Praktikum Fisika Dasar

“Besaran dan Satuan"

Disusun Oleh :
Nama : Catur Yuditya Febri Andhika
NIM : 03041381823069
Kelas Bukit

Fakultas Teknik
Teknik Elektro
Universitas Sriwijaya
2018
 MATERI BESARAN DAN SATUAN

1. Besaran
A. Pengertian Besaran
Besaran adalah suatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka dan
nilai yang memiliki satuan. Dari pengertian ini dapat diartikan bahwa sesuatu itu
dapat dikatakan sebagai besaran harus mempunyai 3 syarat yaitu
1. dapat diukur atau dihitung
2. dapat dinyatakan dengan angka-angka atau mempunyai nilai
3. mempunyai satuan
bila ada satu saja dari syarat tersebut diatas tidak dipenuhi maka sesuatu itu tidak
dapat dikatakan sebagai besaran.

B. Jenis – jenis Besaran

Besaran berdasarkan arah dibedakan menjadi 2, yaitu besaran vektor dan
besaran skalar.

a). Besaran Skalar

Besaran skalar adalah besaran yang memiliki nilai tapi tidak
memiliki arah. Artinya, nilai besaran ini tidak ditentukan dari arahnya.
Contoh besaran skalar misalnya adalah massa, panjang, waktu, kelajuan,
suhu, luas, jarak, volume, kerapatan muatan, arus listrik, potensial listrik.
1. Massa
Massa adalah besaran yang menyatakan kelembaman suatu
benda. Massa termasuk contoh besaran skalar karena nilainya tidak
ditentukan oleh arah. Dalam penulisannya, besaran ini cukup
dituliskan nilai dan satuannya.
2. Panjang
Panjang adalah besaran yang menyatakan ukuran suatu
benda. Panjang termasuk contoh besaran skalar karena nilainya
tidak ditentukan oleh arah. Dalam penulisannya, besaran ini cukup
dituliskan nilai dan satuannya.

b). Besaran Vektor

Besaran vektor adalah besaran yang memiliki nilai dan
memiliki arah. Artinya, nilai dari besaran tersebut ditentukan oleh arah.
Contoh besaran vektor misalnya kecepatan, percepatan (m/s 2), gaya (N),
impuls, momentum, medan magnet, medan listrik, perpindahan, dan
tekanan (Pa).
1. Kecepatan
Kecepatan termasuk contoh besaran vektor. Alasannya adalah
nilai besaran ini sangat ditentukan kemana arah gerakan benda yang
mengalami kecepatan. Dalam penulisannya, kecepatan dituliskan
secara lengkap mulai dari nilai, satuan, serta arahnya.

2. Gaya
Gaya adalah besaran yang diperoleh dari hasil kali massa
suatu benda yang bergerak dengan percepatan gerakannya. Gaya
memiliki satuan N atau Newton, namun ia juga bisa dituliskan
dengan satuan kg.m/s2. Gaya termasuk contoh besaran vektor karena
nilainya dipengaruhi ke arah mana gaya tersebut bergerak.

3. Tekanan
Tekanan adalah besaran yang menyatakan gaya yang bekerja
dalam satu satuan luas. Tekanan juga termasuk contoh besaran
vektor. Alasannya adalah karena tekanan dapat bergerak ke segala
arah, sehingga perlu diketahui ke arah mana gaya pada tekanan
tersebut bergerak. Tekanan kerap dinyatakan dalam satuan pascal
atau Pa untuk menghormati Blaise Pascal, seorang ilmuan fisika
yang telah banyak menyumbangkan ilmunya dalam kemajuan
teknologi fluida.

Perbedaan Besaran Vektor dan Besaran Skalar

Dari penjabaran dan penjelasan di atas, kita dapat
menyimpulkan adanya beberapa perbedaan antara besaran vektor
dan besaran skalar. Perbedaan-perbedaan tersebut di antaranya:

1. Besaran vektor nilainya ditentukan oleh arah, sedangkan

besaran skalar nilainya tidak ditentukan oleh arah.
 2. Besaran vektor ditulis dengan kelengkapan nilai, satuan, dan
arahnya, sementara besaran skalar ditulis dengan kelengkapan
nilai dan satuannya saja.

Berdasarkan cara memperolehnya besaran dapat dikelompokkan menjadi 2

macam yaitu:

1. Besaran Pokok

Berdasarkan hasil-hasil pertemuan 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 d’Unites.”)

a) Panjang
Satuan Panjang = Meter (m)
Panjang merupakan jarak antara dua titik di dalam
ruang. Dalam SI satuan panjang yaitu meter(m). Meter
 merupakan satuan panjang internasional yang pertama, yang
terbuat dari campuran bahan platina iridium dan disimpan di
The International Bureau Of Weinght and Measure.

Pada tahun 1960, para ahli menetapkan bahwa satu

meter sama juga dengan 1.650.763,73 kali panjang gelombang
pancaran sinar jingga-merah dari atom kripton-86 dalam ruang
hampa. Lalu pada tahun 1983, meter kembali di definisi ulang
yaitu ”Meter merupakan panjang jalur yang dilalui oleh cahaya
pada ruang hampa udara selama selang waktu: 1/299.792.458
sekon.

b) Waktu
Satuan Waktu = Detik/Sekon (S)
Waktu awalnya didefinisikan sebagai 1/86.400 waktu
satu hari yang didasarkan pada waktu perputaran bumi pada
porosnya, dalam SI satuan waktu yaitu sekon(s). Untuk
mendapatkan suatu pengukuran waktu yang lebih teliti,
sekarang orang lebih memilih menggunakan jam atom. Jam ini
diatur oleh suatu gerakan atom tertentu misalnya cesium,
dimana 1 detik ialah 9.192.631.770 periode getaran atom
cesium-133.

c) Massa
Satuan Massa = Kilogram (kg)
Massa suatu benda adalah banyak zat yang dikandung
benda tersebut. Menurut satuan SI, satuan massa adalah
kilogram (kg). Dalam kehidupan sehari hari, kita sering
menggunakan istilah berat. Misalnya, berat badan Budi 55 kg.
Menurut fisika ungkapan tersebut tidak tepat, karena 55 kg
adalah massa badan Budi. Berat dalam fisika memiliki
pengertian yang berbeda dengan berat dalam kehidupan sehari
hari.

Menurut fisika, berat adalah gaya yang dialami oleh

suatu benda yang mempunyai massa yang diakibatkan karena
adanya gaya tarik bumi. Sesuai dengan pengertian ini, maka
berat suatu benda di tempat-tempat yang berlainan mungkin
berbeda-beda tergantung besarnya gaya grafitasi di tempat
tersebut.

Satu kilogram didefinisikan sebagai massa dari suatu

silinder yang dibuat dari campuran platina-iridium yang disebut
 kiligram standar, yang disimpan di Lembaga berat dan ukuran
Internasional di Paris, Perancis.

d) Arus listrik
Satuan Arus Listrik = Ampere (A)
Saat arus listrik mengalir lewat suatu kabel, maka
bidang magnet akan berada di sekeliling kabel. Ampere
didefinisikan pada 1948 dari kekuatan tarik-menarik dua kabel
yang berarus listrik. 1 ampere adalah arus listrik konstan
dimana jika terdapat dua kabel dengan panjang tak terhingga
dengan circular cross section?? yang dapat diabaikan,
ditempatkan dengan jarak 1 meter pada ruang hampa, akan
menghasilkan gaya 2 x 107 newton per meter.

e) Suhu atau Temperature

Satuan Suhu atau temperature Termodinamis = Kelvin (K)
Definisi dari temperature didasarkan pada diagram fase
air, yaitu posisi titik tripel air(suhu dimana 3 fase air berada
bersamaan) yang didefinisikan sebagai 273.16 kelvin,
kemudian nol mutlak didefinisikan pada 0 kelvin, sehingga 1
kelvin didefinisikan sebagai 1/273.16 dari temperature tripel
titik air.

f) Jumlah Zat
satuan Jumlah Zat = Mol (Mol)
Mol adalah istilah yang digunakan sejak 1902, dan
merupakan kependekan dari “gram-molecule”.1 Mol adalah
jumlah zat yang mengandung zat elementer sebanyak atom
yang terdapat pada 0.012 kg karbon – 12. saat istilah mol
digunakan, zat elementernya harus dispesifikasikan, mungkin
atom, molekul, electron, atau partikel lain. Kita dapat
membayangkan satu mol sebagai jumlah atom dalam 12 gram
karbon 12. bilangan ini disebut bilangan Avogadro, yaitu
6.0221367 x 1023.

g) Intensitas Cahaya
satuan Intensitas Cahaya = Candela (C)
Satuan intensitas cahaya diperlukan untuk menentukan
brightness (keterangan) dari suatu cahaya. Sebelumnya, lilin
dan bola lampu pijar digunakan sebagai standar. Standar yang
digunakan saat ini adalah sumber cahaya monokromatik(satu
warna), biasanya dihasilkan oleh laser, dan suatu alat bernama
radiometer digunakan untuk mengukur panas yang ditimbulkan
saat cahaya tersebut diserap.1 candela adalah intensitas cahaya
 pada arah yang ditentukan, dari suatu sumber yang
memancarkan radiasi monokromatik dengan frekuensi 540 x
1012 per detik, dan memiliki intensitas radian pada arah
tersebut sebesar (1/683) watt per steradian.

2. Besaran Turunan

Besaran turunan adalah besaran yang satuannya diturunkan dari

besaran pokok. Jika suatu besaran turunan merupakan perkalian besaran
pokok , satuan besaran turunan itu juga merupakan perkalian satuan
besaran pokok, begitu juga berlaku didalam satuan besaran turunan yang
merupakan pembagian besaran pokok. Besaran turunan mempunyai ciri
khusus antara lain : diperoleh dari pengukuran langsung dan tidak
langsung, mempunyai satuan lebih dari satu dan diturunkan dari besaran
pokok. contohnya besaran kecepatan diperoleh dari hasil bagi antara
besaran panjang & waktu.

Satuan kecepatan adalah satuan panjang dibagi satuan waktun

sehingga satuan untuk satuan satuan internasional dinyatakan dalam meter
per sekon (m/s).

Tabel dibawah ini merupakan contoh besaran turunan serta satuan

dasarnya dimana dari satuan dasar tersebut diharapkan langsung dapat
mengenali dari besaran pokok apa saja besaran turunan tersebut
didapatkan.

Besaran Turunan Rumus Satuan

Luas panjang x lebar m2

Volume panjang x lebar x tinggi m3

Perpindahan
Kecepatan m/s
Waktu
kecepatan
Percepatan m/s2
waktu

Gaya massa x percepatan kg m/s2 C

massa
Massa jenis kg/m3
volume
gaya
Tekanan kg/m s2 (Pa)
luas
 Usaha gaya x perpindahan kg m2/s2 (J)

usaha
Daya kg m2/s3 (W)
waktu

C. Dimensi Besaran
A. Pengertian Dimensi Besaran
Dimensi suatu besaran ialah penggambaran atau cara penulisan suatu
besaran dengan menggunakan simbol “lambang” besaran pokok. Hal ini berarti
dimensi suatu besaran menunjukkan cara besaran itu tersusun dari besaran-
besaran pokok.

Apapun jenis satuan besaran yang digunakan tidak mempengaruhi

dimensi besaran tersebut, misalnya satuan panjang dapat dinyatakan dalam m,
cm, km, ft, keempat satuan ini mempunyai dimensi yang sama yakni L.

Pada sistem satuan internasional “SI” ada tujuah besaran pokok yang
berdimensi, sedangkan dua besaran pokok tambahan tidak berdimensi, cara
penulisan dimensi dari suatu besaran dinyatakan dengan lambang huruf tertentu
dan diberiu kurung persegi. Berikut tabel besaran pokok beserta dimensinya:

Tabel 1.1

Dimensi dari besaran turunan dapat disusun dari dimensi besaran-

besaran pokok, berikut ini tabel besaran turunan:
 Tidak hanya berpaku pada tabel diatas, cukup banyak besaran turunan lainnya
yang dapat dibuat dimensinya untuk membuktikan kebenaran dari besaran atau
persamaan tersebut. Seiring berjalannya waktu, perkembangan besaran turunan
makin meningkat sehingga dapat dikatakan dimensi besaran turunan dapat
terus diperbaharui.

B. Fungsi Dimensi
Jika dipahami dengan seksama, dapat diambil kesimpulan beberapa fungsi
dari dimensi yaitu:

Dimensi Digunakan Untuk Membuktikan Kebenaran Suatu Persamaan.

Pembelajaran ilmu fisika banyak bentuk-bentuk penjelasan sederhana untuk
memudahkan seperti persamaan fisika. Bagaimana cara membuktikan
kebenarannya salah satunya ialah dengan analisa dimensional.

1. Analisis Dimensional
Analisis dimensional ialah suatu cara untuk menentukan satuan
dari suatu besaran turunan, dengan cara memperhatikan dimensi besaran
tersebut. Salah satu manfaat dari konsep dimensi ialah untuk
menganalisis atau menjabarkan benar atau salahnya suatu persamaan
“fungsi dimensi”, metode penjabaran dimensi atau analisis dimensi
menggunakan aturan:

 Dimensi ruas kanan = dimensi ruas kiri.

 Setiap suku berdimensi sama.

Contoh:
 Sebuah benda yang bergerak diperlambat dengan perlambatan a
yang tetap dari kecepatan vodan menempuh jarak sebesar s maka akan
berlaku hubungan vo2=2aS. Buktikan kebenaran persamaan itu dengan
analisa dimensional..!!!

Karena kedua ruas kiri dan kanan sama, artinya persamaannya

kemungkinan besar benar.

Dimensi digunakan untuk menurunkan persamaan suatu besaran

dari besaran-besaran yang mempengaruhinya . Untuk membuktikan
hukum-hukum fisika dapat dilakukan prediksi-prediksi dari besaran yang
mempengaruhinya, dari besaran-besaran ini dapat ditentukan persamaan
dengan analisa dimensional. Bahkan hubungan antar besaran dari sebuah
eksperimen dapat ditindak lanjuti dengan analisa ini. Dan juga berfungsi
untuk menunjukkan kesetaraan beberapa besaran.

2. Satuan
Satuan adalah suatu pembanding dalam pengukuran atau membandingkan
besaran dengan yang lain yang dipakai oleh patokan. Satuan merupakan salah satu
komponen besaran yang menjadi standar dari suatu besaran. Adanya berbagai macam
satuan untuk besaran yang sama akan menimbulkan kesulitan. Kalian harus melakukan
penyesuain-penyesuaian tertentu untuk memecahkan persoalan yang ada.

Dengan adanya kesulitan tersebut para ahli untuk menggunakan satu sistem
satuan, yaitu menggunakan satuan standar Sistem Internasional, disebut Systeme
Internationale d’Unites (SI).
 Satuan Internasional adalah satuan yang diakui penggunaanya secara
internasional serta memiliki standar yang sudah baku. Satuan ini dibuat untuk
menghindari kesalahpahaman yang timbul dalam bidang ilmiah karena adanya
perbedaan satuan yang digunakan. Pada awalnya, Sistem Internasional disebut sebagai
Metre-Kilogram-Second (MKS). Selanjutnya pada konferensi Berat dan Pengukuran
pada tahun 1948, tiga satuan yaitu Newton(N),Joule(J) dan Watt (W) ditambahkan
kedalam SI. Akan tetapi, pada tahun 1960, tujuh Satuan Internasional dari Besaran
Pokok telah ditetapkan yaitu meter,kilogram,sekon,ampere,kelvin,mol dan kandela.

Sistem MKS menggantikan sistem metrik, yaitu suatu sistem satuan desimal
yang mengacu pada meter,gram yang didefinisikan sebagai massa satu sentimeter kubik
air, dan detik. Sistem itu juga disebut sistem Centimeter-Gram-Secon (CGS). Satuan
dibedakan menjadi dua jenis, yaitu satuan tidak baku dan satuan baku. Satuan tidak
baku tidak sama disetiap tempat, misalnya jengkal dan hasta. Sementara itu, standar
satuan baku telah ditetapkan disetiap tempat.

1. Satuan Baku

Satuan Baku adalah satuan yang apabila digunakan oleh siapapun

akan menghasilkan pengukuran yang sama. Sebagai contoh satuan baku
yaitu meter. Satuan ini telah disepakati oleh para ilmuwan secara
internasional. Satu meter ini dibuat standarnya yaitu jarak 2 goresan pada
sebatang platinum-iridium. Pembuatannya dilakukan denga sangat teliti,
kemudian dibuatlah salinannya/tiruannya dengan sangat teliti pula. Dengan
demikian, apabila kita menggunakan alat ukur dengan satuan meter tersebut
maka akan memberikan hasil pengukuran yang teliti pula. Bila teman kita
juga melakukan pengukuran dengan satuan yang sama maka akan
memberikan hasil pengukuran yang sama juga.

Yang termasuk satuan baku untuk besaran panjang selain meter

yaitu: kilometer, hectometer, dekameter, (meter), desimeter, centimeter dan
millimeter. Ada banyak satuan baku yang digunakan untuk setiap besaran,
baik besaran pokok maupun besaran turunan. Sebagai contoh, satuan baku
untuk massa yaitu : kilogram, hektogram, dekagram, (gram), desigram,
centigram dan milligram.

2. Satuan Tidak Baku

Pengukuran panjang meja menggunakan jengkal tangan yang

dilakukan oleh Aal, Ika, dan Dave memberikan hasil sebagai berikut:
 a) Pengukuran panjang meja menggunakan jengkal tangan oleh Aal = 6
jengkal

b) Pengukuran panjang meja menggunakan jengkal tangan oleh Ika = 5

jengkal

c) Pengukuran panjang meja menggunakan jengkal tangan oleh Dave = 7

jengkal

Hal tersebut terjadi dikarenakan tiap-tiap jengkal tangan yang dimiliki

mereka berbeda ukuran dan bentuk sehingga hasil pengukuran juga
berbeda.

Tabel Contoh Satuan Tidak Baku

No. Nama Besaran Satuan Tidak Baku

1. Panjang Jengkal, depa, hasta

2. Massa Mayam, entik

3. Luas Tumbak, bahu

KONVERSI SATUAN
Dengan adanya sistem satuan, maka diperlukan pengetahuan untuk dapat
menentukan perubahan satuan dari satusistem ke sistem yang lain yang dikenal
dengan istilah konversi satuan. Berikut ini diberikan konversi satuan-satuan
penting yangbiasa digunakan.

Panjang Volume
1 yard = 3ft = 36 in 1 liter = 10-3 m3 Waktu
1 in = 0,0254 m = 2,54 cm 1 ft3 = 2,832 x 10-2 m3 1 hari = 24 jam
1 mile = 1609 m 1 gallon (UK) = 4,546 liter 1 jam = 60 menit
1 mikron = 10-6 m 1 gallon (US) = 3,785 liter 1menit= 60 sekon
1 Angstrom = 10-10 m 1 barrel (UK) = 31, 5 gallon
1 barrel (US) = 42 gallon
 Tekanan Energi Daya
1 atm = 76 cm Hg 1 BTU = 1055 J = 252 kal 1 hp = 745,4 W
= 1,013 x 105 N/m2 1 kal = 4, 186 J 1kW = 1,341 hp
= 1013 millibar 1 ft lb = 1, 356 J 1BTU/jam=0,293 W
= 14,7 lb/in2 1 hp jam = 2, 685 x 106 J 1 kal/s = 4,186 W
1 Pa = 1 N/m2 1 erg = 10-7 J
1 bar = 106 dyne/cm2
= 105 Pa

Luas Massa Kecepatan

1 ft2 = 9,29 x 10-2 m2 1 lb = 0,4536 kg 1mile/jam = 1,609 km/jam
1 are = 100 m2 1 slug = 14,59 kg 1 knot = 1,852 km/jam
1 ton = 1000 kg 1 ft/s = 0,3048 m/s

3. Pengukuran
A. 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). Jadi, Pengukuran merupakan kegiatan membandingkan suatu besaran
yang diukur dengan alat ukur yang digunakan sebagai satuan.

B. Jenis-Jenis Pengukuran

Dalam proses pengukuran besaran dalam fisika, ada beberapa jenis-jenis

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/rollmeterdan 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.

C. Alat ukur

Macam-Macam Alat Ukur Besaran Fisika:

1. 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.

Gambar Mistar

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.

Gambar Rollmeter
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
 Gambar Jangka Sorong

Cara Membaca Jangka Sorong

Perhatikan hasil pengukuran diatas. Cara membaca jangka

sorong untuk melihat hasil pengukurannya hanya dibutuhkan
dua langkah pembacaan:

1. Membaca skala utama: Lihat gambar diatas, 21 mm atau

2,1 cm (garis merah) merupakan angka yang paling
dekat dengan garis nol pada skala vernier persis di
sebelah kanannya. Jadi, skala utama yang terukur adalah
21mm atau 2,1 cm.
2. Membaca skal vernier: Lihat gambar diatas dengan
seksama, terdapat satu garis skala utama yang yang tepat
bertemu dengan satu garis pada skala vernier. Pada
gambar diatas, garis lurus tersebut merupakan angka 3
pada skala vernier. Jadi, skala vernier yang terukur
adalah 0,3 mm atau 0,03 cm.

Untuk mendapatkan hasil pengukuran akhir, tambahkan kedua

nilai pengukuran diatas. Sehingga hasil pengukuran diatas
sebesar 21 mm + 0,3 mm = 21,3 mm atau 2,13 cm

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.
 Gambar Mikrometer sekrup

Cara membaca mikrometer sekrup

1. Yang pertama silahkan letakkan mikrometer sekrup satu

arah sehingga bisa dilihat dengan jelas.

2. Baca skala utama dari mikrometer sekrup tersebut, dibagian

atas garis menunjukkan angka bulat mm seperti 1 mm dan
seterusnya, sedangkan pada garis skala bawah menunjukkan
bilangan 0.5 mm.

Dari gambar diatas, garis skala atas menunjukan angka 5 mm

dan garis skala bagian bawah menunjukan 0,5 mm, Jumlahkan
kedua hasil diatas maka skala utama pada mikrometer diatas
menunjukan angka 5,5 mm.

3. Selanjutnya baca skala nonius atau skala putarnya yaitu

garis yang berada tepat segaris dengan garis pembagi pada
skala utama. Pada gambar di atas, skala nonius menunjukan
angka 30 dikalikan dengan 0,01 mm sehingga skala noniusnya
menunjukan 0,30 mm.

4. Kemudian jumlahkan hasil pengukuran dari skala utama

dengan hasil pengukuran dari skala nonius misalnya 5,5 mm +
0,3 mm = 5,8 mm.

2. 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.

Gambar Neraca Dua Lengan

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

Gambar Neraca Lengan Gantung

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

Cara Menggunakan Neraca Ohaus

Sebelum menggunakan neraca ohaus dengan benar,
kita perlu memahami bagian-bagian neraca ohaus dan
fungsinya terlebih dahulu. Untuk itu silahkan
perhatikan gambar di bawah ini.

Fungsi dari kelima bagian neraca ohaus di atas adalah

sebagai berikut.
■ Tombol kalibrasi, merupakan sebuah sekrup atau
knop yang digunakan untuk mengenolkan atau
mengkalibrasi neraca ketika neraca akan digunakan.
■ Tempat beban, merupakan sebuah piringan logam
yang digunakan untuk meletakkan benda yang akan
diukur massanya.
■ Pemberat (anting), merupakan sebuah logam yang
menggantung pada lengan yang berfungsi sebagai
penunjuk hasil pengukuran. Pemberat dapat digeser-
geser dan setiap lengan neraca memilikinya.
■ Lengan Neraca, merupakan plat logam yang terdiri
dari skala dengan ukuran tertentu. Jumlah lengan pada
neraca bisa 2, 3 atau 4 bergantung jenisnya. Masing-
masing lengan menunjukkan skala dengan satuan yang
berbeda.
■ Garis kesetimbangan (titik nol), digunakan untuk
menentukan titik kesetimbangan pada proses
penimbangan atau pengukuran massa benda.
Adapun langkah-langkah menggunakan neraca ohaus
tiga lengan adalah sebagai berikut.
1. Posisikan skala neraca pada posisi nol dengan
menggeser pemberat (anting) pada lengan depan,
tengah, dan belakang ke sisi kiri dan dan putar tombol
kalibrasi sampai garis kesetimbangan mengarah pada
angka nol.
2. Periksa bahwa neraca pada posisi setimbang.
3. Letakkan benda yang akan diukur massanya di
tempat yang tersedia pada neraca (tempat beban).
4. Geser ketiga pemberat diurutkan dari pemberat
yang paling besar ke yang terkecil yaitu dimulai dari
lengan yang menunjukkan skala ratusan, puluhan, dan
satuan sehingga tercapai keadaan setimbang.
5. Bacalah massa benda dengan menjumlahkan nilai
yang ditunjukkan oleh skala ratusan, puluhan, dan
satuan atau sepersepuluhan.

Cara Membaca Skala Hasil Pengukuran Neraca

Ohaus
Membaca skala alat ukur merupakan langkah terakhir
dalam proses pengukuran. Pada neraca ohaus, setelah
sistem kesetimbangan tercapai, selanjutnya kalian
tinggal membaca skala hasil penimbangan untuk
mengetahui berapa massa benda yang ditimbang.
Perhatikan contoh soal berikut.

“Sekantong plastik gula pasir ditimbang dengan

neraca O’Hauss tiga lengan. Posisi lengan depan,
lengan tengah, dan lengan belakang dalam keadaan
setimbang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.
Tentutakanlah massa gula pasir tersebut!”
 Jawab:
Berdasarkan gambar di atas, hasil pengukuran
menggunakan neraca ohaus adalah sebagai berikut.
Skala Lengan Depan = 2,4 Gram
Skala Lengan = 500 Gram
Tengah
Skala Lengan = 40 gram
Belakang +
542,4 gram

Dengan demikian, massa sekantong plastik gula pasir

tersebut adalah 542,4 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.

Gambar Neraca Pegas

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.

Gambar Neraca Digital

3. Alat Ukur Besaran Waktu

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

Gambar arloji

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

Gambar Stopwatch

3. Penunjuk Waktu Elektronik

Tingkat ketelitian alat ukur ini mencapai 1/1000 detik.

Gambar penunjuk waktu elektronik

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.
 Gambar jam atom cesium

4. Alat Ukur Besaran Arus Listrik

Alat untuk mengukur kuat arus listrik disebut amperemeter.
Ampere meter 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.

Gambar Amperemeter

Cara Membaca Amperemeter

Setelah mengetahui bentuk alat ukur listrik pada pembahasan di atas,

sekarang mari kita belajar cara membaca amperemeter dan alat ukur
listrik lainnya. Untuk mempermudah pemahaman sobat idschool, cara
membaca amperemeter akan diberikan dalam kasus contoh soal.

Perhatikan gambar di bawah!

 Cara membaca besarnya tegangan dalam rangkaian di atas:

1. Pertama, perhatikan baik-baik pada skala tegangan (perhatikan

skala dengan satuan Volt/V).
2. Kedua, cari hasil yang diperoleh berupa skala yang ditunjuk,
skala maksimal, dan batas ukur.

Berdasarkan gambar di atas kita dapat mengetahui bahwa

1.Skala yang ditunjuk = 15 V
2.Skala maksimal = 50 V
3.Batas Ukur = 50 V

Maka, besar tegangan yang ada pada rangkaian di atas adalah

5. Alat 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.

Gambar thermometer

a. Termometer Celcius
Titik bawah diberi angka 0 dan titik atas diberi angka
100. Diantara titik tetap bawah dan titik tetap atas dibagi 100
skala.

b. Termometer Reamur
 Titik tetap bawah diberi angka 0 dan titik tetap atas
diberi angka 80. Diantara titik tetap bawah dan titik tetap atas
dibagi menjadi 80 skala.

c. Termometer Fahrenheit
Titik tetap bawah diberi angka 32 dan titik tetap atas
diberi angka 212. Suhu es yang dicampur dengan garam
ditetapkan sebagai 00F. diantara titik tetap bawah dan titik
tetap atas dibagai 180 skala.

d. Termometer Kelvin
Pada termometer kelvin, titik terbawah diberi angka
nol. Titik ini disebut suhu mutlak, yaitu suhu terkecil yang
dimiliki benda ketika energi total partikel benda tersebut nol.
Kelvin menetapkan suhu es melebur dengan angka 273 dan
suhu air mendidih dengan angka 373. Rentang titik tetap
bawah dan titik tetap atas termometer kelvin dibagi 100 skala.

D. Sumber-sumber ketidakpastian dalam pengukuran

Mengukur selalu menimbulkan ketidakpastian. Artinya, tidak ada jaminan
bahwa pengukuran ulang akan memberikan hasil yang tepat sama. Ada tiga sumber
utama yang menimbulkan ketidakpastian pengukuran, yaitu:

1. Ketidakpastian Sistematik
Ketidakpastian sistematik bersumber dari alat ukur yang digunakan
atau kondisi yang menyertai saat pengukuran. Bila sumber ketidakpastian
adalah alat ukur, maka setiap alat ukur tersebut digunakan akan memproduksi
ketidakpastian yang sama. Yang termasuk ketidakpastian sistematik antara
lain:

􀁸 Ketidakpastian Alat
Ketidakpastian ini muncul akibat kalibrasi skala penunjukkan
angka pada alat tidak tepat, sehingga pembacaan skala menjadi tidak
sesuai dengan yang sebenarnya. Misalnya, kuat arus listrik yang
melewati suatu beban sebenarnya 1,0 A, tetapi bila diukur
menggunakan suatu Ampermeter tertentu selalu terbaca 1,2 A. Karena
selalu ada penyimpangan yang sama, maka dikatakan bahwa
Ampermeter itu memberikan ketidakpastian sistematik sebesar 0,2
A.Untuk mengatasi ketidakpastian tersebut, alat harus di kalibrasi
setiap akan dipergunakan.

􀁸 Kesalahan Nol
Ketidaktepatan penunjukan alat pada skala nol juga melahirkan
ketidakpastian sistematik. Hal ini sering terjadi, tetapi juga sering
terabaikan. Sebagian besar alat umumnya sudah dilengkapi dengan
sekrup pengatur/pengenol. Bila sudah diatur maksimal tetap tidak
 tepat pada skala nol, maka untuk mengatasinya harus diperhitungkan
selisih kesalahan tersebut setiap kali melakukan pembacaan skala.

􀁸 Waktu Respon Yang Tidak Tepat

Ketidakpastian pengukuran ini muncul akibat dari waktu
pengukuran (pengambilan data) tidak bersamaan dengan saat
munculnya data yang seharusnya diukur, sehingga data yang
diperoleh bukan data yang sebenarnya. Misalnya, kita ingin mengukur
periode getar suatu beban yang digantungkan pada pegas dengan
menggunakan stopwatch. Selang waktu yang diukur sering tidak tepat
karena pengukur terlalu cepat atau terlambat menekan tombol
stopwatch saat kejadian berlangsung.

􀁸 Kondisi Yang Tidak Sesuai

Ketidakpastian pengukuran ini muncul karena kondisi alat ukur
dipengaruhi oleh kejadian yang hendak diukur. Misalkan mengukur
panjang kawat baja pada suhu tinggi menggunakan mistar logam.
Hasil yang diperoleh tentu bukan nilai yang sebenarnya karena panas
mempengaruhi objek yang diukur maupun alat pengukurnya.

2. Ketidakpastian Random (Acak)

Ketidakpastian random umumnya bersumber dari gejala yang tidak
mungkin dikendalikan secara pasti atau tidak dapat diatasi secara tuntas.
Gejala tersebut umumnya merupakan perubahan yang sangat cepat dan acak
hingga pengaturan atau pengontrolannya di luar kemampuan kita. Misalnya:

􀁸 Fluktuasi pada besaran listrik. Tegangan listrik selalu mengalami

fluktuasi (perubahan terus menerus secara cepat dan acak). Akibatnya
kalau kita ukur, nilainya juga berfluktuasi. Demikian pula saat kita
mengukur kuat arus listrik.

􀁸 Getaran landasan. Alat yang sangat peka (misalnya seismograf) akan

melahirkan ketidakpastian karena gangguan getaran landasannya.

􀁸 Radiasi latar belakang. Radiasi kosmos dari angkasa dapat

mempengaruhi hasil pengukuran alat pencacah, sehingga melahirkan
ketidakpastian random.

􀁸 Gerak acak molekul udara. Molekul udara selalu bergerak secara

acak (gerak Brown), sehingga berpeluang mengganggu alat ukur yang
halus, misalnya mikro-galvanometer dan melahirkan ketidakpastian
pengukuran.

3. Ketidakpastian Pengamatan
Ketidakpastian pengamatan merupakan ketidakpastian pengukuran
yang bersumber dari kekurangterampilan manusia saat melakukan kegiatan
pengukuran. Misalnya: metode pembacaan skala tidak tegak lurus (paralaks),
 salah dalam membaca skala, dan pengaturan atau pengesetan alat ukur yang
kurang tepat.

Gambar 1. 1 Posisi A dan C menimbulkan kesalahan paralaks. Posisi B yang benar

.
Seiring kemajuan teknologi, alat ukur dirancang semakin canggih dan
kompleks, sehingga banyak hal yang harus diatur sebelum alat tersebut
digunakan. Bila yang mengoperasikan tidak terampil, semakin banyak yang
harus diatur semakin besar kemungkinan untuk melakukan kesalahan sehingga
memproduksi ketidakpastian yang besar pula.
Besarnya ketidakpastian berpotensi menghasilkan produk yang tidak
berkualitas, sehingga harus selalu diusahakan untuk memperkecil nilainya, di
antaranya dengan kalibrasi, menghindari gangguan luar, dan hati-hati dalam
melakukan pengukuran.