Macam-macam Alat Ukur: Pengukuran dalam Kerja Ilmiah - Fisika (Kelas 10)

Mengapa Pengukuran Penting

Setiap kali kita menimbang bahan makanan, melihat speedometer, membaca suhu tubuh, atau mengukur panjang meja, kita sedang melakukan pengukuran. Dalam fisika, pengukuran berarti membandingkan suatu besaran dengan satuan standar.

\text{hasil pengukuran} = \text{nilai ukur} \times \text{satuan}

Contohnya, jika panjang sebuah benda terbaca $8 \text{ cm}$ , maka $8$ adalah nilai ukur dan $\text{cm}$ adalah satuannya.

Alat ukur yang tepat membuat hasil pengukuran lebih berguna. Alat yang salah bisa membuat jawaban terlihat rapi, tetapi tetap tidak sesuai dengan benda yang diukur.

Eksplorasi Alat Ukur

Gunakan laboratorium kecil ini untuk membandingkan tiga alat ukur dasar. Putar modelnya, lalu perhatikan apa yang diukur, satuan yang muncul, dan cara membaca angkanya.

Laboratorium Alat Ukur

Pilih alat ukur untuk melihat hubungan antara besaran, benda yang diukur, dan hasil bacaannya.

Panjang balok

3,8 \text{ cm}

Alat ukur: Penggaris
Benda yang diukur: Balok kecil
Hasil bacaan: $3,8 \text{ cm}$

Memilih Alat Ukur

Sebelum mengukur, tanyakan dulu: besaran apa yang ingin dicari? Dari pertanyaan itu, alat ukur dan satuannya menjadi lebih jelas.

mermaid

SI adalah singkatan internasional dari Système international d’unités, yaitu Sistem Satuan Internasional. Sederhananya, SI adalah kesepakatan standar agar hasil pengukuran dari sekolah, laboratorium, dan negara berbeda dapat dibaca dengan cara yang sama.

Dalam SI, besaran pokok yang sering muncul di awal fisika antara lain panjang, massa, dan waktu. Satuan pokoknya adalah $\text{m}$ untuk panjang, $\text{kg}$ untuk massa, dan $\text{s}$ untuk waktu.

Membaca Hasil Pengukuran

Panjang

Saat membaca penggaris, jangan hanya melihat angka di ujung benda. Perhatikan juga posisi awal benda. Jika benda dimulai dari $0 \text{ cm}$ dan ujungnya berada di $8 \text{ cm}$ , hasilnya:

\begin{aligned} \text{panjang benda} &= 8 \text{ cm} - 0 \text{ cm} \\ &= 8 \text{ cm} \end{aligned}

Jika benda dimulai dari $1 \text{ cm}$ dan ujungnya berada di $7 \text{ cm}$ , panjangnya bukan $7 \text{ cm}$ .

\begin{aligned} \text{panjang benda} &= 7 \text{ cm} - 1 \text{ cm} \\ &= 6 \text{ cm} \end{aligned}

Massa

Neraca digunakan untuk mengukur massa, yaitu banyaknya materi dalam suatu benda. Jika neraca menunjukkan $250 \text{ g}$ , maka massa benda tersebut adalah:

m = 250 \text{ g}

Pada laboratorium di atas, neraca dibuat sebagai neraca lengan sama. Benda berada di kiri, sedangkan anak timbangan acuan $250 \text{ g}$ berada di kanan. Jika massa benda lebih besar dari $250 \text{ g}$ , sisi benda turun. Jika massanya lebih kecil dari $250 \text{ g}$ , sisi anak timbangan turun. Jika keduanya sama, neraca berada pada keadaan seimbang.

\begin{aligned} \tau_\text{kiri} &= r m_\text{benda} g \\ \tau_\text{kanan} &= r m_\text{acuan} g \\ m_\text{benda} = m_\text{acuan} &\Rightarrow \tau_\text{kiri} = \tau_\text{kanan} \end{aligned}

Untuk penulisan SI penuh, massa dapat diubah ke kilogram.

\begin{aligned} 250 \text{ g} &= 250 \times 10^{-3} \text{ kg} \\ &= 0{,}25 \text{ kg} \end{aligned}

Waktu

Stopwatch digunakan ketika kita ingin mengukur durasi suatu kejadian. Jika bacaan stopwatch adalah $12{,}8 \text{ s}$ , artinya kejadian berlangsung selama $12{,}8$ sekon.

t = 12{,}8 \text{ s}

Contoh Alat Ukur di Sekitar Kita

Penggaris dan meteran membantu mengukur panjang meja, tinggi badan, atau jarak pendek.
Jangka sorong membantu mengukur diameter luar, diameter dalam, atau kedalaman benda kecil.
Mikrometer sekrup membantu mengukur ketebalan benda yang sangat kecil, seperti kawat tipis.
Neraca membantu mengukur massa benda.
Termometer membantu mengukur suhu.
Stopwatch membantu mengukur durasi kejadian.
Speedometer membantu mengukur kelajuan kendaraan.

Cek Pemahaman

Sebuah pensil diletakkan pada penggaris. Ujung kiri pensil berada di $2 \text{ cm}$ , sedangkan ujung kanannya berada di $15 \text{ cm}$ . Panjang pensil adalah:

\begin{aligned} \text{panjang pensil} &= 15 \text{ cm} - 2 \text{ cm} \\ &= 13 \text{ cm} \end{aligned}

Jadi, panjang pensil adalah $13 \text{ cm}$ .

Dari contoh pensil tadi, pola kerja pengukuran jadi terlihat: tentukan dulu besaran yang dicari, pilih alat yang sesuai, lalu tulis hasilnya bersama satuan. Kalau $3$ hal itu jelas, hasil pengukuran tidak hanya menjadi angka, tetapi bisa dibandingkan dan dipakai untuk kerja ilmiah berikutnya.