LAPORAN LENGKAP PRAKTIKUM FISIKA DASAR ALAT UKUR DASAR
Disusun Oleh: KELOMPOK B-1 ANGGOTA :
NIM :
1. NOBEL PRAISE
DBD 113 094
2.DIPPOS DONAL IKZEN
DBD 113 095
3.MARLINA TOGUMA J.N
DBD 113 096
4. FEBRINA PUTRI NILAWATI
DBD 113 097
5.ANDRE GLUCKSTEIG S
DBD 113 098
6.REZE PAHLEVY
DBD 113 099
UNIVERSITAS PALANGKA RAYA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK P ERTAMBANGAN 2013
I.
TOPIK PRAKTIKUM Alat Ukur Dasar
II.
TUJUAN PERCOBAAN 1. Dapat mengkalibrasi alat ukur dasar 2. Dapat menggunakan alat ukur dasar 3. Dapat memahami ketelitian alat ukur dasar 4. Dapat membaca hasil pengukuran menggunakan alat ukur dasar
III.
IV.
ALAT DAN BAHAN
Alat
Banyaknya
Mistar
1
Jangka Sorong
1
Mikrometer sekrup
1
Neraca Ohaus
1
Neraca digital
1
Basic Meter
1
Bahan/Benda
Banyaknya
Silinder
1 buah
Batrei
1 buah
Lampu
1 buah
Kabel
Secukupnya
DASAR TEORI Dalam usaha untuk mencapai suatu tujuan dalam fisika dapat dilakukan dengan cara melakukan pengamatan yang disertai dengan pengukuran. Anda mengukur lebar meja
belajar dengan menggunakan mistar atau meteran, dan mendapatkan bahwa panjang meja adalah 1 meter. Dalam pengukuran pengukuran tersebut Anda telah mengambil meter sebagai satuan panjang. Pengukuran yang akurat merupakan bagian yang penting dalam fisika. Pada saat melakukan pengukuran digunakan alat ukur yang sesuai dengan obyek yang akan diukur. Misalnya mengukur panjang dapat menggunakan mistar, jangka sorong, mikrometer, sekrup. Untuk mengukur massa menggunakan neraca Ohaus, dan untuk mengatur waktu digunakan stopwatch. Dengan demikian mengukur dapat diartikan membandingkan suatu besaran dengan besaran lain sejenis yang dipakai sebagai satuan. Berikut ini alat ukur dasar dalam fisika:
A. ALAT UKUR PANJANG 1. Mistar
Pada mistar 30 cm terdapat dua gores/strip pendek yang berdekatan yang merupakan skala terkecil dengan jarak 1 mm atau 0,1 cm . Ketelitian mistar tersebut adalah setengah dari skala terkecilnya. Jadi ketelitian atau ketidakpastian mistar adalah (1/2x1 mm) = 0,5mm atau 0,05cm. Jika tidak tegak lurus maka akan menyebabkan kesalahan dalam pengukurannya, bisa lebih besar atau lebih kecil dari ukuran aslinya.
2. JangkaSorong
Jangka sorong adalah alat ukur panjang yang biasanya digunakan untuk mengukur diameter suatu benda dengan ketelitiannya mencapai seperatus milimeter. Jangka sorong terdiri dari dua bagian, yaitu rahang tetap yang berfungsi untuk mengukur diameter dalam dan rahang geser (sorong) untuk menggeser rahang dalam dan luar serta letak skala nonius ,skala utama, dan gurat mengukur kedalaman. Tingkat ketelitiannya adalah 0,05mm(jangka sorong dibawah 30cm) dan 0,01mm(jangka sorong diatas 30cm). Cara membaca hasil pengukuran dengan menggunakan jangka sorong:
Hasil pengukuran= Skala Utama x 1 mm + Skala Nonius x 0,05mm Ket: Skala Utama( lihat angka diskala utama sebelum angka 0 diskala nonius) Skala Nonius (Lihat garis diskala nonius yang berhimpit dengan skala utama)
3. Mikrometer Sekrup
Digunakan untuk mengukur ketebalan suatu benda. Mikrometer sekrup mempunyai 2 skala: skala utama dan skala nonius(skala putar). Skala panjang pada poros tetap merupakan skala utama, sedangkan pada poros ulir merupakan skala nonius. Skala utama mikrometer sekrup mempunyai skala dalam mm, sedangkan skala noniusnya terbagi dalam 50 bagian. Satu bagian pada skala nonius mempunyai nilai 1/50 × 0,5 mm atau 0,01 mm.
Hasil Pengukuran: Skala utama x + Skala nonius x 0,01 mm
B. ALAT UKUR MASSA 1. Neraca Ohauss
Terdiri dari tiga batang skala. Batang pertama berskala ratusan gram,batang kedua berskala puluhan gram, dan batang ketiga berskal satuan gram. Ketelitian neraca ini adala 0,1 gr. Fungsi neraca nerac a ohauss adalah mengukur massa benda atau logam dalam praktek laboratorium. Kapasitan beban yang ditimbang neraca ini adalah 311 gr.
Hasil Pengukuran= skala lengan belakang+skala lengan tengah+skala lengan depan
2. Neraca Digital
Neraca digital merupakan alat yang sering ada dalam laboratorium yang digunakan untuk menimbang bahan yang akan digunakan. Dibandingkan dengan neraca jaman dulu yang masih menggunakan neraca analog atau manual, neraca digital memiliki fungsi lebih sebagai alat ukur, diantaranya neraca digital lebih akurat, presisi, akuntable (bisa menyimpan hasil dari setiap penimbangan). neraca ini mampu menimbang zat atau benda sampai batas 0,0001 g
C. ALAT UKUR WAKTU
Alat ukur waktu yang umum digunakan adalah stopwatch.Pada stopwatch analog jarak antara dua gores panjang yang ada angkanya adalah 2 sekon.Jarak itu dibagi dengan 20 skala. Dengan demikian skala terkecil adalah 2/20sekon = 0,1 sekon. Jadi ketelitian stopwatch tersebut adalah (1/2 x 0,1 sekon) = 0,05 sekon
D. ALAT UKUR LISTRIK
1. Ampermeter Alat ampermeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus (I)
X Batas Batas ukur
2. Voltmeter Alat voltmeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur tegangan listrik (V)
X Batas Batas ukur ukur
Alat ampermeter dan voltmeter dalam laboratorium biasanya disatukan dalam bentuk alat basicmeter.
3. Ohmmeter Alat ohmmeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur hambatan suatu komponen seperti resistor, dan hambatan kawat penghantar.
R= skala yang ditunjukan x batas ukur
4. ALAT UKUR SUHU Termometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur suhu suatu benda . Ada 0
0
beberapa jenis skala termometer diantaranya: Celcius ( C), Reamur ( R) , Fahrenheit 0
0
( F) dan kelvin ( K) Skala
Titik
Titik
Termometer
Didih
Beku
Celcius
100 C
0
0C
Reamur
80 R
0
0R
Fahrenheit
212 K
Kelvin
373 K
0 0
0
32 K
0
0
273 K
0
Rumus konversi satuan suhu: (TF – 32) : TC = 9 : 5 TK = TC + 273 TC : TR = 5 : 4
5. ALAT UKUR VOLUME ZAT CAIR
Alat ukur dasar untuk menentukan volume zat cair adalah gelas ukur. Satuan yang tertera pada gelas ukur biasanya liter (L) at au militer (ml) 3
3
1 L = 0,001 m = 1000 cm 3
3
1ml = 0,000001 m = 1 cm
KALIBRASI Kalibrasi adalah kegiatan untuk menentukan kebenaran konvensional nilai penunjukkan alat
ukur dan
terhadap standar terhadap standar ukur
bahan
yang
ukur
mampu
dengan telusur
cara
membandingkan
(traceable)
ke standar ke standar
nasional maupun internasional maupun internasional untuk satuan ukuran dan/atau internasional dan bahan-bahan acuan tersertifikasi.
Tujuan Kalibrasi
Mencapai ketertelusuran pengukuran. Hasil pengukuran dapat dikaitkan/ditelusur sampai ke standar yang lebih tinggi/teliti (standar primer nasional dan / internasional), melalui rangkaian perbandingan yang tak te rputus.
Menentukan deviasi (penyimpangan) kebenaran nilai konvensional penunjukan suatu instrument ukur.
Menjamin hasil-hsil pengukuran sesuai dengan standar Nasional maupun Internasional.
Manfaat Kalibrasi
Menjaga kondisi instrumen ukur dan bahan ukur agar tetap sesuai dengan spesefikasinya
Untuk mendukung sistem mutu yang diterapkan di berbagai industri pada peralatan laboratorium dan produksi yang dimiliki.
Hasil Kalibrasi antara lain:
Nilai Obyek Ukur
Nilai Koreksi/Penyimpangan
Nilai Ketidakpastian Pengukuran(Besarnya kesalahan yang mungkin terjadi dalam pengukuran, dievaluasi setelah ada hasil pekerjaan yang diukur & analisis ketidakpastian yang benar dengan memperhitungkan semua sumber ketidakpastian yang ada di dalam metode perbandingan yang digunakan serta besarnya kesalahan yang mungkin terjadi dalam pengukuran)
Sifat metrologi lain seperti faktor kalibrasi, kurva kalibrasi.
Persyaratan Kalibrasi
Standar acuan yang mampu telusur ke standar Nasional / Internasional
Metoda kalibrasi yang diakui secara Nasional / Internasional
Personil kalibrasi yang terlatih, yang dibuktikan dengan sertifikasi dari laboratorium yang terakreditasi
Ruangan / tempat kalibrasi yang terkondisi, seperti suhu, kelembaban, tekanan udara, aliran udara, dan kedap getaran
Alat yang dikalibrasi dalam keadaan berfungsi baik / tidak rusak
Sistem manajemen kualitas memerlukan sistem pengukuran yang efektif, termasuk di dalamnya kalibrasi formal, periodik dan terdokumentasi, untuk semua perangkat pengukuran. ISO pengukuran. ISO 9000 dan ISO dan ISO 17025 memerlukan sistem kalibrasi yang efektif.
Kalibrasi diperlukan untuk:
Perangkat baru
Suatu perangkat setiap waktu tertentu
Suatu perangkat setiap waktu penggunaan tertentu (jam operasi)
Ketika suatu perangkat mengalami tumbukan atau getaran yang berpotensi mengubah kalibrasi
V.
Ketika hasil pengamatan dipertanyakan
PROSEDUR KEGIATAN A. Alat Ukur Panjang 1. Siapkan alat ukur yang diperlukan dan lakukan kalibrasi 2. Ukurlah benda yang disediakan berturu menggunakan mistar, jangka sorong dan mikrometer sekrup. 3. Catat hasil pengukuran pada tabel
Tabel 1 Hasil Pengukuran Panjang Benda
Mistar (cm) Panjang
Lebar
Jangka Sorong (cm) Panjang
Lebar
Mikrometer Sekrup(cm) Panjang
Lebar
Balok Silinder
B. Alat Ukur Massa 1. Siapkan alat ukur yang diperlukan dan lakukan kalibrasi 2. Timbanglah benda yang telah disediakan menggunakan neraca lengan dan neraca digital 3. Catatlah hasil pengukuran yang t elah dilakukan
Tabel 2 Benda
Hasil Pengukuran Massa Neraca Ohauss (gr)
Balok
Neraca digital (gr)
Silinder
C. Alat Ukur Listrik 1. Siapkan alat ukur yang diperlukan dan lakukan kalibrasi 2. Ukurlah Tegangan (V) dan Arus (I) pada rangkaian yang telah disediakan 3. Catatlah hasil pengukuran pada tabel
Tabel 3 Hasil Pengukuran Listrik Tegangan (volt) Benda
Basic Meter
Arus (A)
Multimeter
Basic Meter
Digital
Multimeter Digital
Baterai 1,5 V
VI.
DATA HASIL PENGUKURAN
A. ALAT UKUR PANJANG Hasil Pengukuran Panjang Benda
Mistar (cm) Panjang
Lebar
Jangka Sorong (cm) Panjang
Lebar
Mikrometer Sekrup(cm) Panjang
Lebar
Balok Silinder
B. ALAT UKUR MASSA Benda
Hasil Pengukuran Massa Neraca Ohauss (gr)
Neraca digital (gr)
Balok Silinder
C. ALAT UKUR LISTRIK Hasil Pengukuran Listrik Tegangan (volt) Benda
Basic Meter
Multimeter
Arus (A) Basic Meter
Digital
Multimeter Digital
Baterai 1,5 V
VII.
ANALISIS DATA 1. ALAT UKUR PANJANG A. Mistar 6. Panjang Balok=
Lebar Balok=
7. Panjang Silinder=
Lebar Silinder=
B. Jangka Sorong
Panjang Balok SU = mm= cm SN = mm= cm Hasil pengukuran= Skala Utama x 1 mm + Skala Nonius x 0,05mm Lebar Balok SU = mm= cm SN = mm= cm Hasil pengukuran= Skala Utama x 1 mm + Skala Nonius x 0,05mm Panjang Silinder SU = mm= cm SN = mm= cm Hasil pengukuran= Skala Utama x 1 mm + Skala Nonius x 0,05mm
8. Lebar Silinder SU = mm= cm SN = mm= cm Hasil pengukuran= Skala Utama x 1 mm + Skala Nonius x 0,05mm
C. Micrometer Sekrup 9. Panjang Balok SU = mm= cm SN = mm= cm Hasil pengukuran= Skala Utama + Skala Nonius x 0,05mm 10. Lebar Balok SU = mm= cm SN = mm= cm Hasil pengukuran= Skala Utama + Skala Nonius x 0,05mm 11. Panjang Silinder SU = mm= cm SN = mm= cm Hasil pengukuran= Skala Utama + Skala Nonius x 0,05mm 12. Lebar Silinder SU = mm= cm SN = mm= cm Hasil pengukuran= Skala Utama + Skala Nonius x 0,05mm
2. ALAT UKUR MASSA
A. Neraca Ohauss 13. Balok Lengan Belakang = gr Lengan Tengah = gr Lengan Depan = gr Hasil Pengukuran= Lengan Belakang + Lengan Tengah + Lengan Depan 14. Silinder Lengan Belakang = gr Lengan Tengah = gr Lengan Depan = gr Hasil Pengukuran= Lengan Belakang + Lengan Tengah + Lengan Depan B. Neraca Digital 15. Balok 16. Silinder
3. ALAT UKUR LISTRIK A. Voltmeter (Mengukur tegangan arus) Skala yang ditunjukan= Skala maksimum= Batas Ukur= V= B.
X Batas ukur
Ampermeter (Mengukur kuat arus) Skala yang ditunjukan= Skala maksimum= Batas Ukur= I=
VIII.
X Batas ukur
TUGAS 1. Perhatikan tabel 1,2,dan 3 . Apakah hasil pengukuran yang anda peroleh sama atau tidak? Jelaskan mengapa? 2. Menurut anda berdasarkan tabel 1,2, dan 3 alat ukur manakah yang paling teleti untuk setiap tabelnya? Jelaskan mengapa? 3. Menurut anda apakah percobaan mengenai alat ukur dasar ini bermanfaat bagi anda mahasiswa jurusan teknik pertambangan? JAWAB 1. Hasil pengukuran yang kelompok kami peroleh tidak sama. Karena ketelitian setiap alat ukur
berbeda
dan
keterbatasan
ketepan
suatu
alat
ukur
berbeda
beda.
Ketika kelompok kami mengukur sebuah balok atau silinder dengan menggunakan alat ukur panjang seperti mistar, hasilnya dapat dipastikan akurat sampai 0,1 cm yaitu bagian terkecil pada mistar tersebut. Begitu juga ketika melakukan pengukuran dengan menggunakan jangka sorong yang memiliki ketelitian 0,05 mm maka hasil yang didapatkan jauh lebih akurat dibandingkan dengan menggunakan mistar. Dan ketika menggunakan alat ukur mikrometer sekrup hasil yang didapat bisa jauh lebih akurat
dari hasil pengukuran dengan menggunakan jangka sorong karena ketelitian dari mikrometer sekrup sendiri 0,01 mm.(Tabel 1) Ketika kelompok kami mengukur massa dari sebuah balok atau silinder dengan menggunakan neraca ohauss atau neraca digital hasil yang didapat pun tidak sama. Namun perbedaan hasil pengukurannya tidak terlalu jauh.
2. Menurut kelompok kami pada tabel 1 yang merupakan hasil pengukuran panjang dari silinder dan balok, alat ukur yang mempunyai tingkat ketelitian yang paling tinggi adalah mikrometer sekrup. Karena tingkat ketelitian mikrometer sekrup adalah 0,01 mm. Pada tabel 2, yang merupakan hasil pengukuran massa, alat ukur yang mempunyaai ketelitian tinggi adalah neraca digital karena neraca digital memiliki fungsi lebih sebagai alat ukur, diantaranya neraca digital lebih akurat, presisi, akuntable (bisa menyimpan hasil dari setiap penimbangan) dan mampu menimbang zat atau benda sampai batas batas 0,0001 gr. Sedangkan pada neraca ohauss tingkat ketelitiannya ketelitiannya hanya
0,1
gr
dan
butuh
waktu
lama
untuk
menggeser
skala
lengannya.
Pada tabel 3, alat pengukuran yang kami gunakan hanya basicmeter saja sehingga tidak ada acuan untuk membandingkan ketelitian dari alat ukur listrik tersebut.
3. Menurut saya jurusan teknik pertambangan tidak lepas dari yang namanya perhitungan dan pengukuran. Praktikum tentang penggunaan alat dasar sendiri sangat berguna bagi mahasiswa jurusan pertambangan, seperti untuk mata kuliah ilmu ukur
tambang, yang dituntut harus bisa menggunakan alat ukur panjang, membaca alat ukur,memahami ketelitian pengukuran. Dan jurusan teknik pertambangan tidak lepas dari namanya melakukan penelitian dan pengukuran langsung dilapangan dan hal itu memerlukan alat ukur dasar. Dan banyak matakuliah lain yang bersinggungan dengan menggunakan alat ukur dasar.
IX.
DISKUSI, KESIMPULAN DAN SARAN
1. Kendala dalam Percobaan
Selama praktikum fisika tentang “Alat Ukur Dasar” kami banyak menemukan kendala dalam praktikum. Ketika menggunakan jangka sorong kami masih susah untuk menentukan skala nonius (garis yang berhimpit antara skala utama dan skala nonius), ada banyak pendapat dari beberapa anggota kelompok kami untuk menentukan hasil skala noniusnya. Sehingga kami melakukan pengukuran panjang dengan jangka sorong lebih dari lima kali percobaan untuk menemukan hasil pengukuran yang sesuai. Juga pada penggunaan mikrometer sekrup kendalanya adalah pada penentuan skala noniusnya, dan butuh beberapa kali pengulangan juga dalam menentukan hasil pengukuran yang tepat. Untuk pengukuran massa dengan menggunakan neraca digital masih lambat dalam mengkalibrasi neraca digital tersebut ke angka nol, sedangkan dalam neraca ohauss juga lumayan lama dalam menggeser skala lengannya untuk menentukan berat benda yang akan diukur massanya. Untuk pengukuran alat ukur listrik, mengukur kuat arus dan tegangan dengan menggunakan basicmeter tidak menemukan kendala berarti, namun ketika ingin mengukur dengan ampere,volt, hambatan(ohm) yang digital alat yang kami gunakan tidak bbekerja dengan baik Tetapi selama praktikum ini berjalan, kami selalu didampingi dan dibantu oleh asisten laboratorium kelompok kami, Pak Sarwan, baik cara menggunakan alat ukur tersebut,mengkalibrasi,memahami ketelitian dan membaca hasil pengukuran dengan menggunakan alat ukur dasar. Sehingga kami dapat menyeselesaikan praktikum “Alat Ukur Dasar” yang dibuktikan dengan penyerahan laporan lengkap
praktikum ini.
B. Kesimpulan 1. Mengukur dapat diartikan membandingkan suatu besaran dengan besaran lain sejenis yang dipakai sebagai satuan. 2. Setiap alat ukur memiliki tingkat ketelitian yang berbeda beda, baik baik dari alat ukur panjang,massa, dan listrik
3. Alat ukur panjang dalam fisika fisika pada umumnya umumnya adalah : mistar,jangka sorong dan micrometer sekrup 4. Ketelitian mistar sendiri adalah 0,5mm atau 0,05cm 5. Jangka sorong adalah alat yang digunakan untuk mengukur diameter suatu benda. Keteletian jangka sorong adalah 0,015mm 6. Mikrometer sekrup adalah alat alat yang digunakan untuk mengukur ketebalan suatu benda. Ketelitian mikrometer sekrup adalah 0,01mm 7. Alat ukur massa dalam fisika pada umumnya adalah: neraca. Neraca yang digunakan pada umumnya ada dua: neraca ohauss dan neraca digital 8. Ketelitian neraca ohaussi adalah 0,1 gr. 9. Ketelitian neraca digiital adalah 0,0001 g 10. Alat ukur listrik dalam fisika pada umumnya adalah : voltmeter,ampermeter,dan ohmmeter. 11. Ampermeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur kuat arus, voltmeter untuk mengukur tegangan arus, dan ohmmeter untuk me ngukur hambatan arus 12. Kalibrasi adalah kegiatan untuk menentukan kebenaran konvensional nilai penunjukkan alat
ukur dan
terhadap standar terhadap standar ukur
bahan
yang
ukur
mampu
dengan telusur
cara
membandingkan
(traceable)
ke standar ke standar
nasional maupun internasional maupun internasional untuk satuan ukuran dan/atau internasional dan bahan-bahan acuan tersertifikasi. 13. Tujuan utama kalibrasi adalah menjamin hasil ketelitian alat ukur dasar 14. Persyaratan utama dalam kalibrasi adalah standar acuan yang mampu telusur ke standar Nasional / Internasional
C. Saran a.
Diharapkan kepada pembaca, pada saat menggunakan alat ukur panjang seperti jangka sorong dan mikrometer sekrup , pastikan garis penglihatan mata tegak lurus pada hasil titik pengukuran, untuk mencegah terjadinya kesalahan dalam pembacaan hasil pengukuran
b. Diharapkan pada pembaca, sebelum menggunakan alat ukur , pastikan alat tersebut bersih untuk memastikan hasil pengukuran c.
Diharapkan pada pembaca, ketika menggunakan alat ukur tersebut harus berhati hati, jangan sampai alat ukur yang digunakan jatuh, karena dapat menyebabkan kerusakan ataupun keakurasian pengukurannya berkurang.
d. Diharapkan kepada pembaca Alat ukur yang kita gunakan harus sesuai standar satuan internasional, Syarat alat ukur :
4. harus tetap selalu nilainya tidak terpengaruh oleh suhu,ruang,waktu. 5.
harus di pakai di mana-mana atau bersifat internasional
6.
Harus dapat dengan mudah ditiru oleh setiap orang (mudah di hasilkan kembali)
X.
DAFTAR PUSTAKA 1. Purwoko,Fendi. 2009. Fisika untuk SMA dan MA kelas X. Jakarta:Yudhistira 2. Handayani, Sri., Damari, Ari. 2009. Fisika untuk SMA dan MA kelas X. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
3. 3. Widodo, Tri. 2009. FISIKA untuk SMA/MA kelas X . Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional. 4. http://edu.anashir.com/2013/11/alat-ukur-panjang-mistar-jangkasorong.html 5. http://jasakalibrasi.net/alat-ukur-panjang/ 6. http://id.wikipedia.org/wiki/Kalibrasi 7. http://guru-ipa-pati.blogspot.com/2012/08/macam-macam-alat-ukurmassa-dan-cara.html 8.
XI.
LAMPIRAN
