Alat Ukur PanjangUntuk mengukur panjang benda, kalian bisa menggunakan alat ukur seperti tongkat, kaki, mistar atau penggaris, jangka sorong, dan mikrometer sekrup. Pada materi berikut, kalian akan mempelajari cara menggunakan mistar, jangka sorong, dan mikrometer sekrup.Mistar atau PenggarisAlat ukur panjang yang sering Anda gunakan adalah mistar atau penggaris. Pada umumnya, mistar memiliki skala terkecil 1 mm atau 0,1 cm. Mistar mempunyai ketelitian pengukuran 0,5 mm, yaitu sebesar setengah dari skala terkecil yang dimiliki oleh mistar. Pada saat melakukan pengukuran dengan menggunakan mistar, arah pandangan hendaknya tepat pada tempat yang diukur. Artinya, arah pandangan harus tegak lurus dengan skala pada mistar dan benda yang di ukur. Jika pandangan mata tertuju pada arah yang kurang tepat, maka akan menyebabkan nilai hasil pengukuran menjadi lebih besar atau lebih kecil. Kesalahan pengukuran semacam ini di sebut kesalahan paralaks.

Mistar / Penggaris

Jangka SorongJangka sorong terdiri atas dua bagian, yaitu rahang tetap dan rahang geser. Skala panjang yang terdapat pada rahang tetap merupakan skala utama, sedangkan skala pendek yang terdapat pada rahang geser merupakan skalanoniusatauvernier. Namavernierdiambil dari nama penemu jangka sorong, yaitu Pierre Vernier, seorang ahli teknik berkebangsaan Prancis.

Skala utama pada jangka sorong memiliki skala dalam cm dan mm. Sedangkan skala nonius pada jangka sorong memiliki panjang 9 mm dan di bagi dalam 10 skala, sehingga beda satu skala nonius dengan satu skala pada skala utama adalah 0,1 mm atau 0,01 cm. Jadi, skala terkecil pada jangka sorong adalah 0,1 mm atau 0,01 cm.Jangka sorong tepat digunakan untuk mengukur diameter luar, diameter dalam, kedalaman tabung, dan panjang benda sampai nilai 10 cm. Untuk lebih memahami tentang tentang jangka sorong, perhatikan gambar berikut:

Jangka Sorong

Mikrometer SekrupMikrometer sekrup sering digunakan untuk mengukur tebal bendabenda tipis dan mengukur diameter benda-benda bulat yang kecil seperti tebal kertas dan diameter kawat. Mikrometer sekrup terdiri atas dua bagian, yaitu poros tetap dan poros ulir. Skala panjang yang terdapat pada poros tetap merupakan skala utama, sedangkan skala panjang yang terdapat pada poros ulir merupakan skala nonius.Skala utama mikrometer sekrup mempunyai skala dalam mm, sedangkan skala noniusnya terbagi dalam 50 bagian. Satu bagian pada skala nonius mempunyai nilai 1/50 0,5 mm atau 0,01 mm. Jadi, mikrometer sekrup mempunyai tingkat ketelitian paling tinggi dari kedua alat yang telah disebutkan sebelumnya, yaitu 0,01 mm.

Mikrometer Sekrup

1. Mistar (Penggaris)Mistar atau penggaris adalah alat ukur panjang yang sering digunakan. Alat ukur ini memiliki skala terkecil 1 mm atau 0,1 cm. Mistar memiliki ketelitian pengukuran setengah dari skala terkecilnya yaitu 0,5 mm. Pada saat melakukan pengukuran dengan mistar, arah pandangan harus tegak lurus dengan dengan skala pada mistar dan benda yang diukur. Jika tidak tegak lurus maka akan menyebabkan kesalahan dalam pengukurannya, bisa lebih besar atau lebih kecil dari ukuran aslinya.

Contoh:

2. Jangka Sorong

Jangka sorong juga merupakan alat pengukur panjang dan biasa digunakan untuk mengukur diameter suatu benda. Penemu jangka sorong adalah seorang ahli teknik berkebangsaan Prancis, Pierre Vernier. Jangka sorong terdiri dari dua bagian, yaitu rahang tetap dan geser (sorong). Skala panjang yang terdapat pada rahang tetap adalahskala utama, sedangkan skala pendek pada rahang geser adalah skalanoniusatauvernier, diambil dari nama penemunya. Skala utama memiliki skala dalam cm dan mm. Sedangkan skala nonius memiliki panjang 9 mm dan dibagi 10 skala. Sehingga beda satu skala nonius dengan satu skala pada skala utama adalah 0,1 mm atau 0,01 cm. Jadi, skala terkecil pada jangka sorong adalah 0,1 mm atau 0,01 cm.

Contoh:

Gambar (a) menunjukkan bagian-bagian dari jangka sorong dan gambar (b) menunjukkan skala jangka sorong.

Panjang benda diukur dengan jangka sorong ditunjukkan oleh gambar (b). Pada gambar di atas skala utama (sku) 62 skala dan skala nonius (skn) 4 skala. Sehingga dapat diketahui panjang benda yang diukur dengan cara berikut:

Panjang benda = sku . 1 mm + skn . 0,1 mm = 62 . 1 mm + 4 . 0,1 mm = 62 mm + 0,4 mm = 62,4 mm

3. Mikrometer Sekrup

Mikrometer sekrup biasa digunakan untuk mengukur benda-benda yang tipis, seperti tebal kertas dan diameter rambut. Mikrometer sekrup terdiri atas dua bagian, yaitu selubung (poros tetap) dan selubung luar (poros ulir). Skala panjang pada poros tetap merupakanskala utama, sedangkan pada poros ulir merupakanskala nonius. Skala utama mikrometer sekrup mempunyai skala dalam mm, sedangkan skala noniusnya terbagi dalam 50 bagian. Satu bagian pada skala nonius mempunyai nilai 1/50 0,5 mm atau 0,01 mm. Jadi, mikrometer sekrup memiliki ketelitian yang lebih tinggi dari dua alat yang telah disebutkan sebelumnya, yaitu 0,01 mm.

Contoh:

Pada mikrometer sekrup di atas, ditunjukkan bahwa sku = 9 skala dan skn = 43 skala, maka panjang benda yang diukur dapat ditentukan dengan cara sebagai berikut:

Panjang benda = (sku . 0,5 + skn . 0,01) mm = (9 . 0,5 + 43 . 0,01) mm= (4,5 + 0,43) mm = 4,93 mmAlat ukur massa adalah alat ukur yang digunakan untuk mengukur massa suatu benda. Dalam kehidupan sehari-hari sering dijumpai yaitu timbangan, neraca, dll. Biasanya orang awam susah membedakan antara massa dan berat.

Jenis -jenis neraca yang sering digunakan saat praktikum adalah neraca tiga lengan, seperti gambar diatas. Lengan paling belakang berskala 0 g 500 g, dengan skala terkecil 100 g, lengan di depannya berskala 0 g 100 g, dengan skala terkecil 10 g; dan lengan paling berskala 0 g 10 g, dengan skala terkecil 0,1 g.

Selain itu ada juga neraca 2 lengan seperti gambar di bawah ini.Massa benda yang diukur diletakkan pada salah satu piringan itu. Kemudian piringan yang lain diletakkan beberapa anak timbangan untuk membuat keseimbangan. Massa benda yang diukur sama dengan jumlah massa anak timbangan yang digunakan untuk membuat keseimbangan.Untuk lebih praktis mengukur massa suatu benda menggunakan timbangan digital yang lebih sensitif dan peka namun harganya relatif lebih mahal. gambar timbangan digital sebagai berikut.Selain itu ada banyak jenis neraca atau timbangan. Contohnya pada gambarini.

Untuk ketelitian alat ukurnya tergantung dari setengah kali skala alat ukur terkecil yang dapat dibaca dari alat ukur yang digunakan.1. ALAT UKUR PANJANG DAN KETELITIANNYA

a. MistarPada mistar 30 cm terdapat dua gores/strip pendek berdekatan yang merupakan skala terkecil dengan jarak 1mm atau 0,1 cm. Ketelitian mistar tersebut adalah setengah dari skala terkecilnya.

Jadi ketelitian atau ketidakpastian mistar adalah ( x 1 mm ) = 0,5 mm atau 0,05 cm

Contoh pengukuran dengan mistar Klik Disini !!

b. Jangka Sorong

Jangka sorong terdiri atas dua rahang, yang pertama adalah rahang tetap yang tertera skala utama dimana 10 skala utama panjangnya 1 cm. Kedua rahang geser dimana skala nonius berada. 10 skala nonius panjangnya 0,9 cm sehingga beda panjang skala utama dan nonius adalah 0,1 mm atau 0,01 cm.

Jadi skala terkecil pada jangka sorong 0,1 mm atau 0,01 sm sehingga ketelitiannya adalah ( x 0,1 mm ) = 0,05 mm atau 0,005 cm.

c. Mikrometer Sekrup

Skala utama micrometer sekrup pada selubung kecil dan skala nonius pada selubung luar yang berputar maju dan mundur. 1 putaran lengkap skala utama maju/mundur 0,5 mm karena selubung luar terdiri 50 skala maka 1 skala selubung luar = 0,5 mm/50 = 0,01 mm sebagai skala terkecilnya.

Jadi ketelitian atau ketidakpastian micrometer sekrup adalah ( x 0,01 mm ) = 0,005 mm atau 0,0005 cm

Contoh pengukuran dengan Jangka Sorong & Mikrometer Sekrup KlikJK&MS 1,JK&MS2danJK&MS3

2. ALAT UKUR WAKTU DAN KETELITIANNYA

Alat ukur waktu yang umum digunakan adalah stopwatch. Pada stopwatch analog jarak antara dua gores panjang yang ada angkanya adalah 2 sekon. Jarak itu dibagi atas 20 skala. Dengan demikian, skala terkecil adalah 2/20 sekon = 0,1 sekon.

Jadi ketelitian stopwatch tersebut ( x 0,1 sekon ) = 0,05 sekon.

PELAPORAN HASIL PENGUKURANHasil pengukuran suatu besaran dilaporkan sebagai berikut :x= xo xDengan x adalah nilai pendekatan terhadap nilai benar xo dan x adalah ketidakpastiannya.

PENGUKURAN TUNGGALPengukuran tunggal adalah pengukuran yang dilakukan hanya satu kali saja, adapun ketidakpastian pada pengkuran tunggal sitetapkan sama dengan setengah skala terkecil (x = x skala terkecil)

MistarKetidakpastian mistar (x) adalah 0,05 cm atau 0,5 mm. Pada saat pengukuran ujung benda yang diukur berada pada 5,4 cm lebih, maka besar x dilaporkan dalam 3 angka atau dua decimal karena x = 0,05 cm terdiri atas dua decimal.Karena 5,4 lebih maka xo dituliskan 5,45 cmSehingga laporan hasil pengukuran dituliskan :

x = ( xo x)x = (5,45 0,05) cm

artinya kita tidak tahu nilai benar xo, akan tetapi xo berada di sekitar 5,40 cm (x = (5,45 0,05)cm) dan 5,50 cm (x = (5,45 + 0,05) cm.

Jangka SorongKetidakpastian Jangka Sorong (x) adalah 0,005 cm atau 0,05 mm. Pada saat pengukuran diameter benda skala utama pada 5,4 cm lebih, dan skala nonius garis berimpit membentuk garis lurus pada 25, maka skala nonius (25 x 0,005) cm = 0,125 cm sehingga xo dilaporkanxo = 5,4 cm + 0,125 cmxo = 5,525 cmKarena x jangka sorong 0,005 cm maka pelaporan hasil pengukuran adalah

x = ( xo x)x = (5,525 0,005) cm

Mikrometer SekrupKetidakpastian mikrometer sekrup (x) adalah 0,0005 cm atau 0,005 mm. Pada saat pengukuran diameter benda skala utama pada 5,4 mm lebih, dan skala nonius garis mendatar pada selubung luar pada garis ke 47. Maka skala nonius (47 x 0,005) mm = 0,235 mm sehingga xo dilaporkanxo = 5,4 mm + 0,235 mmxo = 5,635 mmKarena x micrometer sekrup 0,005 mm maka pelaporan hasil pengukuran adalah

x = ( xo x)x = (5,635 0,005) mm.ArlojiJam tangan (Arloji) adalah penunjuk waktu yang dipakai di pergelangan tangan manusia. Jam tangan elektrik pertama kali diperkenalkan pada tahun 1957 di Lancaster, pennylvania, Amerika Serikat oleh The Hamilton Watch Co of Lancaster. Penelitian untuk menghasilkan arloji elektrik (digital) tersebut telah di mulai sejak tahun 1946.Namun pada tahun 1969, Hamilton Electric Obsolete menghentikan produksi arloji elektrik tersebut karena telah menemukan teknologi yang lebih canggih sesuai dengan kemajuan zaman. Setelah itu, munculah beberapa merek jam tangan yang masih ada hingga kini.Stopwatch Stopwatch memiliki ketelitian 0,1 detik, karena setiap 1 skala pada stopwatch di bagi menjadi 10 bagian. Alat ini biasanya di gunakan untuk mengukur waktu dalam olahraga atau dalam penelitian-penelitian.Jam sukat atau jam randek (stopwatch) adalah alat yang digunakan untuk mengukur lamanya waktu yang diperlukan dalam kegiatan, misalnya: berapa lama sebuah mobil dapat mencapai jarak 60 km, atau berapa waktu yang dibutuhkan seorang pelari yang dapat mencapai jarak 100 meter.Jam sukat (stopwatch) ada dua macam yaitu jam sukat analog dan jam sukat digital/bergana.jam sukat analog memiliki batas ketelitian 0,1sekonsedangkan jam sukat digital memiliki batas ketelitian hingga 0,01.Cara menggunakan jam sukat dengan memulai menekan tombol di atas dan berhenti sehingga suatu waktu detik ditampilkan sebagai waktu yang berlalu. Kemudian dengan menekan tombol yang kedua pengguna dapat menyetel ulang jam sukat kembali ke nol. Tombol yang kedua juga digunakan sebagai perekam waktu.Macam-macam Alat Ukur dan Cara KerjanyaAlat Ukur Massa1.Nama : NeracaCara Kerja :Bacalah Skala yang ditunjukkan oleh anting (pemberat) pada masing-masing lengan neraca. Hasil pengukuran dinyatakan dengan persamaan :Hasil = Pembacaan skala pada lengan tengah + Pembacaan skala pada lengan Belakang + Pembacaan skala pada lengan depan.

2.Nama : Neraca ElektronikCara kerja : benda yang akan di ukur massanya di letakkan di atas timbangan dan nilainya langsung dibaca pada tampilan digital.

Alat Ukur Waktu

3.Nama : stopwatchCara Kerja:Tombol Start, Stop dan reset yang dipergunakan untuk memulai, menghentikan maupun mengulang pengukuran waktu.Skala dalam detik, skala ini disusun melingkar dibagian pinggir dengan jarak antar skala 0,2 detik.Jarum panjang, yang berfungsi sebagai penunjuk hasil pengukuran dalam detik.Skala dalam menit, skala ini disusun melingkar dengan jarak antar skala 1 menit.Jarum pendek, yang berfungsi sebagai penunjuk waktu dalam menit.

4.Nama : Jam AtomCara kerja :Maser untuk referensi frekwensi menggunakan ruang chamber berbinar berisi gas terionisasi, pada umumnya caesium, karena caesium adalah elemen yang digunakan di dalam definisi resmi detik internasional.

Alat ukur panjang

5.Nama: Mikrometer SekrupCara kerja:Putar bidal (pemutar besar) berlawanan arah jarum jam sehingga ruang antara rahang tetap dengan rahang geser cukup untuk menempatkan benda yang akan diukur.Letakkan benda yang akan diukur diantara rahang tetap dan rahang geser.Kemudian putar bidal (pemutar besar) searah jarum jam sehingga benda yang diukur terjepit oleh rahang tetap dan rahang geser.Putar pemutar kecil (roda bergerigi) searah jarum jam sehingga skala nonius pada pemutar besar tidak bergeser lagi.Baca hasil pengukuan yang diperoleh.Untuk membaca hasil pengukuran menggunakan mikrometer skrup dapat dilakukan dengan langkah sebagai berikut :Tentukan nilai skala utama yang terdekat dengan selubung silinder (bidal) dari rahang geser (atau skala utama yang berada tepat didepan/berimpit dengan selubung silinder luar rahang geser)Tentukan nilai skala nonius yang yang berimpit dengan garis mendatar pada skala utamaHasil pengukuran dinyatakan dengan persamaan :Hasil = Skala Utama + (skala nonius yang berimpit x skala terkecil mikrometer sekrup= Skala Utama + (skala nonius yang berimpit x 0,01 mm)

6.Nama : Jangka SorongCara kerja : pengukuran dilakukan dengan menggeser-geser rahang sorong. Setelah memperoleh posisi yang sesuai, kemuadian amati angka pada skala utama yang berdeketan dengan angka nol pada skala nonius. Kemudian perhatikan garis pada skala nonius yang berimpit dengan salah satu garis pada skala utama.

7.Nama : MistarCara kerja : dalam membaca skala pada mistar,mata harus tegak lurus dengan skala yang akan di baca.

Alat ukur suhu

9.Nama : termometerCara kerja :Termometer bekerja berdasarkan perubahan kuantitas fisik, ketika temperaturnya berubah.Jadi bisa berdasarkan pemuaian (termometer air raksa), perubahan resistivitas, perubahan kuantitas listrik (termokpel), radiasi bahan ( termometer temperatur tinggi),

10.Nama : Termometer maksimum minimumCara Kerja : Termometer ini memiliki dua skala yaitu skala maksimum pada pipa kanan dan skala minimum paa pipa kiri. Suhu akan di baca sesuai dengan ketinggian setiap kolom raksa. Pada setiap permukaan raksa terdapat penunjuk baja kecil yang dilengkapi dengan pegas ringan sebagai penahan.

Alat ukur suhu

9.Nama : termometerCara kerja :Termometer bekerja berdasarkan perubahan kuantitas fisik, ketika temperaturnya berubah.Jadi bisa berdasarkan pemuaian (termometer air raksa), perubahan resistivitas, perubahan kuantitas listrik (termokpel), radiasi bahan ( termometer temperatur tinggi),

10.Nama : Termometer maksimum minimumCara Kerja : Termometer ini memiliki dua skala yaitu skala maksimum pada pipa kanan dan skala minimum paa pipa kiri. Suhu akan di baca sesuai dengan ketinggian setiap kolom raksa. Pada setiap permukaan raksa terdapat penunjuk baja kecil yang dilengkapi dengan pegas ringan sebagai penahan.