Bahan Ajar Besaran dan Pengukuran pada Makhluk Hidup dan Benda Lainnya

 "Pernahkah kalian bertanya-tanya, bagaimana para ilmuwan bisa mengetahui seberapa besar planet ini atau seberapa cepat cahaya merambat? Jawabannya ada pada konsep pengukuran dan besaran. Dalam pelajaran ini, kita akan mempelajari dasar-dasar pengukuran, mulai dari besaran pokok, besaran turunan, hingga satuan-satuan yang digunakan. Dengan memahami konsep ini, kita akan mampu menganalisis berbagai fenomena di sekitar kita secara lebih mendalam."

MATERI AJAR

PENGUKURAN DAN BESARAN

 

              Pernahkah kalian mendengar istilah satu jengkal, satu hasta, atau satu kaki? Istilah satu jengkal, satu hasta, dan satu kaki merupakan istilah yang sering digunakan oleh masyarakat zaman dahulu untuk mengukur panjang suatu benda. Jika diperhatikan, penggunaan alat ukur tersebut kurang efektif ya, mengingat ukuran jengkal, hasta, maupun kaki setiap individu berbeda-beda. Oleh karena itu, para ilmuwan mulai membuat suatu alat ukur yang baku, misalnya penggaris, meteran, jangka sorong, dan sebagainya. Alat-alat ukur tersebut digunakan untuk mengukur suatu besaran, contohnya panjang. Nah, membahas masalah alat ukur dan besaran, tidak terlepas dari pembahasan kali ini, yaitu tentang pengukuran. Ingin tahu lebih lanjut tentang pengukuran? –

-          Definisi Pengukuran

              Pengukuran pengukuran merupakan kegiatan membandingkan antara besaran suatu benda dengan alat ukur yang sesuai dengan besaran yang diukur serta satuan besaran yang sesuai. Pengukuran berfungsi untuk mengukur besaran.

-          Besaran dan Satuannya

              Besaran ada 2 macam, yaitu besaran pokok dan besaran turunan. Besaran pokok adalah besaran yang tidak berasal dari besaran lain. Besaran pokok ada 7, yaitu panjang, massa, waktu, suhu, kuat arus listrik, intensitas cahaya, dan jumlah zat

Tabel Besaran Pokok dan Satuanya

No	Besaran	Simbol	Satuan	Singkatan
1	Panjang	P	Meter	M
2	Massa	m	Kilogram	Kg
3	Waktu	t	Sekon/ Detik	S
4	Suhu	T	Kelvin	K
5	Kuat Arus Listrik	i	Ampere	A
6	Intensitas Cahaya	I	Candela	Cd
7	Jumlah Zat	n	Mol	mol

 

              Besaran turunan adalah besaran yang berasal dari besaran lain. Contoh: luas berasal dari perkalian 2 besaran panjang; kecepatan berasal dari pembagian besaran panjang dengan besaran waktu; gaya berasal dari besaran massa, dan besaran percepatan

 

 

Tabel Besaran Turunan dan Satuanya

No	Besaran	Simbol	Satuan	Satuan Dasar	Simbol Satuan
1	Luas	A	Meter persegi	Meter persegi	m2
2	Volume	V	Meter kubik	Meter kubik	m3
3	Laju/ Kecepatan	v	Meter per sekon	Meter per sekon	m/s
4	Percepatan	a	Meter per sekon kuadrat	Meter per sekon kuadrat	m/s2
5	Gaya	F	Newton	kilogram.meter.persek on kuadrat	N
6	Tekanan	p	Pascal	kilogram.meter.persek on kudrat.permeter	Pa
7	Energi	E	Joule	kilogram.meter kuadrat.persekon kuadat	J
8	Massa Jenis	ρ	Kg/I	kilogram.perliter	Kg.I

 

Setiap besaran memiliki satuannya masing-masing. Contohnya: Besaran panjang memiliki satuan meter; besaran massa memiliki satuan gram; besaran waktu memiliki satuan sekon.

 

Berikut ini merupakan contoh pengukuran beberapa besaran di dalam Fisika.

-          Pengukuran Panjang

Panjang merupakan salah satu besaran pokok yang dapat diukur menggunakan mistar, jangka sorong, atau mikrometer sekrup. Berikut ini contoh pengukurannya.

a.      Mistar

Mistar atau biasa disebut penggaris memiliki skala terkecil 1 mm, sehingga ketelitian mistar 0,5 mm atau 0,05 cm.

b.     Jangka sorong

Jangka sorong memiliki 0,1 mm atau 0,01 cm. Dengan demikian, jangka sorong memiliki ketelitian lebih baik daripada mistar.

Berdasarkan gambar di atas:

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 memiliki ketelitian lebih baik daripada dua alat sebelumnya, yaitu 0,01 mm. Alat ini bisa digunakan untuk mengukur diameter kawat, ketebalan kertas, dan benda-benda kecil lainya.

 

-          Pengukuran massa

Massa merupakan salah satu besaran pokok yang bisa diukur menggunakan timbangan atau neraca. Neraca yang biasa digunakan pada skala laboratorium adalah neraca O’Hauss tiga lengan. Neraca tersebut memiliki tiga lengan dengan rincian sebagai berikut.

-          Lengan belakang memiliki skala 0 – 500 gram.

-          Lengan tengah memiliki skala 0 – 100 gram.

-          Lengan depan memiliki skala 0 – 10 gram.

-          Satuan secara garis besar ada 2 macam, yaitu satuan baku dan satuan tidak baku. Satuan tidak baku adalah satuan yang ukurannya tidak selalu sama, misalnya jengkal, jengkal tangan orang yang satu dengan yang lain adakalanya berbeda, sehingga hasil pengukurannya bisa berbeda-beda. Satuan baku adalah satuan yang nilainya sama, meskipun diukur oleh orang yang berbeda pada lokasi dan waktu yang berbeda. Satuan baku yang digunakan adalah satuan internasional. Satuan internasional ada 2 macam, yaitu CGS dan MKS. Satuan internasional CGS, terdiri dari sentimeter untuk besaran panjang; gram untuk besaran massa; dan sekon untuk besaran waktu. Satuan internasional MKS terdiri dari meter untuk besaran panjang, kilogram untuk satuan massa, dan sekon untuk satuan waktu. https://pustaka.ut.ac.id/lib/pefi4101-fisika-dasar-1/

Tabel alat ukur panjang berikut tingkat ketelitiannya

Nama alat ukur	Tingkat ketelitian
Mistar	1 mm
Jangka Sorong	0,1 mm
Mikrometer Sekrup	0,01 mm

 

Guna mengukur besaran massa pun digunakan beragam alat ukur, disesuaikan dengan obyek pengukurannya. Guna mengukur obyek yang besar, misalnya badan manusia, maka digunakan neraca yang besar atau timbangan badan. Untuk mengukur beragam alat dan badan yang massanya kecil, misalnya di laboratorium, maka dapat digunakan neraca o’hauss, nerca digital yang ketelitiannya besar. Untuk menimbang benda yang agak besar, misalnya buah-buahan atau tepung, maka dapat digunakan timbangan duduk. https://masfikr.com/alat-ukur-massa/. Sedangkan untuk mengukur obyek yang sangat berat dan besar, maka dapat digunakan timbangan gantung. https://www.fisika.co.id/2020/07/alat-ukur-besaran-massa-contoh.html

 

Tabel alat ukur panjang berikut tingkat ketelitiannya

Nama Alat Ukur	Tingkat ketelitian
Neraca digital laboratorium	0,01 – 0,001 gram
Neraca O’Haus 3 lengan	0,01 gram
Neraca pegas laboratorium	0,1 gram

 

Cara mengukur massa menggunakan neraca O’Haus 3 lengan:

1.     Letakkan neraca pada permukaan yang datar dan keras, agar neraca tidak berubah posisi.

2.     Geser semua anak timbangan ke angka nol. dan pastikan garis penunjuk hasil ukur setimbang dengan garis indikator. Bila belum, maka alat ukur perlu dikalibrasi dengan memutar tombol kalibrasi (Kalian dapat meminta bantuan guru untuk memastikan neraca sudah dikalibrasi)

3.     Letakkan obyek pengukuran pada piring neraca.

4.     Geser dulu anak timbangan pada lengan yang skalanya paling besar. Setelah itu geser anak timbangan yang skalanya lebih kecil, bila diperlukan ke yang lebih kecil lagi. Sampai garis penunjuk hasil ukur setimbang dengan garis indikator. Ingat, posisi mata harus tegak lurus terhadap garis penunjuk hasil pengukuran.

Suhu pun memiliki alatnya sendiri, sesuai dengan obyek pengukurannya. Untuk mengukur Termometer adalah alat yang dapat digunakan untuk mengukur suhu. Istilah termometer berasal dari bahasa Latin thermo yang berarti panas dan meter yang berarti mengukur. Prinsip kerja termometer ada bermacammacam, yang paling umum digunakan adalah termometer air raksa. Ada bermacam-macam jenis termometer menurut cara kerjanya, yaitu termometer air raksa, termokopel, termometer inframerah, termometer Galileo, termistor, termometer bimetal mekanik. https://www.pelajaran.co.id/pengertian-fungsi- dan-macam-macam-alat-ukur-suhu- beserta-cara-kerjanya/

Cara mengukur suhu badan menggunakan thermometer:

1.     Pegang thermometer pada bagian atasnya, bagian yang tidak mengembung.

2.     Kalibrasi thermometer dengan cara mengibas-kibaskannya, hingga cairan di dala termometer menunjukkan angka 0

3.     Letakkan pada ketiak. Biarkan selama 5 menit

4.     Ambil temometer dari ketiak,

5.     Mata tegak lurus melihat ke garis angka yang berimpitan dengan cairan pengisi thermometer

Dalam pengukuran besaran ada beberapa hal yang perlu diperhatikan agar hasilpengukurannya benar:

1)     Menentukan objek pengukuran.

2)     Menentukan besaran yang akan di ukur.

3)     Menentukan alat ukur sesuai besaran.

4)     Pastikan menggunakan satuan baku atau satuan internasional

5)     Melakukan pengukuran dengan melihat secara tegak lurus dengan objek yang diukur, agar tidak terjadi kesalahan paralaks

6)     Melakukan pengukuran yang berulang untuk menentukan nilai lebih kongkret atau nyata