MATERI

BESARAN  DAN  SATUAN

1.1         Besaran Pokok

Dalam mempelajari fisika, kita sering dihadapkan dengan kegiatan-kegiatan mengamati, mengukur, mengolah/menganalisa data, dan membuat laporan percobaan, baik secara kuantitatif atau kualitatif. Kita pernah melakukan pengukuran, misalnya tinggi badan atau menimbang berat badan kita. Disini kita telah mengukur, yang artinya membandingkan suatu besaran dengan satuan.

Besaran-besaran di suatu daerah sering berbeda dengan daerah lain. Begitu juga dengan satuan, yang mempunyai perbedaan di satu daerah dengan daerah lain. Bahkan ada satuan yang sama tetapi alat ukurnya tidak sama. Misalnya jengkal, depa, hasta dan lain-lain.

Besaran yang disepakati oleh suatu badan yang disebut CGPM (la Conference Generale des Poids et Measures) di kota Paris, dengan tujuan menyamakan besaran-besaran dan satuannya. Besaran-besaran yang telah disepakati itu disebut besaran pokok sebanyak tujuh dan diberlakukan secara internasional,  seperti tertera pada tabel 1 – 1, berikut :

Tabel 1 – 1.     Tujuh besaran pokok dan dua besaran tambahan.

 







 

Besaran memiliki nilai yang didapat dari hasil pengukuran, ada dua cara :

1.  langsung

angka (nilai) hasil pengukuran yang didapat langsung tanpa operasional hitung.

2.  tak langsung

angka (nilai) hasil pengukuran yang didapat melalui operasional hitung.

Besaran yang didapat dari hasil perhitungan, nilainya sering sangat besar ataupun sangat kecil. Untuk itu perlu adanya faktor pengali agar lebih mudah menulis ataupun membacanya. Misalnya: daya yang dihasilkan oleh suatu pembangkit listrik adalah 54.000.000 watt. akan lebih mudah angka tersebut ditulis : 54 Mwatt (baca 54 megawat), . Mega artinya sejuta disingkat M (kapital). Akan tetapi dalam perhitungan  memiliki makna   dikali dengan 10⁶.

Sebagai contoh :

Panjang sebuah meja 112 cm. Konversikan besaran tersebut pada satuan berikut !!!

a.  = . . . . dm

b.  = . . . . dam

c.   = . . . . m

Alat Ukur

Alat ukur yang paling sederhana dan umum digunakan adalah mistar.

Pada mistar kita temukan dua skala, yaitu skala Utama (cm) dan skala terkecil (milimeter)

 

 JANGKA SORONG

Jangka sorong adalah alat ukur yang ketelitiannya dapat mencapai seperseratus milimeter. Terdiri dari dua bagian, bagian diam dan bagian bergerak. Pembacaan hasil pengukuran sangat bergantung pada keahlian dan ketelitian pengguna maupun alat. Sebagian keluaran terbaru sudah dilengkapi dengan display digital. Pada versi analog, umumnya tingkat ketelitian adalah 0.05mm untuk jangka sorang dibawah 30cm dan 0.01 untuk yang di atas 30cm.

Nonius

Banyak alat ukur dilengkapi dengan nonius. Alat bantu ini membuat alat ukur berkemampuan lebih besar, karena jarak antara dua garis skala bertetangga seolah-olah menjadi lebih kecil. Biasanya pembagiuan skala utama dan nonius adalah 9 - 10 bagian skala nonius

Selanjutnya marilah kita lihat hasil pengukuran lain dengan alat bantu nonius tersebut seperti yang ditunjukkan pad gambar. Skala 0 pada nonius tidak berimpit dengan salah satu angka pada skala alat ukur, melainkan terletak antara kedudukan 8.4 dan 8.5.

Dalam pengukuran ini kita yakin bahwa harga X yang diukur adalah lebih besar dari 8.4 tetapi lebih kecil dari 8.5. Berapakah harga X emnurut hasil pembacaan ini ? Cobalah anda perhatikan Gambar 2 lebih teliti lagi. Ternyata salah satu garis skala nonius yang berimpit dengan skala alat ukur yaitu skala ke-6 dari skala nonius. Dalam keadaan pengukuran semacam ini menunjukkan bahwa harga X yang diukur adalah 8.46.

Jangka sorong adalah alat ukur yang ketelitiannya dapat mencapai seperseratus milimeter. Terdiri dari dua bagian, bagian diam dan bagian bergerak. Pembacaan hasil pengukuran sangat bergantung pada keahlian dan ketelitian pengguna maupun alat.

Sebagian keluaran terbaru sudah dilengkapi dengan bacaan digital. Pada versi analog, umumnya tingkat ketelitian adalah 0.05mm untuk jangka sorang dibawah 30cm dan 0.01 untuk yang diatas 30cm.

Dan jangka sorong merupakan suatu alat pengukuran yang cepat dan relatif teliti untuk mengukur diameter dalam, luar dan dalam suatu tabung, yang memiliki bentuk seperti gambar 1 di bawah ini.

Kegunaan jangka sorong adalah:

- untuk mengukur suatu benda dari sisi luar dengan cara diapit;

- untuk mengukur sisi dalam suatu benda yang biasanya berupa lubang (pada pipa, maupun lainnya) dengan cara diulur;

- untuk mengukur kedalamanan celah/lubang pada suatu benda dengan cara "menancapkan/menusukkan" bagian pengukur. Bagian pengukur tidak terlihat pada gambar karena berada di sisi pemegang.

Adapun penggunaan jangka sorong tersebut, adalah sebagai berikut :

~ Mengukur Diameter Luar Benda

Cara mengukur diameter, lebar atau ketebalan benda:Putarlah pengunci ke kiri, buka rahang, masukkan benda ke rahang bawah jangka sorong, geser rahang agar rahang tepat pada benda, putar pengunci ke kanan.

~ Mengukur Diameter Dalam Benda

Cara mengukur diameter bagian dalam sebuah pipa atau tabung : Putarlah pengunci ke kiri, masukkan rahang atas ke dalam benda , geser agar rahang tepat pada benda, putar pengunci ke kanan.

~ Mengukur Kedalaman Benda

Cara mengukur kedalaman benda : Putarlah pengunci ke kiri, buka rahang sorong hingga ujung lancip menyentuh dasar tabung, putar pengunci ke kanan.

Cara pembacaan skala jangka sorong yaitu :

Mula-mula perhatikan skala nonius yang berimpit dengan salah satu skala utama. Hitunglah berapa skala hingga ke angka nol. Pada gambar, skala nonius yang berimpit dengan skala utama adalah 4 skala. Artinya angka tersebut 0,4 mm.

Selanjutnya perhatikan skala utama. Pada skala utama, setelah angka nol mundur ke belakang menunjukkan angka 4.7 cm. Sehingga diameter yang diukur sama dengan 4,7 cm + 0,4 mm = 4,74 cm.

Cara menentukan nilai skala Skala Utama :

baca posisi 0 dari skala Nonius dari cm sampai mm. Dari gambar di atas, terbaca 1,4 mm.
Cara menentukan nilai Skala Ninius :
baca skala Nonius yang berimpit (terdekat) dengan skala utama. Pada gambar di atas, terbaca 4 skala nonius.
Hasil Pengukuran dari gambar di atas adalah :
1,4 cm + 4 x 0,1 mm = 1,4 cm + 0.4 mm
1,4 cm + 0,04 cm = 1.44 cm
Jadi hasil pengukuran adalah : 1.44 cm

LIHAT TAMPILAN BERIKUT :

http://www.youtube.com/watch?v=hraBV0eFPZU&feature=related 

MIKROMETER SEKRUP 

Mikrometer adalah alat ukur yang dapat melihat dan mengukur benda dengan satuan ukur yang memiliki ketelitian 0.01 mm

Satu mikrometer adalah secara luas digunakan alat di dalam teknik mesin electro untuk mengukur ketebalan secara tepat dari blok-blok, luar dan garis tengah dari kerendahan dan batang-batang slot. Mikrometer ini banyak dipakai dalam metrology, studi dari pengukuran,

Pada bab ini akan membahas tentang : 1 Jenis 2 Membaca satu mikrometer sistem inci 3 Membaca satu mikrometer metrik 4 Membaca satu mikrometer vernier 5. Acuan

Mikrometer memiliki 3 jenis umum pengelompokan yang didasarkan pada aplikasi berikut :

• Mikrometer Luar Mikrometer luar digunakan untuk ukuran memasang kawat, lapisan-lapisan, blok-blok dan batang-batang. 
• Mikrometer dalam Mikrometer dalam digunakan untuk mengukur garis tengah dari lubang suatu benda 
• Mikrometer kedalaman Mikrometer kedalaman digunakan untuk mengukur kerendahan dari langkah-langkah dan slot-slot.

Satu mikrometer ditetapkan dengan menggunakan satu mekanisme sekrup titik nada.

Satu fitur yang menarik tambahan dari mikrometer-mikrometer adalah pemasukan satu tangkai menjadi bengkok yang terisi. Secara normal, orang bisa menggunakan keuntungan mekanis sekrup untuk menekan material, memberi satu pengukuran yang tidak akurat. Dengan cara memasang satu tangkai yang roda bergigi searah keinginan pada satu tenaga putaran

Bagaimana cara pengukuran dengan mikrometer?

Mikrometer terdiri atas skala diam dan skala bergerak.
Pertama, silakan lihat angka pada skala diam di sebelah kiri angka nol skala bergerak (misl angka A).
Kemudian, carilah angka pada skala bergerak yang berhimpit dengan garis skala diam (misal angka B).
Silakan jumlahkan A + (0,01xB)

Cara menggunakan mikrometer adalah seperti berikut ini:
1. Jepit benda yang akan diukur ketebalannya dengan rahang mikrometer sampai rapat benar.

2. Amati skala utama pada tuas mikrometer.

3. Pada contoh di atas, angka yang ditunjukkan pada skala utama adalah 0,1... serta ada kelebihan yang belum kita tahu. Untuk mengetahuinya, kita lihat skala pada ruas putar. Ruas putar tersebut mempunyai skala 25 satuan dimana satu putaran penuh setara dengan 1 ruas kecil pada skala utama.
Jadi, kelebihan yang belum diketahui tersebut adalah 0,025 + 0,024 = 0,049 mm

Diameter kabel    : 11 mm + 0,15 mm = 11,15 mm
Hasil pengukuran tersebut mengandung 4 angka penting
 
Sehingga tebal kertas tersebut adalah 0,149 mm.

LIHAT MACROMEDIA BERIKUT:

pengaruh warna benda terhadap daya serap kalor

Daya serap kalor oleh sebuah benda tergantung pada konduktifitas benda tersebut dan reflektifitasnya. Reflektifitas adalah kemampuan benda untuk memantulkan cahaya. Radiasi kalor pada hakikatnya adalah pancaran gelombang elektromagnetik. Cahaya pun juga merupakan pancaran gelombang elektromagnetik.

Benda-benda yang permukaannya mempunyai reflektifitas (daya pantul) yang tinggi maka benda tersebut tidak cepat panas. Sementara benda yang reflektifitasnya rendah akan cepat menyerap kalor.

Benda yang gelap mempunyai reflektifitas yang rendah.

1.2       Besaran Turunan
Besaran turunan adalah besaran yang diperoleh dari besaran-besaran pokok. Contoh : kelajuan, terbentuk dari besaran panjang (S) dan waktu (t). Sehingga secara matematik dapat dituliskan :  v = S / t ; dengan satuan m/s. Bila persamaan tersebut kita ubah secara matematik : S  =  v  . t    Apakah S merupakan besaran turunan ? Hal ini dapat kita tentukan melalui satuan ; dimana satuan besaran S = m/s . s = m ; maka satuan S adalah meter. Dalam hal ini bahwa S adalah besaran pokok, karena S memiliki satuan pokok atau satuan dasar.
Tabel Besaran-besaran turunan.