Pengertian Pengukuran, Alat Ukur, Contoh Soal, dan Pembahasannya
Gurubagi.com. Pengertian pengukuran merupakan kegiatan membandingkan suatu besaran yang diukur dengan besaran sejenis yang kemudian dipakai sebagai satuan.
Berdasarkan pengertian pengukuran tersebut, maka ada banyak kegiatan pengukuran sering kita lakukan dapat kehidupan sehari-hari, misalnya mengukur panjang benda, menghitung waktu, dan mengukur suhu.
Konsep pengukuran memang sangat bermanfaat untuk menghitung benda dalam kehidupan sehari-hari. Di dalam materi pengukuran ini, akan membahas mengenai macam-macam alat ukur, cara baca alat ukur, serta contoh soalnya.
Macam-macam Alat Ukur
Alat ukur yang sering kita jumpai dan gunakan pada kehidupan sehari-hari adalah alat ukur panjang, alat ukur massa, alat ukur waktu, dan alat ukur suhu.
Berikut ini merupakan contoh pengukuran beberapa besaran dalam Fisika.
1. Alat Ukur Panjang
a. Mistar
Mistar merupakan alat untuk mengukur besaran panjang. Jarak antara dua gores pendek berdekatan pada mistar yang biasa kita gunakan adalah 1 mm atau 0,1 cm.
Jadi skala terkecil mistar adalah 1 mm atau 0,1 cm. Adapun ketelitian mistar adalag setengah dari skala terkecilnya, jadi ketelitian atau angka ketidakpasrian mistar adalah ½ x mm = 0,5 mm atau 0,05 cm.
Contoh Soal
Tentukan hasil pengukuran mistar berikut!
Hasil pengukurannya = 3,1 – 0,3 = 2,8 cm
Penulisan hasil ukur = (2,8 ± 0,05) cm
b. Jangka Sorong
Jangka sorong pada umumnya untuk mengukur diamater dalam benda. Misalkan diameter cincin. Jangka sorong juga dapat mengukur diamater luar benda, misalkan diameter pada kelereng.
Baca : Ketidakpastian dalam Pengukuran dan Contoh Soalnya
Perhatikan pembacaan pengukuran jangka sorong pada gambar berikut!
Sepuluh skala utama jangka sorong memiliki panjang 1 cm, sedangkan skala nonius memiliki panjang 0,9 cm. Beda satu skala nonius dengan satu skala utama adalah 0,1 cm – 0,09 cm = 0,1 cm = 0,01 mm
Ketelitian atau ketidakpastian jangka sorong adalah setengah dari skala terkecilnya, yaitu ½ x 0,1 mm = 0,05 mm atau 0,005 cm.
Contoh Soal
Hitunglah hasil pengukuran jangka sorong pada gambar berikut!
Pembahasan :
Skala utama = 0,3 m
Skala nonius = 3 × 0,01 = 0,03 cm
Hasil pembacaan alat
= skala utama + skala nonius
= 0,3 + 0,03 = 0,33 cm
c. Mikrometer Sekrup
Mikrometer sekrup merupakan alat untuk mengukur ketebalan benda yang relatif tipis, seperti kertas, seng, karbon.
Berikut ini bagian-bagian mikrometer sekrup.
Skala utama pada alat ini tertera pada selubung dan skala nonius teretera pada selubung luar. Jika selubung luar anda putar lengkap 1 kali, 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 = 0,001 mm. Jadi skala terkecil mikrometer sekrup adalah 0,01 mm atau 0,001 cm.
Ketelitian atau ketidakpastian mikromter sekrup adalah setengan dari skala terkecilnya yaitu ½ x 0,01 mm = 0,005 mm atau 0,0005 cm.
Contoh Soal
Hitunglah hasil pengukuran mikrometer sekrup berikut ini!
Pembahasan :
Skala utama = 3,5 mm
Skala nonius = (12 × 0,01) = 0,12 mm
Hasil pembacaan alat
= skala utama + skala nonius
= 3,5 + 0,12 = 3,62 mm
2. Pengukuran massa
Massa merupakan salah satu besaran pokok yang pengukurannya menggunakan timbangan atau neraca. Neraca yang biasa digunakan pada skala laboratorium adalah neraca O’Hauss tiga lengan.
Neraca tersebut memiliki tiga bagian. Pada bagian bagian belakang memiliki skala 0 – 500 gram, lengan bagian tengah memiliki skala 0 – 100 gram, dan lengan bagian depan memiliki skala 0 – 10 gram.
Contoh Soal
Hitunglah pengukuran massa pada alat ukur berikut ini!
Pembahasan:
Hasil pengukuran massa = 400 gram + 70 gram + 9,4 gram = 479,4 gram
3. Alat Ukur Besaran Waktu
Waktu memiliki standar satuan, yaitu secon. Pengukuran besaran waktu mengggunakan jam atau arloji dan stopwatch. Alat ukur jam memiliki beberapa macam, seperti jam analog, jam digital, jam dinding, jam atom, dan jam matahari.
4. Alat Ukur Besaran Kuat Arus
Alat untuk mengukur kuat arus listrik adalah amperemeter. Amperemeter memiliki hambatan dalam yang sangat kecil.
Pemakaiannya amperemeter harus terhubung secara seri pada rangkaian yang diukur, sehingga jarum menunjukan angka yang merupakan besarnya arus listrik yang mengalir.
5. Alat Ukur Besaran Suhu
Alat untuk mengukur suhu adalah termometer, yang merupakan sebuah pipa kapiler berisi air raksa atau alkohol.
Skala pada termometer berdasarkan pada titik didih dan titik beku. Satuan besaran suhu meurut SI adalah kelvin (K). Akan tetapi, selain Kelvin masih ada lagi satuan yang lain, yaitu Celcius, Fahrenhait, dan Reamur.
Perbandingan jumlah skalanya adalah sebagai berikut.
Keterangan:
tC = skala yang ditunjukkan termometer celcius (oC)
tR = skala yang ditunjukkan termometer reamur (oR)
tF = skala yang ditunjukkan termometer fahrenheit (oF)
tK = skala yang ditunjukkan termometer kelvin (K)
Penetapan skala termometer berdasarkan pada proses kalibrasi, rumus kalibrasi termometer adalah sebagai berikut.
Keterangan :
X = skala termometer X
C = skala termometer C
tb = titik beku
td = titik didih
Dengan menggunakan rumus kalibrasi dan informasi tabel diatas sehingga dapat diperoleh hubungan antara skala termometer Celcius, Reamur, Kelvin dan Fahrenheit sebagai berikut
Contoh Soal
Sebuah zat cair diukur suhunya menggunakan termometer Celcius diperoleh angka 40oC. Berapakah jika zat cair tersebut diukur suhunya menggunakan:
a. Termometer Reamur
b. Termometer Fahrenheit
Pembahasan:
tc = 40oC
a. Mengubah skala Celcius ke Reamur
Perbandingan skala termometer Reamur dan Celcius adalah sebagai berikut.
Maka:
tR = 4/5 × tC
tR = 4/5 × 40
tR = 32
Jadi, saat pengukuran dengan termometer reamur, suhunya adalah 32oR.
b. Mengubah skala Celcius ke Fahrenheit
perbandingan skala termometer Fahrenheit dan Celcius adalah sebagai berikut
Maka:
tF – 32 = 9/5 × tC
tF – 32 = 9/5 × 40
tF – 32 = 72
tF = 72 + 32
tF = 104
Jadi, saat pengukuran dengan termometer Fahrenheit, suhunya adalah 104oF.
Demikian ulasan mengenai pengertian pengukuran, alat ukur, contoh soal, dan pembahasannya. Semoga bermanfaat.
