ALAT UKUR DAN PENGUKURAN
PENGUKURAN
Pengukuran adalah suatu teknik untuk mengkaitkan
suatu bilangan pada suatu sifat fisis dengan membandingkannya dengan suatu
besaran standar yang telah diterima sebagai suatu satuan. Sedangkan mengukur
kegiatan yang dilakukan untuk memperoleh data secara kuantitatif maupun
kualitatif. Di dalam mengukur suatu besaran tentunya kita perlu memilih alat
ukur yang sesuai dengan besaran yang diukur. Berikut ini adalah alat-alat
sederhana dalam pengukuran dasar :
1. Jangka
sorong (mistar geser)
Gambar 1.1. jangka sorong
Jangka sorong terdiri atas rahang tetap yang memiliki skala tetap
, rahang geser yang memiliki skala nonius (vernier) , rahang bawah, rahang atas dan pengukur
kedalaman. Pada Jangka sorong, rahang bawah digunakan untuk mengukur
diameter luar tabung dan rahang atas digunakan untuk mengukur diamater bagian
daiam tabung. Adapun bagian ujung digunakan untuk mengukur kedalaman tabung.
Rahang geser jangka sorong dapat
digeser secara bebas disesuaikan dengan ukuran benda. Pada rahang geser
terdapat skala nonius, yaitu skala yang menentukan ketelitian pengukuran pada
jangka sorong. Pada saat keadaan kedua rahang tertutup, yaitu angka 0 skala
utama dalam sentimeter berhimpit dengan angka 0 skala nonius, saat diamati
ternyata panjang 10 skala nonius = 9 mm,
ini berarti panjang 1 skala nonius = 0,9 mm. Sehingga selisih antara skala
utama pada rahang tetap dengan skala nonius adalah (1 – 0,9) = 0,1 mm.
Hasil pengukuran dengan jangka
sorong akan memuat angka pasti dari skala utama dan angka taksiran dari skala
nonius yang segaris (berhimpit) dengan skala utama. Penjumlahan dari keduanya
merupakan angka penting. Hasil pengukuran itu dapat dituliskan dengan persamaan
sebagai berikut :
X
=( Xo + ∆X. 0,1 ) mm
atau
X = hasil skala utama + hasil skala nonius
Kegunaan jangka sorong adalah:
- Untuk
mengukur suatu benda bagian luar dengan cara diapit, contoh :
mengukur tebal buku
- Untuk
mengukur bagian dalam atau diameter lubang suatu benda, contoh besar
diameter lubang pipa, botol atau tabung
- Untuk
mengukur kedalamanan celah/lubang pada suatu benda dengan cara
“menancapkan/menusukkan” bagian pengukur pengukur kedalaman.
2. Mikrometer
sekrup
Mikrometer sekrup atau disebut juga Mikrometer adalah alat ukur yang
lebih cermat dari jangka sorong. Alat ini dapat digunakan untuk mengukur
benda-benda yang tergolong kecil dan tipis, misalnya diameter pensil,
diameter kawat/ kabel listrik, tebal karton, tebal sehelai kertas hingga
diameter rambut. Mikrometer memiliki ketelitian ukur 0,01 mm
(Mikrometer analog), bahkan pada Mikrometer elektronik digital, dapat mencapai
ketlitian hingga 0,002 mm (2µm). Berikut disajikan
bagian-bagian dari Mikrometer.
Bagian utama Mikrometer adalah poros ukur yang
dapat bergerak, dipasang pada Silinder pemutar ( Bidal).
Pada Bidal terdapat skala Nonius yang memiliki 50 bagian skala.
Jika skala Nonius diputar satu kali putaran (50 skala), maka bidal akan
bergerak maju 0,5 mm, yang dapat diamati pada skala Utama (pada gambar
3.1 (Bidal bergerak maju kearah kiri) Berarti, jika Bidal diputar satu skala, maka akan bergeser
sejauh 0,5 mm dibagi 50 = 0,01 mm . Hasil pengukuran
Mikrometer terhadap sebuah benda, dapat dituliskan dengan persamaan sebagai
berikut :
X =(
Xo + ∆X. 0,01 ) mm
Yaitu :
X0 = hasil skala utama
ΔX = hasil skala nonius ( Skala bidal yang berimpit dengan skala utama)
X = hasil pengukuran Mikrometer terhadap sebuah benda
X0 = hasil skala utama
ΔX = hasil skala nonius ( Skala bidal yang berimpit dengan skala utama)
X = hasil pengukuran Mikrometer terhadap sebuah benda
3. Spherometer
Pada umumnya spherometer memiliki NST skala vertikal
(skala utama) 0,5 mm dan jumlah skala
putar (nonius) sebanyak 50 skala.
NST alat ini dapat ditentukan dengan cara seperti mikrometer sekrup. Hasil
pengukuran dari suatu spherometer dapat ditentukan dengan cara membaca
penunjukkan bagian ujung skala putar terhdap skala utama dan garis vertical
(yang membagi skala utama menjadi skala bagian kiri dan kanan) terhadap skala
putar. Berikut ini adalah gambar spherometer :
4. Amperemeter
Amperemeter adalah alat yang
digunakan untuk mengukur kuat arus listrik. Umumnya alat ini dipakai oleh
teknisi elektronik dalam alat multi tester listrik yang disebut avometer
gabungan dari fungsi amperemeter, voltmeter dan ohmmeter.
Amper meter dapat dibuat atas susunan mikroamperemeter
dan shunt yang berfungsi untuk deteksi arus pada rangkaian baik arus yang
kecil, sedangkan untuk arus yang besar ditambhan dengan hambatan shunt.
Amperemeter bekerja sesuai dengan gaya lorentz gaya
magnetis. Arus yang mengalir pada kumparan yang selimuti medan magnet akan
menimbulkan gaya lorentz yang dapat menggerakkan jarum amperemeter. Semakin
besar arus yang mengalir maka semakin besar pula simpangannya.
5. Voltmeter
Voltmeter adalah suatu alat yang berfungsi untuk
mengukur tegangan listrik. Dengan ditambah alat multiplier akan dapat
meningkatkan kemampuan pengukuran alat 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 maka semakin besar penyimpangan jarum yang terjadi
6. Thermometer
Alat ukur suhu adalah termometer, dan ada banyak jenis
termomter. Dilihat dari jenis skala ada tiga macam termomometer, yaitu Celcius,
Fahrenheit, dan Reamur. Ditinjau dari bahan termometrik yang digunakan juga ada
tiga jenis termometer, yaitu termometer gas, zat cair, dan zat padat
(termokopel dan hambatan platina).
Termometer raksa dan termometer alkohol mempunyai kelebihan
masing-masing. Keunggulan termometer raksa dibandingkan
alkohol adalah: (1) raksa mudah dilihat karena mengkilat, (2) jangkauan raksa
cukup lebar (-400C sampai dengan 3500C). Keunggulan termometer alkohol
dibandingkan raksa adalah: (1) alkohol lebih peka, sebab perubahan volumnya
lebih besar daripada raksa untuk perubahan suhu yang sama. Jadi, untuk
perubahan suhu yang sama, perubahan panjang kolom raksa lebih besar, (2)
alkohol dapat mengukur suhu yang sangat dingin, misalnya suhu di kutub, sebab
titik beku alkohol sangat rendah, yaitu -1120C.
Untuk mengukur suhu yang
sangat tinggi digunakan termometer gas yang jangkauan suhunya lebar (-2500C
sampai dengan 15000C). Untuk mengukur suhu yang sangat tinggi (di atas 10000C)
seperti tungku peleburan baja atau permukaan matahari (di atas 60000C), digunakan
pirometer. Pirometer mengukur radiasi yang dipancarkan oleh benda.
7. Stopwatch
Sebenarnya ada banyak alat ukur waktu yang tersedia,
seperti jam tangan, jam dinding, jam bandul dan sebagainya. Namun yang sering
digunakan di laboratorium adalah stopwatch.
Ada banyak jenis stopwatch dengan berbagai ketelitian, mulai dari 1
detik, 1/10 detik, sampai 1/100 detik.
Ada juga stopwatch digital dengan ketelitian yang sangat tinggi,
misalnya fasilitas stopwatch di handphone.
8. Gelas Ukur
Massa jenis termasuk besaran
turunan yaitu sama dengan massa dibagai volume benda. Oleh karena itu, untuk
menentukan massa jenis sebuah benda kita perlu dua alat ukur, yaitu alat
ukur massa (neraca) dan alat ukur volume (penggaris untuk benda yang teratur
bentuknya atau gelas ukur).
Cara lain untuk mengukur volume
benda adalah dengan memasukkan benda langsung ke dalam gelas ukur.
Contoh:
Mula-mula air pada gelas ukur
menunjuk skala pada 12,4 ml. Setelah sebuah benda dimasukkan pada gelas ukur,
air menunjuk pada skala 20,2 ml.
Jadi volume benda tersebut
adalah 20,2 ml – 12,4 ml atau 7,8 ml
9. Neraca Ohauss
Neraca ohauss terdiri dari 3 jenis yaitu masing-masing
ohauss 310 gram, 311 gram dan 2610 gram. Cara menentukan hasil pengukuran dari
neraca ohauss 311 dan 2610 gram sama saja yaitu dengan menjumlahkan
masing-masing lengannya. Oleh karena itu, sebalum menggunakannya, terlebih
dahulu ditentukan NST masing-masing lengannya. Neraca ohauss 310 gram ada;lah
neraca yang berlengan dua dan dilengkapi dengan skala berputar sebgai skala
nonius . oleh karena itu neraca ini jauh lebih teliti dari neraca 2610 dan 311
gram. Cara menentukannya adalah dengan menjumlahkan pengukuran msing-masing
lengan, skala berputar dan penunjukkan nonius. Cara menentukan NST-nya sama
dengan mistar geser dan mikrometer.
- Prinsip
kesetimbangan gaya gravitasi, contoh neraca sama lenga
- Prinsip
kesetimbangan momen gaya, contoh neraca dacin
- Prinsip
kesetimbangan gaya elastis, contoh neraca pegas untuk menimbang
bahan-bahan ku
- Prinsip
inersia (kelembaman), contoh neraca inersia
Comments
Post a Comment