konsep pengukuran dasar
TRANSCRIPT
Laporan Praktikum Energi dan Elektrifikasi
KONSEP PENGUKURAN DASAR
Nama : Ulfa Triovanta
Nim : 1405106010033
Kelas : Kamis, 14.30 WIB
Asisten : Irwansyah
LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN EGROTRONIKA
JURUSAN TEKNIK PERTANIA
FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SYIAH KUALA
DARUSSALAM BANDA ACEH
2016
DAFTAR ISI
I. PENDAHULUAN..................................................................................
1.1 Latar Belakang................................................................................
1.2 Tujuan Praktikum...........................................................................
II. TINJAUAN PUSTAKA........................................................................
III. METODOLOGI PRAKTIKUM........................................................
3.1 Tempat dan Waktu.........................................................................
3.2 Alat dan Bahan................................................................................
3.3 Cara Kerja.......................................................................................
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN............................................................
4.1 Data Hasil Pengamatan..................................................................
4.2 Analisa Data.....................................................................................
4.3 Pembahasan.....................................................................................
V. PENUTUP..............................................................................................
5.1 Kesimpulan......................................................................................
5.2 Saran.................................................................................................
DAFTAR PUSTAKA.................................................................................
LAMPIRAN................................................................................................
I. PENDAHULUAN
I.1. Latar Belakang
Bila kita bahas mengenai sejarah sistem satuan internasional, pasti
akan berbicara tentang satuan-satuan pengukuran yang digunakan oleh beberapa
Negara yang ada di dunia. Awal mula diberlakukannya sistem satuan internasional
adalah pada tahun 1790. Dimana pemerintah Perancis menyampaikan pengarahan
kepada Akademi Ilmu pengetahuan Perancis untuk menggantikan semua system
yang telah ada. Pada mulanya satuan-satuan pengukuran hanya dinyatakan dengan
perasaan atau organ tubuh manusia, misalnya depah atau langkah kaki untuk alat
atau satuan pengukuran panjang.
Sebagai dasar pertama, para ilmuwan Perancis memutuskan bahwa
semua (system yang umum (universal) dari berat dan ukuran tidak harus
bergantung pada standar-standar acuan (referensi) yang dibuat oleh manusia,
tetapi sebaliknya didasarkan pada ukuran – ukuran permanen yang diberikan oleh
alam. Sebagai dasar kedua, mereka memutuskan bahwa semua satuan-satuan
lainnya akan dijabarkan (diturunkan) dari ketiga satuan dasar yang telah
disebutkan tersebut yaitu panjang, massa dan waktu. Selanjutnya, adalah prinsip
ketiga, mereka mengusulkan bahwa semua pengalian dan pengalian tambahan dari
satuan-satuan dasar adalah dalam system decimal, dan mereka merancang system
awalan-awalan yang kemudian digunakan sampai sekarang.
Pada tahun 1795 usulan akademi prancis ini dikabulkan dan
diperkenalkan sebagai system satuan metrik. System metrik ini tersebar secara
tepat kemana-mana dan akhirnya pada tahun 1875, tujuh belas Negara
menandatangani apa yang disebut perjanjian meter (metre convention) yang
membuat system satuan-satuan metrik menjadi system yang resmi. Walaupun
Inggris dan Amerika Serikat termasuk yang menandatangani perjanjian tersebut,
mereka hanya mengakuinya secara resmi dalam transaksi-transaksi internasional,
tetapi tidak menggunakan system metric tersebut untuk pemakaian di dalam
negeri.
Inggris pada waktu itu telah bekerja dengan suatu system satuan
listrik dan Asosiasi Pengembangan Ilmu pengetahuan Inggris (British Assosiation
for the Advancement of Science) telah menetapkan cm (centimeter) sebagai
satuan dasar untuk panjang dan gram sebagai satuan dasar untuk massa. Dari sini
mulai dikembangkan sistem satuan centimeter-gram-sekon atau satuan sistem
absolut CGS yang kemudian digunakan oleh seluruh fisikawan di dunia.
Kesukaran muncul sewaktu sistem CGS tersebut akan dikembangkan untuk
pengukuran-pengukuran listrik dan maknetik, sebab masih diperlukan paling
sedikit satu satuan lagi.
Kemudian pada tahun 1960 sebuah sistem yang lebih dimengerti
dan telah diterima sebelumnya pada tahun 1954, diakui dengan diadakannya
Konferensi Umum Berat dan Ukuran (Eleventh General Conference of Weights
and Measures) ke-11 yang menetapkan enam besaran pokok yaitu Panjang
(meter), Massa (kilogram), Waktu (detik), Arus Listrik (Ampere), Temperatur
(Kelvin), dan Intensitas cahaya (Candela) dengan nama Sistem Internasional, SI.
Kemudian pada tahun 1971, diadakan lagi konferensi Umum Berat
dan Ukuran ke-14 (1971) untuk menetapkan tujuh besaran pokok yaitu Panjang
(meter), Massa (kilogram), Waktu (detik), Arus Listrik (Ampere), Temperatur
(Kelvin), Intensitas cahaya (Candela) dan Jumlah zat (mol) sebagai tambahan
satuan dasar yang ketujuh. Sebagai konsekuensinya, terdapat 7 besaran pokok
yang sekarang menjadi standar satuan internasional.
Dengan adanya satuan dasar dan satuan turunan dalam pengukuran,
terdapat beberapa jenis standar pengukuran yang dikelompokkan menurut fungsi
dan pemakaiannya, yaitu Standar lnternasional (International standards), Standar
Primer (Primary Standards), Standar Sekunder (Secondary Standards), dan
Standar Kerja (Working Standards).
1.2. Tujuan Praktikum
Adapun tujuan dari praktikum ini ialah untuk mengetahui
pengukuran dasar dan satuan internasional.
II. TINJAUAN PUSTAKA
Besaran fisika dapat dibagi dalam dua kategori, yaitu besaran
pokok dan besaran turunan. Satuan yang berkaitan dengan besaran-besaran ini
dinamakan satuan pokok dan satuan turunan. Besaran pokok merupakan besaran
yang satuannya telah ditetapkan terlebih dahulu. Beberapa standar satuan yang
telah ditetapkan diantaranya adalah satuan panjang, massa, waktu, arus listrik,
suhu, jumlah zat, dan intensitas cahaya. Besaran fisika yang lain dapat
didefinisikan berdasarkan 7 besaran pokok tersebut. Jadi, besaran turunan adalah
besaran yang diturunkan dari besaran pokok. Contoh besaran turunan yaitu
volume, massa jenis, dan kelajuan (Ruwanto,2006).
Sistem Internasional (Systeme International), disingkat SI, adalah
sistem yang dikembangkan oleh General Conference on weights and Measures
dan dipergunakan oleh hampir semua negara industri di dunia. Sistem ini
berdasarkan sistem mksa (meter-kilogram-sekon-ampere). Meter (m) adalah
satuan panjang yang setara dengan jarak perjalanan cahaya dalan ruang hampa
selama 1/299.792.458 sekon. Kilogram (kg) adalah satuan massa yang setara
dengan massa dari prototipe kilogram internasional. Sekon (s) adalah lamanya
9.192.631.770 periode radiasi yang bersesuaian dengan transisi antara dua
tingkatan hyperfine dari keadaan dasar atom cesium 133. Ampere (A) adalah arus
konstan yang jika dipertahankan dalam dua penghantar sejajar lurus dengan
panjang tak terbatas, penampang melintang melingkar diabaikan dan ditempatkan
berjauhan 1 meter dalam ruang hampa, akan menghasilkan sebuah gaya sebesar 2
x 10-7 newton per meter di antara dua penghantar tersebut ( Young dan Roger,
2003).
Dimensi suatu besaran adalah cara besaran itu tersusun oleh
besaran-besaran pokok. Analisis dimensional dapat kita gunkan untuk mengetahui
besaran-besaran turunan yang mempunyai besaran yang sama, serta untuk
menganalisis benar atau tidak suatu persamaan atau rumus. Dimensi besaran
pokok ditulis dalam bentuk huruf kapital tertentu dengan tiap huruf diberi kurung
persegi (Utomo, 2007).
III. METODOLOGI PRAKTIKUM
3.1. Tempat dan waktu
Adapun praktikum tentang Konsep Pengukuran Dasar dilaksanakan
di Laboratorium Instrumentasi dan Egrotronika Jurusan Teknik Pertanian Fakultas
Pertanian Universitas Syiah Kuala Darussalam Banda Aceh pada hari Kamis, 7
April 2016 pukul 14.30 WIB.
3.2. Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang dipergunakan pada praktikum ini adalah alat
tulis.
3.3. Cara Kerja
Selesai
Konsep dasar pengukuran
Dijelaskan oleh asisteneh asisten
Dilakukan respon untuk praktikan
Dibahas laporan oleh asisten
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Data Hasil Pengamatan
Terlampir
4.2. Analisa Data
Berdasarkan hasil pengamatan pada praktikum, maka didapatkan
data sebagai berikut:
Tabel 1. Faktor Pengali
No Faktor Pengali Nama Simbol
1. 10-18 Atto a
2. 10 -15 Femto f
3. 10 -12 Piko p
4. 10 -9 Nano n
5. 10 -6 Mikro m
6. 10 -3 Milli m
7. 10 3 Kilo K
8. 10 6 Mega M
9. 10 9 Giga G
10. 10 12 Tera T
Tabel 2. Besaran Pokok
BesaranSatuan
Nama Simbol Dimensi
Panjang Meter m [L]
Massa Kilogram Kg [M]
Waktu Sekon s [T]
Kuat Arus Ampere A [I]
Suhu Kelvin K [q]
Intensitas Cahaya Candela Cd [J]
Jumlah Zat mol mol [N]
Tabel 3. Besaran Turunan
BesaranSatuan
Nama Simbol Dimensi
Luas Meter persegi M2 [L]2
Volume Meter kubik M3 [L]3
Kecepatan Meter persekon m/s [L][T]-1
PercepatanMeter persekon
kuadratm/s2 [L][T]-2
Massa JenisKilogram per
meter kubikKg/m3 [M][L]-2
Gaya Newton N [M][L][T]-2
Tekanan Pascal Pa [M][L]-1[T]-2
Energi dan Usaha Joule J [M][L]2[T]-2
Daya Watt W [M][L]2[T]-3
Frekuensi Hertz Hz [T]-1
Muatan listrik Coulomb C [A][T]
Potensial listrik Volt V [M] [L]2[T]-3[A]
Hambatan listrik Ohm Ω [M] [L]2[T]-3[A]-2
kapasitansi Farad F [A]2[T]4[M][L]-2
Medan magnetik Tesla T [M] [T]-2[A]
Fluks magnetik Weber Wb [M] [L]2[T]-2[A]
induktansi Henry H [M] [L]2[T]-2[A]-2
Konversi dan Tetapan
Adapun beberapa konversi yang sering ditemukan dalam pengukuran
yaitu:
1 bar = 100,0 x 103 Pa
1 foot = 304,8 x 10−3 m
1 gram = 1,0 x 10−3 kg
1 hectare = 10,0 x 103 m2
1 horsepower (electric) = 746 W
1 hour = 3,6 x 103 s
1 inch = 25,4 x 10−3 m
1 kilowatt hour = 3,6 x 106 J
1 litre = 1,0 x 10−3 m3
1 mile (international) = 1,609344 x 103 m
1 millibar = 100,0 Pa
1 pound (avoirdupois) = 453,5924 x 10−3 kg
1 yard = 914,4 x 10−3 m
Sedangkan ketetapan-ketetapan yang sering digunakan dalam
pengukuran adalah:
Tabel 4. Nilai Konstanta
Nama Nilai Konstanta
kecepatan cahaya hampa udara
(c)
2,99792458 x 108 ms−1
permeabilitas ruang hampa (μo) 4π x 10−7=12,566370614...x 10−7Hm−1
permitivitas ruang hampa (εo) 1/(μoc2) = 8,854187817...x 10−12 Fm−1
konstanta gravitasi (G) 6,67259 x 10−11 m3 kg−1 s−2
konstanta Planck (h) 6,6260755 x 10−34 Js
konstanta Avogadro (NA) 6,0221367 x 1023 mol−1
konstanta Boltzmann (k) 1,380658 x 10−23 JK−1
konstanta Stefan−Boltzmann (σ) 5,67051 x 10−8 Wm−2 K−4
Phi (π) 3,14
Exponential constant (e) 2,718 281.....
Golden mean 1,618 033 988 749....
4.3. Pembahasan
Besaran dalam Fisika diartikan sebagai sesuatu yang dapat diukur.
Berat, massa, panjang, waktu, luas, dan volum merupakan sesuatu yang dapat
diukur, jadi semuanya dapat dikategorikan sebagai besaran fisika. Nilai dari suatu
besaran diperoleh dari kegiatan pengukuran. Pengukuran dapat dilakukan secara
langsung dan tidak langsung. Besaran-besaran yang nilainya hanya dapat
diperoleh melalui pengukuran langsung disebut besaran pokok. Sedangkan
besaran yang nilainya dapat diperoleh dari pengukuran baik secara langsung
maupun tidak langsung disebut besaran turunan.
Besaran pokok adalah besaran yang telah didefenisikan terlebih
dahulu dan tidak bergantung pada besaran lainnya. Untuk menyatakan nilai suatu
besaran diperlukan satuan. Karena sifat besaran pokok yang nilainya hanya dapat
diperoleh dari pengukuran secara langsung, satuan besaran pokok harus
ditetapkan terlebih dahulu. Sampai saat ini, dalam fisika dikenal ada 7 macam
besaran pokok, yaitu besaran panjang, massa, waktu, suhu, kuat arus listrik,
intensitas cahaya, dan jumlah zat (molekul).
Panjang adalah jarak antara dua titik di dalam ruang. Dalam
satuanSI satuan panjang adalah meter (m). Massa adalah jumlah materi yang
terkandung dalam suatu benda. Dalam SI satuan massa adalah kilogram (kg).
Waktu awalnya didefinisikan sebagai 1/86.400 waktu satu hari yang didasarkan
pada waktu perputaran bumi pada porosnya. Dalam SI satuan waktu adalah sekon
(s). Suhu adalah ukuran derajat panas atau dingin suatu benda. Dalam SI satuan
suhu adalah Kelvin (K). Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang
mengalir melalui titik dalam sirkuit listrik tiap satuan waktu. Dalam satuan SI
satuan kuat arus listrik adalah Ampere (A). Jumlah zat satuannya dalam SI adalah
molekul (mol). Satuan intensitas cahaya adalah candela (Cd)
Besaran turunan adalah besaran yang dapat diturunkan dari dua
atau lebih besaran pokok. Oleh karena itu, satuan besaran turunan merupakan
turunan dari satuan besaran pokok. Mengukur besaran turunan dapat dilakukan
dengan dua cara, yaitu pengukuran langsung dan tidak langsung (dihitung
menggunakan rumus). Untuk besaran-besaran turunan yang bentuknya tidak
teratur, seperti volum zat cair dan volum benda padat, nilainya diperoleh dari
pengukuran langsung. Sedangkan untuk besaran-besaran turunan yang bentuknya
teratur seperti luas persegi dan volum balok, nilainya dapat diperoleh melalui
hitungan menggunakan rumus (pengukuran tidak langsung).
Panjang adalah jarak antara dua titik di dalam ruang. Dalam
satuanSI satuan panjang adalah meter (m). Massa adalah jumlah materi yang
terkandung dalam suatu benda. Dalam SI satuan massa adalah kilogram (kg).
Waktu awalnya didefinisikan sebagai 1/86.400 waktu satu hari yang didasarkan
pada waktu perputaran bumi pada porosnya. Dalam SI satuan waktu adalah sekon
(s). Suhu adalah ukuran derajat panas atau dingin suatu benda. Dalam SI satuan
suhu adalah Kelvin (K). Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang
mengalir melalui titik dalam sirkuit listrik tiap satuan waktu. Dalam satuan SI
satuan kuat arus listrik adalah Ampere (A). Jumlah zat satuannya dalam SI adalah
molekul (mol). Satuan intensitas cahaya adalah candela (Cd).
V. PENUTUP
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan hasil dan pembahasan maka dapat disimpulkan
bahwa:
1. Besaran pokok tidak diturunkan dari besaran lain, tetapi sudah ditetapkan
dan mempunyai satuannya saendiri. Contohnya panjang, massa, waktu dan
sebagainya
2. Besaran turunan diturunkan dari besaran pokok. Contohnya luas, volume,
gaya, tekanan, dan sebagainya.
3. Syarat-syarat agar dapat dikatakan sebagai besaran yaitu mempunyai nilai,
bisa diukur, dan memiliki satuan.
5.2. Saran
Sebaiknya praktikum dilakukan tidak hanya membahas teori dan
materi, tetapi praktikan dapat melakuakan kerja seperti pengukuran dan konversi.
DAFTAR PUSTAKA
Utomo, P. 2007. Fisika Interaktif. Azka Press, Jakarta.
Ruwanto, B. 2006. Asas-Asas Fisika 1A. Yudhistira, Jakarta.
Young, H. D. dan Roger A. Freedman. Fisika Universitas. Erlangga, Jakarta.
LAMPIRAN