HOME DREAMZ

TUGAS PAK IKUN,... CAD 2D DAN SKETCHUP RENDER BELUM BERES,....

BESARAN DAN PENGUKURAN

BESARAN DAN PENGUKURAN

fisika adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari gejala-gejala alam, Fisika
adalah ilmu yang mengungkap ayat-ayat Allah yang terdapat di alam ini (ayat Kauniah),
sehingga diharapkan manusia dapat memahaminya serta memanfaatkannya sebagai
modal pengabdiannya kepada Tuhan Pencipta Semesta alam ini. Gejala alam yang
dipelajari itu baik yang terjadi pada benda/materi yang dapat diamati langsung (makro),
seperti gerak planet, lintasan roket, gerak mobil dan lain-lain,  maupun benda/materi
yang tidak dapat kita amati langsung (dunia mikro), seperti halnya gerak elektron dalam
atom, perambatan kalor dalam logam dan peristiwa-peristiwa lainnya. Segala gejala
alam tersebut dapat ditunjukkan melalui sifat-sifat berbagai besaran fisika tersebut serta
hubungan antara satu besaran dengan besaran lainnya. Misalnya untuk memahami
apakah logam memuai atau tidak ketika dipanasi, kita menyelediki panjang logam
tersebut melalui pengukuran dan kaitannya dengan suhunya.


A. Besaran Pokok 
Besaran adalah sesuatu yang dapat ditentukan atau diukur, dan hasil
pengukurannya dinyatakan dengan satuan. Satuan adalah sesuatu yang digunakan
sebagai pembanding dalam pengukuran. Besaran Pokok adalah besaran yang satuannya
telah ditetapkan terlebih dahulu dan tidak bergantung pada satuan-satuan besaran lain.
Dalam Sistem Internasional ada 7 besaran pokok yaitu:

Tabel 1. Besaran Pokok dalam Sistem Internasional (SI) 

B. sistem satuan international

Pada dasarnya satuan besaran dapat ditentukan secara sembarang. Tetapi hal ini

akan menyulitkan atau banyak menimbulkan masalah karena satu besaran dapat

mempunyai bermacam-macam satuan. Satuan tersebut dapat berbeda antara satu daerah

dengan daerah yang lain. Misalnya, untuk satuan besaran panjang digunakan meter,

inci, kaki, hasta, depa, dan jengkal. Oleh karena itu, perlu ditetapkan satuan standar 

yang berlaku secara umum. 

Untuk kepentingan ilmu pengetahuan dan juga kepentingan sosial perlu adanya

keseragaman dalam pemakaian satuan, untuk itu diperlukan adanya standarisasi satuan.

Namun untuk memperloleh satuan standar yang baik memerlukan kecermatan dan

ketelitian yang baik. Suatu standar akan baik bila memiliki sifat-sifat :nilainya tetap,

tidak terpengaruh oleh perubahan-perubahan lingkungan, mudah ditiru atau  mudah

diduplikasi, juga mudah untuk prosedur menghasilkannya. Karena itu sesuai dengan 

perkembangan ilmu dan teknologi definisi standar satuan telah mengalami beberapa

perubahan dan senantiasa diupayakan untuk menghasilkan ketelitian yang semakin

tinggi. 

Di berbagai negara maupun di berbagai penerapan tekhnologi telah digunakan

berbagai macam satuan untuk suatu besaran. Misalnya untuk satuan panjang,masih ada

orang yang menggunakan inchi, kaki, mil, bahkan di daerah-daerah tertentu masih

digunakan  jengkal, tumbak, depa atau yang lainnya. Adanya berbagai satuan untuk

besaran yang sama tentu saja dapat menimbulkan kesulitan. Untuk mengatasi kesulitan

tesebut  kita perlu merumuskan satu jenis satuan untuk suatu besaran tertentu yang

standar yang disebut satuan standar. Syarat utama satuan standar adalah : 

• Nilai satuannya harus sama

• Mudah diperoleh kembali ( mudah ditiru )

• Dapat diterima secara internasional 

Berikut ini akan diuraikan definisi satuan standar untuk 3 besaran pokok, yaitu

meter untuk besaran panjang, kilogram untuk besaran massa, dan sekon untuk besaran

waktu. 

C. Besaran Turunan 
 Besaran turunan adalah besaran yang satuannya diturunkan dari satuan besaran
pokok.

Tabel 2. Contoh-contoh besaran turunan: 

D. Konversi Satuan 
 Pemakaian satuan dalam penyelesaian suatu persoalan terkadang menjadi
masalah, dikarenakan perbedaan satuan yang digunakan untuk menafsirkan suatu
besaran. Untuk mengatasi hal tersebut kita memerlukan suatu tahapan konversi untuk
mengubah suatu satuan ke satuan lain. Di dalam pengkonversian suatu satuan, maka
kita memerlukan suatu faktor konversi yang terdiri dari bilangan dan penyebut yang
masing-masing memiliki satuan yang berbeda, tetapi memiliki besar yang sama,
sehinggga faktor konversi ini bernilai satu.
Contoh:
Mengubah dari 45  yard ke dalam satuan meter
1 yard = 0,9144 meter
s = 45 yard
   = (45 yard ) . 0,9144 meter / 1 yard
= 41,1 meter

E. Notasi Ilmiah 

 Dalam melakukan pengukuran, seringkali kita berhadapan dengan bilangan yang

sangat besar ( misalnya, radius rata-rata Matahari = 696 000 000 m) , atau bilangan

yang sangat kecil (misalnya, radius atom hidrogen = 0,000 000 000 053 m), sehingga

kita mengalami kesulitan. Untuk menyelesaikan masalah itu disusumlah bilangan secara

ilmiah yang disebut notasi ilmiah. Dalam notasi ilmiah kita menuliskan bilangan

sebagai hasil kali bilangan  a ( 1 < a < 10) dengan bilangan 10 berpangkat, yang disebut

orde. 

Contoh: 140.000 = 1,4 x 10

5

       dan       0,0037 = 3,7 x 10

Tabel. 4. Awalan dan simbol bilangan 10 berpangkat

F. Dimensi 

Dalam Fisika banyak besaran yang sebenarnya terbentuk atau tersusun dari besaran

lain, atau besaran yang satu dengan lainnya sebenarnya sejenis. Misalnya jarak yang

ditempuh partikel selama bergerak lurus dengan keliling suatu lingkaran adalah dua

besaran yang sejenis sama-sama merupakan besaran panjang. Kelajuan adalah jarak

yang ditempuh tiap satu satuan waktu, berarti pula bahwa besaran kelajuan tersebut

sebenarnya tersusun dari besaran panjang dibagi waktu. Dimensi menggambarkan

bagaimana suatu besaran terbentuk atau tersusun dari besaran-besaran lainnya.  

 Dimensi suatu besaran menggambarkan bagaimana besaran tersebut disusun dari

kombinasi besaran-besaran pokok. 

Tabel 5. Dimensi dari besaran pokok 

Berikut ini dirumuskan berbagai dimensi dari besaran turunan 

Salah satu manfaat dari konsep dimensi adalah untuk menganalisis benar atau salahnya

suatu persamaan. Pada suatu persamaan dimensi besaran di ruas kiri harus sama dengan

dimensi di ruas kanan.. Melalui analisa dimensi kita pun bisa mencek kebenaran suatu

persamaan fisika, karena suatu persamaan fisika harus memiliki dimensi yang

konsisten. Misal dalam persamaan gerak lurus beraturan ada persamaan yang

menghubungkan perpindahan dengan kecepatan dan waktu, yaitu s = v.t. Jika kita

analisis dimensinya maka dimensi ruas kiri harus sama dengan dimensi ruas kanan.

Dimensi perpindahan adalah [L]. Sedang dimensi kecepatan adalah [L/T] dan dimensi

waktu adalah [T]. 

Maka    s = v. t

 [L] = [L/T][T]= [LT

-1

][T] 

 [L] = [L]   ⇒   berarti persamaan tersebut adalah benar, karena dimensinya  

                                     konsisten.

alat-alat ukur fisika lengkap

Macam-Macam Alat Ukur Dalam Fisika Lengkap dengan Gambar dan Fungsinya

A. Macam-Macam Alat Ukur Dalam Fisika 

1. Amperemeter / Ampere Meter 
Amperemeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik. Umumnya alat ini dipakai oleh teknisi elektronik dalam alat multi tester listrik yangdisebut avometer gabungan dari fungsi amperemeter, voltmeter dan ohmmeter. Amper meter dapat dibuat atas susunan mikroamperemeter dan shunt yang berfungsi untuk deteksi arca pada rangkaian baik arus yang kecil, sedangkan untuk arus yang besar ditambhan dengan hambatan shunt. Amperemeter bekerja sesuai dengan gaya lorentz gaya magnetis. Arus yangmengalir pada kumparan yang selimuti melon magnet akan menimbulkan gayalorentz yang dapat menggerakkan jarum amperemeter. Semakin besar arus yangmengalir maka semakin besar pula simpangannya. 

2. Voltmeter / Volt Meter 
Voltmeter adalah suatu alat yang berfungsi untuk mengukur tegangan listrik. Dengan ditambah alat multiplier akan dapat meningkatkan kemampuan pengukuranalat voltmeter berkali-kali lipat. Gaya magnetik akan timbul dari interaksi antar medan magnet dan kuat arus. Gaya magnetic tersebut akan mampu membuat jarum alat pengukur voltmeter bergerak saat ada arus listrik. Semakin besar arus listrik yang mengelir makasemakin besar penyimpangan jarum yang terjadi. 

3. Ohmmeter / Ohm Meter 
Ohm meter adalah alat yang digunakan untuk mengukur hambatan listrik yang merupakan suatu daya yang mampu menahan aliran listrik pada konduktor.Alat tersebut menggunakan galvanometer untuk melihat besarnya arus listrik yangkemudian dikalibrasi ke satuan ohm 

4. Termometer
Pengukur suhu, baik suhu udara maupun suhu air. Satuan yang digunakan adalah celcius. 

5. Jangka Sorong 
Jangka sorong adalah suatu alat ukur panjang yang dapat dipergunakan amok mengukur panjang suatu benda denganketelitian hingga 0,1 mm.keuntungan penggunaan jangka sorong adalah dapat dipergunakan amok mengukur diameter sebuah kelereng, diameter dalam sebuah tabung atau cincin, maupunkedalam sebuah tabung.Kegunaan jangka sorong adalah: - Untuk mengukur suatu benda dari sisi luar dengan cara diapit; - 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. Bagian pengukur tidak terlihat pada gambar karena berada di sisi pemegang 

6. Lux Meter 

Alat ukur cahaya (lux meter) adalah alat yang digunakan amok mengukur besarnya intensitas cahaya di suatu tempat. Besarnya intensitas cahaya ini perlu Untuk diketahui karena pada dasarnya manusia juga memerlukan peneranganyang cukup.Untuk mengetahui besarnya intensitas cahaya ini maka diperlukansebuah sensor yang cukup peka dan linier terhadap cahaya. Sehingga cahayayang diterima oleh sensor dapat diukur dan ditampilkan pada sebuah tampilan digital. Harga dari besarnya cahayadapat ditampilkan pada layar LCD(Liquid Crystal Display) denganmenggunakan sebuah ADC (Analog to Digital Converter) Max ICL’7106 dengan tegangan masukan antara200 mV – 2 V dan tegangan referensi antara 100 mV – 1 V. Sensor cahayayang digunakan adalah solar cell dengan tegangan keluaran sebesar 0.5 V dan arus20 mA sampai 30 mA. Alat ukur ini dibuat portable dengan menggunakantegangan somber 9 V DC dari baterai. 

7. Barometer 
Merupakan alat pengukur tekanan dalam satuan mb.Barometer ada dua jenis yaitu barometer raksa dan barometer aneroid.Tetapi kegunaan mereka tetap sama yaitu mengukur tekanan udara, Barometer termasuk peralatan meteorologi golongan non recording yang pada waktutertentu harus dibaca agar mendapat data yang diinginkan. Barometer baik raksa maupun anaeroid dipengaruhi oleh ketinggian,mengingat tekanan udara akan berkurang seiring pertambahan ketinggian. sehingga perlu selalu pensettingan awal. Barometer raksa ada dua jenis yaitu wheel barometer dan stick barometer. Prinsip kerja wheel barometer adalah:

Peningkatan tekanan udara akan berpengaruh pada kolom merkurimenyebabkan ketinggian raksa di tuba sebelah kiri meningkat dan di sebelah kananmenurun (untuk lebih jelasnya lebih pada gambar yang ada dalam link yang sayasertakan). terdapat pemberat kecil yang mengapung di atas merkuri, yangmengikuti pergerakan turun naik merkuri ini dan menyebabkan dorongan yangterhubung pads pointer dimana akan mengindikasikan kenaikan tekanan. jikaterjadi penurunan tekanan makan akan terjadi proses sebaliknya. Barometer jenis ini sebaiknya diguncang dulu sebelum digunakan.

Stick barometer mempunyai prinsip kerja sebagai berikut: 

Barometer jenis ini dirancang untuk dapatmembaca tekanan pada sea level dan juga dapat langsung dibaca oleh pengguna pada skala yang biasanya tercatat pada stick barometer tersebut,sehingga memerlukan pengaturan yang lebih rumit dibanding wheel barometer untunk menyesuaikannya dengan ketinggian. Prinsip kerjanyahampir sama dengan wheel barometer karena sama2 menggunakan air raksa(merkuri).Barometer anaeroid, terdiri dari sate kapsul vacum yang bereaksiterhadap perubahan tekanan udara dan meneruskan pergerakan ringan padaujung pengungkit B. Suatu seri kumparan C melanjutkan pergerakan ini padarantai D,’dan mendorong pegas E kepada pointer F yang disesuaikan. Gmerupakan teasyang digunakan untuk mengatur pointer yang akan dibaca. 

B. Alat Ukur Besaran Fisika 

Fisika tidak bisadilepaskan dari proses pengukuran berbagai besaran fisika dan alat ukur yang digunakan dalam fisika sedikit berbeda dengan alat ukur yang digunakandalam kehidupan sehari-hari. Hal ini dikarenakan dalam fisikamembutuhkan tingkat ketelitian yang sangat tinggi. Berikut adalah beberapa alat ukur yang digunakan dalam proses pengukuran besaran fisika. 

1. Alat ukur panjang 

Mistar
Alat ukur panjang terdiri dari beberapa jenis seperti meteran lipat (pita), mistar, jangka sorong, dan mikrometer dan masing-masing mempunyai tingkatketelitian yang berbeda. Mistar - Untuk mengukur benda yang panjangnya kurang dari 50 cm atau 100 cm. - Tingkat ketelitiannya 0,5 mm ( ‘/s x 1 cm) - Satuan yang tercantum dalam mistar adalah cm, mm, serta inchi.Untuk mendapatkan basil pengukuran yang tepat, maka sudut pengamatanharus tegak lotus dengan obyek dan mistar. Contoh pengukuran dengan mistar: 

Meteran Pita
Digunakan untuk megukur suatu obyek yang tidak bisadilakukan dengan mistar, misalnya karena ukurannya terlalu panjang atau bentuknya tidak lurus. Mempunyai tingkat ketelitian sampai dengan 1 mm. Mikrometer Sekrup - Gunakan untuk mengetahui ukuran panjang yang sangat kecil - Mempunyai tingkat ketelitian sampai dengan 0,01 mm 

2. Alat Ukur Massa 

Neraca Pasar, yaitu neraca yang biasa digunakan di pasar-pasar tradisional, bentuknya seperti pada gambar di samping. Cara pemakaian neraca ini yaitu dengan meletakkan benda yang akan ditimbang di bagian yang berbentuk mirip baskom, lalu di bagian sebelahnya yang datar diletakkan bandul neraca yang hampir seimbang dengan bobot benda, selanjutnya lengan neraca akan bergerak dan hasil pengukuran dapat diketahui. 

Neraca Dua Lengan, yaitu neraca yang biasanya terdapat di laboratorium, bentuknya seperti pada gambar di diatas. Cara pemakaian neraca ini hampir sama dengan cara pemakaian neraca pasar, bedanya bandul neraca yang terdapat pada neraca pasar dapat digantikan dengan barang lain. 

Neraca Tiga Lengan, yaitu neraca yang juga biasanya terdapat di laboratorium, bentuknya seperti pada gambar di samping. Cara pemakaian neraca ini yaitu dengan cara menggeser ketiga penunjuk ke sisi paling kiri (skalanya menjadi nol), kemudian letakkan benda yang akan diukur pada bagian kiri yang terdapat tempat untuk benda yang akan diukur, lalu geser ketiga penunjuk ke kanan hingga muncul keseimbangan, dan hasil pengukuran dapat diketahui.

Alat Ukur Panjang dan Ketelitian

Alat ukur panjang sangat banyak dan sering dijumpai pada kehidupan sehari-hari. Sebagai contoh mistar, meteran, jangka sorong, dan micrometerskrup,dll.

Mistar adalah alat ukur panjang yang sering sekali kita jumpai. Untuk mengukur benda yang panjangnya kurang dari  50 cm atau 100 cm. Tingkat ketelitiannya 0,5 mm atau setengah dari skala terkecil.  Satuan yang tercantum dalam mistar adalah cm, mm, serta inchi.

Jangka sorong adalah alat ukur panjang juga, namun dapat mengukur diameter dalam atau luar dari suatu benda dan mengukur kedalaman suatu benda. jangka sorong memiliki cara pembacaan yang sedikit berbeda, perhatikan gambar dibawah.

Perhatikan angka nol pada skala nonius. Nilai skala utama sebelum angka nol pada skala nonius, pada gambar yaitu  2,90 cm. Selanjutnya, carilah garis pada skala nonius yang berimpit dengan garis pada skala utama. Jika garis yang berimpit ini adalah garis ke-n, maka tambahkan angka 0,0n ke dalam angka yang telah Anda catat sebelumnya. Garis yang berimpit adalah garis ke-5, maka hasil pengukurannya adalah 2,90 cm + 0,05 cm = 2,95 cm. Dan tingkat ketelitian dari alat tersebut yaitu sampai dengan 0,1 mm.

Micrometerskrup merupakan jenis alat ukur yang sangat kecil. Memiliki tingkat ketelitian yang paling teliti dari alat ukur panjang yang lain yaitu 0,01mm. 

.