Pengukuran - Besaran dan Satuan

Dalam ilmu fisika, pengukuran dilakukan  dengan membandingkan nilai besaran yang di ukur dengan besaran yang sejenis yang dipakai sebagai satuan. Pengukuran menyangkut dua hal, yakni besaran dan satuan.

Kedua hal itu dapat kita pahami dengan baik, misalnya dengan mengukur panjang meja belajar kita. Untuk pengukuran tersebut kita dapat menggunakan jengkal ataupun mistar 30cm. Dari pengukuran dengan jengkal kita memdapati panjang meja. Misalnya 9 jengkal. Sedangkan panjang merupakan suatu besaran. Angka 9 dan 90 menyatakan nilai besaran, sedangkan jengkal dan cm menyatakan suatu besaran.

Dari dua contoh satuan besaran yang telah di sebutkan, jengkal merupakan satuan yang tidak baku, sedangkan cm merupakan satuan baku. Disebut satuan tidak baku karena panjang jengkal setiap orang berbeda. Untuk meja yang sama kita memerlukan 9 jengkal, tetapi pada orang lain memerlukan 9 jengkal lebih ataupun kurang.

Hal ini berbeda bila kita menggunkan mistar. Meskipun kita menggunakan mister yang panjangnya 50cm atau 100cm , panjang meja itu tetap 90cm. Kesamaan hasil pengukuran ini menunjukan panjang 1cm pada dua mistar itu sama. Karena nilainya sama, maka cm merupakan satuan baku.

Besaran Pokok dan Besaran Turunan

Besaran pokok merupakan besaran yang sangat mendasar yang di peroleh melalui pengukuran. Besaran pokok beserta satuannya yaitu : panjang (satuannya meter), massa (kilogram), waktu(sekon), suhu(kelvin), kuat arus listrik(ampera), kuat cahaya(cendela) dan jumlah zat(mol).

Tiga besaran pokok yang pertama yakni panjang, massa dan waktu. Merupakan besaran pokok dalam bidang mekanika. Selain besaran pokok dikenal pula besaran turunan. Contoh : Volume, luas, kelajuan, massa jenis, dan berat. Volume suatu balok dapat di peroleh dengan memperkalikan panjang, lebar dan tinggi balok itu. Panjang, lebar balok dan tinggi balok itu semua dapat kita ukur. Ketiganya termasuk dalam besaran pokok panjang.

Dengan demikian, dapat kita katakan bahwa besaran turunan adalah besaran yang di peroleh atau di turunkan dari besaran pokok. Perbedaan besaran turunan dengan besaran pokok adalah besaran turunan di peroleh dari perhitungan, sedangkan besaran pokok di peroleh dari pengukuran.

Alat Untuk Mengukur Besaran

Untuk mengukur suatu besaran di perlukan alat ukur, misalnya untuk mengukur panjang atau lebar tanah di pakai meteran. Meteran biasanya digulung dalam sebuah kotak kelos, ketelitiannya mencapai 1mm.

Untuk mengukur panjang benda dengan ketelitian sampai 0.1 mm dipakai jangka sorong. Misalnya untuk mengukur ketebalan pipa, garis tengah bagian dalam pipa, dan ketebalan kawat.

Untuk mengukur ketebalan kertas dan kawat yang sangat kecil dipakai mikrometer sekrup. Alat ini dapat mengukur sampai ketelitian 0.01 mm.

Satuan Sistem Internasional

Satuan Sistem Internasional (SI) menggunakan satuan dasar meter, kilogram dan sekon(detik). Satuan-satuan ini memiliki nilai standart tertentu (tetap), dapat dipakai dimana saja dan mudah ditiru.

Panjang

Suatu panjang di sebut meter, dahulu panjang satu meter yang standar (baku) adalah jarak antara dua garis pada kedua ujung batang platina-iridium bila suhu batang itu nol derajat celcius. Batang ini disimpan oleh badan internasional untuk ukuran dan timbangan di sevres, dekat kota paris.

Mulai tahun 1960, satu meter di definisikan sebagai 1 650 763,73 kali panjang gelombang garis oranye di dalam spektrum yang di hasilkan oleh isotop Kripton dengan masa atom 86. Definisi satu meter yang paling baru adalah jarak yang di tempuh cahaya dalam ruang hampa(vakum) selama 1/299 792 458 sekon. Ketentuan ini di tetapkan pada tahun 1983.

Satuan panjang yang lainnya ditentukan dari satuan meter standart :

1 km = 1 000 m

1 dm = 0,1 m

1 cm = 0,01 m

1 mm = 0,001 m

Meter Persegi

Meter persegi (m2) merupakan satuan luas. 1m2 sama dengan luas suatu persegi yang panjang sisi-sisinya satu meter.

Luas = panjang x panjang

= 1 m x 1 m 

= 1 m2

Satuan luas yang lain dapat di turunkan dari satuan m2 ;

1 km2 = 1.000.000 m2

1 dm2 = 0,01 m2

1 cm2 = 0,0001 m2

1 mm2 = 0,000001 m2

Meter Kubit

Meter kubik (m3) merupakan satuan volume. 1 m3 sama dengan sebuah kubus yang panjang rusuknya satu meter.

Volume = panjang x panjang x panjang

= 1m x 1m x 1m

= 1 m3

Di dalam laboratorium, volume volume suatu cairan diukur dengan menggunakan satuan cm3 atau mililiter. 1 L = 1000 mL = 1000cc. Satu liter adalah volume sebuah kubus yang panjang rusuknya 10 cm.

1 dm3 = 0,001 m3

1 cm3 = 0,000001 m3

1 mm = 0, 000 000 001 m3

Mengukur Volume

Ada dua cara mengukur volume benda, yaitu secara tidak langsung dan secara langsung. Volume benda yang bentuknya teratur dapat diketahui dengan menggunakan rumus. Pengukuran volume dengan menggunakan rumus dinamakan pengukuran secara tidak langsung.

Volume balok = panjang x lebar x tinggi

Volume silinder = luas dasar x tinggi

Volume kerucit = luas dasar x 1/2 tinggi

Volume bola = 3/4π(jari-jari bola)3

Volume benda padat yang bentuknya tidak teratur dapat diukur dengan menggunkan gelas pengukur dengan menggunkan gelas pengukur berisi zat cair. Tambahan volume yang terbaca pada skala gelas pengukur sama dengan volume benda padat yang dimasukan kedalam gelas. Misalkan volume air dalam gelas  pengukur adalah 30 cm. Kemudian sebuah batu yang tidak terlalu besar dimasukan kedalam gelas pengukur. Permukaan air menunjak ke angka 40 cm3, berarti, volume batu adalah 10 cm3. Pengukuran volume benda padat yang bentuknya tidak teratur seperti itu disebut pengukuran secara langsung.

Untuk mengukur volume benda padat yang ukurannya  agak besar dan bentuknya tidak teratur dapat digunakan tabung berpancuran dan gelas pengukur. Caranya, tabung berpancuran diisi air sehingga ada air yang menetes keluar dari pipa. Setelah tidak ada lagi air yang keluar,  benda kemudian dimasukan kedalam tabung. Air yang terdesak keluar di tampung kedalam gelas pengukur dan volumenya dapat di baca. Volume air sama dengan volume benda padat yang dimasukan ke dalam tabung.

Mengukur Waktu

Satuan Waktu

Satuan SI untuk waktu di sebut sekon atau detik. Dahulu perputaran waktu ditetapkan berdasarkan perputaran bumi. Satu sekon sama dengan 1/86400 hari matahari rata-rata. 1 hari matahari rata-rata = 24 x 60 x 60 sekon = 86400 sekon.

Sekarang, satu sekon ditentukan berdasarkan jam atom. Satu sekon ialah waktu yang di perlukan atom cesium dengan nomor atom 133 untuk melakukan getaran sebanyak 9 192 631 770 kali.

Mengukur Selang Waktu

Untuk mengukur selang waktu biasanya dipakai jam atau arlogi. Untuk mengukur selang waktu yang pendek digunakan stop watch.

Massa

Massa adalah ukuran banyaknya zat yang dikandung oleh suatu benda. Massa benda selalu mempunyai nilai yang tetap.

Satuan Massa

Satuan SI untuk massa disebut kilogram. 1kg standart sama dengan massa sebuah silinder platina-iridium yang disimpan di sevres, dekat paris. Satuan massa yang lain, yaitu gram(g), miligram(0,001), sentigram(0,01g), desigram(0,1g), kilogram(1000g), dan ton(1000kg).

Mengukur Massa

Mengukur massa benda dilakukan dengan membandingkan massa benda tersebut dengan massa standart. Untuk mengukur massa benda digunakan neracca. Neracca elektronik, jenis neracca yang lain adalah neracca langkan. Neraca ini mempunyai lengan yang sama dam pada tiap-tiap ujungnya di lengkapi sebuah piringan. Alat ini di lengkapi dengan seperangkat anak timbangan.

Share this post