RUMUS & TEORI BESARAN, SATUAN, DAN PENGUKURAN

1. Besaran: sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka.2. Besaran terdiri dari:a. Besaran pokok besaran yang ditetapkan lebih dulu. {panjang (m), massa (kg), waktu (s), suhu (K), intensitas cahaya (candela), jumlah mol (mol), kuat arus (Ampere)}b. Besaran turunan besaran yang diturunkan dari besaran pokok. {luas (m2), volume (m3), gaya (Newton)}3. Satuan: pembanding dalam pengukuran.4. Satuan terdiri dari:a. Satuan SI (Sistem Internasional) satuan yang telah ditetapkan secara internasional. {meter, kilogram, sekon}b. Satuan baku satuan yang nilainya sama di seluruh dunia. {cm, gram, celcius}c. Satuan tidak baku satuan yang nilainya berbeda-beda antar negara-negara di dunia. {jengkal, hasta, kaki}5. Mengukur: membandingkan besaran yang diukur dengan besaran sejenis yang ditetapkan sebagai satuan.6. Tiga alat ukur panjang & ketelitiannya: mistar (1 mm), jangka sorong (0,1 mm), mikrometer sekrup (0,01 mm)

Jangka sorongMikrometer sekrup41 cm + 12 x 0,1 mm = 41 cm + 0,12 cm = 41,12 cm 1,5 mm + 5 x 0,01 mm = 1,5 + 0,05 = 1,55 mm

7. 7 besaran pokok beserta satuannya:a. panjang (m)b. massa (kg)c. waktu (sekon)d. suhu (Kelvin)e. jumlah zat (mol)f. intensitas cahaya (kandela)g. kuat arus (ampere)

PENGUKURAN, BESARAN, DAN SATUAN A. PENGUKURAN

Pengukuran adalah kegiatan mengukur besaran fisika dari sebuah obyek atau benda. Mengukur adalah membandingkan suatu besaran dengan satuan.Besaran adalah sesuatu yang dapat diukur dan mempunyai satuan.Satuan adalah pembanding dalam suatu pengukuran.

Contoh:Pak Abu mengukur panjang meja, hasilnya panjang meja Pak Abu adalah 7 jengkal.Besaran = panjang meja = panjangBesarnya = 7Satuannya = jengkal

Abdel mengukur tinggi badan Temon dengan meteran, hasilnya tinggi badan Temon adalah 172 cm.Besaran = tinggi badan = panjangBesarnya = 172Satuan = cm

1. Mengukur Panjang

Panjang satuan SI nya adalah meter (m). Satu meter didefinisikan sebagai jarak yang ditempuh cahaya dalam vakum selama sekon. Besaran panjang dapat diukur dengan menggunakan mistar, jangka sorong, mikrometer skrup, dan alat ukur panjang lainnya.

1.1 Mistar

Mistar adalah alat ukur panjang yang paling sering dipergunakan oleh para siswa. Selain sebagai alat ukur panjang, Mistar sering difungsikan sebagai penggaris. Mistar memiliki daya ukur maksimum bervariasi mulai dari 10 cm, 20 cm, 30 cm, 50 cm, sampai 100 cm.

Perhatikan cara mengukur panjang sebuah benda dengan Mistar seperti pada gambar berikut! Mistar di bawah ini memiliki skala terkecil cm = 0,1 cm = 1 mm.

Letakkan ujung sebelah kiri benda tepat berimpit dengan titik nol, dan perhatikan angka yang ditunjukkan skala mistar pada ujung sebelah kanan.

Hasil Pengukurannya adalah 6,3 + 0,05 = 6,35 cm

1.2 Jangka Sorong

Jangka Sorong adalah alat ukur panjang yang dapat dipergunakan untuk mengukur diameter sebuah bola, dalam dan diameter luar dari sebuah pipa, dengan batas ukur maksimum 15 cm. Jangka Sorong memiliki ketelitian mm = 0,1 mm = 0,01 cm

Perhatikan gambar benda yang sedang diukur diameternya!

Hasil Pengukurannya adalah = skala utama + (skala nonius x 0,1 mm)= 2,4 cm + (6 x 0,01 cm) = 2,4 cm + 0,06 cm= 2,46 cm

1.3 Mikrometer Skrup

Mikrometer Skrup adalah alat ukur panjang yang dapat dipergunakan untuk mengukur ketebalan plat, misalnya plat baja. Mikrometer sekrup lebih teliti dibandingkan jangka sorong. Ketelitiannya mm = 0,01 mm.

Skala utama = 1,50 mmSkala putar/nonius = 0,21 mmHasil pengukuran = 1,50 + 0,21 = 1,71 mm

2. Mengukur Massa

Massa adalah banyaknya zat yang terkandung di dalam suatu benda. Satuan SI-nya adalah kilogram (kg). Massa berbeda dengan berat. Berat adalah besarnya gaya yang dialmi benda akibat gaya tarik bumi pada benda tersebut. Satuan SI-nya Newton (N).

Besaran massa dapat diukur dengan menggunakan neraca. Neraca terdiri atas:a. Neraca Pasar atau timbanganb. Neraca elektronik atau digitalc. Neraca sama lengand. Neraca Ohaus

Contoh :Seorang siswa mengukur massa sebuah benda dengan menggunakan Neraca Ohaus seperti terlihat pada gambar berikut !

Massa benda tersebut adalah = 400g + 40g + 2,4g = 442,4 g

3. Mengukur Waktu

Waktu 1 sekon didefinisikan sebagai selang waktu dari 9 192 631 770 osilasi dari radiasi yang dihasilkan dalam atom cesium-133. Waktu satuan SI-nya adalah sekon (s).

Contoh alat ukur waktu:

Contoh:Seorang siswa mengukur waktu 20 kali ayunan sebuah Bandul Sederhana, Tepat ayunan ke duapuluh skala Stopwatch terlihat seperti gambar berikut !

Hasil pengukurannya adala: 25,5 sekon.

4. Mengukur Suhu

Benda memiliki tingkat panas yang berbeda-beda, dingin, hangat, dan panas. Untuk membedakan tingkat panas secara tepat diukur dengan termometer. Suhu satuan SI-nya adalah Kelvin (K).

Termometer ruang digital termometer raksaContoh:Seorang siswa mengukur suhu air dengan menggunakan Thermometer Celcius (oC). Skala Thermometer saat pengukuran terlihat seperti gambar berikut !

Suhu air adalah 24 oC

5. Mengukur Volume

Mengukur volume benda yang bentuknya tidak teratur dapat dilakukan dengan menggunakan gelas ukur. Perhatikan contoh berikut:

Gambar 1 : Gelas ukur diisi dengan air (skala terbaca 50 ml)Gambar 2 : Batu dimasukkan ke dalam gelas ukur (skala terbaca 100 ml)

Maka Volume batu = 100 ml 50 ml = 50 ml.

B. BESARAN

1. Besaran PokokBesara pokok adalah besaran yang telah didefinisikan terlebih dahulu. Dalam fisika hanya ada 7 (tujuh) besaran pokok, dan selebihnya adalah besaran turunan.

2. Besaran Turunan

Besaran turunan adalah besaran yang diturunkan dari besaran pokok. Selain 7 besaran pokok, dikategorikan ke dalam besaran turunan. Berikut adalah contoh besaran turukan berikut satuan SI-nya.

Selain besaran pokok dan turunan, besaran juga terdiri atas:a. Besaran Vektor, yaitu besaran fisikan yang memiliki nilai dan arah. Contohnyaperpindahan, kecepatan, gaya, berat, tekanan, dan lain-lain.b. Besaran Skalar, yaitu besaran fisika yang memiliki nilai saja. Contohnya massa, energi,waktu, daya, volume, dan lain-lain.

C. SATUAN

Satuan dibagi menjadi dua, yaitu:1. Satuan Baku, yaitu satuan yang hasil pengukurannya sama untuk setiap orang dan diakuisecara disetiap negara di dunia (international). Contohnya m, kg, s, liter, km, m3, ons,km/jam, dan lain-lain.2. Satuan tidak baku, yaitu satuan yang hasil pengukurannya tidak sama untuk setiap orangdan tidak diakui secara internasional. Contohnya hasta, jengkal, depa, kaki, dan lain-lain.

1. Mistar BajaMistar baja adalah alat ukur yang terbuat dari baja tahan karat. Permukaan dan bagian sisinya rata dan halus, di atasnya terdapat guratan-guratan ukuran, ada yang dalam satuan inchi, sentimeter dan ada pula yang gabungan inchi dan sentimeter/milimeter.Fungsi lain dari penggunaan mistar baja antara lain: - mengukur lebar - mengukur tebal serta, - memeriksa kerataan suatu permukaan benda kerja. Di samping itu mistar baja (steelrule) dapat dipergunakan untuk mengukur dan menentukan batas-batas ukuran juga biasa dipergunakan sebagal pertolongan menarik garis pada waktu menggambar pada permukaan benda pekerjaan. Setiap menarik. garis hanyadilakukan satu kali, lihat Gambar:

Mistar baja juga dapat digunakan untuk mengukur diameter luar secara kasar. Dalam pelaksanaannya harus dibantu dengan menggunakan alat ukur lain seperti jangka bengkok dan bagian diameter dalam diperlukan bantuan jangka kaki.2. Meteran LipatMeteran lipat ini biasanya terbuat dari bahan aluminium atau baja. Dilihat dari segi konstruksinya sebelumnya merupakan gabungan dan mistar baja dengan sambungan engsel pada setiap ujungnya. Mengingat kemungkinan ausnya engsel dan ketidaktirusan garis pengukuran sewaktu melakukan pengukuran, maka meteran lipat tidak akan memberikan hasil yang Iebih baik dibandingkan dengan pengukuran mistar baja biasa.3. Meteran GulungMal ukur ini dibuat dan pelat baja yang Iebih tipis dari ada mistar baja. Sifatnya lemas/lentur sehingga dapat digunakan untuk mengukur bagian-bagian yang cembung dan menyudut seperti: mengukur panjang, keliling bidang Iengkung (bundar). Sepanjang mistar ini terdapat ukuran-ukuran satuan inchi dan metrik. Meteran gulung dapat digunakan dari 1 meter sampai 30 meter. Pada ujungnya terdapat kait yang gunanya untuk mengait ujung benda kerja sehingga mendapat ukuran yang tepat. Penggunaan alat ukur ini tidak untuk pengukuran yang tepat sekali (presisi).

4. Jangka BengkokGuna jangka bengkok digunakan untuk mengukur tebal, lebar, panjang dan garis tengah benda bulat secara kasar. Alat ini terbuat dari baja perkakas dengan ujungnya dikeraskan. Bentuknya ada yang dilengkapi dengan mur penyetel dan ada pula yang tidak. Panjang kakinya, dalam inchi, merupakan ukuran jangka bengkok.

5. Jangka KakiJangka kaki digunakan antara lain untuk mengukur diameter lubang dan jarak sesuatu celah. Bentuk kakinya menghadap keluar dan panjang kakinya itulah ukuran jangka kaki dalam inchi. Hasil pengukuran yang diperoleh adalah ukuran kasar. Disebabkan ke dua kakinya itu mengeper bila menyentuh bidangbidang yang diukur, maka kita perlu banyak berlatih menggunakan jangka ini untuk memperhalus perasaan jari-jari. Dengan jari-jari yang tidak perasa kesalahan ukur mudah terjadi.

6. Mistar Geser ( Vernier Caliper )Alat ukur ini digunakan untuk mengukur diameter luar, diameter dalam, kedalaman lubang dan jarak anatara dua buah titik, yang membutuhkan ketelitian hingga 0,02 mm untuk satuan metrik, dan 0,001 inch untuk satuan inch.

Konstruksi jangka sorong tipe standar dijelaskan seperti di atas. Rahang pengukur dalam (a) akan sesuai pada lubang dan digunakan untuk mengukur dimensi dalam. Rahang pengunci luar (g) akan mencekam pada bagian luar dari suatu benda, digunakan untuk mengukur dimensi luar. Batang pengukur kedalaman (c) digunakan untuk menentukan ukuran kedalaman dari bagian benda yang dilakukan dengan menempelkan ujung batang pengukur utama pada permukaan lubang, sedangkan ujung batang pengukur kedalaman menempel pada dasar lubang. Batang pengukur kedalaman hanya dilengkapi pada jangka sorong dengan daerah pengukuran sampai dengan 300 mm. Jangka sorong dengan daerah pengukuran 600 mm dan 1000 mm tidak dilengkapi dengan batang pengukur kedalaman. Bagian alat pengukuran dalam letaknya terpisah dengan bagian alat pengukur luar. Ketika baut pengunci kendur, rahang bagian bawah akan bergerak bebas. Baut ini baru dikencangkan setelah dilakukan pengukuran pada benda. Baut pengunci final digunakan untuk mengunci rahang bagian bawah yang setelah dilakukan pengukuran, sehingga jangka sorong dapat dilepas dari benda yang diukur dan dapat dilihat hasilnya

tanpa ukurannya berubah akibat pelepasan tersebut. Ulir penyetelan halus digunakan untuk mengunci rahang secara presisi sehingga didapatkan hasil pengukuran dengan akurasi yang lebih tinggi.Tingkat ketelitian dari jangka sorong tergantung pada banyaknya pembagian pada skala vernier-nya. Pembagian ini umumnya sebanyak 10,50 atau 100 skala. Pembagian 10 skala akan menghasilkan 0,1 cm dibagi 10 = 0,01 cm. Sehingga jangka sorong itu akan memiliki tingkat ketelitian 0,01 cm.* Mistar geser dengan tingkat ketelitian 0,1 mmMistar geser dengan tingkat ketelitian 0,1 mm mempunyai selisih antara x dan n sebesar 0,1 mm. Besarnya x = 1 mm, sedangkan n dapat dicari dengan rumus : n = panjang skala (SU) dibagi dengan jumlah strip pada skala nonius atau skala vernier (SV). Mistar geser dengan ketelitian 0,1 mm mempunyai jumlah strip pada skala nonius sebanyak 10 strip (divisi). Dengan demikian n dapat dicari dengan cara sebagai berikut :n = 9 10 = 0,9 mmi = x n= 1 0,9 = 0,1 mmJadi tingkat ketelitian mistar geser (i) = 0,1 mm* Mistar geser dengan tingkat ketelitian 0,05 mmMistar geser dengan tingkat ketelitian 0,05 mm mempunyai selisih antara x dan n sebesar 0,1 mm. Besarnya x = 1 mm, sedangkan n dapat dicari dengan rumus : n = panjang skala utama (SU) dibagi dengan jumlah strip pada skala nonius atau skala vernier (SV). Mistar geser dengan ketelitian 0,05 mm mempunyai jumlah strip pada skala nonius sebanyak 20 strip (divisi). Dengan demikian n dapat dicari dengan cara sebagai berikut :n = 19 20 = 0,95 mmi = x n= 1 0,95= 0,05 mmJadi tingkat ketelitian mistar geser (i) = 0,05 mm* Mistar geser dengan tingkat ketelitian 0,02mmMistar geser dengan tingkat ketelitian 0,02 mm mempunyai selisih antara x dan n sebesar 0,02 mm. Besarnya x = 1 mm, sedangkan n dapat dicari dengan rumus : n = panjang skala utama (SU) dibagi dengan jumlah strip pada skala nonius atau skala vernier (SV). Mistar geser dengan ketelitian 0,02 mm mempunyai jumlah strip pada skala nonius sebanyak 50 strip (divisi).Dengan demikian n dapat dicari dengan cara sebagai berikut :n = 49 50 = 0,98 mmi = x n= 1 0,98= 0,02 mmJadi tingkat ketelitian mistar geser (i) = 0,02 mm* Mistar geser dengan tingkat ketelitian 1/128 inciMistar geser dengan tingkat ketelitian 1/128 inci, skala utamanya setiap i inci dibagi menjadi 16 bagian, berarti satu bagian skala utama (x) nilainya sama dengan 1/16 inci. Pada skala noniusnya dibagi dalam 8 bagian. Mistar geser dengan tingkat ketelitian 1/128 inci mempunyai selisih antara x dan n sebesar 1/128 inci. Besarnya x = 1/16 inci, sedangkan n dapat dicari dengan rumus : n = panjang skala utama (SU) dibagi dengan jumlah strip pada skala nonius atau skala vernier (SV). Panjang skala utama dihitung mulai garis nol sampai garis terakhir pada skala nonius yaitu : /16 inci.Dengan demikian n dapat dicari dengan cara sebagai berikut :n = 716 / 16 = 7 / 8 x 1 / 128 = 7/128i = x n= 1/16 7/128 = 8/128 7/128 = 1/128Jadi tingkat ketelitian mistar geser (i) = 1/128 inci* Mistar geser dengan tingkat ketelitian 0,001 inciMistar geser dengan tingkat ketelitian 1/1000 inci atau 0,001, skala utamanya setiap i inci dibagi menjadi 40 bagian, berarti satu bagian skala utama (x) nilainya = 1/40 inci atau 0,025 inci.Pada skala noniusnya dibagi dalam 25 bagian. Mistar geser dengan tingkat ketelitian 0,001 inci mempunyai selisih antara x dan n sebesar 0,001 inci. Besarnya x = 1/40 inci, sedangkan n dapat dicari dengan rumus : n = panjang skala utama (SU) dibagi dengan jumlah strip pada skala nonius atau skala vernier (SV). Panjang skala utama dihitung mulai garis nol sampai garis terakhir pada skala nonius yaitu : 1,225 inci. Dengan demikian n dapat dicari dengan cara sebagai berikut :n = 1,225 / 25 = 0,049 incii = x n= 0,050 - - 0,049 = 0,001 inciJadi tingkat ketelitian mistar geser (i) adalah : 0.001 inciCara membaca ukuran pada jangka sorong terdiri dari dua langkah, yaitu membaca skala utama dan membaca skala vernier. Angka pada skala utama yang digunakan adalah yang terletak di sebelah kiri angka 0 (nol) pada skala vernier. Pada gambar dibawah, skala utama menunjukkan angka 3,1 cm. Pembacaan skala vernier dilakukan dengan menentukan garis pada skala vernier yang paling tepat berimpit segaris dengan garis pada skala utama. Angka pada garis tersebut menunjukkan nilai pada skala vernier.Pada gambar dibawah, garis yang berimpit dengan skala utama adalah garis ke empat, yang menandakan nilai 0,4 mm atau 0,04 cm. Hasil pengukuran total adalahpenjumlahan skala utama dan skala vernier. Ukuran benda pada gambar 4 adalah 3,1 + 0,04 cm = 3,14 cm.

Cara Menggunakan mistar geserHasil pengukuran benda ukur dengan menggunakan mistar geser sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain :a. faktor si pengukurb. benda yang diukurc. pengaruh lingkungand. cara menggunakan alat ukur.Adapun cara penggunaan mistar geser anatara lain sebagai berikut : Bersihkan benda yang akan diukur dan alat ukur Periksa bahwa skala vernier bergerak dengan bebas, dan angka nol pada skalabertemu dengan tepat Pada waktu melakukan pengukuran, usahakan benda yang diukur sedekat mungkin dengan skala utama. Pengukuran di ujung rahang mistar geser menghasilkan pembacaan yang kurat akurat Tempatkan mistar geser tegak lurus dengan benda yang diukur

7. MikrometerMikrometer merupakan alat ukur linier langsung dengan tingkat ketelitian yang lebihtinggi hingga mencapai 0,001 mm. Ada 3 macam mikrometer yaitu : mikrometer dalam, mikrometer luar, dan mikrometer kedalaman.

a). Macam-macam Mikrometer(1). Mikrometer luar ( Outside Micrometer )Mikrometer luar digunakan untuk mengukur dimensi luar

(2). Mikrometer dalam ( Inside Micrometer )Mikrometer dalam digunakan untuk mengukur dimensi dalam

(3). Mikrometer kedalaman ( Dept Micrometer )Mikrometer kedalaman digunakan untuk mengukur kedalaman

b). Cara Membaca Skala Pengukuran Mikrometer(1). Mikrometer luar dengan tingkat ketelitian 0,01 mmJarak tiap strip diatas garis horisontal pada outer sleeve adalah 1 mm, dan jarak tiap strip diwah garis adalah 0,5 mm. Pada skala timble tiap strip nilainya 0,01 mm. Hasil pengukuran pada mikrometer adalah jumlah pembacaan ketiga skala tersebut.

(2). Mikrometer luar dengan tingkat ketelitian 0,001 mmJarak tiap strip diatas garis horisontal pada outer sleeve adalah 1 mm, dan jarak tiap strip diwah garis adalah 0,25 mm. Pada skala thimble tiap strip nilainya 0,01 mm dan pada skala vernier 0,001 mm. Hasil pengukuran pada mikrometer adalah jumlah pembacaan ketiga skala tersebut.

c). Cara Menyetel titik 0 (1). Apabila kesalahannya kurang dari 0,02 mm* Kuncilahlah spindle dengan lock clamp* Putar outer sleeve dengan kunci penyetelsampai tanda 0 pada thimble lurus dengangaris horisontal pada outer sleeve* Periksa kembali tanda 0 setelah penyetelan

(2). Apabila kesalahannya lebih dari 0,02 mm* Kuncilah spindle dengan lock clamp* Kendorkan ratchet stoper sampai thimblebebas* Luruskan tanda 0 thimble dengan garispada outer sleeve dan kencangkan kembalidengan ratchet stoper* Periksa kembali tanda 0 setelah penyetelan

Cara membaca skala pada mikrometer

Pertama-tama perhatikan bilangan bulat pada skala utama barrel, lalu perhatikan apakah terbaca skala setengah milimeter pada bagian atas skala utama (ada kalanya dibawah), dan akhirnya bacalah skala perseratusan pada lingkaran. Nilai ukuran dari gambar dibaca sbb :.-Skala utama = 10 x 1,00 mm = 10,00 mm.-Skala minor = 1 x 0,50 mm = 0,50 mm.-Skala pemutar = 16 x 0,01 mm = 0,16 mmNilai = 10,66 mmMelakukan teknik pengukurana) Mengukur diamter dalam dengan mikrometer dalam

Gambar 2.4. dalam

b) Mengukur diameter luar dengan micrometer dan jangka sorong

8. Dial Indikator ( Dial Dauge )Dial indikator digunakan untuk mengukur kebengkokan, run out, kekocakan, end play, back lash, kerataan, dengan tingkat ketelitian anatara 0,01 mm hingga 0,001 mm (tergantung tipe dial indikator).

Prinsip kerja jam ukur secara mekanis, dimana gerak linier sensor diubah menjadi gerak rotasi oleh jarum penunjuk pada piringan dengan perantaraan batangbergigi dan susunan roda gigi. Pegas koil berfungsi sebagai penekan batang bergigi hingga sensor selalu menekan ke bawah. Sedangkan pegas spiral berfungsi sebagai penekan sistem transmisi roda gigi sehingga permukaan gigi yang berpasangan selalu menekan pada sisi yang sama untuk kedua arah putaran (untuk menghindari backlash) yang mungkin terjadi karena profil gigi yang tidak sempurna atau sudah aus. Jam ukur juga dilengkapi dengan jewel untuk mengurangi gesekan pada dudukan poros roda gigi. Ketelitian dan kecermatan jam ukur berbeda beda ada yang kecermatannya 0,01 ; 0,02 ; 0,005 dan kapasitas ukurnya juga berbeda beda , misalnya : 20, 10, 5, 2, 1 mm . Untuk jam ukur dengan kapasitas besar, terdapat jam kecil dalam piringan yang besar dimana satu putaran jarum besar sama dengan tanda satu angka jam kecil. Pada piringan terdapat skala yang dilengkapi dengan tanda batas atas dan tanda batas bawah.Piringan skala dapat diputar untuk kalibrasi posisi nol.Dalam penggunaannya, dial indikator tidak dapat berdiri sendiri, sehingga memerlukan batang penyangga dan blok magnet.

Prosedur Penggunaan Dial Indikator(1) Posisi spindle dial indikator harus tegaklurus dengan permukaan yang diukur.(2) Garis imajinasi dari mata si pengukur kejarum penunjuk harus tegak lurus padapermukaan dial indikator pada saat sedangmembaca hasil pengukuran.(3) Dial indikator harus dipasang dengan telitipada batang penyangganya, artinya dialindikator tidak boleh goyang.(4) Putarlah outer ring dan stel pada posisinol. Gerakkan spindle ke atas dan ke bawah,kemudian periksalah bahwa jarum penunjukselalu kembali ke posisi nol setelah spindledibebaskan.(5) Usahakan dial indikator tidak sampai terjatuh, karena terdapat mekanisme pengubah yang presisi.(6) Jangan memberi oli atau grease diantara spindle dan tangkainya, karena akanmenghambat gerakan spindle.Melakukan teknik pengukuran

9. Kaliper dan PembagiKaliper digunakan untuk pengukuran kasar, baik untuk permukaan luar maupun dalam. Alat tidak mengukur secara langsung namun harus dicocokkan dengan penggaris atau alat ukur lainnya. Kaliper yang digunakan di bengkel adala jenis kaliper pegas terdiri dari dua kaki dengan pegas yang dilengkapi mur dan baut untuk mengencangkannya. Pembagi terdiri dari dari dua kaki yang lurus dengan ujung yang tajam dan keras. Alat ini dipakai untuk mentransfer dimensi, membuat lingkaran dan menggambar bagan. Ada dua tipe caliper gauge yaitu inside caliper dan outside caliper. Yang umum dopakai di otomotif adala inside caliper.

Dial calliper atau jangka kaki dengan pembacaan indikator, digunakan untuk mengukurlebar lubang atau celah, ketelitian alat ukur ini mencapai 0,025 mm. Kemampuan jarakukurnya bervariasi sesuai dengan nomor yang dikeluarkan pabrik, antara lain :No. 1 untuk jarak ukur antara 6~18 mmNo. 2 untuk jarak ukur antara 10~22 mmNo. 3 untuk jarak ukur antara 20~32 mmNo. 4 untuk jarak ukur antara 30~42 mmNo. 5 untuk jarak ukur antara 40~52 mmNo. 6 untuk jarak ukur antara 50~62 mmNo. 7 untuk jarak ukur antara 60~72 mmNo. 8 untuk jarak ukur antara 70~82 mmNo. 9 untuk jarak ukur antara 80~92 mmNo. 10 untuk jarak ukur antara 90~102 mmUntuk jarak ukur yang lebih panjang maka digunakan dial calliper yang mempunyaibatang geser seperti pada gambar berikut.

Dial calliper yang mempunyai batang geser ini mempunyai jarak ukur antara 55 sampaidengan 600 mm dengan ketelitian 0,01 mm.Metoda pengukuran :1. Ukur diameter dalam dengan vernier caliper. Misal hasil pengukuran 8,40 mm, selanjutnya set mikrometer ke angka mendekati hasil ukur vernier caliper dan kelipatan dari 0,5 mm yaitu 5,50 mm.2. Tempatkan kaki-kaki caliper diantara anvil dan spindle mikrometer. Gerakan caliper sampai mendapatkan angka terkecil. Kemudian set dial gauge ke 0.3. Tekan tombol caliper gauge dan masukan lug pada diameter dalam benda yang akan diukur dan bebaskan tombol. Gerakan caliper sampai didapat pembacaan terkecil. Jika pembacaan menunjukan 0,08 mm, berarti diameter dalam adalah 8,42 mm (8,50 0,08).

10. Cylinder GaugeAlat ukur ini digunakan untuk mengukur diameter silinder dengan ketelitian 0,01 mm, alat ini dilengkapi dengan mikrometer dan dial indikator.

Cara pemilihan replacement rod dan washer :- ukur diameter silinder dengan vernier caliper- Lihat angka dibelakang koma, apakah lebih besar atau lebih kecil dari 0,5 mm- Contoh ;Bila hasil pengukuran : 52,30 mm, pilih sbagai berikut :Replacement rod : 50 mmReplacement washer : 2 mmBila hasil pengukuran : 52,70 mm, pilih sebagai berikut :Replacement rod : 50 mmReplacement washer : 3 mm

Cara melakukan pengukuran seperti tampak pada gambar1. Ukur diameter silinder dengan vernier caliper. Pilih replacement rod dan washer yang sesuai, dan pasangkan pada silinder gauge. Bila hasil pengukuran diameter adalah 91,00 mm, gunakan replacement rod 90 mm dan replacement washer 1 mm.2. Set mikrometer pada 91 mm (seperti hasil ukur diatas), masukan replacement rod dan measuring point kedalam mikrometer dan dial gauge diset ke 03. Masukan cylinder gauge pada posisi diagonal kedalam silinder, geraka cylinder gauge sampai diperoleh hasil pembacaan terkecil. Bila hasil pembacaan adalah 0,08 mm sebelum 0, berarti diameter silinder adalah 0,08 mm lebih besar dari 91 mm. Karena itu diameter silinder adalah 90,08 mm (91,00 + 0,08)

11. Pengukur Celah (feeler gauges)Kaliper celah adalah alat ukur yang biasa digunakan untuk memeriksa jarak-jarak yang kecil atau ukuran celah-celah diantara dua permukaan. Karena daerah antara permukaan ini sangat sempit maka diperlukan alat ukur tak berskala yang dapat digunakan untuk menentukan ukuran tersebut. Alat ini dipakai secara luas dalam bidang pemesinan, fitting dan otomotif. Contoh penggunaannya adalah untuk menyetel pisau mesin frais atau memeriksa kelonggaran katup pada mesin. Kaliper celah dibuat dari baja yang lentur dan berkualitas tinggi. Tiap set terdiri dari 10 buah kaliper atau lebih, dijepit pada penjepit baja dengan pena yang berfungsi sebagai gantungan pada saat kaliper itu digunakan. Sebuah Kaliper celah yang berisi 10 kaliper masingmasing kalipernya mempunyai ukuran yang tertera pada tiap-tiap kaliper, dimulai dari ukuran 0,05; 0,10; 0,15; 0,20; 0,30; 0,40; 0,50; 0,60; 0,70; dan 0,80 milimeter. Ada juga kaliper celah dengan ukuran dalam inch. Ukuran terkecil dari kaliper celah adalah sekaligus menunjukkan tingkat ketelitian yang dapat dicapai dari alat ukur tersebut. Sehingga kaliper celah dengan ukuran kaliper terkecil 0,05 mm akan mempunyai ketelitian 0,05 mm. Kaliper-kaliper ini mempunyai panjang tiap kaliper kira-kira 100 mm dengan bentuk ujung yang bulat atau ada juga yang tirus pada sisi lebarnya.

Pengukuran celah dilakukan dengan memasukkan salah satu kaliper yang sesuai dengan celah yang di ukur. Jangan coba untuk memaksakan kaliper yang tidak sesuai atau terlalu sesak karena bisa menyebabkan kaliper bengkok dan mungkin akan terjadi perubahan bentuk yang tetap. Apabila kaliper terlalu tebal bisa dipilih kaliper lain dengan ukuran di bawahnya. Ketelitian pengukuran dapat diperoleh dengan menggabungkan beberapa kaliper. Apabila sebuah kaliper dapat masuk dengan longgar, coba ditambahkan dengan kaliper yang dengan ukuran terkecil. Kaliper-kaliper tersebut dapat ditambahkan sehingga didapatkan ukuran yang pas. Sehingga ukuran celah adalah jumlah dari ukuran kaliper yang dapat masuk dengan pas tersebut.PENGUKURAN03 Aug A. Besaran dan Satuan.Sebenarnya dalam kehidupan sehari-hari kita sering berhubungan dengan besaran dan satuan. Ketika menyebutkan tinggi badan seseorang 175 cm dan berat badannya 60 kg, maka kita sedang berhubungan dengan besaran panjang dan satuannya cm, dan besaran massa dengan satuan kg.Nah, apa itu besaran dan satuan? Besaran adalah sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka serta mempunyai satuan. Satuan adalah sesuatu yang digunakan untuk menyatakan hasil pengukuran, atau pembanding dalam suatu pengukuran tertentu.Ada banyak besaran fisika, oleh karena itu perlu dipilih beberapa besaran yang menjadibesaran dasardan besaran-besaran lain dapat diturunkan daripadanya.A.1 Besaran PokokBerdasarkan hasil-hasil pertemuan sebelumnya dan hasil-hasil panitia internasional, maka dalam Konferensi Umum mengenai Berat dan Ukuran ke-14 (1971) di Perancis, berhasil menetapkan tujuh besaran sebagai dasar (besaran pokok) seperti pada tabel 1.1. dan merupakan dasar bagi Sistem Satuan Internasional yang biasa disingkat SI (dari bahasa Perancis Le Systeme Internasional dUnites.)

Berdasarkan satuan-satuan di atas, jika kita akan menentukan jari-jari bumi (6,37 x 106m ) atau periode garputala (2,3 x 10-3s) maka akan di dapatkan bilangan-bilangan yang sangat besar atau sangat kecil. Agar bilangan-bilngan tersebut lebih sederhana maka dalam konferensi tersebut juga dianjurkan penggunaan awalan seperti tebel 1.2.

Jadi, jari-jari bumi seperti di atas dapat ditulis sebagai6,37 Mmdan periode garputala sebagai2,3 ms.A.2 Definisi Satuan Standar SI1. Satuan PanjangSatu meter adalah 1.650.763,73 kali panjang gelombang sinar merah jingga dalam vakum yang dipancarkan oleh isotop Krypton Kr86.2. Satuan MassaSatu kilogram standar adalah massa dari sebuah model silinder platina iridium yang aslinya disimpan di Lembaga Berat dan Ukuran International di Sevres. Standar sekunder dikirim ke berbagai negara dan massa-massa benda yang lainnya ditentukan dengan menggunakan teknik neraca berlengan sama.

3. Satuan waktuSatu sekon adalah waktu yang diperlukan oleh atom cesium (Cs 133) untuk melakukan getaran sebanyak 9.192.631.770 kali4. satuan suhuSatu kelvin adalah 1/273,16 suhu titik tripel air.5. Satuan kuat arus listrikSatu ampere adalah arus tetap yang dipertahankan untuk tetap mengalir pada dua batang penghantar sejajar dengan panjang tak terhingga dan dengan luas penampang yang dapat diabaikan dan dipisahkan sejauh satu meter dalam vakum, yang akan menghasilkan gaya sebesar 2 x 10-7N m-1.6. Satuan intensitas cahayaSatu candela adalah intesitas cahaya yang besarnya sama dengan intensitas sebuah sumber cahaya pada satu arah tertentu yang memancarkan radiasi monokhromatik dengan frekuensi 540 x 1012Hz dan memiliki intensitas pancaran pada arah tersebut sebesar 1/683 watt per steradian.7. Satuan jumlah zatSatu mol sama dengan jumlah zat yang mengandung satuan elementer sebanyak jumlah atom di dalam 0,012 kg karbon-12. Satuan elementer dapat berupa atom, molekul, ion, elektron, dll dan harus ditentukan.A.3 Besaran TurunanBesaran turunan adalah besaran yang satuannya merupakan gabungan dari satuan-satuan dasar (pokok).Contoh:- Luas ( m2)- Massa jenis ( kg/m3)- Kecepatan (m/s)Beberapa besaran turunan dapat dilihat pada tabel berikut!

Disamping besaran pokok dan besaran turunan, masih ada satuan besaran tambahan sebagai berikut:B.Alat Ukur Besaran Fisika

Fisika tidak bisa dilepaskan dari proses pengukuran berbagai besaran fisika dan alat ukur yang digunakan dalam fisika sedikit berbeda dengan alat ukur yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Hal ini dikarenakan dalam fisika membutuhkan tingkat ketelitian yang sangat tinggi.Berikut adalah beberapa alat ukur yang digunakan dalam proses pengukuran besaran fisika.1. Alat ukur panjangAlat ukur panjang terdiri dari beberapa jenis seperti meteran lipat (pita), mistar, jangka sorong, dan mikrometer dan masing-masing mempunyai tingkat ketelitian yang berbedaa. Mistar

Untuk mengukur benda yang panjangnya kurang dari 50 cm atau 100 cm. Tingkat ketelitiannya 0,5 mm ( x 1 cm) Satuan yang tercantum dalam mistar adalah cm, mm, serta inchi.Untuk mendapatkan hasil pengukuran yang tepat, maka sudut pengamatan harus tegak lurus dengan obyek dan mistar.Contoh pengukuran dengan mistar:

Panjang balok di atas adalah3,2 cmatau32 mm.b. Meteran lipat (pita pengukur)

Digunakan untuk megukur suatu obyek yang tidak bisa dilakukan dengan mistar, misalnya karena ukurannya terlalu panjang atau bentuknya tidak lurus. Mempunyai tingkat ketelitian sampai dengan 1 mm.c. Jangka sorong

Digunakan untuk mengetahui panjang bagian luar maupun bagian benda dengan sangat akurat / teliti Mempunyai tingkat ketelitian sampai dengan 0,1 mmJangka sorong seperti pada gambar di atas adalah jangka sorong yang skalanya mudah dibaca. Tetapi jangka sorong yang ada di laboratorium sekolah mempunyai cara pembacaan skala yang berbeda, dimana adaskala utamadanskala vernier/nonius.

Cara membaca skala:

Hasil pembacaan = 4,74 cmatau47,4 mmd. Mikrometer Sekrup

Digunakan untuk mengetahui ukuran panjang yang sangat kecil Mempunyai tingkat ketelitian sampai dengan 0,01 mm2. Alat Ukur MassaNeraca yang digunakan di laboratorium fisika pada umumnya berbeda neraca yang dijumpai dalam kehidupan sehari-hari.Berikut adalah beberapa contoh neraca berbagai bentuk.

Dan di bawah ini adalah contoh neraca yang sering ditemukan di laboratarium

Ada empat macam prinsip kerja neraca, yaitu: Prinsip kesetimbangan gaya gravitasi, contoh neraca sama lenga Prinsip kesetimbangan momen gaya, contoh neraca dacin Prinsip kesetimbangan gaya elastis, contoh neraca pegas untuk menimbang bahan-bahan ku Prinsip inersia (kelembaman), contoh neraca inersia3. Alat Ukur Waktu

Sebenarnya ada banyak alat ukur waktu yang tersedia, seperti jam tangan, jam dinding, jam bandul dan sebagainya. Namun yang sering digunakan di laboratorium adalahstopwatch.Ada banyak jenis stopwatch dengan berbagai ketelitian, mulai dari 1 detik, 1/10 detik, sampai 1/100 detik.Ada juga stopwatch digital dengan ketelitian yang sangat tinggi, misalnya fasilitas stopwatch di handphone.4. Alat Ukur Suhu (temperatur)Alat ukur suhu adalah termometer, dan ada banyak jenis termomter. Dilihat dari jenis skala ada tiga macam termomometer, yaitu Celcius, Fahrenheit, dan Reamur. Ditinjau dari bahan termometrik yang digunakan juga ada tiga jenis termometer, yaitu termometer gas, zat cair, dan zat padat (termokopel dan hambatan platina).

Video cara menggunakan termometer:5. Alat Ukur Massa jenisMassa jenis termasuk besaran turunan yaitu sama dengan massa dibagai volume benda. Oleh karena itu, untuk menentukan massa jenis sebuah benda kita perlu dua alat ukur, yaitu alat ukur massa (neraca) dan alat ukur volume (penggaris untuk benda yang teratur bentuknya atau gelas ukur).

Cara lain untuk mengukur volume benda adalah dengan memasukkan benda langsung ke dalam gelas ukur.Contoh:

Mula-mula air pada gelas ukur menunjuk skala pada 12,4 ml. Setelah sebuah benda dimasukkan pada gelas ukur, air menunjuk pada skala 20,2 ml.Jadi volume benda tersebut adalah 20,2 ml 12,4 ml atau7,8 ml