BESARAN DAN SATUAN

PENDAHULUAN

Sumber : https://youtu.be/oAtDAoqdExw

Sistem pengukuran yang akurat dan konsisten adalah kebutuhan kita semua. Kebayang gak kalo kita mau beli bensin terus ditanya sama penjualnya, "mau berapa botol ?" terus kita bilang satu botol aja sambil melotot. Kemudian si penjual datang bawa botol Y*u C. Dijamin melototnya tambah lebar ....hehe.

Di Indonesia, pengendara motor membeli bensin dengan satuan liter, beras dijual per kilogram dan perhiasan emas dijual per gram. Tanpa pengukuran yang konsisten dan jujur, perdagangan dunia tentu akan kacau.

Ketika orang Mesir kuno membangun piramida, mereka mengukur batu dengan menggunakan dimensi tubuh. Jarak kecil diukur dalam "digit" (lebar jari) dan jarak yang lebih jauh dalam "hasta" (panjang dari ujung siku ke ujung jari tengah; 1 hasta = 28 digit). Bangsa Romawi yang terkenal dengan pembangunan jalannya mengukur jarak dalam "langkah". Para arkeolog telah menemukan jalan Romawi kuno dan menemukan "mil" -stones menandai setiap 1.000 langkah (mil adalah bahasa Latin untuk 1000). Denmark dikenal dengan pelautnya dan ketertarikan mereka terhadap kedalaman air di pelabuhan. Mereka mengukur dengan satuan "depa" (jarak dari ujung jari tengah di satu sisi ke ujung jari tengah di sisi lain) sehingga navigator dapat dengan mudah memvisualisasikan berapa banyak kapal yang akan berlabuh. Di Inggris jarak didefinisikan dengan mengacu fitur tubuh raja. "yard" adalah lingkar pinggangnya, satu "inchi" adalah lebar ibu jari, dan "kaki" adalah panjang kakinya. 

sumber gambar : https://www.thoughtco.com/

Di Indonesia sendiri banyak satuan daerah yang masih digunakan. Di Palembang misalnya, emas diperjualbelikan dengan satuan "suku" (1 suku = 6,7 gram) sedangkan ikan diperjualbelikan dalam satuan "mato" (1 mato = 1 ons).

sistem besaran dan satuan yang digunakan berbeda antara satu wilayah dengan wilayah yang lain, maka para ilmuwan lebih memilih untuk menggunakan sistem metrik. Sistem metrik sekarang adalah sistem pengukuran yang wajib digunakan di setiap negara di dunia kecuali Amerika Serikat, Liberia dan Burma (Myanmar). Pada tahun 1960, sebuah konferensi internasional dipanggil untuk membakukan sistem metrik. Sistem Satuan Internasional (SI) dibakukan di mana semua satuan pengukuran didasarkan pada tujuh besaran pokok.
    

Besaran adalah segala sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka, misalnya panjang, luas, volume, dan kecepatan. Warna, indah, cantik bukan termasuk besaran karena ketiganya tidak dapat diukur dan dinyatakan dengan angka.

Besaran pokok adalah besaran yang satuannya telah ditetapkan terlebih dahulu dan tidak diturunkan dari besaran lain. Ada tujuh besaran pokok dalam Satuan Internasional (SI), seperti dalam tabel di bawah ini.

No.	Besaran pokok	Satuan SI	Singkatan	Alat ukur
1.	Panjang	meter	m	mistar
2.	Massa	kilogram	kg	neraca
3.	Waktu	sekon	s	stopwatch
4.	Suhu	kelvin	k	termometer
5.	Kuat arus	ampere	a	ampermeter
6.	Jumlah molekul	mole	mol
7.	Intensitas cahaya	candela	cd

Sistem metrik menyederhanakan pengukuran dengan menggunakan satuan dasar tunggal untuk setiap kuantitas besaran dan dengan membangun hubungan desimal antara berbagai satuan dengan jumlah yang sama. Misalnya, meter adalah satuan dasar dari panjang dan satuan lain yang diperlukan adalah kelipatan sederhana atau sub-kelipatan : 

 1 meter = 0,001 kilometer = 1,000 milimeter = 1.000.000 mikrometer = 1000000000 nanometer 
Tabel 1 menunjukkan awalan dan simbol SI.

Faktor	Bentuk panjang	Awalan	Simbol
1018	1.000.000.000.000.000.000	exa	E
1015	1.000.000.000.000.000	peta	P
1012	1.000.000.000.000	tera	T
109	1.000.000.000	giga	G
106	1000.000	mega	M
103	1.000	kilo	k
102	100	hecto	h
101	10	deka	da
100	1
10-1	0.1	desi	d
10-2	0.01	centi	c
10-3	0.001	milli	m
10-6	0.000 001	mikro	μ
10-9	0.000 000 001	nano	n
10-12	0.000 000 000 001	piko	p
10-15	0.000 000 000 000 001	femto	f
10-18	0.000 000 000 000 000 001	atto	a

Selain besaran pokok, terdapat juga besaran turunan. Besaran turunan adalah besaran yang satuannya diturunkan dari besaran pokok. Lihat contoh berikut :

No.	Besaran turunan	Besaran pokok	Satuan
1.	Luas	panjang x lebar	m2
2.	Volume	panjang x lebar x tinggi	m3
3.	Kecepatan	Jarak / waktu	m/s

Pengukuran dan alat ukur

Pengukuran adalah membandingkan besaran yang diukur dengan besaran sejenis yang ditetapkan sebagai satuan.

1. Pengukuran Panjang

Ada tiga alat ukur panjang yang umum digunakan, mistar, jangka sorong, dan mikrometer sekrup.

No	Alat ukur panjang	Ketelitian	Penggunaan
1.	Mistar	0,1 cm	Mengukur panjang, misalnya panjang meja atau pensil
2.	Jangka sorong	0,01 cm	Mengukur diameter dalam dan luar, misalnya pada cincin
3.	Mikrometer sekrup	0,001 cm	Mengukur diameter luar dan ketebalan yang sangat tipis, misalnya tebal uang logam atau kertas

1. Pengukuran massa dan waktu
Massa diukur dengan neraca. Neraca yang biasa dipakai di laboratorium adalah neraca tiga lengan. Selang waktu secara prinsip dapat diukur oleh kejadian yang berulang secara teratur, misalnya detak jantung, getaran pegas, rotasi bumi, dan revolusi bumi. Selang waktu singkat seperti catatan waktu lomba lari dengan stopwatch. Stopwatch analog memiliki ketelitian 0,1 sekon dan stopwatch digital memiliki ketelitian 0,01 sekon.

2. Pengukuran luas dan volume
Pengukuran luas termasuk pengukuran tidak langsung. Luas benda dapat diukur dengan menggunakan rumus. Misalnya, luas segitiga = ½ x alas x tinggi, luas kubus = sisi x sisi, luas lingkaran = pr². Satuan SI untuk luas adalah m².

Pengukuran volume benda yang teratur dapat ditentukan secara tidak langsung dengan menggunakan rumus. Misalnya, volume balok = panjang x lebar x tinggi, volume kubus = sisi x sisi x sisi, volume silinder = pr²t. Volume benda padat yang bentuknya tidak teratur harus diukur secara langsung dengan menggunakan: sebuah gelas ukur atau pasangan gelas ukur dan gelas berpancuran. Satuan SI untuk volume adalah m³, walau yang sering dijumpai adalah cm³.

---

Jangka Sorong

Skala Utama dan Skala Nonius

Jangka sorong memiliki batas ketelitian 0,1 mm, artinya ketepatan pengukuran dengan alat ini sampai 0,1 mm terdekat.

Jangka sorong memiliki dua macam skala :

- SKALA UTAMA dalam satuan cm.

- SKALA NONIUS dalam satuan mm.

sumber : https://pendidikan.co.id/

Membaca skala jangka sorong

Cara membaca skala jangka sorong

sumber : https://idschool.net/

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 4,2 cm. Sehingga diameter yang diukur sama dengan 4,2 cm + 0,4 mm = 4,24 cm.

Mikrometer Sekrup

Komponen Mikrometer Sekrup

Mikrometer memiliki ketelitian sepuluh kali lebih teliti daripada jangka sorong. Ketelitiannya sampai 0,01 mm.

Mikrometer terdiri dari :

- Poros tetap

- Poros geser / putar

- Skala utama

- Skala nonius

- Pemutar

- Pengunci

sumber : https://4.bp.blogspot.com/

Skala Mikrometer Sekrup

Skala pada mikrometer dibagi dua jenis:

1. Skala Utama, terdiri dari skala : 1, 2, 3, 4, 5 mm, dan seterusnya. Dan nilai tengah : 1,5; 2,5; 3,5; 4,5; 5,5 mm, dan seterusnya.
2. Skala Putar
3. Terdiri dari skala 1 sampai 50

  

Cara Menggunakan Mikrometer Sekrup

1. Pastikan pengunci dalam keadaan terbuka
2. Buka rahang dengan cara memutar ke kiri pada skala putar hingga benda dapat masuk ke rahang.
3. Letakkan benda yang diukur pada rahang, dan putar kembali sampai tepat.
4. Putarlah pengunci sampai skala putar tidak dapat digerakkan dan terdengar bunyi 'klik'.

Cara Membaca Mikrometer Sekrup

Pembacaan mikrometer sekrup dilakukan pada dua bagian, yaitu di skala utama dan di skala nonius atau Vernier. Skala utama dapat dibaca di bagian sleeve dan skala nonius dapat dibaca di bagian thimble.

Sumber gambar: miniphysics.com

Pada contoh pengukuran di atas, cara membaca mikrometer sekrup tersebut adalah :

1.     Untuk skala utama, dapat dilihat bahwa posisi thimble telah melewati angka “5” di bagian atas, dan pada bagian bawah garis horizontal telah melewati 1 strip. 0.5mm. Artinya, pada bagian ini didapat hasil pengukuran 5 + 0.5 mm = 5.5 mm. Pengukuran juga dapat dilakukan dengan prinsip bahwa setiap 1 strip menandakan jarak 0.5mm. Dikarenakan terlewati 5 strip di atas garis horizontal dan 6 strip di bawah garis horizontal, maka total jarak adalah (5+6) x 0.5mm = 5.5mm

2.     Pada bagian kedua, terlihat garis horizontal di skala utama berhimpit dengan angka 28 di skala nonius. Artinya, pada skala nonius didapatkan tambahan panjang 0.28mm

3.     Maka, hasil akhir pengukuran mikrometer sekrup pada contoh ini adalah 5.5 + 0.28 = 5.78mm. 

Hasil ini memiliki ketelitian sebesar 0.01 mm.

---