Laporan Mikrometer Sekrup [PDF]

Citation preview

Judul



: Penggunaan Mikrometer Sekrup



Hari/Tanggal : Sabtu, 16 September 2017 Tujuan



: a. Dapat menghitung ketelitian mikrometer sekrup. b. Dapat menggunakan mikrometer sekrup untuk mengukur tebal kertas, tebal pisau silet, dan diameter kawat tembaga.



I.



Pendahuluan Dalam kehidupan sehari-hari kita tidak peernah lepas dari kegiatan pengukuran. Kita mengukur tinggi badan, berat badan, luas rumah, tebal suatu benda, hingga mengukur tekanan darah. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa pengukuran adalah bagian dari kehidupan manusia yang tidak dapat dipisahkan. Pengukuran didefinisikan sebagai kegiatan membandingkan antara dua hal dengan salah satunya menjadi pembanding. Dalam pengukuran tentu dibutuhkan alat ukur yang berfungsi untuk mengetahui ukuran berbagai macam hal atau benda di sekitar kita. Ada benda yang berukuran besar hingga berukuran mikro. Terdapat benda-benda tertentu yang untuk mengukurnya harus menggunakan alat dengan ketelitian tingkat tinggi. Contoh alatnya adalah mikrometer sekup untuk mengukur ketebalan benda yang sangat tipis. Mikrometer sekrup memiliki dua skala, yaitu skala utama dan skala melingkar. Pada ujung silinder putar terdapat skala yang membagai lima puluh bagian sama besar sehingga untuk satu kali pergerakannya silinder bergeser 0,01mm (Antika et al., 2012, p.23). Mikrometer sekrup memiliki tingkat ketelitian yang lebih tinggi dari jangka sorong. Oleh karena itulah mikrometer sekrup ini dapat digunakan untuk mengukur benda dengan ketebalan yang sangat tipis, seperti kertas, kawat, pisau silet, tembaga, dan lain sebagainya. Penggunaan mikrometer sekrup sangat luas penerapannya. Namun, pada umumnya mikrometer sekrup digunakan di tempat yang membutuhkan tingkat ketelitian tinggi. Pabrik, contohnya.



II.



Landasan Teori Mengukur adalah kegiatan membandingkan antara dua hal dengan salah satu menjadi pembanding atau alat ukur, yang besarnya harus distandarkan. Standar tadi



kemudian dinyatakan memiliki nilai satu dan dijadikan sebagai acuan tertentu (Satriawan, 2013, p.6-7). Untuk mengukur panjang benda sampai ketelitian 0,01mm digunakan mikrometer sekrup. Mikrometer sekrup memiliki dua macam skala, yaitu skala utama dan skala melingkar. Bagian utama pada mikrometer sekrup adalah poros berulir yang dipadang pada silinder pemutar atau biasa disebut bidal. Pada ujung silinder pemutar ini terdapat garis skala yang membagi lima puluh bagian yang sama. Jika silinder diputar sejauh satu putaran penuh, maka poros bergerak 0,01mm. Mengingat silinder memiliki lima puluh skala, maka kalau silinder bergerak satu skala, poros akan bergeser 0,5 dibagi 50 yaitu 0,01mm (Antika et al., 2012, p.23). Mikrometer sekrup ini memiliki bentuk bermacam-macam yang disesuaikan dengan bentuk dari bahan atau benda yang diukur, yaitu mikrometer internal, mikrometer eksternal, dan mikrometer kedalaman. Meskipun mikrometer ini terbagi dalam tiga tipe yang masing-masing tipe memiliki bentuk yang bermacam-macam akan tetapi komponennya dan prinsip baca skalanya pada umumnya sama (Kurnia dan Arief, 2005, p.2). Cara membaca panjang pengukuran dengan mikrometer sekrup cukup sederhana, yaitu : (i) Amati skala tetap yang telah dilewati oleh silinder pusat. (ii) Amati skala pada silinder putar yang tepat berimpitan dengan garis horizontal pada batang tetap. (iii) Panjang pengukuran merupakan hasil penjumlahan dari skala tetap yang dilewati dengan pertambah panjang silinder putar (Abdullah, 2016, p.28).



Pengukuran meupakan salah satu cara mendapatkan hasil atau data dalam sebuah penelitian. Pada proses pengukuran dibutuhkan pengetahuan meliputi masalah deteksi, pengolahan, pengaturan, dan analisis data. Mengukur berarti membandingkan suatu nilai yang terukur dengan alat ukur yang telah terkalibrasi sebagai referensi (Junaidi, 2013, p.55).



III.



Alat dan Bahan 1. Mikrometer sekrup 2. Kertas HVS



15 Lembar



3. Pisau silet



5 buah



IV.



Prosedur Kerja 4.1 Prosedur Percobaan a. Sebelum melakukan pengukuran observasilah mikrometer sekrup yang digunakan, cari batas ukur maksimal dan ketelitiannya. b. Lakukan kalibrasi mikrometer sekrup dengan memutar sekrup putar setelah landasan penjepit mendekati berimpit dengan lengkup sekrup, putarlah sekrup penggeser sampai berbunyi klik satu kali. Amati skala utama angka nol skala nonius putar sudah dapat berimpit dengan garis busur skala utama, kalau belum aturlah sekrup kalibrasi dengan obeng. c. Lakukan pengukuran tebal 15 kertas HVS dengan cara menjepit kertas antara landasan penjepit dengan lengan sekrup. Putar sekrup sampai kertas hampir terjepit kemudian putar sekrup penggeser sampai berbunyi klik satu kali. d. Baca skala utama, skala nonius putar yang berimpit dengan garis penunjuk ketetapan pegukuran. e. Lakukan pengukuran masing-masing tiga kali pengukuran. f. Laporkan hasil yang diperoleh beserta ketidakpastian mutlak dan ketidakpastian relatif. Simpulkan hasil percobaan yang dilakukan.



4.2 Analisis Data a. Hasil pengukuran 𝑿𝒏 = 𝑺𝒖 + 𝑺𝒏 b. Rata-rata pengukuran 𝑿=



𝚺𝑿𝒏 𝒏



c. Ketidakpastian hasil pengukuran ∆𝑿𝒏 = | 𝑿𝒏 − 𝑿 | d. Rata-rata ketidakpastian hasil pengukuran ∆𝑿 =



𝚺∆𝑿𝒏 𝒏



e. Jumlah angka penting ∆𝑿 𝑿 f. Ketidakpastian mutlak 𝑨𝒑 = 𝟏 − 𝑳𝒐𝒈



𝑲𝑴 =



∆𝑿 𝑿



g. Ketidakpastian relatif 𝑲𝑹 =



∆𝑿 × 𝟏𝟎𝟎% 𝑿



h. Hasil 𝑯 = |𝑿 ± ∆𝑿|



4.3 Skema Percobaan A. Menghitung tebal kertas HVS



B. Menghitung tebal pisau silet



V.



Hasil dan Pembahasan 5.1 Hasil Pengukuran 15 lembar kertas HVS No.



Skala Utama



Skala Nonius



Alat Bantu



Hasil



1.



26mm



44mm



25mm



1,44mm



2.



26mm



46mm



25mm



1,46mm



3.



26mm



43mm



25mm



1.43mm



Pengukuran 5 pisau silet No.



Skala Utama



Skala Nonius



Alat Bantu



Hasil



1.



25mm



8mm



25mm



0,08mm



2.



25mm



6mm



25mm



0,06mm



3.



25mm



6mm



25mm



0,06mm



5.2 Pembahasan Praktikum kali ini membahas tentang “Penggunaan Mikrometer Sekrup”. Mikrometer sekrup merupakan salah satu alat ukur yang memiliki tingkat ketelitian yang dapat mencapai 0,01mm. Mengukur berarti membandingkan dua hal dengan menggunakan alat ukur. Ada banyak alat ukur dengan berbagai fungsi yang berbeda. Khusus mikrometer sekrup memiliki fungsi untuk mengukur ketebalan suatu benda. Mikrometer sekrup banyak digunakan dalam industri modern yang dituntut ketelitian untuk mengukur pekerjaan yang presisi. Namun, kekurangan dari mikrometer sekrup adalah jarak pengukurannya yang pendek yaitu 25mm. Karena itulah dibutuhkan alat bantu nantinya. Tujuan dari praktikum kali ini adalah untuk mengukur ketebalan kertas dan pisau silet. Adapun alat dan bahan yang dibutuhkan adalah mikrometer sekrup, 15 lembar kertas HVS, dan 5 pisau silet. Sebelum melakukan praktikum alat harus diperiksa terlebih dahulu untuk menghindari adanya kesalahan. Praktikum dibagi menjadi dua. Pertama adalah mengukur ketebalan 15 lembar kertas HVS. Karena jarak ukur mikrometer yang pendek, digunakan alat bantu dengan ukuran 25mm. Setelah tiga kali percibaan didapatkanlah hasil 1,44mm, 1,46mm, dan 1,43mm untuk masing-masing percobaan. Hasil tersebut didapat dari penjumlahan skala utama dengan skala nonius yang dikali dengan ketelitian kemudian dikurangi dengan nilai alat bantu. Mikrometer sekrup kali ini memiliki ketelitian 0,01mm. Dari data yang diperoleh tersebut dapat dihitung rata-rata hasilnya, yaitu 1,44mm dan rata-rata ketidakpastiannya didapat 0,01mm. Selanjutnya dua variabel tersebut dikalkulasi sehingga didapatkanlah nilai ketidakpastian mutlaknya sebesar 0,0069 dan ketidakpastian relatifnya 0,69%. Terakhir, barulah diperoleh hasilnya, yaitu H1 = 1,445mm dan H2 = 1,43mm Praktikum kedua adalah mengukur ketebalan 5 pisau silet. Alat bantu yang digunakan masih sama, yaitu memiliki nilai 25mm. Setelah tiga kali percobaan didapatkanlah hasil 0,08mm, 0,06mm, dan 0,06mm untuk masing-masing percobaan. Dari data yang diperoleh tersebut dapat dihitung rata-rata hasilnya, yaitu 0,07mm dan rata-rata ketidakpastiannya didapat 0,01mm. Selanjutnya dua variabel tersebut dikalkulasi sehingga didapatkanlah nilai ketidakpastian mutlaknya sebesar 0,143 dan ketidakpastian relatifnya 14,3%. Terakhir, barulah diperoleh hasilnya, yaitu H1 = 0,08mm dan H2 = 0,06mm



Berdasarkan hasil analisis data di atas, dapat disimpulkan bahwa data cukup akurat karena dalam percobaan pertama diperoleh nilai ketidakpastian relatifnya sebesar 0,69% sedangkan percobaan kedua ketidakpastian relatifnya cukup besar, yaitu 14,3% dibandingkan dengan percobaan pertama. Ada beberapa kendala yang dihadapi dalam pengukuran dengan mikrometer sekrup. Salah satunya adalah sulitnya menentukan skala nonius atau garis yang berhimpitan antara skala utama dengan skala nonius, sehingga butuh beberapa kali pengulangan. Selain itu kesalahan dalam membaca skala yang tidak dapat dipungkiri karena posisi pengukur yang tidak tepat tegak lurus dengan skala. Kendala lainnya adalah jarak ukur mikrometer sekrup yang pendek sehingga harus menggunakan alat bantu tambahan yang cukup sulit untuk dipasangkan di mikrometer sekrup sehingga dapat menyebabkan kekeliuran dari skala yang ditunjukkan. Selain itu objek yang digunakan sangat tipis sehingga tidak bisa ditentukan ketebalannya secara akurat. Namun, kesalahan utama tetap pada kurangnya ketelitian pengukur dan kurangnya pengetahuan mengenai jangka sorong.



VI.



Kesimpulan Dari percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa mikrometer sekrup merupakan salah satu alar ukur untuk mengukur ketebalan dengan tingkat ketelitian dapat mencapai 0,01mm. Namun, kelemahannya adalah jarak ukurnnya yang pendek sehingga dibutuhkan alat bantu tambahan.



VII.



Daftar Pustaka Abdullah, M. (2016). Fisika Dasar. Bandung : ITB Antika et al,. (2012). Pengukuran (kalibrasi) volume dan massa jenis aluminium. Jurnal fisika dan aplikasinya. Vol 13 Junaidi. (2013). Kompetisi alat ukur V-R meter untuk karakteristik sensor gas terkalibrasi VI DAQ BNC-2110. Jurnal teori dan aplikasi fisika. Vol 1(1) Kurnia dan Dodi. (2015). Kalibrasi mikrometer sekrup eksternal dengan mengacu pada standar JIS B7502-1994. Jurnal FTEKNK. Vol 2(2) Sastrawan, M. (2012). Fisika Dasar. Yogyakarta : UGM



VIII.



Lampiran 8.1 Lampiran Hitung



15 Lembar kertas HVS a) Hasil Pengukuran 𝑿𝒏 = 𝑺𝒖 + 𝑺𝒏 X1 = 26 + (0,01 × 44) − 25 = 1,44mm X2 = 26 + (0,01 × 46) − 25 = 1,46mm X3 = 26 + (0,01 × 43) − 25 = 1,43mm



b) Rata-rata pengukuran 𝚺𝑿𝒏 𝒏 (1,44 + 1,46 + 1,43) X= = 1,44mm 3 𝑿=



c) Ketidakpastian hasil pengukuran ∆𝑿𝒏 = | 𝑿𝒏 − 𝑿 | ∆X1 = | 1,44 − 1,44 | = 0 ∆X2 = | 1,46 − 1,44 | = 0,02mm ∆X3 = | 1,43 − 1,44 | = 0,01mm



d) Rata-rata ketidakpastian hasil pengukuran 𝚺∆𝑿𝒏 𝒏 (0 + 0,02 + 0,01) ∆X = = 0,01mm 3 ∆𝑿 =



e) Jumlah angka penting ∆𝑿 𝑿 0,01 Ap = 1 − Log = 3, 162 1,44 𝑨𝒑 = 𝟏 − 𝑳𝒐𝒈



𝟒𝐀𝐏



f) Ketidakpastian mutlak ∆𝑿 𝑿 0,01 KM = = 0,0069 1,44 𝑲𝑴 =



g) Ketidakpastian relatif ∆𝑿 × 𝟏𝟎𝟎% 𝑿 0,01 KR = × 100% = 0,69% 1,44 𝑲𝑹 =



h) Hasil 𝑯 = |𝑿 ± ∆𝑿| H1 = |1,44 + 0,01| = 1,445mm H2 = |1,44 − 0,01| = 1,43mm



5 Pisau Silet a) Hasil Pengukuran 𝑿𝒏 = 𝑺𝒖 + 𝑺𝒏 X1 = 25 + (0,01 × 8) − 25 = 0,08mm X2 = 25 + (0,01 × 6) − 25 = 0,06mm X3 = 25 + (0,01 × 6) − 25 = 0,06mm



b) Rata-rata pengukuran 𝚺𝑿𝒏 𝒏 (0,08 + 0,06 + 0,06) X= = 0,07mm 3 𝑿=



c) Ketidakpastian hasil pengukuran ∆𝑿𝒏 = | 𝑿𝒏 − 𝑿 | ∆X1 = | 0,08 − 0,07 | = 0,01mm ∆X2 = | 0,06 − 0,07 | = 0,01mm



∆X3 = | 0,06 − 0,07 | = 0,01mm



d) Rata-rata ketidakpastian hasil pengukuran 𝚺∆𝑿𝒏 𝒏 (0,01 + 0,01 + 0,01) ∆X = = 0,01mm 3 ∆𝑿 =



e) Jumlah angka penting ∆𝑿 𝑿 0,01 Ap = 1 − Log = 1,85 0,07 𝑨𝒑 = 𝟏 − 𝑳𝒐𝒈



𝟑𝐀𝐏



f) Ketidakpastian mutlak ∆𝑿 𝑿 0,01 KM = = 0,143 0,07 𝑲𝑴 =



g) Ketidakpastian relatif ∆𝑿 × 𝟏𝟎𝟎% 𝑿 0,01 KR = × 100% = 14,3% 0,07 𝑲𝑹 =



h) Hasil 𝑯 = |𝑿 ± ∆𝑿| H1 = |0,07 + 0,01| = 0,08mm H2 = |0,07 − 0,01| = 0,06mm