Makalah Pengukuran Kelompok 1 [PDF]

Citation preview

KATA PENGANTAR Puji syukur saya panjatkan kepada Tuhan YME yang telah melimpahkan berkah dan rahmat-Nya, sehingga saya dapat menyelesaikan tugas makalah ini dengan judul “Pengukuran, Besaran dan Satuan”. Adapun tujun dari penyusunan dalam tugas makalah ini yaitu untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah “Materi dan Energi”. Dalam penyusunan makalah ini saya menyadari bahwa, makalah ini tidak akan selesai dengan lancar dan tepat waktu tanpa adanya bantuan, dorongan dan bimbingan dari dosen pengampu mata kuliah “Materi dan Energi ” Ibu “Riva Ismawati,S.Pd., M. Sc.”. Pada makalah yang kami susun masih banyak kekurangan yang perlu diperbaiki maka saya meminta kritik dan saran yang sifatnya membangun. Semoga makalah ini bermanfaat dan dapat menambah wawasan bagi kita semua di dalam dunia pendidikan. Dan semoga mampu menjadi pendidik yang patutu di tauladani oleh anak didik.



Magelang, 9 September 2019



Penulis



1



DAFTAR ISI KATA PENGANTAR……………………………………………………..1 DAFTAR ISI …………………………………………………….………..2 BAB I PENDAHULUAN ……………………………………….………..3 A. Latar Belakang…………………………………………….………3 B. Rumusan Masalah ………………………………………..……….3 C. Tujuan Penulisan ………………………………………….………3 BAB II PEMBAHASAN………………………………………………….4 A. Pengertian Pengukuran…………………………………………4-8 B. Pengertian Besaran……………………………………………..8-9 C. Pengertian Satuan………………………………………………9-10 BAB III PENUTUP………………………………………………………11 A. Kesimpulan……………………………………………………….11 B. Saran…………………………………………………..………….11 DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………….12



2



BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Makalah ini kami buat untuk memenuhi tugas kami kepada dosen Materi dan Energi. Dan karena begitu pentingnya materi ini dan untuk menambah pematerian, maka dengan ini kami membuat makalah Materi dan Energi tentang Pengukuran, Besaran dan Satuan. B. Rumusan Masalah 1) Kita dapat mengetahui apa yang dimaksud dengan Pengukuran, Besaran, dan Satuan. 2) Bagian-bagian dari Pengukuran, Besaran dan Satuan. C. Tujuan 1) Untuk mengetahui apa yang dimaksud dengan Pengukuran, Besaran dan Satuan. 2) Untuk mengetahui bagian-bagian dengan Pengukuran, Besaran dan Satuan.



3



BAB II PEMBAHASAN A. PENGUKURAN Pengukuran adalah proses untuk memperoleh informasi suatu besaran fisis tertentu, misalnya seperti tekanan (p), suhu (T), tegangan (V), arus listrik (I), dan lain sebagainya. Informasi yang diperoleh dapat berupa nilai dalam bentuk angka (kuantitatif) maupun berupa pernyataan yang merupakan sebuah kesimpulan (kualitatif). Untuk memperoleh informasi tersebut, maka kita memerlukan alat ukur, misalnya untuk mengetahui tegangan V, arus I, hambatan R kita dapat menggunakan alat multimeter. Pengukuran adalah sebuah kegiatan menggunakan alat dengan tujuan, mengetahui nilai suatu besaran. Pengukuran dibedakan menjadi 2, yaitu pengukuran langsung dan pengukuran tidak langsung.  



Pengukuran langsung, membandingkan nilai besaran yang diukur dengan besaran standar yang diterima sebagai satuan. Pengukuran tidak langsung, mengukur suatu besaran dengan cara mengukur besaran lain. Semua angka yang diperoleh dari hasil pengukuran dinamakan angka penting atau angka tidak eksak.



1. Data Pengukuran. Data Pengukuran Informasi yang diperoleh dalam sebuah pengukuran disebut data. Sesuai dengan sifat pengukuran, maka data dapat dibagi menjadi dua macam yaitu Data Kualitatif dan Data Kuantitatif. Melalui data kualitatif, maka semua informasi berupa sebuah pernyataan kesimpulan dapat diperoleh, misalnya: “Tembaga dapat dipindahkan dalam sebuah reaksi kimia dengan menggunakan bahan kimia Ferric Chlorida”. Sedangkan data kuantitatif adalah informasi yang diperoleh dalam pengukuran berupa nilai atau angka, misalnya sebuah pengukuran tegangan diperoleh (10 ± 1) volt. Selanjutnya data kuantitatif dapat digolongkan menjadi dua macam data, yaitu data empiris, dan data terproses. Data empiris adalah data yang diperoleh langsung saat dilakukan pengukuran atau apa yang terbaca pada alat ukur, sering disebut juga data mentah, karena belum diproses lebih lanjut. Tegangan yang terbaca pada voltmeter misalnya, termasuk data empiris. Sedangkan data terproses adalah data yang diperoleh setelah dilakukan pengolahan tertentu, misalnya melalui sebuah perhitungan. Sebagai contoh jika diukur tegangan V dan arus I, maka hambatan R = V/I, dan setelah dihitung hasilnya disebut data terproses. Data tipe ini biasanya diperoleh dari proses reduksi data. 2. Macam-macam Pengukuran. a. Pengukuran Panjang  Mistar. Pada umumnya mistar sebagai alat ukur panjang memiliki 2 skalaukuran, yaitu skala utama dan skala terkecil. Satuan untuk skala utama 4



adalahsentimeter (cm) dan satuan untuk skala terkecil adalah milimeter (mm). Skalaterkecil pada mistar memiliki nilai 1 milimeter dan jarak antar skala utamaadalah 1 sentimeter.Diantara skala utama terdapat 10 bagian skala terkecilsehingga satu skala terkecil memiliki nilai 1/10 cm = 0,1 cm atau 1 mm.Mistar memiliki ketelitian atau ketidakpastian pengukuran sebesar 0,5 mm atau 0,05cm, yakni setengah dari nilai skala terkecilnya. Penggaris atau mistar berbagaimacam jenisnya, seperti penggaris yang berbentuk lurus, berbentuk segitigayang terbuat dari plastik atau logam, mistar tukang kayu, dan penggaris berbentuk pita (meteran pita). Mistar mempunyai batas ukur sampai 1 meter, sedangkan meteran pita dapat mengukur panjang sampai 3 meter.



= Pembacaan Skala. 



Jangka Sorong Jangka sorong merupakan alat ukur panjang yang terdiri atas skala utama, skala nonius, rahang pengatur garis tengah dalam, garis pengatur rahang tengah luar, dan pengukur kedalaman. Rahang pengukuran, Besaran, dan Satuan. Rahang pengatur garis bagian dalam dapat digunakan untuk mengukuran diameter bagian dalam sebuah benda. Adapun rahang pengatur garis tengah bagian luar dapat digunakan untuk mengukur diameter bagian luar sebuah benda. Jangka sorong mempunyai batas ukur 10 cm dengan ketelitian 0,1 mm atau 0,01 cm.







Mikrometer Sekrup. Bagian-bagian dari micrometer adalah rahang putar, skala utama, skala pitar, dan silinder bergigi. Micrometer sekrup memiliki ketelitian 0,01 mm atau 0,001 cm. micrometer sekrup dapat digunakan untuk mengukur benda yang mempunyai ukuran kecil dan tipis, seperti mengukur ketebalan plat, diameter kawat, dan onderdil kendaraan yang berukuran kecil. 5



b. Pengukuran Massa. Timbangan digunakan untuk mengukur massa benda. Prinsip kerjanyaadalah keseimbangan kedua lengan, yaitu keseimbangan antara massa benda yangdiukur dengan anak timbangan yang digunakan. Dalam dunia pendidikan sering digunakan neraca O’Hauss tiga lengan atau dua lengan.



  



c.



Bagian- bagian dari neraca O’Hauss tiga lengan adalah sebagai berikut. Lengan depan memiliki skala 0-10 g, dengan tiap skala bernilai 1 g. Lengan tengah berskala mulai 0-500 g, tiap skala sebesar 100 g. Lengan belakang dengan skala bernilai 10-100 g, tiap skala 10 g.



Pengukuran Waktu. Berbagai jenis alat ukur waktu misalnya: jam analog, jam digital, jamdinding, jam atom, jam matahari, dan stopwatch. Dari alat-alat tersebut, stopwatchtermasuk alat ukur yang memiliki ketelitian cukup baik, yaitu sampai 0,1s.



d. Pengukuran Suhu. Ukuran derajat panas dan dingin suatu benda tersebut dinyatakan dengan besaran suhu. Suhu adalah suatu besaran untuk menyatakan ukuran derajat panas atau dingin suatu benda.  Termoneter Sebagai Alat Pengukur Suhu. Suhu termasuk besaran pokok. Alat untuk untuk mengukur besarnya suhu suatu benda adalah termometer. Termometer yang umum digunakan adalah termometer zat cair dengan pengisi pipa kapilernya 6



adalah raksa atau alkohol. Pertimbangan dipilihnya raksa sebagai pengisi pipa kapilertermometer adalah sebagai berikut :  Raksa tidak membasahi dinding kaca.  Raksa merupakan penghantar panas yang baik.  Kalor jenis raksa rendah akibatnya dengan perubahan panas yang kecil cukup dapat mengubah suhunya.  Jangkauan ukur raksa lebar karena titik bekunya -39 °𝑐 dan titik didihnya 357 °𝑐 Pengukuran suhu yang sangat rendah biasanya menggunakan termometeralkohol. Alkohol memiliki titik beku yang sangat rendah, yaitu 114ºC. Namundemikian, termometer alkohol tidak dapat digunakan untuk mengukur suhu bendayang tinggi sebab titik didihnya hanya 78ºC. Pada pembuatan termometer terlebih dahulu ditetapkan titik tetap atas dantitik tetap bawah. Titik tetap termometer tersebut diukur pada tekanan 1 atmosfer.Di antara kedua titik tetap tersebut dibuat skala suhu. Penetapan titik tetap bawahadalah suhu ketika es melebur dan penetapan titik tetap atasadalah suhu saat air mendidih. Berikut ini adalah penetapan titik tetap pada skala thermometer. a. Termometer Celcius Titik tetap bawah diberi angka 0 dan titik tetap atas di beri angka 100. Diantara titik tetap bawah dan titik atas dibagi 10 skala. b. Termometer Reamur titik tatap bawah diberi angka 0 dan titik tetap atas diberi angka 80. Di antara titik tetap bawah dan titik tetap atas dibagi menjadi 80 skala. c. Termometer Fahrenheit titik tetap bawah diberi angka 32 dan titik tetap atas diberi angka 212. Suhu es yang dicampurdengan garam ditetapkan sebagai 0 ºF. Di antara titik tetap bawah dan titik tetap atas dibagi 180 skala. d. Termometer Kelvin pada thermometer Kelvin. Titik terbawah diberi angka nol. Titik ini disebut suhu mutlak, yaitu suhu terkecil yang dimiliki benda ketika energy total partikel benda tersebut nol. Kelvin menetapkan suhu es melebur dengan angka 273 dan suhu air mendidih dengan angka 373. Rentang titik tetap bawah dan titik tetap atas thermometer Kelvin dibagi 100 skala. Titik TetapTermometer



7



Perbandingan skala antara thermometer Celcius, thermometer Reamur, dan termometer Fahrenheit adalah C : R : F = 100 : 80 : 180 C:R:F=5:4:9



Hubungan skala Celcius dan Kelvin adalah t K = t °𝑐 + 273 K



B. Besaran. 1. Pengertian Besaran adalah segala sesuatu yang dapat diukut, dihitung, memiliki nilai dan satuan. Besaran menyatakan sifat dari benda. Sifat ini dinyatakan dalam angka melalui hasil pengukuran. Oleh karena satu besaran berbeda dengan besaran lainnya, maka ditetapkan satuan untuk tiap besaran. Satuan juga menunjukan bahwa setiap besaran diukur dengan cara berbeda. Besaran terbagi menjadi 2, yaitu :  Besaran Pokok. Besaran pokok adalah besaran yang satuannya telah ditetapkan terlebih dahulu dan tidak diturunkan dari besaran lain.



a. Panjang Setuan panjang adalah “meter” Definisi : suatu meter adalah jarak yang ditempuh cahaya (dalam vakum) dalam selang waktu 1/299 792 458 sekon. b. Massa Massa zat merupakan kuantitas yang terkandung dalam suatu zat. Satuan massa adalah “kilogram” (disingkat kg) Definisi : satu kilogram adalah massa sebuah kilogram standar yang disimpan dilembaga timbangan dan ukuran internasional (CGPM ke-1, 1899)



8



c. Waktu Satuan waktu adalah “sekon” (disingkat s) (detik) Definisi : satu sekon adalah selang waktu yang diperlakukan oleh atomsesium133 untuk melakukan getaran sebanyak 9 192 631 770 kali dalam transisi antara dua tingkat energy ditingkat energy dasarnya (CGPM ke-13 : 1967) d. Kuat Arus Listrik. Satuan kuat arus listrik adalah “Ampere” (disingkat A) Definisi : Satu Ampere kuat arus tetap yang jika dialirkan melalui dua buah kawat yang sejajar dan sangat panjang, dengan tebal yang dapat diabaikan dan diletakan pada jarak pisah 1 meter dalam vakum, menghasilkan gaya 2x 10-7 newton pada setiap meter kawat. e. Suhu. Setuan suhu adalah “kelvin” (disingkat K) Definisi : satu kelvin adalah 1/273, 16 kali suhu termodinamika titik tripel air (CGPM ke-13, 1667). Dengan demikian, suhu termodinamika titik tripel air adalah 273,16 K. titik tripel air adalah suhu dimana air murni berada dalam keadaan seimbang dengan es dan jenuhnya. f. Intensitas cahaya Satuan intensitas cahaya adalah “kendela” (disingkat Cd) Definisi : satu candela adalah intensitas cahaya suatu sumber cahaya yang memancarkan radiasi monokromatik pada frekuensi 540 x 1012 hertz dengan intensitas radiasi sebesar 1/683 watt per steradian dalam arah tersebut (CGPm ke-16, 1979) 



Besaran Turunan Besaran turunan adalah besaran yang didapat dari penggabungan besaran-besaran pokok. Contoh besaran turunan.



C. Satuan Satuan adalah suatu pembanding dalam pengukuran atau membandingkan besaran dengan yang lain yang dipakai oleh patokan. Satuan merupakan salah satu komponen besaran yang menjadi standar dari suatu besaran. Adanya berbagai macam satuan untuk besaran yang sama akan menimbulkan kesulitan. Kalian harus melakukan penyesuaian-penyesuaian tertentu untuk memecahkan persoalan yang ada. 9



Dengan adanya kesulitan tersebut, para ahli sepakat untuk menggunakan satu sistem satuan, yaitu menggunakan satuan standar Sistem Internasional, disebut Systeme Internationale d’Unites (SI). Satuan Internasional adalah satuan yang diakui penggunaannya secara internasional serta memiliki standar yang sudah baku. Satuan ini dibuat untuk menghindari kesalahpahaman yang timbul dalam bidang ilmiah karena adanya perbedaan satuan yang digunakan. Pada awalnya, Sistem Internasional disebut sebagai Metre – Kilogram – Second (MKS). Selanjutnya pada Konferensi Berat dan Pengukuran Tahun 1948, tiga satuan yaitu newton (N), joule (J), dan watt (W) ditambahkan ke dalam SI. Akan tetapi, pada tahun 1960, tujuh Satuan Internasional dari besaran pokok telah ditetapkan yaitu meter, kilogram, sekon, ampere, kelvin, mol, dan kandela. Sistem MKS menggantikan sistem metrik, yaitu suatu sistem satuan desimal yang mengacu pada meter, gram yang didefinisikan sebagai massa satu sentimeter kubik air, dan detik. Sistem itu juga disebut sistem Centimeter – Gram – Second (CGS). Satuan dibedakan menjadi dua jenis, yaitu satuan tidak baku dan satuan baku. Standar satuan tidak baku tidak sama di setiap tempat, misalnya jengkal dan hasta. Sementara itu, standar satuan baku telah ditetapkan sama di setiap tempat.



No Besaran



MKS



CGS



1



Panjang



M



Cm



2



Massa



Kg



gram, ons, pounds



3



Waktu



Detik



menit, jam, hari



4



Gaya



Newton



Dyne



5



Energi



Joule



kalori, erg



6



Suhu



Kelvin



Celcius, Fahrenheit, Reamur



Sistem Satuan Internasional (SI) : Sistem satuan yang berlaku secara internasional (mendunia). Sistem Satuan Internasional (SI) di bagi menjadi dua, yaitu: a)



Sistem MKS : (Meter, kilogram, sekon, atau detik).



b)



Sistem CGS : (Sentimeter, gram, sekon, atau detik).



10



BAB III PENUTUP



1. Kesimpulan. a. Pengukuran adalah proses untuk memperoleh informasi suatu besaran fisis tertentu, misalnya seperti tekanan (p), suhu (T), tegangan (V), arus listrik (I), dan lain sebagainya. b. Macam-macam pengukuran.  Pengukuran panjang  Pengukuran massa  Pengukuran suhu  Pengukuran waktu c. Besaran adalah segala sesuatu yang dapat diukut, dihitung, memiliki nilai dan satuan. Besaran menyatakan sifat dari benda. Sifat ini dinyatakan dalam angka melalui hasil pengukuran d. Besaran dibagi menjadi 2 yaitu besaran pokok dan besaran turunan. Besaran pokok :  Panjang  Massa  Waktu suhu  Kuat arus  Intensitas  Cahaya (Integritas Cahaya)  Jumlah zat (Molekul Zat) Besaran Turunan.  Kecepatan  Massa jenis  Luas  Volume  Gaya  Energy e. Satuan adalah suatu pembanding dalam pengukuran atau membandingkan besaran dengan yang lain yang dipakai oleh patokan. Satuan merupakan salah satu komponen besaran yang menjadi standar dari suatu besaran. 2. Saran Semoga setelah membaca makalah ini para pembaca lebih memahami lagi apa itu Besaran, Satuan, dan Turunan. Dan makalah ini masih jauh dari kata sempurna untuk itu saya meminta kritik dan saran nya yang bersifat relevan.



11



DAFTAR PUSTAKA  Petunjuk praktikum. Fisika Dasar. Dirjen Dikti Depdiknas.  Jasa Kalibrasi, 2013, besaran dan satuan, 15 november 2013.  Eide Deneva, 2013. Macam-macam alat ukur dan fungsinya, 15 November 2013.



12