Pengukuran: Pengertian, Macam dan Alat Ukur Besaran Fisika + Gambar Lengkap

Pengertian Pengukuran

Dalam Fisika, pengukuran didefinisikan sebagai berikut:

Pengukuran adalah kegiatan membandingkan nilai besaran yang diukur dengan besaran lain yang sejenis yang telah ditetapkan sebagai satuan.

Maksud dari definisi tersebut adalah misalkan kita sedang mengukur panjang buku menggunakan penggaris, berati kita sedang membandingkan panjang buku dengan panjang penggaris tersebut dimana penggaris adalah alat ukur besaran panjang yang sudah ditetapkan sebagai satuan (di dalam penggaris terdapat skala m, cm, atau inch).

Jenis-Jenis Pengukuran

Dalam proses pengukuran besaran dalam fisika, ada beberapa  macam pengukuran, yaitu:

1. Berdasarkan Metode Pengukuran

Berdasarkan metode pengukuran, jenis pengukuran dibedakan menjadi 2 yaitu:

A. Pengukuran Langsung

Pengukuran langsung adalah proses pengukuran dengan memakai alat ukur langsung dimana hasil pengukuran langsung terbaca pada alat ukur tersebut. Contohnya ketika kita mengukur panjang buku dengan mistar, berarti kita melakukan pengukuran langsung karena hasil pengukuran panjang buku terbaca langsung pada skala mistar tersebut.

B. Pengukuran Tidak Langsung

Pengukuran tidak langsung adalah proses pengukuran suatu besaran dengan cara mengukur besaran lain. Pada pengukuran tidak langsung, digunakan beberapa jenis alat ukur, dan hasil pengukuran nantinya merupakan hasil operasi (bisa pembagian/perkalian) dari hasil pengukuran alat-alat ukur tersebut.

Misalkan untuk mengukur kecepatan gerak suatu benda, maka besaran-besaran yang harus kita ukur adalah panjang dan waktu (v = s/t). Jadi alat ukur yang digunakan adalah alat ukur panjang seperti penggaris/rollmeter dan alat ukur waktu seperti stopwatch. Dan hasil pengukuran nantinya dalah hasil pengukuran penggaris/rollmeter dibagi hasil pengukuran stopwatch.

2. Berdasarkan Banyaknya Pengukuran

A. Pengukuran Tunggal

Pengukuran tunggal adalah pengukuran yang hanya dilakukan  satu kali. Pengukuran tunggal dilakukan jika:

■ Besaran yang diukur tidak berubah-ubah, sehingga hanya dengan pengukuran tunggal, hasil pengukuran dianggap cukup akurat

■ Kesempatan untuk melakukan pengukuran hanya satu kali.

B. Pengukuran Berulang

Pengukuran berulang adalah pengukuran yang dilakukan berkali-kali. Pengukuran tunggal dilakukan karena:

■ Pengukuran tunggal memberikan hasil yang kurang teliti

■ Hasil Pengukuran tunggal lebih mendekati nilai yang sebenarnya

■ Ketidakpastian pengukuran berulang lebih kecil daripada ketidakpastian pengukuran tunggal.

Macam-Macam Alat Ukur Besaran Fisika

Alat Ukur Besaran Panjang

Alat-alat ukur yang dipakai untuk mengukur panjang suatu benda antara lain mistar, rollmeter, jangka sorong dan mikrometer sekrup.

1. Mistar

Mistar/penggaris biasanya digunakan untuk mengukur panjang benda yang tidak terlalu panjang. Misalnya untuk mengukur panjang meja, buku, pensil dan sebagainya. Tingkat ketelitian mistar adalah 0,5 mm.

2. Rollmeter

Rollmeter merupakan alat ukur panjang yang dapat digulung dengan panjang 25-50 meter. Rollmeter ini biasanya dipakai oleh tukang bangunan atau pengukur jalan. Ketelitian pengukuran dengan rollmeter adalah 0,5 mm.

3. Jangka Sorong

Jangka sorong adalah alat yang digunakan untuk mengukur panjang, kedalaman, tebal, kedalaman lubang, dan diameter baik diameter luar maupun diameter dalam suatu benda. Jangka sorong memiliki tingkat ketelitian 0,1 mm.

4. Mikrometer Sekrup

Mikrometer sekrup merupakan alat ukur ketebalan benda yang relatif tipis seperi kertas, seng dan karbon. Mikrometer sekrup memiliki tingkat ketelitian sebesar 0,01 mm.

Alat Ukur Besaran Massa

1. Neraca Analitis Dua Lengan

Neraca ini berguna untuk mengukur massa benda seperti emas, batu, kristal benda dan sebagainya. Tingkat ketelitian neraca analitis dua lengan adalah 0,1 gram.

2. Neraca Lengan Gantung

Neraca lengan gantung biasanya digunakan untuk mengukur massa yang relatif besar seperti massa 1 karung beras, jagung dan sebagainya. Cara menggunakan neraca ini adalah dengan menggeser-geser beban pemberat di sepanjang batang neraca.

3. Neraca Ohauss

Neraca ini berguna untuk mengukur massa benda atau logam dalam praktek laboratorium. Beban maksimal yang mampu ditimbang menggunakan neraca ini adalah 311 gram. Batas ketelitian neraca Ohauss adalah 0,1 gram.

4. Neraca Pegas

Neraca pegas sering disebut dinamometer berfungsi untuk mengukur massa dan atau berat benda. Neraca ini memiliki dua skala, yaitu skala N (newton) untuk mengukur berat dan skala g (gram) untuk mengukur massa.

5. Neraca Digital

Neraca digital atau neraca elektronik ini di dalam penggunaannya sangat praktis karena besar massa benda yang diukur langsung terbaca pada layar. Ketelitian neraca digital ini sampai dengan 0,001 gram.

Alat Ukur Besaran Waktu

1. Arloji

Pada umumnya alat ukur waktu ini memiliki tingkat ketelitian 1 detik.

2. Stopwatch

Stopwatch biasanya digunakan untuk mengukur waktu dalam kegiatan olahraga atau dalam praktik penelitian. Tingkat ketelitian alat ukur ini adalah 0,1 detik.

3. Penunjuk Waktu Elektronik

Tingkat ketelitian alat ukur ini mencapai 1/1000 detik.

4. Jam Atom Cesium

Dibuat dengan tingkat ketelitian 1 detik tiap 3.000 tahun, artinya kesalahan pengukuran kira-kira 1 detik dalam kurun waktu 3.000 tahun.

Alat Ukur Besaran Arus Listrik

Alat untuk mengukur kuat arus listrik disebut amperemeter. Amperemeter mempunyai hambatan dalam yang sangat kecil, pemakaiannya harus dihubungkan secara seri pada rangkaian yang diukur, sehingga jarum menunjuk angka yang merupakan besarnya arus listrik yang mengalir.

Alat Ukur Besaran Suhu

Untuk mengukur suhu suatu sistem umumnya menggunakan termometer. Termometer dibuat berdasarkan prinsip pemuaian. Termometer biasanya terbuat dari sebuah tabung pipa kapiler tertutup yang berisi air raksa yang diberi skala. Ketika suhu bertambah, air raksa dan tabung memuai. Pemuaian yang terjadi pada air raksa lebih besar dibandingkan pemuaian pada tabung kapiler. Naiknya ketinggian permukaan raksa dalam tabung kapiler dibaca sebagai kenaikan suhu.