PENGUKURAN DIMENSI

Pelajari materi  penguatan Besaran, Satuan, Dimensi, Pengukuran berikut

Dimensi adalah satu standar yang dipakai untuk mengidentifikasi dan menentukan besaran (quantity) dari suatu kondisi fisik yang ada, termasuk dalam ilmu konstruksi Dalam SI (Satuan Internasional) unit terdapat 7 dimensi dasar, dengan kode :     mass (M), length (L), time (T), electric current (I), temperature (Θ), amount of substance (N) and intensity of light (J)

---

Dimensi dan Satuan Turunan

Berikut ini beberapa dimensi dan satuan turunan yang banyak digunakan 

1. Pengukuran panjang menggunakan jangka sorong

jangka sorong

jangka sorong digunakan untuk mengukur panjang benda maksimum 10 cm dan minimum 0,01 cm. Dengan skala 0,01 cm
Cara Membaca Skala Jangka sorong di atas :
a. Bacalah Skala Utama yang berdekatan dengan angka nol skala nonius. Terbaca antara 2,1 cm dan 2,2 cm
b. Perhatikan skala nonius yang berimpit dengan skala utama. Terlihat skala kelima.
c. Bacaan Jangka sorong :

==> 2,1 cm + (5×0,01) cm
==> 2,1 cm + 0,05 cm
==> 2,15 cm

2. Pengukuran Panjang menggunakan Mikrometer Sekrup

mikrometer sekrup

Mikrometer sekrup digunakan untuk mengukur panjang maksimal 2,5 cm ( 25 mm ), dengan skala terkecil 0,01 mm.

Cara membaca skala mikrometer sekrup :

a. Bacalah skala utama yang berdekatan dengan tepi selubung luar. Terbaca 4,5 mm dan 5 mm pada gambar.

b. perhatikan skala pada selubung luar yang berimpit dengan garis mendatar skala utama. Terlihat sekala ke 45+2= 47

c. Bacalah Mikrometer sekrup :

==> 4,5 mm + (47 × 0,01) mm

==> 4,5 mm + 0,47 mm

==> 4,97 mm

Cara Menggunakan Neraca Ohaus

Sebelum kalian dapat menggunakan neraca ohaus dengan benar, kalian 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 Tengah	=	500	gram
Skala Lengan Belakang	=	40	gram	+
		542,4	gram

Dengan demikian, massa sekantong plastik gula pasir tersebut adalah 542,4 gram.

Berdasarkan jumlah lengannya, neraca ohaus dibagi menjadi 3 jenis, yaitu neraca ohaus 2 lengan, neraca ohaus 3 lengan, dan neraca ohaus 4 lengan. Meski jumlah lengannya berbeda, namun prinsip kerja dan cara penggunaan ketiga jenis neraca ohaus ini tetaplah sama.



Kemudian, setelah tahu jenis-jenisnya, mari kita pahami bagian-bagian neraca ohaus agar Anda tidak bingung mengikuti panduan cara menggunakan neraca ohaus yang akan saya sampaikan nanti.

Sedikitnya ada 5 bagian utama neraca ohaus yang pasti ada dalam setiap jenis-jenis neraca ohaus. Kelima bagian tersebut yaitu:

1. Tempat beban. Adalah tempat yang digunakan untuk meletakan benda yang hendak diukur.
2. Tombol kalibrasi. Adalah sebuah tombol atau knop yang digunakan untuk mengkalibrasi neraca ohaus ketika neraca akan digunakan.
3. Lengan neraca. Adalah lengan yang terdiri dari skala dengan ukuran tertentu. jumlah lengan pada neraca bisa 2, 3, atau 4. Masing-masing lengan menunjukan skala dan satuan yang berbeda-beda.
4. Pemberat (anting). Adalah sebuah logam yang menggantung pada lengan. Fungsinya sebagai penunjuk hasil pengukuran. Ia dapat digeser-geser dan setiap lengan neraca memilikinya.
5. Garis kesetimbangan. Disebut juga Titik 0. Ia digunakan untuk menentukan titik kesetimbangan pada proses penimbangan.

Nah, setelah tahu apa saja bagian-bagian neraca ohaus, selanjutnya kita bahas bagaimana cara menggunakan neraca ohaus dengan benar.

1. Cara Kalibrasi

Sebelum melakukan penimbangan, neraca ohaus terlebih dahulu harus dikalibrasi agar hasil penimbangan nantinya dapat akurat. Untuk melakukan kalibrasi, pertama letakan semua anting pada lengan neraca di titik terendah dari skala yang ditunjukan. Kemudian putar sekrup atau tombol kalibrasi yang letaknya berada di bawah tempat beban. Putar sekrup hingga neraca mencapai garis kesetimbangan (titik 0). Setelah itu, neraca ohaus siap digunakan.

2. Cara Penimbangan
Cara menggunakan neraca ohaus diawali dengan meletakan beban yang ingin diketahui massanya (ditimbang) ke dalam wadah beban. Setelah itu, geser anting pada lengan yang menunjukan skala paling besar sampai garis kesetimbangan hampir tercapai.

Jika garis kesetimbangan belum tercapai, geser anting pada lengan yang menunjukan skala lebih kecil sampai garis kesetimbangan tercapai. Dan jika belum juga, lakukan hal yang sama pada anting di lengan selanjutnya sampai titik kesetimbangan benar-benar tercapai. 

3. Cara Membaca Skala Hasil Penimbangan

Setelah titik keseimbangan tercapai, selanjutnya Anda tinggal membaca skala hasil penimbangan untuk mengetahui berapa massa benda yang ditimbang. Sebagai contoh, perhatikan gambar di bawah ini!



Pada gambar di atas, dapat kita lihat bahwa lengan pertama menunjukan skala 400 gram, lengan kedua menunjukan skala 50 gram, dan lengan ketiga menunjukan skala 6,5 gram. Dari skala yang ditunjukan ketiga lengan, kita dapat mengetahui massa benda dengan menjumlahkan semua skala yang ditunjukan masing-masing lengan, yaitu 400 gr + 50 gr + 6,5 gr = 456,5 gr.

Untuk mengukur gaya gerak listrik (ggl) dan tegangan jepit kita gunakan alat yang dinamakan Voltmeter. Sedangkan untuk mengukur besar kuat arus, kita gunakan Amperemeter. Berikut ini adalah gambar kedua alat tersebut yang sering digunakan di sekolah-sekolah, fungsi alat ini terdiri dari dua yaitu sebagai pengukur arus (amperemeter) dan sebagai pengukur beda potensial (voltmeter).

Bagaimana cara membaca hasil pengukuran dengan menggunakan amperemeter atau Voltmeter? Sebelum kita membahas mengenai bagaimana cara membaca hasil pengukuran arus listrik dan tegangan, perlu diketahui dulu bagian-bagian dari alat tersebut. Bagian-bagian amperemeter/voltmeter terdiri dari batas ukur, terminal positip skala dan terminal negatip seperti terlihat pada gambar.

Untuk Membaca hasil pengukuran amperemeter/voltmeter kita gunakan rumus:

NP=(PJ/ST) x BU
NP= Nilai pengukuran, PJ = penunjukan jarum, ST=skala tertinggi, dan BU= Batas ukur

Contoh:

PJ = 20, ST = 50, BU = 25 mA
maka:
NP = (20/50) x 25 mA
     = 10 mA

MULTIMETER

Seorang teknisi elektronik biasanya memiliki alat pengukur wajib yang mereka gunakan untuk berbagai keperluan teknis yaitu avometer atau multimeter yang merupakan gabungan dari fungsi alat ukur amperemeter untuk mengukur ampere (kuat arus listrik), voltmeter untuk mengukur volt (besar tegangan listrik) dan ohmmeter untuk mengukur ohm (hambatan listrik).

CONTOH SOAL PEMBAHASAN

Rangkaian sederhana dari hambatan (R) ditunjukkan seperti gambar berikut:

Nilai hambatan R adalah….
A.  1,0 Ω
B.  1,5 Ω
C.  2,0 Ω
D.  2,5 Ω
E.  3,0 Ω

Pembahasan

Pembacaan Voltmeter

Pembacaan Amperemeter

Besarnya hambatan R adalah

SOAL TUGAS KELAS X MIPA 5 , X MIPA 2

1 Perhatikan gambar berikut.

Jika batas ukur amperemeter 1 A, besar kuat arus yang terukur adalah ....
a. 5 A
b. 10 A
c. 15 A
d. 40 A

e. 50 A

2 Jika voltmeter AC menunjukkan angka 80 dan batas ukur maksimum voltmeter adalah 300 volt maka tegangan hambatan R1 pada saat pengukuran sebesar....

A. 100 volt
B. 150 volt
C. 200 volt
D. 250 volt
E. 300 volt
(Sumber soal : Fisikastudycenter.com-Modifikasi EBTANAS 1989)

3 Gambar berikut memperlihatkan pengukuran tegangan listrik pada sebuah hambatan dalam suatu rangkaian.

Jika kuat arus yang mengalir pada rangkaian adalah 2 A, maka nilai tegangan sumber listrik sebesar....
A. 120 volt
B. 180 volt
C. 200 volt
D. 220 volt
E. 240 volt
(Sumber soal : Fisikastudycenter.com)

4 Amperemeter dan Voltmeter digunakan untuk mengukur kuat arus dan tegangan pada suatu rangkaian seperti gambar.



Besar tegangan sumber V adalah.....
A. 3 volt
B. 5 volt
C. 6 volt
D. 10 volt
E. 15 volt
(Sumber soal : Soal UN Fisika 2009 P04)

5. Perhatikan  gambar berikut  ini.

Jika  nilai skala yang  ditunjuk  jarum adalah 2,4, berapakah  hasil  pengukuran  tersebut?

A.  4,80  A

B.  3,20 A

C.  2,40

D.  0,96  A

E.  0.24  A

6. Dua buah pelat besi diukur menggunakan jangka sorong dan hasilnya adalah seperti gambar berikut!

Berapakah selisih tebal kedua pelat besi tersebut?

A. 0,3 mm

B. 0,6 mm

C. 0,7 mm

D. 0,8 mm

E. 1,7 mm

7. Perhatikan hasil timbangan dengan neraca Ohauss tiga lengan berikut!

 Massa benda yang ditimbang adalah ….

A.  546,6 gram

B.  464,5 gram

C.  456,5 gram

D.  364,5 gram

E.  346,5 gram

8.

9.

10.  SOAL DIMENSI

Tentukan satuan dan dimensi fluks magnet jika fluks magnet merupakan hasil kali medan magnet dengan luas penampang yang tegak lurus arah medan magnet!

Catatan :
Fluks magnetik

Gambar  Fluks magnetik

Fluks magnetik menyatakan jumlah garis gaya yang menembus permukaan dalam arah tegak lurus. Fluks magnetik diperoleh dengan melakukan integrasi dari produk skalar antara vektor medan magnetik dengan vektor elemen luas.

Gambar  Fluks magnetik 

dan persamaan matematis fluks

Keterangan :

Φ = Fluks magnetik (Wb)

B = Medan magnetik (Wb/m2)

A = Luas penampang (m2)

θ = Sudut antara arah medan magnetik (B) dengan arah normal bidang (N)