Alat-alat Pengukuran Praktikum Fisika Dasar

Alat-alat Pengukuran Praktikum Fisika Dasar

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pengukuran adalah suatu bagian penting dalam ilmu fisika. Dalam melakukan penelitian, pengukuran merupakan salah satu syarat yang tidak boleh ditinggalkan. Tidak hanya dalam ilmu fisika, pengukuran juga sangat penting dalam kehidupan sehari-hari. 

Aktivitas mengukur menjadi sesuatu yang sangat penting untuk selalu dilakukan dalam mempelajari berbagai fenomena yang sedang dipelajari.

Oleh karena itu praktikum pengukuran merupakan suatu bagian yang sangat penting dalam mempelajari fisika, karena sudah dapat diketahui betapa penting dibutuhkannya aktivitas pengukuran dalam ilmu fisika. Maka tidak ada alasan bagi para fisikawan bahkan mahasiswa untuk mengabaikannya dalam riset-riset mereka.


1.2 Tujuan Praktikum

Adapun tujuan praktikum ini dilaksanakan adalah untuk mengetahui alat, fungsi instrumennya serta kegunaan alat yang digunakan dalam penelitian.

Baca juga: Kadar Air dan Berat Jenis Kayu Sengon (Laporan Fisika Dasar)


II. TINJAUAN PUSTAKA

2.2 Landasan Teori Pengukuran

Pengukuran adalah proses untuk memperoleh informasi suatu  besaran fisis tertentu, misalnya seperti tekanan, suhu, tegangan, arus listirik, 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, arus listrik, hambatan kita dapat menggunakan alat multimeter, untuk mengetahui panjang suatu benda kita dapat menggunakan alat ukur mistar, dan lain sebagainya (Pandiangan, 2014).


2.2 Pengukuran Panjang

Dalam praktikum ini ada 2 alat ukur panjang yang digunakan adalah sebagai berikut :

1. Mistar

Sumber: https://bmdlaboratory.com/

Mistar atau penggaris adalah alat ukur panjang yang sering digunakan. Alat ukur ini memiliki skala terkecil 1 mm atau 0,1 cm. Mistar memiliki ketelitian pengukuran setengah dari skala terkecilnya yaitu 0,5 mm.


2. Jangka Sorong

Sumber: https://www.studiobelajar.com/

Jangka sorong terdiri dari dua bagian, yaitu rahang tetap dan geser (sorong). Skala panjang yang terdapat pada rahang tetap adalah skala utama, sedangkan skala pendek pada rahang geser adalah skala nonius atau vernier, diambil dari nama penemunya. 

Skala utama memiliki skala dalam cm dan mm. Sedangkan skala nonius memiliki panjang 9 mm dan dibagi 10 skala. Sehingga beda satu skala nonius dengan satu skala pada skala utama adalah 0,1 mm atau 0,01 cm. Jadi, skala terkecil pada jangka sorong adalah 0,1 mm atau 0,01 cm.


2.3 Pengukuran Massa

Dalam praktikum ini ada 2 alat ukur massa yang digunakan adalah sebagai berikut:

1. Neraca O'haus

Neraca O'haus
Sumber: https://rumushitung.com/

Fungsi neraca Ohaus adalah untuk mengukur massa benda atau logam dalam praktek laboratorium. Kapasitas beban yang ditimbang dengan menggunakan neraca ini adalah 311 gram. Batas ketelitian neraca Ohauss yaitu 0,1 gram.


2. Neraca Analitik

Neraca Analitik
Sumber: https://andarupm.co.id/

Timbangan atau neraca analitik adalah alat laboratorium yang digunakan untuk menimbang sejumlah bahan dalam ukuran miligram (sangat kecil bobotnya). Sebagai alat ukur masa, fungsi timbangan analitik (analytical balances) ini sangat membantu peneliti dalam mendapatkan sejumlah kecil takaran bahan kimia.


2.4 Pengukuran Suhu

Termometer air raksa
Sumber:https://www.bukalapak.com/

Dalam praktikum ini alat ukur suhu yang digunakan adalah termometer raksa. Termometer air raksa dalam gelas adalah termometer yang dibuat dari air raksa yang ditempatkan pada suatu tabung kaca. Tanda yang dikalibrasi pada tabung membuat temperatur dapat dibaca sesuai panjang air raksa di dalam gelas, bervariasi sesuai suhu. Untuk meningkatkan ketelitian, biasanya ada bohlam air raksa pada ujung termometer yang berisi sebagian besar air raksa; pemuaian dan penyempitan volume (Saptadi, 2014).


2.5. Standar Deviasi

Standar deviasi adalah nilai statistik yang dimanfaatkan untuk menentukan bagaimana sebaran data dalam sampel, serta seberapa dekat titik data individu ke mean atau rata-rata nilai sampel.  Sebuah standar deviasi dari kumpulan data sama dengan nol menandakan bahwa semua nilai dalam himpunan tersebut adalah sama. Sedangkan nilai deviasi yang lebih besar menunjukkan bahwa titik data individu jauh dari nilai rata-rata (Budiaji, 2019).

Standar Deviasi

2.6 Ketidakpastian Relatif

Ketidakpastian Relatif adalah ketidakpastian yang dibandingkan dengan hasil pengukuran. Hubungan hasil pengukurun terhadap KTP (ketidakpastian) yaitu: KTP relatif = Δx/x (Jemi et al., 2018).

Baca juga: Modulus Young (Laporan Fisika Dasar)


III. METODE PRAKTIKUM

3.1 Tempat dan Waktu

Adapun praktikum ini dilaksanakan di laboratorium THH (Teknologi Hasil Hutan) Jurusan kehutanan fakultas pertanian universitas Palangka Raya tanggal 16 April 2018 pukul 13.00-15.00 WIB.


3.2 Alat dan Bahan

Adapun alat dana bahan yang digunakan dalam praktikum ini  adalah penggaris, jangka sorong, neraca O'haus, neraca analitik, termometer, bola pingpong, balok kayu, kelereng, gelas, dan air.


3.3 Cara Kerja

Adapun cara kerja yang dilakukan dalam palaksanaan praktikum ini adalah:

a. Menggunakan alat ukur penggaris

  1. Mengukur balok kayu yaitu panjang, lebar, dan tinggi dengan penggaris sebanyak tiga kali.
  2. Mencatat hasil pengukuran kedalam sebuah tabel.
  3. Menghitung rata-rata, ketidakpastian, standar deviasi, dan KTP relatif.


b. Menggunakan alat ukur jangka sorong

  1. Mengukur balok kayu yaitu panjang, lebar, dan tinggi dengan jangka sorong sebanyak tiga kali.
  2. Memperhatikan skala utama dan skala terkecil dari jangka sorong.
  3. Menuliskan hasil pengukuran kedalam sebuah tabel.
  4. Menghitung dan menetukan rata-rata, ketidakpastian, standar deviasi, dan KTP relatif.


c. Menggunakan alat ukur neraca O'haus

  1. Meletakkan benda yang telah diberi tanda keatas timbangan.
  2. Mengetahui timbangan hingga pada posisi seimbang.
  3. Mencatat hasil penimbangan kedalam sebuah tabel.
  4. Menghitung dan menetukan rata-rata, ketidakpastian, standar deviasi, dan KTP relatif.


d. Menggunakan alat ukur neraca analitik

  1. Meletakkan benda yang telah diberi tanda keatas timbangan.
  2. Mengatur timbangan hingga pada posisi seimbang.
  3. Mencatat hasil penimbangan kedalam sebuah tabel.
  4. Menghitung dan menetukan rata-rata, ketidakpastian, standar deviasi, dan KTP relatif.


e. Menggunakan alat ukur termometer

  1. Mengambil gelas ukur yang berisi air.
  2. Mengukur suhu air menggunakan termometer dan mengukur suhu ruangan.
  3. Memperhatikan skala pada termometer .
  4. Mencatat hasil pengukuran.


IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pengukuran Menggunakan Alat Ukur Mistar

Pada pengukuran menggunakan alat mistar terhadap tiga jenis benda yaitu balok kayu, kubus kayu, dan balok bentuk L. Pengukuran benda diukur sebanyak tiga kali pengulangan setiap benda. Hasil pengukuran dituangkan dalam tabel dibawah ini sebagai berikut.

Pengukuran Menggunakan Alat Ukur Mistar

Dari tabel diatas pada bagian jenis benda balok kayu, kubus kayu, dan balok bentuk L mempunyai nilai ketidakpastian, standar deviasi, dan ketidakpastian relatif adalah adalah masing-masing nol. Hal ini disebabkan karena pada hasil pengukuran nilai panjang, lebar, dan tinggi pada ketiga jenis sebanyak tiga kali pengulangan masing-masing mempunyai nilai yang sama. 

Nilai yang sama dipengaruhi oleh bentuk benda, teskstur benda, dan tingkat ketelitian alat ukur mistar. Menurut Hikmah (2016) mistar memiliki ketelitian pengukuran setengah dari skala terkecilnya yaitu 0,5 mm, sehingga ada kemungkinan benda yang diukur secara berulang mempunyai nilai ukur yang sama.


4.2 Pengukuran Menggunakan Alat Ukur Jangka Sorong

Pada pengukuran menggunakan alat jangka sorong terhadap tiga jenis benda yaitu balok kayu, kubus kayu, dan balok bentuk L. Pengukuran benda diukur sebanyak tiga kali pengulangan setiap benda. Hasil pengukuran dituangkan dalam tabel dibawah ini sebagai berikut.

Pengukuran Menggunakan Alat Ukur Jangka Sorong

Dalam tabel diatas pada ketiga jenis benda mempunyai nilai ketidakpastian, standar deviasi, dan KTP relatif dituang dalam tabel dibawah ini.

nilai ketidakpastian, standar deviasi, dan KTP relatif Jangka sorong

Dari tabel diatas pada bagian jenis benda balok kayu, kubus kayu, dan balok bentuk L mempunyai nilai ketidakpastian, standar deviasi, dan ketidakpastian relatif dengan nilai yang berbeda-beda antar satu sama lain. Hal ini disebabkan karena pada hasil pengukuran nilai panjang, lebar, dan tinggi pada ketiga jenis benda sebanyak tiga kali pengulangan masing-masing mempunyai nilai yang berbeda. 

Nilai yang berbeda ini dipengaruhi oleh bentuk benda, tekstur benda, dan tingkat ketelitian alat ukur jangka sorong. Menurut Arief (2015) Jangka sorong mempunyai skala nonius dengan satu skala pada skala utama 0,1 mm atau 0,01 cm. Jadi, Skala terkecil pada jangka sorong adalah 0,01 mm atau 0,01 cm, sehingga mampu menyebabkan nilai yang berbeda pada setiap pengulangan.


4.3 Pengukuran Menggunakan Alat Ukur Neraca O'haus

Pada pengukuran menggunakan alat neraca O'haus terhadap tiga jenis benda yaitu kelereng, balok, dan pingpong. Pengukuran benda diukur sebanyak lima kali pengulangan setiap benda. Hasil pengukuran dituangkan dalam tabel dibawah ini sebagai berikut.

Pengukuran Menggunakan Alat Ukur Neraca O'haus

Dalam tabel diatas pada jenis benda pingpong dan kelereng mempunyai nilai ketidakpastian, standar deviasi, dan KTP relatif dituang dalam tabel dibawah ini.

nilai ketidakpastian, standar deviasi, dan KTP neraca o'haus

Dari tabel diatas pada bagian jenis benda pingpong, dan kelereng mempunyai nilai ketidakpastian, standar deviasi, dan ketidakpastian realatif dengan nilai yang berbeda antar satu sama lain. Hal ini disebabkan karena pada hasil pengukuran nilai berat pada kedua jenis sebanyak lima kali pengulangan masing-masing mempunyai nilai yang berbeda. 

Nilai yang berbeda ini dipengaruhi oleh bentuk benda, tekstur benda, dan tingkat ketelitian alat ukur neraca O'haus. Kapasitas beban yang ditimbang dengan menggunakan neraca ini adalah 311 gram, sehingga batas ketelitian neraca Ohauss yaitu 0,1 gram (Yandra et al., 2016).


4.4 Pengukuran Menggunakan Alat Ukur Analitik

Pada pengukuran menggunakan alat neraca analitik terhadap tiga jenis benda yaitu kelereng, balok, dan pingpong. Pengukuran benda diukur sebanyak lima kali pengulangan setiap benda. Hasil pengukuran dituangkan dalam tabel dibawah ini sebagai berikut.

Pengukuran Menggunakan Alat Ukur Analitik

Dalam tabel diatas pada jenis benda pingpong dan kelereng mempunyai nilai ketidakpastian, standar deviasi, dan KTP relatif dituang dalam tabel dibawah ini.

nilai ketidakpastian, standar deviasi, dan KTP relatif neraca analitik

Dari tabel diatas pada bagian jenis benda pingpong, dan kelereng mempunyai nilai ketidakpastian, standar deviasi, dan ketidakpastian realatif dengan nilai yang berbeda antar satu sama lain. Hal ini disebabkan karena pada hasil pengukuran nilai berat pada kedua jenis sebanyak lima kali pengulangan masing-masing mempunyai nilai yang berbeda. 

Nilai yang berbeda ini dipengaruhi oleh bentuk benda, tekstur benda, dan tingkat ketelitian alat ukur neraca analitik. Nilai kapasitas timbangan analitik lebih kecil dibangdingkan dengan timbangan O'haus hal ini disebabkan karena timbangan atau neraca analitik adalah timbangan yang digunakan untuk menimbang sejumlah bahan dalam ukuran miligram (Kristiantoro et al., 2016).


4.5 Pengukuran Menggunakan Alat Ukur Termometer

Pada hasil pengamatan yang dilakukan dalam pengukuran suhu ruangan dan suhu air di dalam gelas dicantumkan dalam tabel dibawah ini sebagai berikut.

Pengukuran Menggunakan Alat Ukur Termometer

Hasil pengukuran suhu di dalam ruangan lebih besar dibandingkan dengan hasil pengukuran suhu di dalam air. Hal ini disebabkan karena termometer dipengaruhi dengan tingkat kelembapan pada batas ukur 110 derajat Celsius dan skala terkecil 0 (Saptadi, 2014). Sehingga pada suhu diruangan memiliki tingkat kelembapan lebih rendah daripada suhu air.


V. PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Adapun kesimpulan dari pelaksanaan praktikum pengukuran dengan alat mekanis ini adalah.

  1. Jangka sorong memiliki skala nonius sehingga tingkat ketelitian jangka sorong lebih tinggi daripada mistar.
  2. Neraca analitik lebih sensitif dan tingkat ketelitian lebih tinggi dibandingkan neraca O'haus.
  3. Mistar dan jangka sorong digunakan untuk mengukur suatu benda dengan satuan panjang, neraca analitik dan neraca O'haus digunakan untuk mengukur suatu benda dengan satuan massa, dan termometer digunakan untuk mengukur suatu benda atau diluar benda dengan satuan suhu.


5.2 Saran

Adapun saran dari praktikum ini adalah dalam praktikum ini sudah melakukan tiga jenis alat ukur yaitu alat ukur panjang, alat ukur massa, dan alat ukur suhu. Ada baiknya untuk praktikum mengenai pengukuran menggunakan alat ukur kecepatan dan alat ukur lainnya.

Baca juga: Sifat Fisik Kayu


DAFTAR PUSTAKA

Arief, D. S. 2015. Kalibrasi Jangka Sorong Nonius (Vernier Calliper) Berdasarkan Standar JIS B 7507 Di Laboratorium Pengukuran Teknik Mesin Universitas Riau (Doctoral dissertation, Riau University).

Budiaji, W. 2019. Pendugaan Standar Deviasi Untuk Sampel Kecil Dalam Penelitian Pertanian.

Hikmah, N. 2016. Peningkatan hasil belajar matematika tentang penjumlahan dan pengurangan bilangan bulat melalui alat peraga mistar bilangan pada siswa kelas iv SDN 005 Samarinda Ulu. PENDAS MAHAKAM: Jurnal Pendidikan Dasar, 1(1), 80-85.

Kristiantoro, T., Idayanti, N., Sudrajat, N., Septiani, A., & Mulyadi, D. 2016. Ketidakpastian Pengukuran pada Karakteristik Material Magnet Permanen dengan Alat Ukur Permagraph. Jurnal Elektronika dan Telekomunikasi, 16(1), 1-6.

Pandiangan, D. 2014. Akurasi Metode Non-destruktif Menggunakan Near-Infrared (NIR) Spectrometer Terhadap Komponen Kualitas Hasil Mentimun (Cucumis sativus L.) Pada Stadia Kematangan yang Berbeda (Doctoral dissertation).

Saptadi, A. H. 2014. Perbandingan Akurasi Pengukuran Suhu dan Kelembaban Antara Sensor DHT11 dan DHT22. Jurnal Infotel, 6(2), 49-56.

Yandra, E. F., Lapanporo, B. P., & Jumarang, M. I. 2016. Rancang bangun timbangan digital berbasis sensor beban 5 Kg menggunakan mikrokontroler Atmega328. Positron, 6(1).


Salam Lestari,
Lamboris Pane

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel