PENDIDIKAN YANG UNIK

praktik mengukur dalam pelajaran IPA
IPA merupakan cabang ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang fenomena-fenomena alam yang disusun melalui tahapan-tahapan metode ilmiah yang bersifat khas-khusus, yaitu penyusunan hipotesis, melakukan observasi, penyusunan teori, pengujian hipotesis, penarikan kesimpulan, dan seterusnya. Fenomena-fenomena alam yang diungkap biasanya dapat dirumuskan dalam besaran-besaran fisika. Pengamatan fenomena-fenomena alam tidaklah lengkap bila tidak disertai dengan data kuantitatif yang diperoleh dari hasil pengukuran. Oleh karena itu pengukuran merupakan bagian penting dalam ilmu pengetahuan alam.
Dalam kehidupan sehari-hari tanpa kita sadari sesungguhnya kita tidak pernah luput dari kegiatan pengukuran. Kita membeli minyak goreng, gula, beras, daging, mengukur tinggi badan, menimbang berat, mengukur suhu tubuh merupakan bentuk aktivitas pengukuran. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa pengukuran merupakan bagian dari kehidupan manusia. Melalui hasil pengukuran kita dapat membedakan antara satu dengan yang lainnya.
Pengukuran agar memberikan hasil yang baik maka haruslah menggunakan alat ukur yang memenuhi syarat. Suatu alat ukur dikatakan baik bila memenuhi
syarat yaitu valid (sahih) dan reliabel (dipercaya). Disamping ke dua syarat di atas, ketelitian alat ukur juga harus diperhatikan. Semakin teliti alat ukur yang digunakan, maka semakin baik kualitas alat ukur tersebut.
Mengukur pada hakikatnya adalah membandingkan suatu besaran dengan suatu besaran yang sudah terstandar. Pengukuran panjang dilakukan dengan menggunakan mistar, jangka sorong, dan mikrometer sekrup. Pengukuran berat
menggunakan neraca dengan berbagai ketelitian, mengukur kuat arus listrik menggunakan ampermeter, mengukur waktu dengan stopwatch, mengukur suhu dengan termometer, dan lain sebagainya. Mistar, jangka sorong, mikrometer sekrup, neraca, amper meter, termometer merupakan alat ukur yang sudah terstandar. Dengan menggunakan alat ukur yang sudah terstandar, maka siapapun yang melakukan pengukuran, dimanapun pengukuran itu dilakukan, dan kapanpun pengukuran itu dilaksanakan akan memberikan hasil yang relatif sama.
Bila di atas meja yang berada dihadapan Anda terletak selembar kertas HVS ukuran kwarto, dapatkah Anda menentukan berapakah ukuran panjang dan lebarnya? Tentu tidaklah sulit, Anda tinggal ambil sebuah mistar dan lakukan pengukuran panjang dan lebar kertas tersebut. Dapatkah Anda menuliskan hasil pengukuran tersebut dengan baik? Bagaimana cara menyatakan hasil pengukuran tersebut bila ukuran panjang dan lebar kertasnya tidak persis berimpit dengan skala alat ukur yang digunakan?
Mengukur panjang dan lebar selembar kertas pada dasarnya tidaklah begitu sulit. Kalau Anda diminta mengukur tebal selembar kertas, dapatkah Anda melakukannya dengan menggunakan sebuah mistar. Tentu saja Anda tidak dapat menggunakan mistar karena ukuran ketebalan kertas lebih kecil dari skala terkecil dari mistar. Lalu apa alat ukur yang dapat digunakan?
Bagaimana pula kalau di hadapan Anda terletak sebuah pena. Anda tentu dapat melakukan pengukuran panjangnya dengan baik. Apa yang harus Anda lakukan untuk menentukan diameter (garis tengah) pena tersebut. Dapatkah dengan menggunakan mistar? Tentu Anda akan kesulitan bukan? Bagaimana dengan diameter sebuah kawat halus? Apa yang harus Anda lakukan untuk mendapatkan data-data hasil pengukuran tersebut?
Untuk dapat melakukan pengukuran ketebalan kertas, diameter kawat, berikut ini kita akan melakukan kegiatan/ percobaan menggunakan mistar, jangka sorong, dan mikrometer sekrup. Sebelum melakukan kegiatan/percobaan, siapkan dulu alat dan bahan yang dibutuhkan, baca prosedur kerja dengan cermat, dan siapkan tabel pengamatan dengan baik.
a. Judul Kegiatan : Pengukuran panjang
b. Tujuan Kegiatan :
1. melakukan pengukuran panjang menggunakan jangka sorong dan mikrometer sekrup
2. melakukan pengukuran berat menggunakan timbangan
3. melakukan pengukuran tahanan, arus, dan tegangan listrik menggunakan multimeter.
c. Landasan Teori
Mengukur pada hakikatnya adalah membandingkan suatu besaran fisis dengan suatu besaran yang sudah terstandar. Pengukuran panjang suatu besaran fisis dapat dilakukan dengan menggunakan mistar. Untuk besaran fisis yang tidak dapat diukur menggunakan mistar, maka dapat dilakukan dengan menggunakan jangka sorong atau mikrometer sekrup.
Mistar merupakan alat ukur panjang yang paling sederhana dan sudah lumrah dikenal orang. Ada dua jenis mistar yang sering digunakan, yaitu stik meter dan mistar metrik. Stik meter memiliki panjang satu meter dan memiliki skala desimeter, sentimeter, dan milimeter. Mistar metrik memiliki panjang 30 sentimeter. Mistar memiliki skala pengukuran terkecil 1 milimeter, sesuai dengan jarak garis terkecil antara dua garis yang saling berdekatan. Ketelitiannya adalah 0,5 milimeter, atau setengah dari skala terkecil.
Dengan menggunakan mistar untuk mengukur diamater sebuah bola, diameter silinder atau untuk mengukur dimensi jari-jari dalam dan luar dari slinder akan sangat sulit dilakukan dan hasilnya juga kurang akurat. Jangka sorong merupakan alat ukur yang dapat digunakan untuk mengukur dimensi jari-jari atau diameter dengan hasil yang lebih akurat. Ketelitian jangka sorong mencapai 0,1 mm.
Jangka sorong terdiri atas rahang tetap dan rahang sorong. Pada rahang tetap terdapat skala yang disebut dengan skala utama. Satu bagian skala utama panjangnya 1 mm. Rahang sorong, merupakan rahang yang dapat digeser-geser sesuai dengan ukuran benda yang akan diukur.
Pada rahang sorong dilengkapi dengan 10 bagian skala yang disebut dengan skala nonius atau vernier. Panjang 10 skala nonius adalah 9 mm. Hal ini berarti 1 skala nonius (jarak antara dua garis skala nonius yang berdekatan) 0,9 mm. Dengan demikian selisih skala utama dengan skala nonius adalah 1 mm – 0,9 mm = 0,1 mm atau 0,01 cm. Hal ini berarti bahwa tingkat ketelitian dari jangka sorong adalah ½ nilai skala terkecil (nst) = 0,005 cm. Dengan ketelitian demikian, jangka sorong dapat dipakai untuk mengukur ketebalan suatu plat tembaga, diameter dalam dan diamater luar sebuah pipa.
Dapat dinyatakan hasil pengukurannya sebagai berikut. Hasil pengukuran berada di antara skala 2,1 dan 2,2 cm pada skala utama. Skala nonius yang ke lima tepat berimpit dengan skala utama. Karena 1 skala nonius bernilai 0,01 cm, maka 5 skala nonius bernilai 0,05 cm. Dengan demikian hasil pengukuran dapat dituliskan menjadi 2,1 + 0,05 = 2,15 cm.
Selain dapat digunakan untuk mengukur ketebalan atau panjang suatu benda, jangka sorong juga dapat digunakan untuk mengukur diameter dalam dan diameter luar sebuah benda berbentuk tabung atau silinder.
Benda yang ukurannya sangat tipis seperti kertas atau kawat yang ukurannya sangat kecil tidak dapat diukur menggunakan jangka sorong. Untuk mengukur dimensi luar dari benda yang sangat tipis digunakan mikrometer sekrup. Seperti halnya jangka sorong, mikrometer sekrup juga memiliki dua skala, yaitu skala utama dan skala nonius.
Skala utama ditunjukkan oleh silinder pada lingkaran dalam, sedangkan skala nonius ditunjukkan oleh selubung pada lingkaran luar. Jika selubung luar diputar satu kali putaran penuh, maka skala utama akan berubah 0,5 mm. Karena skala luar memiliki 50 skala, maka 1 skala pada selubung luar sama dengan jarak maju atau mundur rahang geser sejauh 0,5 mm/50 = 0,01 mm, yang merupakan skala terkecil dari mikrometer sekrup.
Ketelitian mikrometer sekrup adalah ½ nst atau 0,005 mm. Dengan
demikian mikrometer sekrup dapat dipakai untuk mengukur tebal
selembar kertas atau diameter sebuah kawat yang sangat halus.
Hasil pengukuran sebuah benda menggunakan mikrometer sekrup pada gambar 2 dapat dinyatakan sebagai berikut. Skala utama yang terdekat dengan selubung luar adalah 4,5 mm. Garis mendatar pada selubung luar yang berimpit dengan garis mendatar pada skala utama adalah garis ke 48. Dengan demikian hasil pengukuran dapat dinyatakan dengan 4,5 mm + 48 bagian = 4,5 mm + 48 x 0,01 mm = 4,98 mm.
Sehingga hasil pengukuran dapat ditulis dengan 4,98 mm.
d. Alat dan Bahan
1. mistar
2. jangka sorong
3. mikrometer sekrup
4. kertas
5. gelas ukur
6. kawat halus
7. tabung reaksi
8. kelereng
9. balok tembaga, kayu, dan besi
e. Prosedur Kerja
1) Kegiatan I : Mengukur panjang dengan jangka sorong
a) Sebelum menggunakan jangka sorong, periksalah terlebih dahulu skala utama dan skala noniusnya. Katupkan jangka sorong, bila angka nol kedua skala tidak berimpit, maka jangka sorong dikatakan mempunyai kesalahan titik nol. Oleh karena itu hasil pengukuran perlu dikoreksi.
b) Tempatkan benda yang akan diukur di antara dua rahang jangka sorong.
c) Perhatikan angka pada skala utama yang berdekatan dengan angka nol pada nonius.
d) Perhatikan garis nonius yang tepat berimpit dengan garis pada skala utama.
e) Tentukan hasil pengukuranmu!
2) Kegiatan II: Mengukur panjang dengan mikrometer sekrup
a) Tempatkan benda yang akan diukur diantara selubung ulir/rahang geser.
b) Putar maju selubung luar sesuai dengan ketebalan benda yang akan diukur.
c) Putar roda bergerigi supaya hasil pengukuran tidak bergeser.
d) Perhatikan skala utama yang terdekat dengan tepi selubung luar.
e) Perhatikan garis mendatar pada selubung luar yang berimpit dengan garis mendatar pada skala utama.
f) Tentukan hasil pengukuranmu!

jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut!
1. Ketika ingin mengukur sesuatu, kapankah Anda menggunakan jangka sorong atau mikrometer sekrup? Apa keuntungannya?
2. Tentukan hasil pengukuran panjang menggunakan jangka sorong seperti gambar berikut!

3. Bila pengukuran sebuah kawat menggunakan mikrometer sekrup terlihat seperti gambar. Nyatakan hasil pengukuran tersebut dengan angka!

Pedoman jawaban latihan
1. Jangka sorong digunakan untuk mengukur besar-besaran fisis yang tidak mungkin diukur dengan menggunakan mistar. Dengan jangka sorong dan mikrometer sekrup hasilnya akan lebih akurat karena tingkat ketelitian jagka sorong maupun mikrometer sekrup dapat mencapai tingkat ketelitian 0,005 mm.
2. Perhatikan gambar di atas. Hasil pengukuran diameter luar sebuah pipa kecil berada diantara 2,4 cm dan 2,5 cm. Garis skala nonius yang berimpit dengan garis pada skala utama adalah garis ke 4. Hal ini berarti hasil pengukuran dapat dinyatakan:
Diameter luar pipa = 2,4 cm + (4 x 0,01 cm) = 2,44 cm
3. Hasil pengukuran menggunakan mikrometer sekrup dapat dituliskan Skala utama terdekat dengan selubung silinder luar adalah 2,5 mm. Selubung silinder luar yang berimpit dengan garis mendatar pada skala utama adalah garis ke 48. Hal ini berarti diameter kawat dapat ditulis:
Diameter kawat = 2,5 mm + (48 x 0,01 mm) = 2,98 mm.

Rangkuman
Mistar merupakan alat ukur panjang yang paling sederhana dan sudah lumrah dikenal orang. Menggunakan mistar untuk mengukur dimensi jari-jari dalam dan luar dari slinder akan sangat menyulitkan dan hasilnya juga kurang akurat. Jangka sorong merupakan alat ukur yang dapat digunakan untuk mengukur dimensi jari-jari atau diameter dengan hasil yang lebih akurat. ketelitian jangka sorong mencapai 0,1 mm.
Benda yang ukurannya sangat tipis seperti kertas atau kawat yang ukurannya sangat kecil tidak dapat diukur menggunakan jangka sorong.
Untuk mengukur dimensi luar dari benda yang sangat tipis dapat dilakukan dengan menggunakan mikrometer sekrup. Ketelitian mikrometer sekrup dapat mencapai 0,01 mm.

Tes Formatif 1
Untuk mengetahui tingkat penguasaan Anda terhadap kegiatan praktikum yang dilakukan, jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut!
1. Berapakan hasil pengukuran panjang dengan menggunakan jangka sorong yang ditunjukkan oleh gambar berikut?
2. Pengukuran menggunakan jangka sorong diperlihatkan oleh gambar berikut. Tuliskan hasil pengukuran tersebut!
3. Berapakah hasil pengukuran panjang menggunakan mikrometer sekrup yang diperlihatkan oleh gambar berikut?
4. Nyatakan hasil pengukuran yang diperlihatkan oleh gambar berikut!
5. Pengukuran panjang sebuah benda dengan menggunakan jangka sorong sebagai berikut. Skala utama berada antara angkla 2,5 dan angka 3. Sedangkan skala ke 40 pada skala nonius berimpit garis pada skala utama. Berapakah hasil pengukuran panjang benda tersebut?

Volume
Volume merupakan besaran turunan yang dapat diturunkan dari besaran pokok panjang. Volume balok dapat ditentukan melalui pengukuran tidak langsung dari besaran panjang, lebar dan tingginya.
Bagaimana kalau Anda memiliki sebongkah batu, apa yang harus Anda lakukan untuk menentukan ukuran volumenya? Dapatkah Anda menggunakan mistar, jangka sorong atau mikrometer sekrup? Pengukuran volume benda padat yang bentuknya tidak beraturan tidak dapat dilakukan dengan cara pengukuran tidak langsung. Volume benda padat yang bentuknya tak teratur dan berukuran tidak terlalu besar dapat diukur secara langsung dengan menggunakan gelas ukur.
Untuk dapat melakukan pengukuran volume suatu benda, berikut ini kita akan melakukan kegiatan/percobaan menggunakan mistar, jangka sorong, dan mikrometer sekrup, gelas ukur, dan gelas berpancuran. Sebelum melakukan kegiatan/percobaan, siapkan alat dan bahan yang dibutuhkan, baca prosedur kerja dengan cermat, dan siapkan tabel pengamatan dengan baik.
a. Judul Kegiatan : Pengukuran Volume
b. Tujuan Kegiatan
1. melakukan pengukuran volume menggunakan jangka sorong dan mikrometer sekrup.
2. melakukan pengukuran volume menggunakan gelas ukur dan gelas berpancuran.
c. Landasan Teori
Menentukan ukuran volume benda yang bentuknya teratur seperti balok, kubus, slinder dapat dilakukan melalui pengukuran tidak langsung.
Berikut merupakan cara yang dapat dilakukan untuk menentukan volume beberapa benda yang bentuknya teratur. Volume benda yang berbentuk balok dapat ditentukan melalui pengukuran panjang, lebar, dan tinggi. Benda berupa kubus melalui pengukuran panjang sisi-sisinya, dan benda berbentuk silinder melalui pengukuran diameter dan tinggi silinder.