BAB I PENGENALAN ALAT UKUR DASAR

PRAKTIKUM FISIKA DASARPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BAB I

PENGENALAN ALAT UKUR DASAR

1.1. Tujuan Praktikum

Pada praktikum fisika dasar bab 1 ini memiliki

tujuan untuk praktikan dengan harapan dan maksud

sebagai berikut :

1. Mampu menggunakan alat ukur yang digunakan dalam

praktikum fisika.

2. Mengenal besar ketelitian pengukuran dari alat-

alat ukur.

1.2. Dasar Teori

1. Besaran

Pengukuran adalah cara untuk mendapatkan

informasi yang kuantitatif terhadap sifat-sifat

fisis. Artinya dengan pengukuran tersebut sifat-

sifat fisis fenomena alam dapat dinyatakan dengan

suatu bilangan. Sifat-sifat fisis ini disebut

besaran, misalnya panjang, volume, momentum, dan

lain-lain.

Dalam Fisika, besaran-besaran dapat

dinyatakan dengan besaran lain yang lebih

Diyan AdiatmaH1C114014


sederhana, misalnya besaran gaya dinyatakan

dengan besaran massa, panjang dan waktu. Ketiga

besaran tidak dapat dinyatakan dengan besaran

lain yang lebih sederhana. Besaran massa, panjang

dan waktu dinamakan besaran pokok (besaran

dasar), sedangkan besaran yang diturunkan dari

besaran pokok disebut besaran turunan.

(Rahman fauzi, 2007)

Berdasarkan asal satuannya besaran secara

fisika dibagi menjadi dua yaitu besaran pokok dan

besaran turunan.

a.Besaran Pokok (Base Quantities)

Besaran yang digunakan dalam fisika

dibedakan menjadi dua, yaitu besaran pokok

(Base Quantities) dan besaran turunan (Derived

Quantities).

Besaran pokok adalah besaran adalah

besaran yang Satuannya didefinisikan terlebih

dahulu dan tidak dapat dijabarkan dari besaran

lain. Besaran pokok (Base Quantities) ada tujuh

buah.

Tabel 1.1.Besaran Pokok dan Satuannya


No Besaran Satuan LambangSatuan

1.2.3.4.5.6.7.

panjangmassawaktusuhukuat arusintensitas cahayajumlah zat

meterkilogramsekonkelvinamperekandelamol

mkgsKAcdmol


1) Standar alat ukur panjang

Panjang adalah jarak antara dua titik di

dalam ruang. Menurut satuan SI, besaran

panjang dinyatakan dalam meter. Satu meter

sama dengan jarak yang ditempuh oleh cahaya

dalam ruang hampa selama 1/299.792.458 sekon.

Besaran panjang diukur dengan menggunakan

mistar, stikmeter (meteran gulung), jangka

sorong dan mikrometer skrup. Adapun

ketelitian dari masing-masing alat tersebut

adalah sebagai berikut :

a) Mistar memiliki ketelitian 1 mm

b) Stikmeter memiliki ketelitian 1 mm

c) Jangka sorong ketelitiannya 0,1 mm

d) Mikrometer Skrup ketelitiannya 0,01 mm

2) Standar dan alat ukur massa

Massa suatu benda adalah banyak zat yang

dikandung benda tersebut. Menurut satuan SI,

satuan massa adalah kilogram (kg). Dalam

kehidupan sehari-hari, kita sering

menggunakan istilah berat. Misalnya, berat

badan Budi 55 kg.

Menurut fisika ungkapan tersebut tidak

tepat, karena 55 kg adalah massa badan Budi.

Berat dalam fisika memiliki pengertian yang

berbeda dengan berat dalam kehidupan sehari

hari.



Menurut fisika, berat adalah gaya yang

dialami oleh suatu benda yang mempunyai massa

yang diakibatkan karena adanya gaya tarik

bumi. Sesuai dengan pengertian ini, maka

berat suatu benda di tempat tempat yang

berlainan mungkin berbeda-beda tergantung

besarnya gaya gravitasi di tempat tersebut.

Satu kilogram didefinisikan sebagai massa

dari suatu silinder yang dibuat dari campuran

platina-iridium yang disebut kilogram

standar, yang disimpan di lembaga berat dan

ukuran Internasional di Paris, Perancis. Alat

ukur yang digunakan untuk mengukur besaran

massa adalah neraca. Terdapat beberapa jenis

neraca, antara lain neraca duduk, neraca

elektronik, dan neraca lengan.

3) Standar dan alat ukur waktu

Satuan standar untuk waktu adalah sekon

atau detik. Satu sekon didefinisikan sebagai

selang waktu yang diperlukan oleh atom

cesium-133 untuk melakukan getaran sebanyak

9.192.631.770 kali. Alat ukur yang digunakan

untuk mengukur besaran waktu antara lain

arloji dan stopwatch.

4) Standar dan alat ukur suhu

Suhu merupakan derajat panas dinginnya

suatu benda. Satuan standar untuk suhu adalah



Kelvin. Satuan lain yang sering digunakan di

Indonesia adalah derajat Celcius, sedangkan

di Amerika dan Inggris pada umumnya

menggunakan derajat fahrenheit. Alat untuk

mengukur suhu adalah termometer.

b. Besaran Turunan (Derived Quantities)

Besaran turunan adalah besaran yang satuan-

satuannya diturunkan dari satuan-satuan besaran

pokok. Jumlah besaran turunan sangat banyak,

semakin berkembangnya ilmu fisika, dimungkinkan

akan muncul lagi besaran turunan yang baru.

Tabel 1.2.Besaran Turunan dan Satuannya

No

.

Besaran Satuan

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

luas

volume

kecepatan

gaya

massa jenis

daya

usaha

meter persegi

meter kubik

meter per sekon

newton

kilogram per meter

kubik

watt

joule



*Sumber: Tipler, 1998

Alat ukur besaran turunan pada pembahasan

alat ukur sebelumnya, seluruhnya termasuk alat

ukur besaran pokok. Tekanan udara diukur dengan

barometer, gaya diukur dengan dinanometer dan

volume air diukur dengan gelas ukur. Sementara

itu untuk mengukur luas atau volume suatu benda

yang bentuknya beraturan kita dapat menggunakan

rumus matematika.

(Tripler,1998)

2. Sistem Satuan

Pengukuran terhadap sifat-sifat fisis

dilakukan dengan membandingkan besaran yang akan

diukur dengan suatu besaran standar yang

dinyatakan dengan bilangan dan satuan. Besaran

standar hanya diberikan untuk besaran pokok

saja.

Besaran-besaran pokok yang diakui

berdasarkan perjanjian Internasional beserta

satuan Sistem Internasional (SI) adalah sebagai

berikut :



Tabel 1.3.Besaran Pokok dan Satuannya dalam SI

NO BESARAN POKOK SATUAN SIMBOL DIMENSI

1. Panjang Meter m [L] 2. Massa Kilogram kg [M] 3. Waktu Sekon s [T] 4. Arus Listrik Ampere A [I] 5. Temperatur/

Suhu

Kelvin K [Θ]

6. Jumlah Zat Mole mol [N] 7. Intensitas

Cahaya

Kandela cd [J]

*Sumber: Rahman Fauzi, 2007

(Rahman Fauzi, 2007)

3. Pengukuran Panjang

Pengukuran besaran panjang dapat dilakukan

dengan menggunakan berbagai alat ukur, misalnya

mistar ukur, jangka sorong, dan mikrometer

sekrup. Berikut ini akan dijelaskan cara

pengukuran besaran panjang dengan menggunakan

alat ukur tersebut.

a. Mistar ukur

Untuk mengukur panjang suatu benda

biasanya kita menggunakan mistar atau alat

sejenisnya. Pada umumnya mistar pengukur

panjang adalah berskala sentimeter dan

milimeter. Skala terkecil dari mistar adalah 1

mm, yang menyatakan tingkat ketelitian alat.



*Sumber: Dokumentasi pribadi, 2014Gambar 1.1.

Mistar

b. Jangka sorong

Jangka sorong terdiri dari dua pasang

rahang, sepasang untuk pengukur luar dan

sepasang untuk pengukur dalam. Dari pasangan

itu ada rahang yang tetap dan ada rahang yang

dapat digeser-geser. Pada rahang tetap terdapat



batang skala yang diberi skala dalam cm dan mm

sebagai skala utama. Pada rahang geser terdapat

10 skala yang panjangnya 9 mm sebagai skala

nonius. Oleh karena, 1 skala nonius sama dengan

0,9 mm. Jadi, skala nonius berselisih 0,1 mm

dengan skala mm pada skala utama Angka 0,1 mm

menyatakan ketelitian.

*Sumber: Dokumentasi pribadi, 2014

Gambar 1.2.Jangka Sorong

c. Mikrometer sekrup

Mikrometer sekrup mempunyai bagian-bagian

utama, antara lain poros tetap, poros geser,

skala utama, dan skala nonius berupa pemutar.

Biasanya alat ini digunakan untuk mengukur

panjang, ketebalan, diameter bola, dan diameter

kawat yang sangat kecil. Skala utama mempunyai

skala mm dan 0,5 mm. Skala nonius mempunyai 50

skala dengan laju putar 0,5 mm/putaran. Oleh

karena itu 1 skala nonius sama dengan 0,01 mm



atau 0,001 cm, yang menyatakan tingkat

ketelitian mikrometer sekrup.

*Sumber: nurulaprina.wordpress.com, 2014

Gambar 1.3. Mikrometer Sekrup

(Supiyanto, 2006)

1.3. Alat dan Bahan

Untuk melaksanakan praktikum ini kita

membutuhkan beberapa alat dan bahan sebagai

pendukungnya. Alat dan bahan yang dibutuhkan dalam

praktikum ini adalah sebagai berikut:

1. Jangka sorong, digunakan untuk mengukur

diameter kelereng, silinder, batang statif.




Gambar 1.4.Jangka sorong

2. Batang Kaki Statif Pendek, digunakan sebagai

objek yang akan diukur.


Gambar 1.5.Batang Kaki Statif Pendek

3. Silinder Ukur, digunakan sebagai objek yang

akan diukur.




Gambar 1.6.Silinder Ukur

4. Kelereng, digunakan sebagai objek yang akan

diukur.


Gambar 1.7.Kelereng



1.4. Prosedur Kerja

Untuk melakukan pengukuran diameter dan

ketebalan objek yang akan diukur dengan jangka sorong

dapat dilakukan dengan prosedur kerja sebagai

berikut:

1. Persiapan percobaan jangka sorong, ukurlah

2. Langkah-langkah kegiatan :

a. Dengan menggunakan jangka dan catat hasil

pengukurannya ke dalam tabel :

1) Diameter batang statif.

2) Diameter kelereng.

3) Diameter bagian luar dan dalam dari

silinder ukur, serta ukur pula kedalaman

silinder ukur.

3. Lengkapi isian tabel pada hasil pengamatan.

4. Kemasi alat dan bahan yang telah dipakai,

diskusikan seluruh kegiatan untuk dapat ditarik

kesimpulan.

1.5. Hasil Pengamatan

Dari percobaan pengukuran diameter beberapa

benda yang telah kami lakukan dapat diperoleh hasil

sebagai berikut:

1. Hasil pengamatan kelereng

Tabel 1.4.



Pengukuran Kelereng

Percob

aan

Diameter

(mm)1 20.42 20.43 20.44 20.4

5 20.46 20.47 20.48 20.49 20.410 20.4

2. Hasil pengamatan batang statif

Tabel 1.5.Pengukuran Batang Statif

Percob

aan

Diameter Panjang

1 10.1 2502 10.1 2513 10.1 250



4 10.1 2515 10.1 2496 10.1 2507 10.1 2518 10.1 2509 10.1 25010 10.1 250

3. Hasil pengamatan silinder

Tabel 1.6.Pengukuran Silinder

Percoba

an

DiameterDalam

(mm)

Luar

(mm)

Kedalaman

(mm) 1 36.45 40,50 113,82 36.45 40,50 113,73 36.46 40,50 113,74 36.44 40,50 113,75 36.45 40,50 113,86 36.44 40,50 113,87 36.45 40,50 113,78 36.46 40,50 113,89 36.45 40,50 113,810 36.45 40,50 113,7

1.6. Pengolahan Data



1.6.1. Perhitungan

a. Pada diameter silinder ukur

Diketahui:

Diameter dalam

d1 = 36,45 mm d6 = 36,45 mm

d2 = 36,45 mm d7 = 36,45 mm

d3 = 36,45 mm d8 = 36,45 mm

d4 = 36,45 mm d9 = 36,45 mm

d5 = 36,45 mm d10 = 36,45 mm

Diameter luar

d1 = 40,50 mm d6 = 40,50 mm

d2 = 40,50 mm d7 = 40,50 mm

d3 = 40,50 mm d8 = 40,50 mm

d4 = 40,50 mm d9 = 40,50 mm

d5 = 40,50 mm d10 = 40,50 mm

Ditanya:

1) = ……. ?

2) = ……….?

3) Deviasi = …….?

4) Kuadrat Deviasi = ………?

5) δ = ……..?

6) Nilai sebenarnya = ………?

7) Keseksamaan = ………?

Jawab:

Diameter luar



1) Jumlah data hasil pengukuran :

= 40,50 + 40,50 + 40,50 + 40,50 +

40,50 + 40,50 + 40,50 + 40,50 + 40,50 +

40,50

= 405 mm

Nilai rata-rata :

= 405

10

= 40,5 mm

2) Diameter

a) Deviasi

di - = 40,50 – 40,5 = 0

b) Kuadrat Deviasi

(di - ) 2 = 0

c) Deviasi standar rata-rata



=

= 0d) Nilai sebenarnya

d = ± δ = 40,595 mm

e) Nilai keseksamaan

d1- d2 = 40,595 mm – 40,595 mm = 0

Tabel 1.4.Hasil Penghitungan Diameter Luar pada Silinder Ukur

No.Diameter

luar(mm)

di - (di - 2 d

1 40,50 0 0 0 40,502 40,50 0 0 0 40,503 40,50 0 0 0 40,504 40,50 0 0 0 40,50

No.Diameter

luar(mm)

di - (di - 2 d

5 40,50 0 0 0 40,506 40,50 0 0 0 40,507 40,50 0 0 0 40,508 40,50 0 0 0 40,509 40,50 0 0 0 40,5010 40,50 0 0 0 40,50

Diameter dalam

d1 = 36,45 mm d6 = 36,45 mm



d2 = 36,45 mm d7 = 36,45 mm

d3 = 36,45 mm d8 = 36,45 mm

d4 = 36,45 mm d9 = 36,45 mm

d5 = 36,45 mm d10 = 36,45 mm

Ditanya:

1) = ……. ?

2) = ……….?



5) δ = ……..?


7) Keseksamaan

Jawab:

1) Jumlah data hasil pengukuran :

= 36,45 + 36,45 + 36,45 +

36,45 + 36,45 + 36,45 + 36,45 + 36,45 +

36,45 + 36,45

= 364,5 mm

Nilai rata-rata :

= 364,5



10

= 36,45 mm

2) Diametera) Deviasi

di - = 36,45 – 36,45 = 0

b) Kuadrat Deviasi

(di - ) 2 = 0


=

= 0d) Nilai sebenarnya

d = ± δ = 36,45 mm


d1- d2 = 36,45 mm – 36,45 mm = 0

Tabel 1.5.Hasil penghitungan diameter dalam pada silinder ukur

No.Diameterdalam(mm)

di - (di - 2 d

1 36,45 0 0 0 36,452 36,45 0 0 0 36,453 36,45 0 0 0 36,45



4 36,45 0 0 0 36,455 36,45 0 0 0 36,456 36,45 0 0 0 36,45

No.Diameter

luar(mm)

di - (di - 2 D

7 36,45 0 0 0 36,458 36,45 0 0 0 36,459 36,45 0 0 0 36,4510 36,45 0 0 0 36,45

b. Pada diameter kelereng

Diketahui:

d1 = 20,4 mm d6 = 20,4 mm

d2 = 20,4 mm d7 = 20,4 mm

d3 = 20,4 mm d8 = 20,4 mm

d4 = 20,4 mm d9 = 20,4 mm

d5 = 20,4 mm d10 = 20,4 mm

Ditanya:

1) = ……. ?

2) = ……….?



5) δ = ……..?


7) Keseksamaan



Jawab:

1) Jumlah data hasil pengukuran

=

= 20,4 + 20,4 + 20,4 + 20,4 + 20,4 +

20,4 + 20,4 + 20,4 + 20,4 + 20,4

= 204 mm

Nilai rata-rata

= 204 =20,4

10

2) Diameter

a) Deviasi

di - = 20,4 – 20,4 = 0

b) Kuadrat Deviasi

(di - ) 2 = (0) 2 = 0


= = 0

d) Nilai sebenarnya

d = ± δ = 20,4 mm




d1- d2 = 20,4 mm – 20,4 mm = 0

Tabel 1.6.Hasil pengamatan diameter pada kelereng

No.Diameterkelereng

(mm)

di - (di - 2 d

1 20,4 0 0 0 20,42 20,4 0 0 0 20,43 20,4 0 0 0 20,44 20,4 0 0 0 20,45 20,4 0 0 0 20,46 20,4 0 0 0 20,47 20,4 0 0 0 20,48 20,4 0 0 0 20,49 20,4 0 0 0 20,410 20,4 0 0 0 20,4

c. Pada diameter Batang statif

Diketahui:

d1 = 10,1 mm d6 = 10,1 mm

d2 = 10,1 mm d7 = 10,1 mm

d3 = 10,1 mm d8 = 10,1 mm

d4 = 10,1 mm d9 = 10,1 mm

d5 = 10,1 mm d10 = 10,1 mm

Ditanya:

1) = ……. ?

2) = ……….?





5) δ = ……..?


7) Keseksamaan

Jawab:

1) Jumlah data hasil pengukuran

=

= 10,1 + 10,1 + 10,1 + 10,1 + 10,1 +

10,1 + 10,1 + 10,1 + 10,1 + 10,1

= 101 mm

Nilai rata-rata

= 101

10

= 10,1 mm

2) Diameter

a) Deviasi

di - =10,1– 10,1 = 0

b) Kuadrat Deviasi

(di - ) 2 = (0) 2 = 0




=

= 0

d) Nilai sebenarnya

d = ± δ = 10,1


d1- d2 = 10,1 mm – 10,1 mm = 0

Tabel 1.7Hasil penghitungan diameter batang statif

No.

Diameterbatangstatif(mm)

di - (di - 2 D

1 10,1 0 0 0 10,12 10,1 0 0 0 10,13 10,1 0 0 0 10,14 10,1 0 0 0 10,15 10,1 0 0 0 10,16 10,1 0 0 0 10,17 10,1 0 0 0 10,18 10,1 0 0 0 10,19 10,1 0 0 0 10,110 10,1 0 0 0 10,1



1.7. Pembahasan

Percobaan yang kali ini memberikan satu

pembahasan yaitu benda-benda diatas memiliki

ketebalan atau diameter yang berbeda-beda. Untuk

mengukur dimensi benda diperlukan alat-alat ukur

seperti mistar dan jangka sorong.

Berdasarkan ketelitiannya, alat ukur tersebut

memiliki tingkat ketelitian yang berbeda. Misalnya

pada mistar memiliki tingkat ketelitian hingga 1 mm,

sedangkan jangka sorong memiliki tingkat ketelitian

hingga 0,01 mm.

Variasi data yang berbeda dapat disebabkan

karena ketidaktelitian yang menimbulkan data-data yang

berbeda. Pengukuran dilakukan oleh beberapa praktikan,

itu juga dapat menjadi faktor adanya variasi data.

Serta kesalahan penggunaan alat dan bahan juga menjadi

faktor lain yang mengakibatkan ketidaktelitian

pengukuran.



1.8. Kesimpulan

Pada saat percobaan kita melakukan pengukuran

pada sebuah benda untuk mengetahui suatu besaran benda

tersebut. Dengan menggunakan alat ukur dengan besar

ketelitian masing-masing alat ukur tersebut.

Pada percobaan tersebut didapatkan pula jumlah

data, nilai rata-rata, deviasi, deviasi kuadrat,

standar deviasi, serta keseksamaan.

1.9 Saran

Saat melakukan percobaan haruslah ditunjang




BAB I PENGENALAN ALAT UKUR DASAR

Documents