 Stopwatch digitalkita bisa melihat langsung hasil pengukuran waktu pada layer/monitor berupa angka digital.
7 Ketelitian alat 7.1 Stopwatch analog
Ketelitian alat dapat kita ketahui berdasarkan skala yang tertera pada stopwatch. Untuk mengetahui besar ketelitian alat tersebut kita dapat mencarinya dengan membandingkan antara skala utama satu putaran penuh dengan jumlah skala noniusnya dalam satu putaran penuh.
Contoh:
Pada gambar stopwatch yang di presentasikan diketahui jumlah skala utama satu putaran penuh adalah 1 dan jumlah skala nonius satu putaran penuh adalah 60. Dengan demikian dapat diperoleh
Ketelitian alat = 1/60
7.2 Stopwatch digitalPada stopwatch digital ketelitian alat sudah ditentukan sejak perakitan komponen-komponen dalam stopwatch yaitu sebesar 0,0001 sekon.
BAB III PENUTUP
Demikian makalah FISIKA ini. Semoga makalah tentang Alat Ukur ini dapat memberikan manfaat, motifasi, dalam proses pembelajarn mata pelajaran fisika. Seorang Pelajar adalah dia yang ingin tahu, dan ingin maju, untuk dirinya dan masa depan bangsa ini. Salam Semangat !!!
DAFTAR PUSTAKA
Subekti, Agus. 2003. Alat-alat ukur listrik. Jember: universitas jember press.
http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-industri/instrumentasi-dan- pengukuran/alat-pengukur-suhu-termometer/
http://id.wikibooks.org/wiki/Subjek:Fisika/Materi:Suhu http://www.forumsains.com/index.php?page=9
http://id.wikipedia.org/wiki/Suhu
http://alljabbar.wordpress.com/2008/04/07/suhu/
http://www.google.com/search?sourceid=navclient http://www.gurumuda.com/termometer-dan-skala-suhu/
http://id.wikipedia.org/wiki/Termometer_air_raksa http://id.wikipedia.org/wiki/Penggaris
http://www.e-smartschool.com/pnu/008/penggaris.htm http://tolololpedia.wikia.com/wiki/Penggaris
http://www.tentangkayu.com/2008/04/memilih-penggaris-siku.html http://romadhonssite.blogspot.com/2009/04/jangka-sorong.html http://www.fisikaasyik.com/home02/content/view/216/44/
http://miminsilimin.blogspot.com/2009/04/jangka-sorong.html http://id.wikipedia.org/wiki/Jangka_sorong
http://ladongiscientist.blog.com/2009/09/13/jangka-sorong/
http://id.wikipedia.org/wiki/Mikrometer http://id.wikipedia.org/wiki/Neraca_massa http://www.ittelkom.ac.id/admisi/elearning
http://www.e-dukasi.net/mapok/mp_full.php?id=224&fname=pokok.html http://fisikarj.blogspot.com/2009/04/2-alat-ukur.htm
