Uraian Materi

Standar Kompetensi

1. Memahami prosedur ilmiah untuk mempelajari benda-benda alam dengan menggunakan peralatan

Kompetensi Dasar

1.1 Mendeskripsikan besaran pokok dan besaran turunan beserta satuannya

1.2 Mendeskripsikan pengertian suhu dan pengukurannya

1.3 Melakukan pengukuran dasar secara teliti dengan menggunakan alat ukur yang sesuai dan sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari.

——————————————————————-

A.Pengertian

Pengukuran merupakan kegiatan membandingkan suatu besaran yang diukur dengan alat ukur yang digunakan sebagai satuan.

B.Besaran Pokok dan Besaran Turunan

Besaran Pokok adalah besaran yang satuannya telah didefinisikan terlebih dahulu dan tidak dapat dijabarkan dari besaran lain.

Besaran yang dapat diukur dan memiliki satuan disebut besaran fisika. Misalnya panjang, massa, waktu, suhu dan lain-lain. Sedangkan besaran yang tidak dapat diukur dan tidak memiliki satuan, merupakan sesuatu yang tidak termasuk besaran fisika. Berdasarkan hasil konferensi umum tentang berat dan ukuran ke-14 tahun 1971 satuan dalam SI ditetapkan sebagai satuan besaran pokok di bawah ini.

No. Besaran Satuan Simbol
1. Panjang meter m
2. Massa Kilogram kg
3. Waktu Sekon s
4. Kuat arus listrik Ampere A
5. Suhu Kelvin K
6. Jumlah zat Mole M
7. Intensitas Cahaya Candela Cd

Besaran Turunan adalah besaran yang satuannya diperoleh/diturunkan dari satuan-satuan besaran pokok. Beberapa contoh besaran turunan diantaranya luas, volum, kecepatan, gaya dan massa jenis.

No. Besaran Satuan Simbol
1. Luas meter persegi m2
2. Volum meter kubik m3
3. Kecepatan meter per sekon m/s
4. Gaya newton N
5. Massa jenis kilogram per meter kubik kg/m3
6. Daya watt W
7. Usaha joule J

C.Satuan Pengukuran

1.Satuan Baku dan Satuan Tidak Baku

Pada zaman dahulu, suatu besaran diukur dengan menggunakan satuan yang berbeda-beda. Misalnya dalam pengukuran panjang, ada yang menggunakan satuan hasta, jengkal, kaki, atau langkah. Penggunaan satuan yang berbeda-beda itu menimbulkan perbedaan nilai hasil pengukuran, sehingga satuan-satuan tersebut tidak diakui secara internasional. Satuan yang tidak diakui secara internasional disebut Satuan tidak baku.

Agar hasil pengukuran antara seorang dengan yang lain bisa menunjukkan kesamaan, maka perlu adanya keseragaman dalam menggunakan satuan. Berarti, satuan yang digunakan harus bersifat baku. Satuan baku adalah satuan yang diakui secara internasional. Beberapa contoh satuan baku antara lain meter atau sentimeter untuk satuan panjang, kilogram atau gram untuk satuan massa, dan sekon (detik) untuk satuan waktu.

2.Satuan Internasional

Penggunaan satuan yang beraneka ragam dapat menimbulkan beberapa kesulitan. Kesulitan pertama, yaitu kesulitan dalam menentukan faktor konversi apabila ingin beralih dari suatu satuan ke satuan yang lain. Kesulitan kedua adalah memerlukan banyak alat ukur yang sesuai dengan satuan yang akan digunakan. Oleh karena itu, pada tahun 1960 suatu perjanjian internasional menerapkan sistem metrik sebagai sistem satuan internasional (SI). Sistem metrik menggunakan meter untuk satuan panjang, kilogram untuk satuan massa, dan sekon untuk satuan waktu.

Kelebihan satuan SI adalah kemudahan dalam pemakaiannya karena menggunakan sistem desimal (kelipatan 10) dan hanya ada satu satuan pokok untuk setiap besaran dengan penambahan awalan untuk satuan yang lebih besar atau lebih kecil. Misalnya 1 sentimeter sama dengan 0,01 meter atau 1 kilogram sama dengan 1000 gram. Untuk kemudahan mengkonversi (mengubah) dari suatu satuan ke satuan lain dapat menggunakan bantuan tangga konversi.

tangga konversi satuan panjang

tangga konversi satuan panjang

tangga konversi satuan massa

tangga konversi satuan massa

tangga konversi satuan volume

tangga konversi satuan volume

D.Standar dan Alat Ukur

1.Standar dan Alat Ukur Panjang

Satuan standar untuk panjang adalah meter. Satu meter sama dengan jarak yang ditempuh oleh cahaya dalam ruang hampa selama 1/299.792.458 sekon. Alat ukur yang digunakan untuk mengukur besaran panjang antara lain mistar, stik meter (meteran gulung), jangka sorong, mikrometer sekrup, dsb. Masing-masing alat ukur tersebut memiliki perbedaan dalam ketelitian mengukur panjang.

a.Mistar

Kamu pasti sering melihat bahkan menggunakan mistar.

mistar

Pada gambar mistar di atas, jarak antara dua garis tebal yang berdekatan sama dengan satu sentimeter, sedangkan jarak antara dua garis tipis yang berdekatan sama dengan satu milimeter. Jadi, apabila kamu perhatikan, setiap satu sentimeter terdapat 10 garis tipis atau 10 milimeter. Dengan demikian, mistar memiliki satuan terkecil 1mm atau 0,1 cm, sehingga ketelitian mistar adalah 1 mm atau 0,1 cm.

b.Jangka Sorong

Jangka sorong merupakan alat ukur panjang yang mempunyai ketelitian sebesar 0,1 mm. Jangka sorong memiliki dua skala, yaitu skala utama dan skala nonius. Kelebihan jangka sorong adalah dua bagian kaki pengukur, yaitu bagian yang cembung digunakan untuk pengukuran biasa, sedangkan bagian yang cekung ke dalam digunakan untuk mengukur diameter dalam sebuah benda, misalnya cincin.

jangka sorong

jangka sorong

Untuk lebih memahami cara kerja jangka sorong, coba perhatikan video berikut:


c.Mikrometer Sekrup

Mikrometer sekrup digunakan biasanya untuk mengukur ketebalan benda-benda yang sangat tipis atau benda yang kecil, misalnya untuk mengukur ketebalan lempengaluminium. Mikrometer sekrup memiliki dua skala, yaitu skala tetap dan skala putar. Ketelitian mikrometer sekrup mencapai 0,01 mm sehingga dapat mengukur benda-benda dengan ukuran yang sangat kecil.

mikrometer sekrup

mikrometer sekrup

Lihat video ini untuk mengetahui cara kerjanya.


2.Standar dan Alat Ukur Massa

Satuan standar untuk massa adalah kilogram. Satu kilogram sama didefinisikan sebagai massa dari suatu silinder yang dibuat dari campuran platina-iridium yang disebut kilogram standar. Alat ukur yang digunakan untuk mengukur besaran massa adalah neraca. Terdapat beberapa jenis neraca, antara lain sebagai berikut.

a.Neraca Pasar

Neraca pasar biasanya digunakan untuk menimbang berbagai kebutuhan pokok rumah tangga sehari-hari, seperti gula, minyak, ikan dan sayur-mayur. Neraca ini sering kita lihat di pasar-pasar. Neraca pasar memiliki dua sisi. Benda yang akan diketahui massanya diletakkan pada satu sisi dan anak timbangan yang telah diketahui massanya diletakkan pada sisi yang lain hingga terjadi keseimbangan. Jika keseimbangan telah terjadi, maka massa benda yang diukur sama dengan jumlah anak timbangan di sisi lain. Misalnya, massa benda akan ditimbang diletakkan pada sisi kiri dan sisi kanannya terdapat anak timbangan 0,5 kg dan 1 ons. Jika terjadi keseimbangan, maka massa benda itu adalah 0,5 kg + 1 ons = 0,5 kg +o,1 kg = 0,6 kg.

b.Neraca Lengan

neraca lengan

Neraca lengan ada dua macam yaitu neraca dua lengan dan neraca tiga lengan. Cara kerja neraca dua lengan sama dengan kerja neraca pasar. Sementara pada neraca tiga lengan, sebelum kamu melakukan penimbangan, penunjuk harus diletakkan pada posisi nol di sebelah kiri. Setelah benda diletakkan maka ketiga penunjuk digerakkan sampai pada posisi setimbang. Neraca tiga lengan mempunyai 3 lengan skala yang terdiri atas lengan yang setiap garis tebal yang bernilai 100 g, lengan yang kedua setiap garis tebal yang berdekatan bernilai 10 g, sedangkan lengan ketiga setiap garis tebal yang terdekat bernilai 1 g.

c.Neraca Elektronik

neraca elektronik

Neraca elektronik, sangat praktis dalam penggunaannya karena massa benda yang diukur akan secara otomatis langsung terbaca di layar. Dalam pengoperasiannya, neraca ini menggunakan tenaga listrik.

3.Standar dan Alat Ukur Waktu

Satuan standar untuk waktu adalah sekon atau detik. Semula satu sekon didefinisikan sebagai waktu yang lamanya 1/86.400 hari rata-rata perputaran bumi. Oleh karena dari tahun ke tahun waktu perputaran bumi berubah, maka standar waktu ini tidak lagi digunakan. Saat ini, satu sekon didefinisikan sebagai selang waktu yang diperlukan oleh atom cesium-133 untuk melakukan getaran sebanyak 9.192.631.770 kali. Alat ukur yang digunakan untuk mengukur besaran waktu antara lain sebagai berikut.

a.Arloji

Arloji pada umumnya memiliki tiga jarum, yaitu jarum jam, jarum menit, dan jarum detik. Jarum jam bergerak satu skala tiap jam, jarum menit bergerak satu skala tiap menit, dan jarum detik bergerak satu skala tiap detik. Satu jam sama dengan 60 menit dan 1 menit sama dengan 60 detik.

b.Stopwatch

Stopwatch digunakan untuk mengukur selang waktu suatu peristiwa berlangsung. Alat ini biasanya digunakan di dalam laboratorium dan dalam olahraga. Pengukuran selang waktu dengan stopwatch dilakukan dengan menghidupkan stopwatch pada saat memulai pengukuran dan menghentikan atau mematikannya pada saat mengakhiri pengukuran. Caranya adalah dengan menekan tombol yang tersedia pada stopwatch.

4.Standar dan Alat Ukur Suhu

Suhu merupakan derajat panas dinginnya suatu benda. Satuan standar yang digunakan untuk suhu adalah kelvin. Satuan lain untuk suhu yang sering digunakan di Indonesia adalah derajat celcius, sedangkan di Amerika dan Inggris pada umumnya menggunakan derajat Fahrenheit. Alat untuk mengukur suhu dinamakan thermometer. Oleh karena adanya perbedaan dalam menggunakan satuan suhu, maka diperlukan kesetaraan setiap thermometer terhadap thermometer lain dengan cara membandingkan tiap-tiap skala tersebut. Misalnya, untuk mengubah satuan kelvin menjadi derajat celcius atau sebaliknya berlaku hubungan:

toC = (t + 273)K atau tK = (t – 273)oC

E.Pengukuran Besaran Turunan

Saat ini sebagian besar besaran turunan sudah bisa diukursecara langsung, artinya sudah ada alat ukur yang bisa mengukurnya. Misalnya, tekanan udara diukur dengan barometer, gaya diukur dengan neraca newton, dan volum air diukur dengan gelas ukur.

Dalam pengukuran volum, terkadang kita menemukan benda-benda yang bentuknya tidak beraturan, misalnya batu. Untuk menentukan benda-benda yang bentuknya tidak beraturan dapat diukur secara langsung dengan menggunakan gelas ukur.

Mula-mula isilah gelas ukur dengan air yang telah diketahui volumenya, dimisalkan 30 mL. setelah itu, batu dimasukkan ke dalam gelas ukur. Setelah volume bertambah, catat hasil akhir pertambahan volumenya. Misalnya skala menunjukkan pada angka 40 mL setelah batu dimasukkan pada gelas ukur berisi 30 mL air. Besar volume batu dapat diukur dengan mencari selisih antara hasil akhir yaitu batu+air dikurangkan volume air saja. Dengan perhitungan 40 mL – 30 mL = 10 mL. Dari hasil ini dapat disimpulkan volume batu adalah sebesar 10 mL.

Kemudian, bagaimana mengukur luas papan tulis atau volume balok kayu? Benda-benda tersebut merupakan benda beraturan. Pengukuran benda-benda yang bentuknya bentuknya beraturan dilakukan secara tidak langsung dengan rumus matematika. Misalnya, dalam mengukur volume balok, terlebih dahulu kita ukur panjang, lebar dan tingginya dengan menggunakan alat ukur panjang, mistar ataupun meteran. Setelah itu, volumenya dapat dihitung dengan rumus:

Volume = panjang x lebar x tinggi

Sedangkan untuk perhitungan Luas permukaan suatu benda, dapat dihitung dengan rumus:

Luas = panjang x lebar

Untuk mencoba menguji pemahamanmu terhadap materi “Pengukuran” coba kerjakan soal-soal ini!

Soal-soal EVALUASI Materi Pengukuran

 

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s