makalah alat ukur

BAB I

PENDAHULUAN

A.      Latar Belakang

Ilmu Fisika merupakan ilmu pengetahuan yang berlandaskan eksperimen, dimana eksperimen itu sendiri terbagi dalam beberapa tahapan, di antaranya pengamatan, pengukuran, menganalisis, dan membuat laporan hasil eksperimen. Dalam melakukan eksperimen diperlukan pengukuran dan alat yang digunakan di dalam pengukuran yang disebut alat ukur.

Banyak sekali alat ukur yang sudah diciptakan manusia baik yang tradisional maupun yang sudah menjadi produk teknologi modern. Salah satu contohnya adalah alat ukur besaran massa seperti neraca, mikrometer, avometer, jangkasorong, dan gelas ukur.

Sebelum memakai neraca, mikrometer, avometer, jangkasorong, dan gelas ukur didalam suatu eksperimen, hal pertama yang harus dipahami dalam suatu praktikum adalah prinsip kerja serta fungsi dari komponen-komponen yang terdapat pada neraca, mikrometer, avometer, jangkasorong, dan gelas ukur tersebut agar diperoleh data yang benar. Selain itu, untuk memperoleh data yang benar dan akurat di dalam suatu eksperimen diperlukan juga pengukuran dan penulisan hasil pengukuran dalam satuan yang benar serta keselamatan kerja dalam pengukuran menjadi poin yang patut diperhitungkan sehingga berbagai peristiwa kecelakaan yang terjadi di dalam melakukan eksperimen tidak perlu terjadi.

Oleh sebab itu, Pengetahuan alat merupakan salah satu faktor yang penting untuk mendukung kegiatan praktikum. Praktikan akan terampil dalam praktikum apabila mereka memiliki keterampilan melakukan pengukuran sesuai prosedur, membaca hasil ukur, menuliskan hasil pengukuran sesuai aturan yang berlaku, dan dapat melakukan kalibrasi alat ukur serta yang paling dasar praktikan mempunyai pengetahuan mengenai alat-alat praktikum yang meliputi nama alat, fungsi alat, komponen-komponen, dan prinsip kerja.

B.       Tujuan  Penulisan

Adapun tujuan penulisan makalah ini adalah sebagai berikut :

1.      Mengetahui jenis alat ukur massa dan cara kerjanya.

2.      Mengetahui jenis alat ukur panjang dan cara kerjanya.

3.      Mengetahui jenis alat ukur waktu dan cara kerjanya

4.      Mengetahui jenis alat ukur suhu dan cara kerjanya

BAB II

PEMBAHASAN

1.        Alat Ukur  Massa

a.      Neraca o’haus tiga lengan

 

Neraca Ohauss ini biasanya digunakan dalam praktek di laboratorium. Jadi sebaiknya Anda mempelajari lebih dalam mengenai neraca jenis ini. 

Neraca Ohauss memiliki batas ukur mencapai 311 gram dengan ketelitian 0,1 gram.

Pada neraca tiga lengan, lengan paling depan memuat angka satuan dan sepersepuluhan, lengan tengah memuat angka puluhan, dan lengan paling belakang memuat angka ratusan.

Cara menimbang dengan menggunakan neraca tiga lengan adalah sebagai berikut.

1.      Posisikan skala neraca pada posisi nol dengan menggeser penunjuk pada lengan depan dan belakang ke sisi kiri dan lingkaran skala diarahkan pada angka nol!

2.      Periksa bahwa neraca pada posisi setimbang!

3.      Letakkan benda yang akan diukur di tempat yang tersedia pada neraca!

4.      Geser ketiga penunjuk diurutkan dari penunjuk yang terdapat pada ratusan, puluhan, dan satuan sehingga tercapai keadaan setimbang!

5.      Bacalah massa benda dengan menjumlah nilai yang ditunjukkan oleh penunjuk ratusan, puluhan, satuan, dan sepersepuluhan!

b.      Neraca Digital

 

Neraca digital bekerja dengan elektronis menggunakan tenaga listrik. Pada umumnya menggunakan arus lemah dan indikatornya berbentuk angka digital yang tertera pada layar.

Neraca digital terbagi menjadi dua yaitu, Neraca digital umum dan Neraca digital analitik. Neraca digital umum Timbangan Digital biasanya digunakan disupermarket, kita mengenal timbangan digital sebagai alat ukur untuk satuan berat. Bagian-bagiannya :

- Layar Display

- Flat/tempat barang

- Tombol-tombol : Tombol angka, Tombol fungsi dan Tombol print/label total hasil

c.       Neraca Pegas

 

Neraca pegas dilengkapi dengan dua jenis skala, yaitu skala satuan besaran massa [kilogram] dan skla satuan besaran gaya [newton]. hal ini berart, neraca pegas dapat dipakai untuk mengukur massa dan berat benda.
Cara menggunakan neraca pegas
Benda yang akan diukur massanya, digantung pada pengait neraca. skala yang di tunjukan oleh penunjuk neraca, sama dangan nilai massa benda yang diukur. skala satuan besaran massa yang di tunjukan oleh penunjuk neraca adalah lima.berarti massa benda tersebut adalah lima kg.

d.      Neraca Dua Lengan

 

ada dua lengan dengan wadah kecil dari logam untuk menimbang. Lengan satu digunakan untuk meletakkan benda/logam yang akan ditimbang, lengan dua untuk meletakkann bobot timbangan. jadi neraca ini masi memerlukan pemberat untuk ukuran timbangannya.

Cara menggunakan neraca ohaus dua lengan sama seperti menggunakan timbangan biasa. Yang perlu diperhatikan adalah memastikan bahwa timbangan dalam posisi seimbang sebelum dilakuan pengukura massa.

2.        Alat Ukur Panjang

a.      Mistar

 

Mistar adalah sebuah alat pengukur dan alat bantu gambar untuk menggambar garis lurus. Terdapat berbagai macam mistar, dari mulai yang lurus sampai yang berbentuk segitiga (biasanya segitiga siku-siku sama kaki dan segitiga siku-siku 30°–60°). Mistar dapat terbuat dari plastik, logam, berbentuk pita dan sebagainya. Juga terdapat mistar yang dapat dilipat.

Tingkat ketelitiannya

Skala terkecil dari mistar adalah 1 mm (0,1 cm) dan ketelitiannya setengah skala terkecil 0, 5 mm (0,05 cm).

Cara menggunakan atau membacanya

Pembacaan skala pada mistar dilakukan dengan kedudukan mata pengamat tegak lurus dengan skala mistar yang dibaca.

b.      Jangka Sorong digital

 

Merupakan jangka sorong jenis ini jarang kita temui di sekolah sekolah apada umumnya. Tidak semua sekolah memiliki jangka sorong jenis digital ini. Jangka ini dilengkapi ukuran digital untuk mengukur suatu benda. Pengukuran dengan jangka sorong digital dapat berjalan secara otomatis, akan muncul angka yang menunjukkan panjang suatu benda secara otomatis pada bagian digital jika kita mengukur suatu benda.

Cara Penggunaan:

-          Pengukuran dilakukan dengan menggeser-geser rahang sorong

-          Sampai memperoleh posisi yang sesuai.

c.       Jangka sorong Analog

 

Jangka sorong adalah alat yang digunakan untuk mengukur panjang, tebal, kedalaman lubang, dan diameter luar maupun diameter dalam suatu benda dengan batas ketelitian 0,1 mm. Jangka sorong mempunyai dua rahang, yaitu rahang tetap dan rahang sorong. 

                 

Cara Penggunaan:

·         Pengukuran dilakukan dengan menggeser-geser rahang sorong

·         Setelah memperoleh posisi yang sesuai, lalu amati angka pada skala utama yang  berdeketan dengan angka nol pada skala nonius

·         Lalu perhatikan garis pada skala nonius yang berimpit dengan salah satu garis pada skala utama, hasil pembacaan hasilnya = skala utama + skala nonius.

d.      Mikrometer Scrup

 

Mikrometer sekrup merupakan alat ukur ketebalan benda yang relatif tipis, misalnya kertas, seng, dan karbon. Mikrometer sekrup merupakan alat pengukur panjang yang memiliki ketelitian tinggi. Pada mikrometer sekrup terdapat dua macam skala, yaitu skala tetap dan skala putar (nonius).

a.       Skala tetap (skala utama) terbagi dalam satuan milimeter (mm). Skala ini terdapat pada laras dan terbagi menjadi dua skala, yaitu skala atas dan skala bawah.

b.      Skala putar (skala nonius) Skala putar terdapat pada besi penutup laras yang dapat berputar dan dapat bergeser ke depan atau ke belakang. Skala ini terbagi menjadi 50 skala atau bagian ruas yang sama. Satu putaran pada skala ini menyebabkan skala utama bergeser 0,5 mm. Jadi, satu skala pada skala putar mempunyai ukuran: 1/50 .0,5 mm = 0,01 mm.

Cara Penggunaan:

·         Putar bidal (pemutar besar) berlawanan arah jarum jam sehingga ruang antara rahang tetap dengan rahang geser cukup untuk menempatkan benda yang akan diukur.

·         Letakkan benda yang akan diukur diantara rahang tetap dan rahang geser.

·         Lalu putar bidal (pemutar besar) searah jarum jam sehingga benda yang diukur terjepit oleh rahang tetap dan rahang geser.

·         Putar pemutar kecil (roda bergerigi) searah jarum jam sehingga skala nonius pada pemutar besar tidak bergeser lagi.

·         Lihat hasil pengukuan yang diperoleh.

Untuk mengetahui hasil pengukuran menggunakan mikrometer sekrup dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut :

·         Tentukan nilai skala utama yang terdekat dengan selubung silinder (bidal) dari rahang geser (atau skala utama yang berada tepat didepan/berimpit dengan selubung silinder luar rahang geser)

·         Tentukan nilai skala nonius yang yang berimpit dengan garis mendatar pada skala utama

·         Hasil pengukuran dinyatakan dengan persamaan : Hasil = Skala Utama + (skala nonius yang berimpit x 0,01 mm)

·         Hasil = Skala Utama + (Skala Nonius yang berimpit x 0,01 mm)

e.       Spherometer

 

Metode memakai spherometer :

·         Mengkalibrasi alat, yaitu spherometer diletakkan di tempat (alas) yang rata dan pemutar keping skala datar diputar sampai ujung kaki bergerak menyentuh alas dan skala nol pada nonius tepat berimpit dengan skala nol pada skala utama. Kemudian putar pemutar hingga terdengar bunyi klik 1 kali.

·         Jika memakai alas dari kaca plan parallel, maka pada saat bayangan ujung kaki bergerak berhimpit dengan ujung kaki itu menandakan bahwa ujung kaki tersebut sudah tepat menyinggung/ menyentuh alas jika tidak memakai kaca plan parallel, maka pada saat pemutar diputar ternyata kaki spherometer akan ikut berputar berarti ujung kaki bergerak sudah menyentuh alas.

·         Sekrup pemutar diputar sehingga jarak antara ujung pemutar dengan alas dapat ditempati oleh benda yang mau diukur tebal atau kelengkungannya.

·         Benda yang akan diukur tebal atau kelengkungannya diletakkan di antara alas dan ujung pemutar.

·         Sekrup pemutar diputar sampai ujung pemutar tepat menyentuh permukaan benda yang diukur.

·         Hitung skala yang ditunjukkan oleh skala utama dan skala nonius sehingga didapatkan h :

h_n = (SU_n x 1 mm) + (SN_n x 0,002 mm)

f.       Meteran

Berfungsi untuk mengukur jarak atau panjang. Meteran juga berguna untuk mengukur sudut, membuat sudut siku-siku, dan juga dapat dipakai untuk membuat lingkaran. Pada ujung pita dilengkapi dengan pengait dan diberi magnet agar lebih mudah ketika sedang melakukan pengukuran, dan pita tidak lepas ketika mengukur.

Cara Menggunakan/Mengukur

Cara pemakaian / pengukurannya tinggal merentangkan meteran ini dari ujung yang satu ke ujung yang berbeda yaknik ke objek yang akan diukur. Akan tetapi untuk mendapatkan hasil yang lebih akurat alangkah baiknya bila dilakukan oleh dua orang, orang pertama memegang ujung awal meteran dititik yang pertama dan meletakkannya tepat di angka nol pada meteran dan orang yang kedua memegang rol meter menuju ke titik pengukuran lainnya, lalu tarik meteran selurus mungkin dan letakkan meteran di titik yang di tuju dan baca angka pada meteran yang tepat dititik yang dituju. Teknik ini memiliki keterbatasan pada pengontrolan besar sudut yang di dapatkan dari hasil pengukuran dari kedua titik.

3.        Alat Ukur Waktu

a.      Stopwatch Analog

Bagian-bagian dan fungsinya, yaitu:

1.      Tombol start berfungsi sebagai tombol untuk memulai pengukuran waktu.

2.      Tombol stop berfungsi sebagai tombol untuk mengakhiri pengukuran waktu.

3.      Tombol reset berfungsi mengkalibrasi sebelum pengukuran dan pembuat posisi jarum menunjukkan angka nol.

4.      Jarum penunjuk menit berfungsi untuk menunjukkan hasil pembacaan dalam menit.

5.      Jarum penunjuk detik berfungsi untuk menunjukkan hasil pembacaan dalam detik.

Prosedur penggunaan stopwatch adalah sebagai berikut:

1.      Menyiapkan stopwatch yang akan digunakan untuk mengukur.

2.      Memastikan bahwa keadaan stopwatch dalam keadaan nol atau telah terkalibrasi.

3.      Menekan tombol start untuk memulai pengukuran waktu.

4.      Menekan tombol stop untuk mengakhiri pengukuran waktu.

5.      Membaca hasil pengukuran.

6.      Untuk mengulangi pengukuran maka tekan tombol start/stop 1 kali dan jarum akan kembali ke nol kemudian tekan tombol start lagi untuk melakukan pengukuran kembali dan stop untuk mengakhiri. Begitu seterusnya.

b.      Stopwatch Digital

Adapun bagian-bagian dan fungsi dari stopwatch digital adalah sebagai berikut :

1.      Layar/monitor sebagai media penampilan pembacaan atau hasil pengukuran secara elektrik berupa angka-angka.

2.      Tombol start/stop untuk memulai pengukuran (tombol start) dan untuk mengakhiri pengukuran (tombol stop).

3.      Tombol kalibrasi (reset) sebagai tombol untuk mengkalibrasi ke angka nol.

4.      Pada stopwatch digital ada juga stopwatch yang terdapat tombol untuk mereplay hasil pengukuran yang telah dilakukan.

Prosedur penggunaan

Cara kerja stopwatch digital dimulai saat tombol dalam keadaan ON arus dari sumber tegangan (batere) energi surya akan mengalir ke komponen-komponen elektronik dalam stopwatch digital. Komponen-komponen elektronik tersebut yang melakukan perhitungan waktu dan menampilkannya dalam monitor dalam bentuk angka digital.

4.        Alat Ukur Suhu

a.      Termometer

Termometer  biasa digunakan untuk mengukur suhu tubuh anak demam. Bagi Bunda yang belum tahu cara menggunakannya

·         Jika menggunakan termometer air raksa, pastikan air raksa berada di reservoir atau di bawah 35°C. Bila tidak di reservoir, kibaskan ujung yang tidak berair raksa.

·         Sebelum menggunakan termometer, bersihkan ujungnya yang berisi air raksa dengan pembesih alkohol.

·         Jika menggunakan termometer air raksa, tahan sekitar 3-5 menit atau sampai air raksa tidak bergerak lagi, baru dilihat hasilnya. Sementara jika dengan termometer digital relatif lebih cepat.

·         Jika hasil pengukuran menunjukkan angka lebih dari 37,5° C, artinya anak demam. Hal ini bisa juga kerena baju anak terlalu tebal atau suhu tubuhnya meningkat karena banyak bergerak. Jika kurang pasti, lakukan lagi pengukuran sekitar 30 menit kemudian.

·         Setelah pemakaian, jangan lupa membersihkan kembali termometer dengan pembersih beralkohol.

b.      pH meter

Cara Menggunakan pH meter

Sebelum menggunakan alat pH meter, terlebih dahulu lakukan proses kalibrasi. Sesuaikan alat menggunakan baku pH (buffer pH), yaitu larutan dengan nilai keasaman nan sudah diketahui buat berbagai strata suhu.

Standar pH punya nilai nan cenderung kontinu atau tetap dan tak gampang berganti, sehingga menjadi larutan penyangga pH (buffer pH). Langkah-langkah buat melakukan kalibrasi dilakukan dengan cara berikut ini:

1.      Siapkan larutan buffer pH diangka pH 7 dan pH 4.

2.      Buka tutup plastik elektroda nan ada.

3.      Bersihkan elektroda memakai air De Ionisasi (DI) atau air tanpa ion, lalu keringkan memakai tisu bersih.

4.      Aktifkan tombol on/of pada pH meter.

5.      Elektroda nan sudah higienis dimasukkan ke dalam larutan buffer dengan pH 7

6.      Selanjutya, tekan tombil CAL dua kali nan dilanjutkan memutar elektroda. Tujuannya agar larutan buffer menjadi homogen.

7.      Layar display akan bergerak angka. Tunggulah hingga angka tersebut berhenti bergerak atau tak berubah angka lagi.

8.      Lanjutkan dengan menekal tom CAL sekali hingga tulisan CAL pada layar display tak berkedip lagi.

9.      Setelah itu, keluarkan elektroda dari buffer pH 7 dan bersihkan air DI dan keringkan pakai tisu.

10.  Lanjutkan dengan memasukkan elektroda ke dalam larutan buffer nan punya pH 4.

11.  Tekan tom CAL dua kali dan putar elektroda agar larutan menjadi homogen.

12.  Angka pada display akan bergerak dan tunggu hingga angka diam

13.  Teruskan dengan menekan CAL sekali lagi dan biarkan sampai display tulisan CAL berhenti berkedip.

14.  Angkat elektroda dari larutan pH 4, bilas dengan air DI, lalu keringkan memakai tisu.

15.  Setelah itu, Anda akan melihat sebelah bawah pH meter menunjuk angka 7 dan 4. Jika tampilannya seperti itu, maka proses kalibrasi sukses dengan buffer pH 7 dan pH 4

Ketika alat pH meter sudah dikalibrasi, maka sudah dapat digunakan buat mengukur derajat keasaman suatu larutan lain nan belum diketahui nilainya. Untuk mengukurnya, dapat dijelaskan dengan langkah-langkah berikut ini:

1.      Sediakan larutan nan akan dicari derajat keasamannya.

2.      Sebelum diukur, pastikan suhu larutan itu sama dengan suhu larutan nan dikalibrasi sebelumnya. Misalnya jika kalibrasi dilakukan dengan suhu larutan 21 derajat celcius, maka demikian pula pengukuran memakai larutan dengan suhu nan sama.

3.      Buka epilog elektroda, bersihkan dengan air DI, lalu keringkan elektroda memakai tisu.

4.      Hidupkan pH meter dan masukkan elektroda ke larutan sampel nan diukur. Lalu, putar elektroda agar larutan menjadi homogen.

5.      Teruskan dengan menekan tombol MEAS buat mengukur. Sementara itu, pada display muncul tulisan HOLD nan berkedip. Tunggu saja sampai tulisan berhenti berkedip.

6.      Setelah itu, angka pH akan muncul di layar. Pengukuran selesai dan pH meter dapat dimatikan.

c.       Hygrometer

Cara Kerja :  alat ini ditempatkan di dalam bekas (container) penyimpanan barang yang memerlukan tahap kelembapan yang terjaga seperti dry box penyimpanan kamera. Kelembaban yang rendah akan mencegah pertumbuhan jamur yang menjadi musuh pada peralatan tersebut.

d.      Hidrometer

Digunakan untuk menguji dan mengetahui kapasitas baterai dengan cara mengukur kandungan asam elektrolit nya. Makin tinggi kandungan asam elektrolit makin besar berat jenis elektrolit Baterai.

Cara menggunakan Hidrometer

Hidrometer dapat digunakan dengan mengikuti langkah langkah di bawah ini.

1.      Tekan atau Remas Balon.

2.      Masukan pippa pengambil ke dalam sel baterai.

3.      Lepas penekan balon karet perlahan lahan hingga elektrolit masuk ke tersedot kedalam tabung kaca.

4.      Angkat sedikit Hidrometer (tabung pengambil) tidak boleh keluar dari lubang sel baterai.

5.      Usahakan posisi hodrometer tegak lurus.

6.      Berat jenis elektrolit baterai sama dengan angka pada skala pelampung yang rata dengan permukaan elektrolit nya.

e.       Barometer

Cara Kerja :  Barometer umum digunakan dalam peramalan cuaca, dimana tekanan udara yang tinggi menandakan cuaca yang "bersahabat", sedangkan tekanan udara rendah menandakan kemungkinan ada badai.