Ini dia materi pengukuran yang membuat kamu bisa mengerti

Assalamu Alaikum Wr. Wb

Sebelum kita lanjut, kita mesti tahu dulu nih istilah-istilah penting yang ada pada materi nanti, yaitu : Besaran, satuan, Sistem Internatioanl (SI), Besaran Pokok dan Besaran Satuan.

A.       Pengukuran sebagai Bagian dari Pengamatan

   

Pengamatan sebuah objek menggunakan indera merupakan kegiatan yang penting untuk menghasilkan deskripsi suatu benda. 

Tetapi, terkadang pengamatan kita tidaklah cukup. Apalagi ketika kita ingin memberitahukan kepada seseorang mengenai apa yang kita amati. 

Contohnya, pernahkah temen-temen ke tukang jahit ?? pernahkan temen-temen berpikir bagaimana si penjahit tersebut membuat baju kita dengan tepat ?? apakah si penjahit tersebut hanya melakukan pengamatan terhadap kita ?? tentu tidak yah temen-temen. 

Contoh lain, pernahkah temen-temen ke pasar atau supermarket membeli buah?? Buah apel misalnya.. 

bagaimanakah menentukan banyaknya buah apel tersebut secara akurat ?? Nah temen-temen, semua hal tersebut berkaitan dengan pengukuran yang akan kita bahas berikut..

     1.      Pengukuran

Gambar 1. Contoh alat yang biasa digunakan mengukur

Pengukuran merupakan langkah penting dalam mengembangkan IPA. Mengukur juga sangat penting bagi kehidupan manusia. 

Misalkan contoh di atas tadi.. penjahit dapat membuat baju kita dengan ukuran yang pas karena si penjahit tentunya telah melakukan beberapa pengukuran terhadap kita. Mungkin si penjahit mengukur panjang lengan kita, kaki kita, diameter pinggang kita dll. Tinggi badan kita, panjang lengan kita itu semua sesuatu yang bisa kita ukur.

Mengukur adalah sebuah kegiatan membandingkan suatu besaran yang diukur dengan besaran sejenis yang dipakai sebagai sebagai satuan. Misalkan nih temen-temen kita mengukur sebuah meja dengan jengkal kita kita. 

Nah, kita sedang membandingkan panjang meja dengan panjang jengkal kita. Jengkal kita ini dipakai sebagai satuan pengukuran. Contoh, sebagai hasilnya panjang meja yang kita ukur tadi adalah 6 jengkal.

Gambar 2. Anak-anak yang sedang mengukur meja dengan jengkal

Nah misalkan lagi, ada 3 teman kita yang sedang mengukur meja.

Panjang meja  : 6 jengkal Ani

Panjang meja  : 5,5 jengkal Fitri

Panjang meja  : 7 jengkal Wati

Nah, kira-kira mengapa hasil pengukuran mereka berbeda ??

Sekarang bayangkan kira-kira apa yang terjadi yah jika setiap pengukuran di dunia ini menggunakan satuan yang berbeda-beda ?? Jengkal misalnya. 

Misalnya kamu akan menjahit baju dan kamu gunakan jengkal sebagai satuan maka apakah bajumu nantinya akan sesuai?? Apakah jengkalmu sama panjangnya dengan jengkal si penjahit ? Nah, teman-teman itulah sebabnya ada yang dinamakan satuan baku.

Temen-temen mungkin pernah dengar satuan meter, centimeter, kilometer, kilogram, dan detik. Satuan-satuan tersebutlah yang disebut satuan baku dalam ukuran Standar Internasional (SI). Setelah tahun 1700, sekelompok ilmuwan menggunakan sebuah satuan ukuran yang dinamakan satuan metrik. 

Namun pada tahun 1960, sistem metrik ini dipergunakan dan diresmikan sebagai Satuan International. Tahukan temen-temen bahwa penamaan ini berasal dari bahasa Prancis, Le systeme Internationale d’Unites.

Tabel 1. Awalan satuan dalam SI dan kelipatannya

Dalam satuan SI, setiap jenis ukuran memiliki satuan dasar. Contohnya seperti pada tabel di atas yaitu panjang satuannya meter. Untuk hasil pengukuran yang lebih besar atau lebih kecil dari meter, dapat digunakan awalan-awalan, seperti ditunjukkan dalam Tabel 1. 

Penggunaan awalan ini digunakan untuk memudahkan kita dalam mengomunikasikannya agar menjadi angka yang lebih sederhana. Misalnya nih temen-temen, daripada menyebutkan 20.000 meter, lebih mudah menyebutkan 20 kilometer. 

Nilai kelipatan awalan tersebut menjangkau benda-benda yang sangat kecil hingga objek yang sangat besar. Contoh benda yang sangat kecil adalah atom, molekul, dan virus. Contoh objek yang sangat besar adalah galaksi.

Kita lihat pada Tabel 1 di atas. Contoh awalan kilo berarti 10³ atau 1000. Maka 1 km berarti 1000 meter. Contoh lain misalnya pembangkit listrik menghasilkan daya 500.000.000 watt. Kita bisa menuliskan 500 Mwatt. Jadi, jelas bukan bahwa Tabel 1 di atas akan memudahkan kita dalam mengomunikasikan.

      2.      Besaran Pokok

Coba temen-temen bayangkan betapa repotnya jika satuan dari setiap besaran harus didefiniskan... Contohnya, apa maksud dari 1 meter ?

Sebelumnya, kita telah menyimpulkan bahwa dalam pengukuran harus ada satuan baku, yaitu satuan yang disepakati bersama. Nah, adapun besaran yang satuannya dapat didefinisikan disebut besaran pokok.

a.      Panjang

Dalam IPA panjang merupakan jarak antara satu titik ke titik yang lain. Misalnya panjang papan meja adalah jarak antara titik pada ujung-ujung meja. Sedangkan panjang bayi yang baru lahir adalah jarak antara ujung kepala sampai ujung kaki.

Gambar 3. Pengertian Panjang

Seperti yang kita ketahui bahwa satuan dasar SI dari panjang adalah meter. Tahukah temen-temen apa definisi dari 1 meter?? Ternyata satu meter standar baku sama dengan jarak yang ditempuh cahaya dalam ruang hampa selama 1/299792458 sekon.

Dalam kehidupan sehari-hari terdapat alat-alat yang diciptakan untuk mengukur panjang. Misalnya meteran gulung, mistar, pita ukur, jangka sorong dan mikrometer sekrup dll. Contoh gambarnya seperti pada gambar di bawah ini :

 

Gambar 4. Alat-alat ukur untuk mengukur panjang

 Selain meter, panjang juga dinyatakan dalam satuan-satuan yang lebih besar atau lebih kecil dari meter dengan cara menambahkan awalan.

Contoh :

·         1 kilometer (km) = 1000 meter (m)

·         1 sentimeter (cm) = 1/100 meter (m) atau 0,01 m

Sebaliknya diperoleh :

·         1 meter (m) = 1/1.000 km = 0,001 km

·         1 meter (m) = 100 cm

Nah, sekarang mungkin temen-temen masih banyak yang belum tahu cara mengukur menggunakan alat ukur. Dalam Dalam melakukan pengukuran, perhatikan posisi nol alat ukur. 

Untuk pengukuran panjang, ujung awal benda berimpit dengan angka nol pada alat ukur. Selain itu, posisi mata harus tegak lurus dengan skala yang ditunjuk, untuk menghindari kesalahan hasil pembacaan pengukuran.

Gambar 5. Posisi mata saat melihat alat ukur 

      b.      Massa

      Temen-temen tahu tidak bahwa setiap benda tersusun dari materi. Nah, jumlah materi yang terkandung pada suatu benda itulah yang disebut dengan massa. Satuan massa adalah kilogram atau bisa dikatakan bahwa massa diukur dalam satuan kilogram (kg). 

       Misalnya, massa tubuh kamu sebesar 30 kg. Atau massa seekor kelinci tersebut adalah 3 kg. Atau bisa juga massa suatu gula pasir adalah 1 kg.

       Dalam kehidupan sehari-hari, istilah di atas mungkin asing. Karena kebanyakan orang menggunakan istilah berat. Namun temen-temen harus tau bahwa massa dan berat itu berbeda loh. 

       Massa suatu benda ditentukan dari kandungan materi dari suatu benda dan tidak akan mengalami perubahan meskipun kedudukan (posisi) benda tersebut berubah. Sebaliknya berat sangat bergantung pada posisi benda tersebut. 

       Contoh : seorang astronot ketika berada di luar angkasa beratnya tinggal 1/6 dari berat dia saat di bumi. Dalam SI pun satuan dari massa dan berat berbeda. Massa menggunakan satuan kg dan berat menggunakan satuan Newton.

Sama dengan meter, 1 kilogram juga mempunyai definisi. Dalam SI, massa menggunakan satuan dasar kilogram (kg), sedangkan berat menggunakan satuan newton (N). 

Satu kilogram standar (baku) sama dengan massa sebuah silinder yang terbuat dari campuran platinum-iridium yang disimpan di Sevres, Paris, Prancis. Ini dia gambarnya

Gambar 6. Satu kg standar yang disimpan di Serves, Paris, Prancis.

 Alat ukur yang digunakan untuk mengukur massa adalah neraca lengan sedangkan alat ukur yang digunakan untuk mengukur berat adalah neraca pegas seperti pada gambar di bawah ini. 

Kedua neraca tersebut termasuk neraca mekanik. Sekarang orang-orang lebih sering menggunakan neraca digital. 

Neraca digital merupakan neraca yang lebih praktis dibandingkan dengan neraca lainnya dalam segi penggunaan dan keakuratannya. Pada neraca digital hasil pengukuran massa muncul dalam bentuk angka dan satuannya.

(a)

(b)

(c) 

Gambar 7. (a) Neraca lengan (b) Neraca pegas (c) Neraca Digital

Selain kilogram(kg), massa juga dinyatakan dalam satuan-satuan lain. Misalnya pada massa yang relatif ringan digunakan satuan gram (gr) dan miligram (mg). Sedangkan untuk massa yang relatif besar digunakan satuan ton (t) dan kuintal (kw).

·         1 ton = 10 kw = 1000 kg

·         1 kg = 1000 gr

·         1 gr = 1000 mg

Baca juga : Cara menggunakan alat-alat ukur.

c.       Waktu

Waktu adalah selang antara dua kejadian atau peristiwa. Misalkan waktu pelari dari start hingga finish. Waktu kamu dari rumah ke sekolah. Dll.

Alat ukur untuk mengukur waktu adalah jam dan stopwatch seperti terlihat pada gambar di bawah ini.

(a)

(b)
Gambar 8. (a) Jam (b) stopwatch

Adapun 1 sekon didefinisikan sebagai waktu yang dibutuhkan atom Cesium untuk bergetar 9.192.631.770 kali. Berdasar jam atom ini, hasil pengukuran waktu dalam selang waktu 300 tahun tidak akan bergeser lebih dari satu sekon.

Untuk peristiwa-peristiwa yang selang terjadinya cukup lama, waktu dinyatakan dalam satuan-satuan yang lebih besar, misalnya menit, jam, hari, bulan, tahun, dan abad. Sedangkan Untuk kejadian-kejadian yang cepat sekali, dapat digunakan satuan milisekon (ms) dan mikrosekon (μs).

·         1 hari = 24 jam

·         1 jam = 60 menit

·         1 menit = 60 sekon

·         1 sekon = 1000 milisekon

·         1 milisekon = 1000 mikrosekon

Berdasarkan uraian di atas, dapat disimpulkan bahwa panjang, massa, dan waktu merupakan besaran pokok. Berdasarkan hasil Konferensi Umum mengenai Berat dan Ukuran ke-14 tahun 1971, Sistem Internasional disusun mengacu pada tujuh besaran pokok seperti Tabel 2. Empat besaran pokok yang lain akan dipelajari pada postingan-postingan berikutnya.

Tabel 2. Besaran dan satuan berdasarkan Satuan International

       3.      Besaran Turunan

             Selain 7 besaran pokok di atas adalah termasuk besaran turunan. Ada juga yang mengartikan bahwa besaran turunan adalah besaran yang satuannya diturunkan dari besaran pokok. 

          Misalnya, luas ruang kelasmu. Misalkan ruang kelas kamu berbentuk persegi, maka luasnya tersebut merupakan hasil perkalian antara panjang dengan lebar. 

           Perhatikan, bahwa panjang dan lebar merupakan besaran pokok panjang. Dalam SI, panjang diukur dengan satuan meter (m). Maka, luas dalam SI memiliki satuan meter x meter , atau meter persegi (m²).

            Contoh dari besaran turunan adalah luas, volume, kecepatan, percepatan, gaya, usaha dan daya. Sampai saat ini, ada 2 jenis satuan yang masih digunakan yaitu :

      1.      Sistem Inggris

      Dalam sistem inggris dikenal satuan seperti foot, pound dan second

      2.      Sistem Metrik

    Nah sistem metrik inilah yang umum digunakan. Sistem metrik sendiri terbagi atas dua yaitu sistem MKS dan sistem CGS. Sistem MKS dikenal dengan Meter, Kilogram, dan Sekon. Sedangkan sistem CGS yaitu Centimeter, Gram, dan Sekon. Untuk lebih jelasnya perhatikan tabel berikut.

Tabel 3. Perbedaan Sistem satuan Inggris dan sistem Metrik 

Ok, teman-teman sampai ketemu di postingan selanjutnya......

Wassalamu Alaikum Wr. Wb