Mikrometer Sekrup [PDF]

Citation preview

Mikrometer sekrup adalah alat pengukuran yang terdiri dari sekrup terkalibrasi dan memiliki tingkat kepresisian 0.01 mm (10-5 m). Alat ini ditemukan pertama kali oleh Willaim Gascoigne pada abad ke-17 karena dibutuhkan alat yang lebih presisi dari jangka sorong. Penggunaan pertamanya adalah untuk mengukur jarak sudut antar bintang-bintang dan ukuran benda-benda luar angkasa dari teleskop. Meskipun mengandung kata “mikro”, alat ini tidak tepat digunakan untuk menghitung benda dengan skala mikrometer. Kata “mikro” pada alat ini diambil dari Bahasa Yunani micros yang berarti “kecil”, bukan skala mikro yang berarti 10-6. Lihat juga materi lainnya: Metode Ilmiah Termodinamika



Bagian-bagian Mikrometer Sekrup



Sumber gambar: wikipedia.org 



Poros Tetap (Anvil) Bagian poros yang tidak bergerak. Objek yang ingin diukur ditempelkan di bagian ini dan bagian poros geser didekatkan untuk menjepit objek tersebut. 



Poros Geser (Spindle) Poros bergerak berbentuk komponen silindris yang digerakkan oleh thimble.



 Pengunci (Lock Nut) Bagian yang dapat digunakan untuk mengunci pergerakan poros geser.  Sleeve Bagian statis berbentuk lingkaran yang merupakan tempat ditulisnya skala pengukuran. Terdapat dua skala, yaitu skala utama dan skala nonius.  Thimble Bagian yang dapat digerakkan oleh tangan penggunanya. 



Ratchet Bagian yang dapat membantu menggerakkan poros geser dengan pergerakan lebih perlahan dibanding menggerakkan thimble.  Rangka (Frame) Komponen berbentuk C yang menyatukan poros tetap dan komponen-komponen lain mikrometer sekrup. Rangka mikrometer sekrup dibuat tebal agar kokoh dan mampu menjaga objek pengukuran tidak bergerak, bergesar, atau berubah bentuk.



Cara Menggunakan Mikrometer Sekrup



Prinsip kerja mikrometer sekrup adalah menggunakan suatu sekrup untuk memperbesar jarak yang terlalu kecil untuk diukur secara langsung menjadi putaran suatu sekrup lain yang lebih besar dan dapat dilihat skalanya. Cara menggunakan mikrometer sekrup adalah: 1. Objek yang ingin diukur diletakkan menempel dengan bagian poros tetap. 2. Setelah itu, bagian thimble diputar hingga objek terjepit oleh poros tetap dan poros geser. 3. Bagian ratchet dapat diputar untuk menghasilkan perhitungan yang lebih presisi dengan menggerakkan poros geser secara perlahan. 4. Setelah yakin bahwa objek benar-benar terjepit diantara kedua poros, hasil pengukuran dapat dibaca di skala utama dan skala nonius.



Cara Membaca Mikrometer Sekrup Pembacaan mikrometer sekrup dilakukan pada dua bagian, yaitu di skala utama dan di skala nonius atau Vernier. Skala utama dapat dibaca di bagian sleeve dan skala nonius dapat dibaca di bagian thimble.



Sumber gambar: miniphysics.com Pada contoh pengukuran di atas, cara membaca mikrometer sekrup tersebut adalah: 



 



Untuk skala utama, dapat dilihat bahwa posisi thimble telah melewati angka “5” di bagian atas, dan pada bagian bawah garis horizontal telah melewati 1 strip. 0.5mm. Artinya, pada bagian ini didapat hasil pengukuran 5 + 0.5 mm = 5.5 mm. Pengukuran juga dapat dilakukan dengan prinsip bahwa setiap 1 strip menandakan jarak 0.5mm. Dikarenakan terlewati 5 strip di atas garis horizontal dan 6 strip di bawah garis horizontal, maka total jarak adalah (5+6) x 0.5mm = 5.5mm Pada bagian kedua, terlihat garis horizontal di skala utama berhimpit dengan angka 28 di skala nonius. Artinya, pada skala nonius didapatkan tambahan panjang 0.28mm Maka, hasil akhir pengukuran mikrometer sekrup pada contoh ini adalah 5.5 + 0.28 = 5.78mm. Hasil ini memiliki ketelitian sebesar 0.01 mm.



Fungsi Mikrometer Sekrup Mikrometer sekrup pada umumnya digunakan untuk mengukur diameter atau ketebalan suatu benda yang ukurannya kecil. Seperti dijelaskan sebelumnya, alat ini memiliki kepresisian 10x lipat dari jangka sorong sehingga dapat mengukur benda yang lebih kecil tepatnya pada ketelitian 0,01 mm. Penggunaan alat ini untuk mengukur panjang benda kurang umum digunakan, karena umumnya panjang benda masih dapat diukur dengan baik di tingkat kepresisian 1 mm dan 0,1 mm, dimana masing-masing tingkat kepresisian dimiliki oleh penggaris dan jangka sorong.



Contoh Soal Mikrometer Sekrup dan Pembahasan Contoh Soal 1: Jika pada suatu pengukuran didapatkan gambar skala utama dan skala nonius sebagai berikut, berapa panjang dari benda yang diukur?



Jawaban Skala utama = 4 mm Skala nonius = 0,30 mm Maka, hasil pengukuran = Skala utama + skala nonius = 4 +0,3 = 4,30 mm



Contoh Soal 2: Berapa ketebalan kawat tembaga yang diukur dengan mikrometer sekrup berikut?



Jawaban Skala utama = 1,5 mm Skala nonius = 0,30 mm Maka, hasil pengukuran = Skala utama + skala nonius = 1,5 + 0,3 = 1,80 mm.



Neraca Ohaus Dua Lengan dan Tiga Lengan – Ada beberapa alat ukur dari besaran pokok massa, salah satunya neraca ohaus. Dialah Gustav Ohaus, seorang ilmuawan asal New Jersey, Amerika Serikat. Ilmuan kelahiran 30 Agustur 1888 ini memperkenalkan Ohaus Harvard Trip Balance pada tahun 1912 yang kemudian dikenal dengan nama neraca Ohaus. Neraca ini mempunyai fungsi khusus untuk menimbang barang yang terbuat dari logam dengan ketelitian mencapai 0,01 gram. Tentu saja berat loga yang dapat diukur dengan alat ini adalah logam dengan massa yang cukup kecil. Untuk lebih jelas mengenai neraca ohaus, sobat hitung dapat melihat uraian berikut. Apa pengertian Neraca Ohaus? Sama dengan pengertian alat ukur massa lainnya, neraca ohaus adalah alat ukur besaran massa. Yang membedakan masing-masing alat ukur ini adalah ketelitiannya. Neraca Ohaus memiliki ketelitian hingga 1/100 gram. Bagian-bagian Neraca Ohaus  Cawan beban yang digunakan untuk menempatkan benda yang akan diukur.  Tombol kalibrasi yang digunakan untuk mengkalibrasi neraca ketika neraca tidak dapat digunakan untuk mengukur.  Lengan neraca untuk neraca 3 lengan berarti terdapat tiga lengan dan untuk neraca ohauss 4 lengan terdapat empat lengan.  Pemberat (anting) yang diletakkan pada masing-masing lengan yang dapat digesergeser dan sebagai penunjuk hasil pengukuran.  Titik 0 atau garis kesetimbangan, yang digunakan untuk menentukan titik kesetimbangan. Ada Berapa Jenis Neraca Ohaus? Neraca logam ini terbagi menjadi 2 jenis yaitu: 1. Neraca Ohaus Dua Lengan



Anda pasti sering melihat neraca ohaus dua lengan ini di toko-toko emas. Bentuknya seperti lambang dewi keadilan atau logo kemenkumham. Ada dua lengan dengan wadah kecil dari logam untuk menimbang. Lengan satu digunakan untuk meletakkan benda/logam yang akan ditimbang, lengan dua untuk meletakkann bobot timbangan. jadi neraca ini masi memerlukan pemberat untuk ukuran timbangannya. Cara menggunakan neraca ohaus dua lengan sama seperti menggunakan timbangan biasa. Yang perlu diperhatikan adalah memastikan bahwa timbangan dalam posisi seimbang sebelum dilakuan pengukura massa. 2. Neraca Ohaus Tiga Lengan



neraca ohaus 3 lengan Sepeti namanya, neraca ini mempunyai tiga lengan dan satu cawan tempat benda. Neraca yang dalam bahasa inggris disebut ohaus triipel beam ini mempunyai bagian-bagian sebagai : 1. Lengan Depan memiliki anting logam yang dapat digeser dengan skala 0, 1, 2, 3, …, 10 gram. Masing-masing skala bernilai 1 gram. 2. Lengan Tengah, tiap skala dalam lengan ini bernilai 10 gram. 3. Lengan Belakang, sama seperti lengan depan dan tengah tetapi dengan nilai tiap skalanya 100 gram dari 100 gram hingga 500 gram (setengah kilo) Cara Menggunakan Neraca Ohaus Tiga Lengan Mengukur berat benda dengan neraca ohaus sangat mudah. Cukup lepas pengunci kemudian taruh beda dalam cawan atau wadah. Jangan lupa terlebih dahulu lakukan kalibrasi dengan cara dengan cara memutar sekrup yang berada disamping atas piringan neraca ke kiri atau ke kanan posisi dua garis pada neraca sejajar. Pastikan benar-benar sejajar agar tidak terjadi keslahan penimbangan. Setelah itu geser anting di ketiga lengannya mulai dari lengan belakang ke lengan depan. Setelah itu jumlahkan nilai dari ketiga lengan tersebut. Gambar ilustrasi cara memakai neraca ohaus



Kita akan menimbang sebuah gantungan kunci dengan neraca ohaus dan skala terbaca dalam lengan-lengannya sebagai berikut dari gambar diatas, cara membaca skala neraca ohaus : Anting lengan depan = 5,8 Anting lengan tengah = 40,0 Anting lengan belakang = 300 —————————————————– + Jadi total berat gantungan kunci tersebut = 345,8 gram



yang



gram gram gram



Jangka sorong adalah alat ukur yang mampu mengukur jarak, kedalaman, maupun ‘diameter dalam’ suatu objek dengan tingkat akurasi dan presisi yang sangat baik (±0,05 mm). Hasil pengukuran dari ketiga fungsi alat tersebut dibaca dengan cara yang sama. Alat ini dipakai secara luas pada berbagai bidang industri enjiniring (teknik), mulai dari proses desain/perancangan, manufaktur/pembuatan, hingga pengecekan akhir produk. Alat ini dipakai luas karena memiliki tingkat akurasi dan presisi yang cukup tinggi, mudah digunakan, mudah dibawa-bawa, dan tidak membutuhkan perawatan khusus. Karena alasan inilah jangka sorong lebih disukai insinyur (enjinir) dibandingkan alat ukur konvensional seperti penggaris.



Bagian-bagian Jangka Sorong Bagian-bagian jangka sorong terdiri dari skala baca yang tercetak pada badan alat ini (sama seperti skala baca/angka-angka di penggaris) yang dapat diatur berdasarkan letak “rahang” jangka sorong; terdapat dua pasang rahang, yakni sepasang rahang luar (atau rahang bawah) untuk mengukur jarak (pengukur utama) dan sepasang rahang dalam (atau rahang atas) untuk mengukur ‘diameter dalam’ (contohnya mengukur diameter dalam pada cincin). Kedua pasang rahang tersebut dapat digerakkan untuk pengukuran, jarak antar rahang untuk kedua pasang rahang tersebut dapat dibaca dengan cara yang sama. Selain itu pula, terdapat tangkai ukur kedalaman yang pergerakannya diatur dengan cara menggerakkan rahang. Karena ketiga bagian-bagian jangka sorong tersebut saling bergerak bersamaan, maka ketiga fungsi tersebut pengukurannya dibaca/dihitung dengan cara yang sama. Untuk lebih jelasnya, bagian-bagian jangka sorong dapat dilihat pada gambar dibawah ini:



Sumber gambar: ecatalog.mitutoyo.com



Cara Membaca Jangka Sorong



Perhatikan hasil pengukuran diatas. Cara membaca jangka sorong untuk melihat hasil pengukurannya hanya dibutuhkan dua langkah pembacaan: 1. Membaca skala utama: Lihat gambar diatas, 21 mm atau 2,1 cm (garis merah) merupakan angka yang paling dekat dengan garis nol pada skala vernier persis di sebelah kanannya. Jadi, skala utama yang terukur adalah 21mm atau 2,1 cm. 2. Membaca skal vernier: Lihat gambar diatas dengan seksama, terdapat satu garis skala utama yang yang tepat bertemu dengan satu garis pada skala vernier. Pada gambar diatas, garis lurus tersebut merupakan angka 3 pada skala vernier. Jadi, skala vernier yang terukur adalah 0,3 mm atau 0,03 cm. Untuk mendapatkan hasil pengukuran akhir, tambahkan kedua nilai pengukuran diatas. Sehingga hasil pengukuran diatas sebesar 21 mm + 0,3 mm = 21,3 mm atau 2,13 cm.



Contoh Soal Jangka Sorong Contoh Soal 1



Tentukan hasil pengukuran pada gambar diatas dalam satuan centimeter. Solusi: Pembacaan skala utama= 10 cm (angka 10 persis bersebrangan dengan angka nol pada skala vernier disebelah kanannya). Pembacaan skala vernier/ skala nonius= 0,02 cm (garis kedua setelah nol pada skala vernier tepat lurus dengan garis diatasnya). Jadi, hasil pengukuran pada gambar di atas = 10 cm + 0,02 cm = 10,02 cm Atau 100,2 mm.



Contoh Soal 2



Suatu baut panjangnya diukur dengan menggunakan jangka sorong dengan skala utama centimeter seperti yang dapat dilihat pada gambar diatas. Tentukan hasil perhitungan akhir dari pengukuran diatas dalam satuan milimeter. Solusi: Pembacaan skala utama= 1,1 cm atau 11 mm (terdapat satu garis setelah angka 1 pada skala utama yang persis bersebrangan dengan angka nol pada skala vernier disebelah kanannya). Pembacaan skala vernier/ skala nonius= jika dilihat dengan seksama, garis pada skala vernier yang tepat lurus dengan garis diatasnyamerupakan garis antara 6 dan 7. Jadi, skala vernier yang terukur adalah 0,75 mm. Didapat, hasil pengukuran panjang baut adalah 11 mm + 0,75 mm = 11,75 mm Atau 1,175 cm.



Jangka Sorong Analog dan Digital Jangka sorong diatas merupakan jenis alat pengukuran konvensional pada umumnya atau biasa disebut jangka sorong manual (karena hasil pengukurannya harus dihitung sendiri secara manual). Selain jenis seperti diatas, terdapat dua jenis lainnya, yaitu jangka sorong analog dan digital. Kedua jenis ini tidak memerlukan perhitungan manual seperti jangka sorong manual karena hasil pembacaan pengukuran pada kedua alat tersebut langsung ditampilkan pada tampilan pembaca analog dan digital (enak ya ). Akan tetapi, kedua jenis alat ini membutuhkan perhatian khusus dalam penggunaan dan perawatannya (jangan sampai terjatuh, nanti bisa rusak).



Apakah kamu gaya bisa diukur? Tentu bisa. Alat yang digunakan untuk mengukur gaya adalah dinamometer atau bisa disebut dengan neraca pegas. Neraca pegas dengan neraca ohaus jelas beda bentuk dan beda fungsinya. Kalau neraca ohaus digunakan untuk mengukur massa benda. Pak guru akan menjelaskan secara lengkap cara menggunakan neraca pegas.



neraca pegas maksimal 1,5 N Neraca pegas digunakan untuk mengukur gaya atau mengukur berat benda. Berat benda adalah massa benda yang dipengaruhi oleh percepatan gravitasi bumi. Massa benda tida dipengaruhi oleh percepatan gravitasi bumi. Nilai percepatan gravitasi bumi adalah 9,8 m/s2 atau dibulatkan menjadi 10 m/s2. Jadi massa benda dan berat benda jelaslah berbeda. Bagian-bagian neraca pegas 1. Pegas yang sudah distandarkan sebagai pengukur gaya yang kita berikan. 2. Skala pada neraca pegas menunjukan besar gaya yang kita berikan. 3. Penggantung neraca biasa dipakai untuk menggantung neraca pegas. 4. Pengait neraca yang berfungsi sebagai tempat untuk mengaitkan benda pada neraca. Cara kerja dari neraca pegas adalah ketika kita menarik pengaitnya maka pegas tersebut akan merenggang. Renggangan pegas tersebut bernilai besar dari gaya yang kita berikan kepada pegas. Baca pengertian gaya berat dan pengertian gaya gravitasi Cara mengukur gaya yang kita berikan 1. Pegang neraca pada bagian penggantungnya, misalnya dengan tangan kanan. 2. Pegang pengait neraca, misalnya dengan tangan kiri. Coba tarik pelan-pelan. 3. Kemudian lihat pada angka atau skala yang ada di neraca pegas. Perhatikan tanda merah yang bergeser yang berhenti pada salah satu angka di neraca menunjukkan besar gaya yang kita berikan. 4. Ingat satuan gaya adalah Newton. Cara mengukur berat benda 1. Sediakan benda seperti batu atau logam atau benda linnya kemudian diberi tali agar bisa digantung. 2. Pegang penggantung neraca. 3. Tempatkan massa benda yang sudah diberi tali dan gantungkan pada pengait neraca pegas. 4. Lihat pada angka di neraca pegas dan menunjukkan pada angka berapa? Demikian cara mengukur gaya dengan neraca pegas. Sangat mudah bukan? Selamat mencoba. Jika kurang paham bisa bertanya kepada guru fisika di sekolah kamu.