Daftar Lupa kata kunci?
Friday, October 31, 2014 23:22

Beri Rating:

Sebarkan:

  • Lintas Berita Digg Facebook Lintas Berita

Alat Ukur Panjang, Massa dan Waktu

Ditulis oleh Sri Handayani pada 13-05-2011

 

Alat ukur besaran-besaran fisika sangat banyak
tetapi di kelas X SMA ini dikenalkan tiga alat ukur besaran
pokok yaitu panjang, massa dan waktu. Beberapa alat
ukur besaran tersebut dapat dicermati seperti berikut.
a. Alat ukur panjang
Panjang, lebar atau tebal benda dapat diukur dengan
mistar. Tetapi jika ukurannya kecil dan butuh ketelitian
maka dapat digunakan alat lain yaitu jangka sorong dan
mikrometer skrup.
(1) Jangka sorong
Sudah tahukah kalian dengan jangka sorong?
Jangka sorong banyak digunakan dalam dunia mesin. Jika
kalian menanyakan pada teknisi sepeda motor atau mobil
maka dia akan langsung menunjukkannya. Perhatikan
Gambar 1.9(a). Alat pada gambar itulah yang dinamakan
jangka sorong. Jika kalian cermati maka jangka sorong
tersebut memiliki dua bagian. Pertama, rahang tetap
yang memuat skala utama. Kedua, rahang sorong (geser)
yang memuat skala nonius.

Alat ukur besaran-besaran fisika sangat banyaktetapi di kelas X SMA ini dikenalkan tiga alat ukur besaranpokok yaitu panjang, massa dan waktu. Beberapa alatukur besaran tersebut dapat dicermati seperti berikut.a. Alat ukur panjangPanjang, lebar atau tebal benda dapat diukur denganmistar. Tetapi jika ukurannya kecil dan butuh ketelitianmaka dapat digunakan alat lain yaitu jangka sorong danmikrometer skrup.(1) Jangka sorongSudah tahukah kalian dengan jangka sorong?Jangka sorong banyak digunakan dalam dunia mesin. Jikakalian menanyakan pada teknisi sepeda motor atau mobilmaka dia akan langsung menunjukkannya. PerhatikanGambar 1.9(a). Alat pada gambar itulah yang dinamakanjangka sorong. Jika kalian cermati maka jangka sorongtersebut memiliki dua bagian. Pertama, rahang tetapyang memuat skala utama. Kedua, rahang sorong (geser)yang memuat skala nonius.

[gambar a dan b]

Skala nonius merupakan skala yang menentukan

ketelitian pengukuran. Skala ini dirancang dengan panjang

19 mm tetapi tetap 20 skala. Sehingga setiap skala

nonius akan mengalami pengecilan sebesar (20-19) : 20

= 0,05 mm. Perhatikan perbandingan skala tersebut pada

Gambar 1.9(b).

Hasil pengukuran dengan jangka sorong akan

memuat angka pasti dari skala utama dan angka taksiran

dari skala nonius yang segaris dengan skala utama. Penjumlahan

dari keduannya merupakan angka penting.

Hasil pengukuran itu dapat dituliskan dengan persamaan

sebagai berikut.

x = (x0 + Δx . 0,05) mm …………………. (1.4)

dengan : x = hasil pengukuran

CONTOH 1.5

Diana mengukur diameter dalam tabung dapat menunjukkan

keadaan pengukuran seperti pada Gambar

1.10. Berapakah diameter dalam tabung tersebut?

Penyelesaian

Dari Gambar 1.10 diperoleh:

x0 = 23 mm

Δx = 12

Berarti diameter dalam tabung sebesar:

x = x0 + Δx . 0,05

= 23 + 12.0,05 = 23,60 mm

[ gambar 1.10]

(2) Mikrometer sekrup

Coba kalian perhatikan Gambar 1.11! Alat yang

terlihat pada gambar itulah yang dinamakan mikrometer

sekrup. Mirip dengan jangka sorong, mikrometer juga

memiliki dua bagian. Pertama, rahang tetap memuat

skala utama. Kedua, rahang putar, memuat skala

nonius.

Mikrometer ini dapat digunakan untuk mengukur

ketebalan benda-benda yang tipis seperti kertas dan

rambut. Hal ini sesuai dengan sifat mikrometer yang

memiliki ketelitian lebih besar dari jangka sorong. Mikrometer

memiliki ketelitian hingga 0,01 mm. Ketelitian

ini dirancang dari rahang putar yang memuat 50 skala

x0 Δx

rahang tetap rahang tetap

[ gambar 1.11]

Hasil pengukurannya juga memiliki angka pasti

dan angka taksiran seperti jangka sorong. Rumusnya

sebagai berikut.

x = (x0 + Δx . 0,01) mm ……………….. (1.5)

dengan : x = hasil pengukuran

x0

= skala utama sebelum batas rahang putar

Δx = skala nonius yang segaris dengan garis

tengah skala utama

CONTOH 1.6

Penunjukkan skala pada mikrometer sekrup yang

digunakan untuk mengukur tebal kertas dapat dilihat

seperti pada Gambar 1.12. Berapakah hasil pengukuran

tersebut?

Penyelesaian

Dari Gambar 1.11 dapat diperoleh:

x0 = 1 mm

Δx = 6

Berarti hasil pengukurannya sebesar:

x = x0 + Δx . 0,01

= 1 + 6 . 0,01 = 1,06 mm

[ gambar 1.12]

b. Alat ukur massa

Kalian tentu sudah tidak asing lagi dengan pengukur

massa. Setiap saat kalian perlu menimbang massa

kalian untuk data tertentu. Alat pengukur itu dikenal

dengan nama neraca. Namun beberapa neraca yang

digunakan sering dinamakan timbangan. Pada Gambar

1.13 diperlihatkan berbagai jenis neraca ; neraca badan,

neraca pegas, neraca O’hauss dan neraca analitis. Neraca

badan memiliki skala terkecil 1 kg, neraca pegas 1 gr,

neraca O’hauss 0,1 gr sedangkan neraca analitis hingga

1 mg.

Neraca yang sering digunakan di laboratorium

adalah neraca O’hauss. Hasil pengukuran dengan neraca

sesuai dengan jumlah pembanding yang digunakan.

Untuk memahaminya cermati contoh 1.7 berikut.

[ gambar a dan b]

CONTOH 1.7

Andi dan Johan sedang mengukur massa balok.

Pembanding-pembanding yang digunakan dapat

terlihat seperti pada Gambar 1.14(a). Berapakah

massa balok tersebut?

[ gambar 1.14]

Penyelesaian

Hasil pengukuran dengan neraca O’hauss adalah jumlah

dari pembanding-pembanding yang digunakan,

sehingga dari Gambar 1.14(a) dapat diperoleh:

M = 1kg + 400 kg + 40 gr + 1gr

= 1441 gr = 1,441 kg

c. Alat ukur waktu

Dalam setiap aktivitas, kita selalu menggunakan

batasan waktu. Contohnya proses belajar mengajar

fisika, waktunya 90 menit. Istirahat sekolah 30 menit.

Batasan-batasan waktu ini biasanya digunakan jam biasa.

Bagaimana jika batasan waktunya singkat (dalam detik)

seperti mengukur periode ayunan? Untuk kejadian ini

dapat digunakan pengukur waktu yang dapat dikendalikan

yaitu stop watch. Perhatikan Gambar 1.15!

Ada beberapa jenis stopwatch, ada yang manual dan ada

yang digital.

Hasil pembacaan stop watch digital dapat langsung

terbaca nilainya. Untuk stop watch yang menggunakan

jarum, maka pembacanya sesuai dengan penunjukkan

jarum. untuk contoh 1.8 diperlihatkan stop watch yang

memiliki dua jarum penunjuk. Jarum pendek untuk menit

dan jarum panjang untuk detik.

CONTOH 1.8

Tampilan stopwatch yang digunakan untuk mengukur

waktu gerak benda dapat dilihat seperti Gambar 1.16.

Berapakah waktu yang dibutuhkan?

Penyelesaian

Jarum pendek: 2 menit

Jarum panjang: 34,5 detik (jarum pendek pada tanda

hitam/merah berarti di atas 30 detik)

Jadi waktu yang dibutuhkan memenuhi:

t = 2 menit + 34,5 detik

= 120 detik + 34,5 detik = 154,5 detik

[ gambar 1.17]

4. Analisa Angka Penting

Seperti penjelasan di depan, angka penting merupakan

semua angka yang diperoleh dalam pengukuran.

Namun setelah dituliskan kadang-kadang jumlah angka

pentingnya jadi rancu. Contohnya panjang suatu benda

terukur 3,2 cm. Nilai panjang ini dapat ditulis 0,032 m atau

320 mm. Dari penulisan ini timbul pertanyaan; berapakah

jumlah angka penting panjang benda tersebut?

Untuk mengatasi kerancuan tersebut maka kalian

perlu memperhatikan hal-hal penting berikut.

1. Penulisan angka penting bertujuan untuk mengetahui

ketelitian suatu pengukuran.

Contohnya pengukuran panjang benda di atas. l =

3,2 cm. Hasil ini menunjukkan bahwa pengukuran

ini teliti hingga 1 desimal untuk centimeter (0,1 cm)

dan angka pentingnya berjumlah 2. Misalnya lagi

suatu pengukuran yang memperoleh t = 2,50 s. Hasil

ini menunjukkan bahwa ketelitian alatnya sampai dua

desimal (0,01 s) sehingga perlu menuliskan nilai 0 di

belakang angka 5. Berarti memiliki 3 angka penting.

2. Penulisan hasil pengukuran sebaiknya menggunakan

notasi ilmiah.

Bentuk notasi ilmiah seperti berikut.

a × 10n ……………………………………… (1.6)

dengan : 1 < a < 10

n = bilangan bulat

Penulisan notasi ilmiah ini akan lebih bermanfaat lagi

jika dilakukan perubahan satuan. Misalnya pengukuran

panjang benda di atas l = 3,2 cm = 0,032

m. Perubahan satuan ini sebaiknya dalam bentuk l

= 3,2.10-2 m. Penulisan ini tetap memiliki dua angka

penting. Begitu pula dalam mm, l = 3,2.101 mm (2

angka penting). Dengan metode ini perubahan satuan

tidak mengubah jumlah angka penting hasil pengukuran.

4. Analisa Angka Penting

Seperti penjelasan di depan, angka penting merupakan

semua angka yang diperoleh dalam pengukuran.

Namun setelah dituliskan kadang-kadang jumlah angka

pentingnya jadi rancu. Contohnya panjang suatu benda

terukur 3,2 cm. Nilai panjang ini dapat ditulis 0,032 m atau

320 mm. Dari penulisan ini timbul pertanyaan; berapakah

jumlah angka penting panjang benda tersebut?

Untuk mengatasi kerancuan tersebut maka kalian

perlu memperhatikan hal-hal penting berikut.

1. Penulisan angka penting bertujuan untuk mengetahui

ketelitian suatu pengukuran.

Contohnya pengukuran panjang benda di atas. l =

3,2 cm. Hasil ini menunjukkan bahwa pengukuran

ini teliti hingga 1 desimal untuk centimeter (0,1 cm)

dan angka pentingnya berjumlah 2. Misalnya lagi

suatu pengukuran yang memperoleh t = 2,50 s. Hasil

ini menunjukkan bahwa ketelitian alatnya sampai dua

desimal (0,01 s) sehingga perlu menuliskan nilai 0 di

belakang angka 5. Berarti memiliki 3 angka penting.

2. Penulisan hasil pengukuran sebaiknya menggunakan

notasi ilmiah.

Bentuk notasi ilmiah seperti berikut.

a × 10n ……………………………………… (1.6)

dengan : 1 < a < 10

n = bilangan bulat

Penulisan notasi ilmiah ini akan lebih bermanfaat lagi

jika dilakukan perubahan satuan. Misalnya pengukuran

panjang benda di atas l = 3,2 cm = 0,032

m. Perubahan satuan ini sebaiknya dalam bentuk l

= 3,2.10-2 m. Penulisan ini tetap memiliki dua angka

penting. Begitu pula dalam mm, l = 3,2.101 mm (2

angka penting). Dengan metode ini perubahan satuan

tidak mengubah jumlah angka penting hasil pengukuran.

3. Semua angka bukan nol merupakan angka penting.

Contohnya suatu pengukuran tebal benda memperoleh

nilai d = 35,28 cm berarti nilai tersebut

memiliki 4 angka penting.

4. Untuk angka nol memiliki kriteria tersendiri yaitu:

a). Angka nol diantara bukan nol termasuk angka

penting

b). Angka nol di sebelah kanan angka bukan nol

termasuk angka penting kecuali ada keterangan

tertentu.

c). Angka nol di sebelah kiri angka bukan nol tidak

termasuk angka penting.

Contohnya:

3,023 gr = 4 angka penting

4,500 s = 3 angka penting

0,025 cm = 2 angka penting

Mengapa kalian perlu mengetahui jumlah angka

penting? Jumlah angka penting ini ternyata berkaitan erat

dengan operasi angka penting. Operasi angka penting

yang perlu dipelajari diantaranya penjumlahan, pengurangan,

perkalian dan pembagian. Dalam setiap operasi

ini perlu mengetahui beberapa aturan berikut.

(1) Operasi dua angka pasti hasilnya angka pasti.

(2) Operasi yang melibatkan angka taksiran hasilnya

merupakan angka taksiran.

(3) Hasil operasi angka penting hanya diperbolehkan

mengandung satu angka taksiran. Jika diperoleh

lebih dari dua angka taksiran maka harus dilakukan

pembulatan. Angka 4 ke bawah dihilangkan

dan angka 5 ke atas dibulatkan ke atas.

a. Penjumlahan dan pengurangan

Operasi penjumlahan dan pengurangan angka

penting memiliki cara yang sama dengan operasi aljabar

biasa. Hasilnya saja yang harus memenuhi aturan angka

penting diantaranya hanya memiliki satu angka taksiran.

Perhatikan contoh berikut.

CONTOH 1.9

a. X = 25, 102 + 1,5

b. Y = 6,278 − 1,21

Tentukan nilai X dan Y!

Penyelesaian

a. Penjumlahan :

25, 1 0 2

1, 5 +

26, 6 0 2

16 Fisika SMA Kelas X

Aktiflah

Sifat pembagian angka penting

sama dengan perkaliannya.

Perhatikan pembagian bilangan

berikut.

x = 43,56 : 5,2

a. Berapakah jumlah angka

penting bilangan hasil pembagian

tersebut? Jelaskan

bagaimana kalian dapat

menentukannya?

b. Buktikan jawaban kalian

dengan membagi bilangan

tersebut!

_

Dengan pembulatan diperoleh X = 26,6 (hanya 1

angka taksiran).

b. Pengurangan:

6, 2 7 8

1, 2 1

5, 0 6 8

Dengan pembulatan diperoleh Y = 5,07 (hanya 1

angka taksiran).

b. Perkalian dan pembagian

Bagaimana dengan operasi perkalian dan pembagian

angka penting? Sudahkah kalian memahami?

Ternyata aturannya juga sesuai dengan operasi penjumlahan

dan pengurangan. Namun ada sifat yang menarik

pada operasi ini. Coba kalian cermati jumlah angka penting

pada perkalian berikut.

3 5, 1 (3 angka penting)

2, 6 (2 angka penting)

2 1, 0 6

7 0, 2

9 1, 2 6

Pembulatan : 9 1 (2 angka penting)

Apakah yang dapat kalian cermati dari hasil operasi

perkalian itu? Ternyata hasil akhir operasi perkalian

itu memiliki jumlah angka penting yang sama dengan

jumlah angka penting paling sedikit. Sifat perkalian ini

akan berlaku pada operasi pembagian. Cobalah buktikan

dengan membuat contoh sendiri.

CONTOH 1.10

Sebuah hambatan terukur 120, 5 Ω. Jika ujung-ujung

hambatan itu diberi beda potensial 1,5 volt maka

berapakah kuat arus yang lewat?

Penyelesaian

R = 120,5 Ω (4 angka penting)

V = 1,5 volt (2 angka penting)

Sesuai hukum Ohm (masih ingat di SMP?) dapat

diperoleh:

I =

= = 0,01245 A = 12,45 mA

Pembulatan I = 12 mA (2 angka penting)

Kata Pencarian Artikel ini:

alat ukur massa, Alat ukur waktu, alat ukur panjang, Contoh alat ukur massa, gambar alat ukur panjang, alat pengukur massa, alat ukur massa dan ketelitiannya, alat ukur masa, alat ukur besaran panjang, sebutkan alat ukur waktu
Artikel ini termasuk kategori: Pengukuran dan Besaran dan memiliki 5 Komentar sejauh ini .
Resep Makanan

Anda dapat mengirimkan komentar , atau taut balik dari situs pribadi .

5 Komentar untuk “Alat Ukur Panjang, Massa dan Waktu”

Beri Komentar

Anda Member Chem-is-try.org? Silahkan login disini
Belum menjadi member? Beri komentar disini:

(wajib)

(wajib) (tidak dipublikasi)





Anda dapat menggunakan tag XHTML berikut: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>