Sistem Pengukuran Beserta Alat Ukur

       

Fisika merupakan cabang ilmu pengetahuan alam yang mempelajari tentang materi dan energi. Nah, di fisika ini, pengukuran menjadi hal yang wajib dan perhitungan-perhitungan matematis merupakan alat yang tidak bisa dipisahkan dari ilmu fisika.

Di halaman ini, kita akan membahas tentang pengukuran yang melibatkan beberapa alat ukur yang sering kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari antara lain mistar, jangka sorong, mikrometer sekrop, stopwacth dan neraca.

1. Mistar

Mistar merupakan alat ukur yang biasanya digunakan untuk mengukur panjang sebuah benda. Alat ini memiliki skala terkecil sebesar 1 milimeter dengan skala utama sebesar 1 cm. Alat ini sangat mudah digunakan untuk mengukur panjang garis, panjang tali dll. Berikut merupakan contoh pengukuran panjang benda menggunakan mistar.

Cara mengukur menggunakan mistar

Berdasarkan pada gambar di atas, panjang benda yakni sebesar 2,85 cm. Cukup mudah bukan? Untuk keperluan taktis biasanya cukup menyebutkan besar angka pastinya saja yakni 2,85 cm namun untuk keperluan penelitian kita harus menyertai hasil ukur tersebut dengan nilai ketidakpastian.

Nilai angka ketidakpastian dapat kita tentukan sendiri dengan asumsi “kira-kira” untuk menggambarkan rentang hasil pengukuran. Biasanya kita menggunakan setengah skala terkecil namun ini tidak sepenuhnya tepat.

Apabila kita menggunakan 1/2 nst (nilai skala terkecil), maka akan menghasilkan hasil ukur sebagai berikut:

contoh penulisan ralat error mistar

Yang memiliki arti bahwa hasil ukur yang kita peroleh berada dalam rentang 2,80 cm sampai 2,90 cm. Tentu hasil ini sangat tidak tepat karena memberikan pandangan ke orang lain bahwa hasil pengukuran kita memiliki hasil 2,80 cm, 2,81 cm…2,90 cm padahal kita yakin bahwa pengukuran tersebut sebesar 2,85 cm.

Lantas metode apa yang cocok kita gunakan untuk menentukan nilai ketidakpastian ini? nah, disini kita bisa menggunakan metode “kira-kira”. Menurut saya angka ketidakpastian ini sebesar 0,01 cm. Dan kita bisa menulisnya menjadi:

Ralat error mistar dengan metode kira-kira

Penulisan di atas menyampaikan informasi kepada pembaca bahwa pengukuran yang kita lakukan memiliki hasil pengukuran yang mungkin sebesar 2,84 cm, 2,85 cm atau 2,86 cm. Nah, ini jauh lebih tepat daripada menggunakan metode 1/2 nst dimana rentang errornya jauh lebih kecil dan ini sangat logis sesuai dengan pengamatan kita yang meyakini bahwa hasil pengukuran sebesar 2,85 cm. Adapun nilai 2,84 cm dan 2,86 cm merupakan nilai kira-kira yang muncul akibat kelemahan si pengukur misalnya mata minus, tergesa-gesa pada saat mengukur, ngantuk dll yang tentunya hal tersebut berpengaruh besar pada saat menentukan angka pasti hasil pengukuran. Nah, disinilah asal-usul adanya ralat error atau nilai ketidakpastian.

2. Jangka Sorong

Jangka sorong pada prinsip kegunaannya sama dengan mistar, hanya saja jangka sorong memiliki skala terkecil yang lebih kecil daripada mistar yakni sebesar 0,05 mm (pada jangka sorong di bawah ini). Dengan kata lain, hasil pengukuran menggunakan jangka sorong akan lebih akurat daripada mistar. Jangka sorong sangat cocok digunakan untuk mengukur ketebalan benda, diameter bola, diameter gelas dll.

Jangka sorong beserta bagian-bagiannya

Gambar. Jangka sorong beserta bagian-bagiannya

Ada dua skala yang terdapat pada jangka sorong yaitu skala utama dan skala nonius. Pembacaan skala utama diambil pada saat rahang jangka sorong menjapit benda yang akan diukur ketebalannya sedangkan skala nonius dibaca dari pertemuan antara garis skala utama dan skala nonius yang membentuk garis lurus.  Adapun nilai ketidakpastian biasanya dilakukan oleh pengukur dengan mengira-ngira sesuai keadaan pada saat pengukuran namun bila hal tersebut dirasa sulit, maka kita bisa menggunakan setengah nilai skala terkecil yang kemudian kita bulatkan sesuai kaidah angka penting menjadi hanya ada satu angka penting.

Nilai ketidakpastian jangka sorong

3. Mikrometer Sekrop

Mikrometer Sekrop biasanya digunakan untuk mengukur ketebalan benda dengan ketelitian yang lebih tinggi daripada jangka sorong. Sama dengan jangka sorong, mikrometer sekrop juga memiliki skala utama dan skala nonius. Jika selubung luar kita putar satu kali, maka rahangnya akan bergeser sebesar 0,5 mm. Oleh karena selubung memiliki 50 skala, maka skala noniusnya sebesar 0,5/50 = 0,01 mm.

Mikrometer sekrop

Gambar. Mikrometer sekrop beserta bagian-bagiannya

4. Stopwatch

Stopwatch merupakan alat yang digunakan untuk mengukur waktu. Biasanya kita menggunakan alat ini di sekolah saat jam pelajaran olah raga dimana siswa disuruh berlari sedangkan guru olah raga yang menghitung waktunya.

Stopwatch analog

Gambar. Stopwatch analog (Sumber: speareducation.com)

Alat ini memiliki skala utama detik (s) dan skala terkecil milidetik (ms). Selain itu, stopwatch juga terdiri dari 2 jenis yaitu stopwatch digital dan analog. Untuk mencari nilai ketidakpastian pada stopwatch digital, Anda bisa melihatnya pada buku petunjuk yang pastinya ada disetiap pembelian stopwatch baru. Sedangkan untuk yang analog, kita bisa menggunakan 1/2 nilai skala terkecil yaitu sebesar 0,05 detik.

Saripudin, Aip dkk.2009.Praktis Belajar Fisika 1. Jakarta: CV Visindo Media Persada.
Widodo, Tri.2009. Fisika : untuk SMA dan MA Kelas X. Solo: CV Mefi Caraka.

loading...

Tim Siswapedia

Siswapedia.com merupakan situs yang dibuat untuk menyediakan informasi pendidikan dan pengetahuan umum berbahasa Indonesia.

Mungkin Anda juga menyukai

2 Respon

  1. gg berkata:

    tidak lengkap

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *