BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah Secara umum, pengertian pengukuran adalah kegiatan membandingkan suatu besaran yang diukur dengan alat ukur yang digunakan sebagai satuan. Definisi pengukuran adalah penentuan besaran, dimensi, atau kapasitas, Pengukuran “adalah penentuan besaran, dimensi, atau kapasitas, biasanya terhadap suatu standar atau satuan pengukuran”. Pengukuran tidak hanya terbatas pada kuantitas fisik, tetapi juga dapat diperluas untuk mengukur hampir semua benda yang bisa dibayangkan, seperti tingkat ketidakpastian, atau kepercayaan konsumen. Pengukuran ada beberapa macam alat yaitu: micro meter,jangka sorong,dial indikator,viler gauge. 1.2. Rumusan Masalah 1. Apa yang dimaksud dengan angka penting? 2. Apa yang dimaksud dengan pengukuran? 3. Apa saja jenis jenis pengukuran? 4. Apa saja jenis jenis alat ukur? 1.3. Tujuan Penulisan 1. Mengetahui apa yang dimaksud dengan angka penting. 2. Mengetahui apa yang dimaksud dengan pengukuran. 3. Mengetahui apa saja jenis jenis pengukuran. 4. Mengetahui apa saja jenis jenis alat ukur. 5. Memenuhi tugas makalah mata kuliah fisika umum. 1 BAB II PEMBAHASAN 2.1 Pengukuran Pengukuran adalah penentuan besaran, dimensi, atau kapasitas, biasanya terhadap suatu standar atau satuan ukur. Pengukuran juga dapat diartikan sebagai pemberian angka tehadap suatu atribut atau karakteristik tertentu yang dimiliki oleh seseorang, hal, atau objek tertentu menurut aturan atau formulasi yang jelas dan disepakati. Pengukuran dapat dilakukan pada apapun yang dibayangkan, namun dengan tingkat kompleksitas yang berbeda. Misalnya untuk mengukur tinggi, maka seseorang dapat mengukur dengan mudah karena objek yang diukur merupakan objek kasat mata dengan satuan yang sudah disepakati secara internasional. Namun hal ini akan berbeda jika objek yang diukur lebih abstrak seperti kecerdasan, kematangan, kejujuran, kepribadian, dan lain sebagainya sehingga untuk melakukan pengukuran diperlukan keterampilan dan keahlian tertentu. 2.2 Jenis-Jenis Pengukuran Dalam proses pengukuran besaran dalam fisika, ada beberapa jenis-jenis pengukuran, yaitu: 1. Berdasarkan Metode Pengukuran Berdasarkan metode pengukuran, jenis pengukuran dibedakan menjadi 2 yaitu: a. Pengukuran Langsung Pengukuran langsung adalah proses pengukuran dengan memakai alat ukur langsung dimana hasil pengukuran langsung terbaca pada alat ukur tersebut. Contohnya ketika kita mengukur panjang buku dengan mistar, berarti kita melakukan pengukuran langsung karena hasil pengukuran panjang buku terbaca langsung pada skala mistar tersebut. b. Pengukuran Tidak Langsung Pengukuran tidak langsung adalah proses pengukuran suatu besaran dengan cara mengukur besaran lain. Pada pengukuran tidak langsung, digunakan beberapa jenis alat ukur, dan hasil pengukuran nantinya merupakan hasil operasi (bisa pembagian/perkalian) dari hasil pengukuran alat-alat ukur tersebut. Misalkan untuk mengukur kecepatan gerak suatu benda, maka besaran-besaran yang harus kita ukur adalah panjang dan waktu (v = s/t). Jadi alat ukur yang digunakan adalah alat ukur panjang seperti penggaris/rollmeter dan alat ukur waktu seperti stopwatch. Dan hasil pengukuran nantinya dalah hasil pengukuran penggaris/rollmeter dibagi hasil pengukuran stopwatch. 2 2. Berdasarkan Banyaknya Pengukuran a. Pengukuran Tunggal Pengukuran tunggal adalah pengukuran yang hanya dilakukan satu kali. Pengukuran tunggal dilakukan jika: - Besaran yang diukur tidak berubah-ubah, sehingga hanya dengan pengukuran tunggal, hasil pengukuran dianggap cukup akurat - Kesempatan untuk melakukan pengukuran hanya satu kali. b. Pengukuran Berulang Pengukuran berulang adalah pengukuran yang dilakukan berkali-kali. Pengukuran tunggal dilakukan karena: - Pengukuran tunggal memberikan hasil yang kurang teliti - Hasil Pengukuran tunggal lebih mendekati nilai yang sebenarnya - Ketidakpastian pengukuran berulang lebih kecil daripada ketidakpastian pengukuran tunggal. 2.3 Angka penting Angka penting adalah angka hasil pengukuran yang terdiri dari angka pasti (eksak) dan angka taksiran. Hasil pengukuran berupa angka-angka atau disebut sebagai hasil numerik selalu merupakan nilai pendekatan. Menurut kelaziman hasil pengukuran sebuah benda mengandung arti bahwa bilangan yang menyatakan hasil pengukuran tersebut. Jika sebuah tongkat panjangnya ditulis 15,7 centimeter. Secara umum panjang batang tersebut telah diukur sampai dengan perpuluhan centimeter dan nilai eksaknya terletak di antara 15,65 cm hingga 15,75 cm. Jadi apa saja yang termasuk ke dalam angka penting? Ya, sejatinya, angka 1,2,3,4,5,6,7,8,9 adalah angka penting. Tapi ingat, 0 itu juga termasuk angka. Lalu, apakah 0 termasuk ke dalam angka penting? Ada 6 syarat dalam aturan penulisan angka penting: 1. Semua angka yang bukan nol adalah angka penting. Contoh: 7,18 (dari deretan angka ini, terdapat 3 angka penting) 7712 (ada 4 angka penting) 2. Angka nol yang terletak di belakang angka bukan nol bukan angka penting Contoh: 77120 (4 angka penting) 3. Angka nol yang terletak di belakang penting (DALAM DESIMAL) adalah angka penting 3 Contoh: 7,1800 (5 angka penting) 4. Angka nol yang ada di depan angka penting (DALAM DESIMAL )bukan angka penting Contoh: 0,0000718 (3 angka penting) 5. Angka nol di belakang angka penting (DALAM DESIMAL) adalah angka penting Contoh: 0,000007180 (4 angka penting) 6. Angka nol di antara angka penting adalah angka penting Contoh: 71800,7001 (9 angka penting) 2.4 Jenis Jenis Alat Ukur a. Alat Ukur Panjang 1. Mistar Mistar merupakan alat ukur panjang yang berskala variasi 30 cm, 50 cm, 100 cm, satu skala cm pada mistar, terdapat 10 skala kecil. Satu skala kecil diseebut ketelitian. Ketelitian mistar adalah 0,1 cm. Mistar ukur dengan ketelitian 0,1 cm 2. Jangka Sorong Jangka sorong adalah alat ukur besaran panjang yang mempunyai dua skala, yaitu skala geser. Skala geser ini disebut skala nonius, Untuk menentukan ketelitian jangka sorong, dapat menggunakan rumus: 𝑁𝑆𝑇 𝑆𝑈 = 𝑠𝑒𝑙𝑖𝑠𝑖ℎ 𝑎𝑛𝑔𝑘𝑎 𝑠𝑘𝑎𝑙𝑎 𝑏𝑒𝑟𝑑𝑒𝑘𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑔𝑎𝑟𝑖𝑠 𝑑𝑖 𝑎𝑛𝑡𝑎𝑟𝑎𝑛𝑦𝑎 𝑁𝑆𝑇 𝑆𝑈 = 𝑁𝑆𝑇 𝐴𝑙𝑎𝑡 = 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑔𝑎𝑟𝑖𝑠 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑠𝑘𝑎𝑙𝑎 𝑛𝑜𝑛𝑖𝑢𝑠 = 1−0 10 0,1 20 = 0,1 cm = 0,005 cm Jangka sorong dengan ketelitian 0,005 cm 4 Ada dua skala yang terdapat pada jangka sorong yaitu skala utama dan skala nonius. Pembacaan skala utama diambil pada saat rahang jangka sorong menjapit benda yang akan diukur ketebalannya sedangkan skala nonius dibaca dari pertemuan antara garis skala utama dan skala nonius yang membentuk garis lurus. Adapun nilai ketidakpastian biasanya dilakukan oleh pengukur dengan mengira-ngira sesuai keadaan pada saat pengukuran namun bila hal tersebut dirasa sulit, maka kita bisa menggunakan setengah nilai skala terkecil yang kemudian kita bulatkan sesuai kaidah angka penting menjadi hanya ada satu angka penting. 3. Mikrometer Sekrup Mikrometer sekrup adalah alat ukur terdiri dari dua bagian yaitu bagian tetap dan bagian yang dapat diputar (selubung luar). Mikrometer sekrup memiliki dua skala yaitu skala utama yang terdapat pada bagian tetap dan skala nonius yang terletak pada bagian yang dapat diputar. Untuk menentukan ketelikian Mikrometer sekrup, dapat menggunakan rumus: 𝑁𝑆𝑇 𝑆𝑈 = 𝑠𝑒𝑙𝑖𝑠𝑖ℎ 𝑎𝑛𝑔𝑘𝑎 𝑠𝑘𝑎𝑙𝑎 𝑏𝑒𝑟𝑑𝑒𝑘𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑔𝑎𝑟𝑖𝑠 𝑑𝑖 𝑎𝑛𝑡𝑎𝑟𝑎𝑛𝑦𝑎 1−0 = 𝑁𝑆𝑇 𝑆𝑈 2 𝑁𝑆𝑇 𝐴𝑙𝑎𝑡 = 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑔𝑎𝑟𝑖𝑠 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑠𝑘𝑎𝑙𝑎 𝑛𝑜𝑛𝑖𝑢𝑠 = 0,5 50 = 0,5 cm = 0,01 cm Mikrometer sekrup dengan ketelitian 0,05 mm 4. Sfereometer Sfereometer adalah alat yang digunakan untuk menentukan kelengkungan suatu benda yang berbentuk bagian dari bola, seperti cermin/lensa baik cekung maupun cembung. Sfereometer mempunyai dua skala yaitu skala utama dan skala nonius. Skala utama berdiri tegak nol tepat berada di tengah. Utama menentukan ketelitian sfereometer, dapat menggunakan rumus: 𝑁𝑆𝑇 𝑆𝑈 = 𝑠𝑒𝑙𝑖𝑠𝑖ℎ 𝑎𝑛𝑔𝑘𝑎 𝑠𝑘𝑎𝑙𝑎 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑏𝑒𝑟𝑑𝑒𝑘𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑔𝑎𝑟𝑖𝑠 𝑑𝑖 𝑎𝑛𝑡𝑎𝑟𝑎𝑛𝑦𝑎 5 = 10−0 10 = 1 mm 𝑁𝑆𝑇 𝑆𝑈 𝑁𝑆𝑇 𝐴𝑙𝑎𝑡 = 𝑗𝑢𝑚𝑙𝑎ℎ 𝑔𝑎𝑟𝑖𝑠 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑠𝑘𝑎𝑙𝑎 𝑛𝑜𝑛𝑖𝑢𝑠 = 1 100 = 0,01 mm Untuk menentukan jari-jari kelengkupan lensa baik cembung maupun cekung adalah dengan menggunakan persamaan dibawah ini 2 R= 2l2 9𝑎 a =2 Dengan : R = jari-jari kelengkapan lensa a = Hasil pengukuran l = Jarak antara kaki sferometer Sferometer b. Alat Ukur Massa 1. Neraca Tiga Lengan Neraca tiga lengan Neraca tiga lengan adalah alat ukur massa yang memiliki tiga lengan berupa batangan satuan, puluhan, dan batangan diantaranya batangan satuan dan puluhan. Nilai skala terkecil Alat ukur ini adalah : 0,1 gr 6 2. Neraca Analitis Dua Lengan Neraca ini berguna untuk mengukur massa benda seperti emas, batu, kristal benda dan sebagainya. Tingkat ketelitian neraca analitis dua lengan adalah 0,1 gram Neraca Analitis Dua Lengan 3. Neraca Lengan Gantung Neraca lengan gantung biasanya digunakan untuk mengukur massa yang relatif besar seperti massa 1 karung beras, jagung dan sebagainya. Cara menggunakan neraca ini adalah dengan menggeser-geser beban pemberat di sepanjang batang neraca. Neraca Lengan Gantung 4. Neraca Pegas Neraca pegas sering disebut dinamometer berfungsi untuk mengukur massa dan atau berat benda. Neraca ini memiliki dua skala, yaitu skala N (newton) untuk mengukur berat dan skala g (gram) untuk mengukur massa. Neraca Pegas 7 5. Neraca Digital Neraca digital atau neraca elektronik ini di dalam penggunaannya sangat praktis karena besar massa benda yang diukur langsung terbaca pada layar. Ketelitian neraca digital ini sampai dengan 0,001 gram. Neraca Digital c. Alat Ukur Besaran Waktu 1. Arloji Pada umumnya alat ukur waktu ini memiliki tingkat ketelitian 1 detik Arloji 2. Stopwatch Stopwatch biasanya digunakan untuk mengukur waktu dalam kegiatan olahraga atau dalam praktik penelitian. Tingkat ketelitian alat ukur ini adalah 0,1 detik. Stopwatch 8 3. Penunjuk Waktu Elektronik Tingkat ketelitian alat ukur ini mencapai 1/1000 detik. Penunjuk Waktu Elektronik 4. Jam Atom Cesium Dibuat dengan tingkat ketelitian 1 detik tiap 3.000 tahun, artinya kesalahan pengukuran kira-kira 1 detik dalam kurun waktu 3.000 tahun. Jam Atom Cesium d. Alat Ukur Besaran Arus Listrik, Tegangan, dan Hambatan Multimeter atau multitester adalah alat pengukur listrik yang sering dikenal sebagai VOM (Volt-Ohm meter) yang dapat mengukur tegangan (voltmeter), hambatan (ohm-meter), maupun arus (amperemeter). Ada dua kategori multimeter: multimeter digital atau DMM (digital multi-meter)(untuk yang baru dan lebih akurat hasil pengukurannya), dan multimeter analog. Masing-masing kategori dapat mengukur listrik AC, maupun listrik DC. Sebuah multimeter merupakan perangkat genggam yang berguna untuk menemukan kesalahan dan pekerjaan lapangan, maupun perangkat yang dapat mengukur dengan derajat ketepatan yang sangat tinggi. Multimeter 9 e. Alat Ukur Besaran Suhu Untuk mengukur suhu suatu sistem umumnya menggunakan termometer. Termometer dibuat berdasarkan prinsip pemuaian. Termometer biasanya terbuat dari sebuah tabung pipa kapiler tertutup yang berisi air raksa yang diberi skala. Ketika suhu bertambah, air raksa dan tabung memuai. Pemuaian yang terjadi pada air raksa lebih besar dibandingkan pemuaian pada tabung kapiler. Naiknya ketinggian permukaan raksa dalam tabung kapiler dibaca sebagai kenaikan suhu. Termometer 10 BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Pengukuran adalah penentuan besaran, dimensi, atau kapasitas, biasanya terhadap suatu standar atau satuan ukur. Pengukuran juga dapat diartikan sebagai pemberian angka tehadap suatu atribut atau karakteristik tertentu yang dimiliki oleh seseorang, hal, atau objek tertentu menurut aturan atau formulasi yang jelas dan disepakati. Dalam proses pengukuran besaran dalam fisika, ada beberapa jenis-jenis pengukuran, yaitu berdasarkan metode pengukuran dan berdasarkan banyaknya pengukuran Angka penting adalah angka hasil pengukuran yang terdiri dari angka pasti (eksak) dan angka taksiran. Jenis alat alat ukur dikelompokkan menjadi alau ukur panjang, alat ukur massa, alat ukur besaran waktu, alat ukur besaran arus listrik, tegangan dan hambatan, dan alat ukur besaran suhu. 3.2 Saran Dengan adanya makalah ini, disarankan agar kita dapat lebih memahami tentang alat ukur dan pengukuran 11 DAFTAR PUSTAKA Tim Laboratorium Fisika Umum. 2017. Dasar Mekanika dan Kalor. Medan: Unimed Press https://www.temukanpengertian.com/2013/09/pengertian-pengukuran berulang.html https://blog.ruangguru.com/angka-penting https://www.fisikabc.com/2017/04/pengukuran-dan-alat-ukur-besaran-fisika.html https://www.elsmandagiri.com/bambanghartono/fxbab/1_angka_penting.html 12
