-->

Berbagai Macam Alat Pengukuran Dalam Ilmu Fisika

Alat ukur atau yang biasa disebut dengan measuring tool merupakan suatu alat yang digunakan untuk mengetahui nilai suatu besaran. Baik itu besaran nilai ataupun kondisi dari suatu komponen yang diukur. Alat ukur sendiri banyak digunakan untuk menentukan nilai presisi pada suatu benda ataupun komponen yang diukur untuk mendapatkan nilai kuantitas dari benda tersebut.

Berbagai Macam Alat Pengukuran Dalam Ilmu Fisika

Dimana dapat digunakan sebagai data pengukuran pada penelitian atau pekerjaan sesuai dengan bidang yang dikerjakan dengan nilai data hasil pengukuran tersebut.

Fungsi dari alat ukur sendiri sangat beragam, tergantung dari macam-macam alat ukur tersebut. Namun secara umum alat ukur memiliki fungsi untuk mengukur sesuatu, semisal benda, berat, jarak, tegangan, suara dan lain sebagainya. Dengan menggunakan macam-macam alat ukur ini pekerjaan akan menjadi lebih fleksibel, efektif dan juga cepat, akurat serta tepat.

Macam-Macam Alat Pengukuran

Seperti yang sudah dijabarkan di atas jika alat ukur terdiri dari berbagai macam yang fungsi dan kegunaannya pun beragam. Maka, alat ukur terdiri dari berbagai macam alat ukur yang digunakan untuk mendapatkan nilai hasil pengukuran dengan masing-masing satuan yang diperlukan. Untuk itu dibuatlah berbagai macam alat ukur dengan fungsi dan kemampuannya tersendiri. Berikut ini adalah rincian dari macam-macam alat ukur sesuai dengan fungsinya dalam satuan pengukuran.

Pengukuran panjang

  1. Mistar (Penggaris)

Mistar atau penggaris adalah alat ukur panjang yang sering digunakan. Alat ukur ini memiliki skala terkecil 1 mm atau 0,1 cm. Mistar memiliki ketelitian pengukuran setengah dari skala terkecilnya yaitu 0,5 mm. Pada saat melakukan pengukuran dengan mistar, arah pandangan harus tegak lurus dengan dengan skala pada mistar dan benda yang diukur. Jika tidak tegak lurus akan menyebabkan kesalahan dalam pengukuran, bisa lebih besar atau lebih kecil dari ukuran aslinya.

Untuk mengukur panjang benda biasanya digunakan mistar atau penggaris. Ada beberapa jenis mistar sesuai dengan skalanya. Mistar yang skala terkecilnya 1 mm disebut mistar berskala mm, sedangkan mistar yang skala rerkecilnya 1 cm disebut mistar berskala cm. Mistar yang biasa digunakan adalah mistar berskala mm. Satu skala terkecil mistar ini adalah 1 mm atau 0,1 cm. Oleh karena itu, ketelitian mistar berskala mm adalah 1 mm atau 0,l cm.

pembacaan pengukuran panjang mistar

Untuk mengukur panjang benda menggunakan mistar, posisi mata harus berada pada tempat yang tepat, yaitu terlerak pada garis yang tegak lurus terhadap mistar. Jika posisi rnata berada di luar garis tersebur, panjang benda yang diukur akan terbaca lebih kecil arau lebih besar dari nilai yang sebenarnya. Akibatnya, pengukuran menjadi kurang teliti dan terjadilah kesalahan pengukuran. Kesalahan semacam ini dikenal dengan istilah kesalahan paralaks.

  1. Jangka Sorong

Jangka sorong juga merupakan alat pengukur panjang dan biasa digunakan untuk mengukur diameter suatu benda. Penemu jangka sorong adalah seorang ahli teknik berkebangsaan Prancis, Pierre Vernier. Jangka sorong terdiri dari dua bagian, yaitu rahang tetap dan geser (sorong). Skala panjang yang terdapat pada rahang tetap adalah skala utama, sedangkan skala pendek pada rahang geser adalah skala nonius atau vernier, diambil dari nama penemunya. Skala utama memiliki skala dalam cm dan mm. Sedangkan skala nonius memiliki panjang 9 mm dan dibagi 10 skala. Sehingga beda satu skala nonius dengan satu skala pada skala utama adalah 0,1 mm atau 0,01 cm. Jadi, skala terkecil pada jangka sorong adalah 0,1 mm atau 0,01 cm.

pengukuran jangka sorong

pembacaan pengukuran jangka sorong a

pembacaan pengukuran jangka sorong b

Cara mengukur panjang benda menggunakan jangka sorong ditunjukkan oleh Gambar 1.11 (b). Ditunjukkan pada gambar tersebut skala utama (sku) adalah 62 skala dan skala nonius (skn) adalah 4 skala. Sehingga panjang benda yang diukur dibaca dengan cara berikut:

Panjang benda =

    • sku . 1 mm + skn . 0,1 mm
    • = 62 . 1 mm + 4 . 0,1 mm
    • = 62 mm + 0,4 mm
    • = 62,4 mm
  1. Mikrometer Sekrup

Mikrometer sekrup biasa digunakan untuk mengukur benda-benda yang tipis, seperti tebal kertas dan diameter rambut. Mikrometer sekrup terdiri atas dua bagian, yaitu selubung (poros tetap) dan selubung luar (poros ulir). 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. Jadi, mikrometer sekrup memiliki ketelitian yang lebih tinggi dari dua alat yang telah disebutkan sebelumnya, yaitu 0,01 mm.

pengukuran mikrometer
pengukuran mikrometer sekrup

Pada mikrometer sekrup di atas, ditunjukkan bahwa sku = 9 skala dan skn = 43 skala, maka panjang benda yang diukur dapat ditentukan dengan cara sebagai berikut:

Panjang benda =

  • (sku . 0,5 + skn . 0,01) mm
  • = (9 . 0,5 + 43 . 0,01) mm
  • = (4,5 + 0,43) mm
  • = 4,93 mm

Pengukuran Massa

  1. Timbangan Pasar

Timbangan yang banyak digunakan di pasar. Terdiri dari dua bagian utama, yaitu bagian tempat benda dan bagian anak timbangan. Berkapasitas ukur maksimal 15-20 kg dan bisa dibawa dengan tangan.

  1. Neraca Dua Lengan

pengukuran massa neraca
Alat ukur massa ini mempunyai ketelitian yang lebih dibandingkan dengan timbangan pasar. Disebut dua lengan karena terdiri dari dua lengan utama, demikian juga berlaku untuk penyebutan tiga lengan jika terdiri atas tiga lengan. Batas ketelitian alat ini adalah: 0,1 gr.

  1. Timbangan Gantung

Timbangan jenis ini banyak di jumpai di pasar-pasar, kapasitas ukur maksimal 100 s.d. 150 kilogram. Cara menimbangnya yaitu dengan membungkus benda dalam wadah karung (bisa yang lain) kemudian di kaitkan dengan pengait yang ada di timbangan gantung.

  1. Neraca Ohaus

Neraca Ohaus adalah alat ukur massa benda dengan ketelitian 0.01 gram. Prinsip kerja neraca ini adalah sekedar membanding massa benda yang akan diukur dengan anak timbangan. Anak timbangan neraca Ohaus berada pada neraca itu sendiri. Kemampuan pengukuran neraca ini dapat diubah dengan menggeser posisi anak timbangan sepanjang lengan. Anak timbangan dapat digeser menjauh atau mendekati poros neraca. Massa benda dapat diketahui dari penjumlahan masing-masing posisi anak timbangan sepanjang lengan setelah neraca dalam keadaan setimbang. Ada juga yang mengatakan prinsip kerja massa seperti prinsip kerja tuas.

Neraca Ohaus terdiri dari tiga lengan, sehingga sering disebut juga neraca tiga lengan. Neraca ini mempunyai tiga buah lengan, yaitu lengan pertama yang berskala ratusan gram, lengan kedua yang berskala puluhan gram, dan lengan ketiga yang berskala satuan gram. Neraca ini mempunyai ketelitian sampai dengan 0,1 gram. Neraca O Hauss dengan tiga buah lengan ini terdiri atas:

  • lengan 10 gram
  • lengan 100 gram
  • lengan 500 gram
neraca ohaus pengukuran massa

Ilustrasi cara membaca neraca Ohaus untuk mengukur massa benda. Berikut ini cara mengukur massa menggunakan neraca Ohaus:

pembacaan neraca ohaus pengukuran massa

Untuk membaca hasil pengukuran, mulailah dari angka di lengan 500 g, 100 gram dan terakhir 10 gram. Pada contoh di atas, lengan 500 gram berada di tengah, ada kemungkinan di model lain, lengan 500 gram ada di belakang atau malah di depan.

Hasil pengukuran pada contoh di atas: Nilai baca = 400 + 90 + 8,2 = 498,2 gram.

Pengukuran Waktu

  1. Stopwatch

Stopwatch merupakan alat ukur waktu yang dipakai untuk mengukur lamanya waktu yang dibutuhkan pada sebuah kegiatan, semisal untuk mengukur berapa waktu yang dibutuhkan seseorang dalam menempuh jarak dari titik A ke titik B. Alat ukur wakti ini terbagi menjadi 2 macam yakni stopwatch analog dan stopwatch digital. Untuk stopwatch analog mempunyai batas ketelitian 0,1 second dan stopwatch digital mempunyai batas ketelitian sampai 0,01 second. Cara penggunaan alat ukuran waktu ini ialah dengan menekan tombol start kemudian tekan lagi untuk menghentikan penghitungan waktu. Untuk digunakan lagi, kembalikan stopwatch pada waktu nol terlebih dahulu.

  1. Jam Pasir

Meskipun sudah sangat jarang dijumpai, namun keakuratan alat ukur waktu ini pernah begitu diakui pada zaman dahulu. Bentuk jam pasir sendiri terdiri dari dua tabung gelas yang terhubung dengan sebuah lubang kecil. Salah satu tabung tersebut diisi dengan pasir yang bisa mengalir ke tabung lain melalui lubang kecil tersebut. Ketika pasir sudah berpindah semua ke tabung bawah, Anda bisa membaliknya dan mengatur waktu dari awal. Umumnya untuk memindahkan seluruh pasir dari tabung atas ke tabung bawah dibutuhkan waktu sekitar 1 jam.

  1. Jam

Alat ukur waktu ini merupakan salah satu yang paling populer dibandingkan alat ukur lainnya. PAda pembuatannya, lama sebuah jam adalah 1/24 hari. Dimana dalam satu jam dibagi menjadi beberapa unit waktu yang lebih kecil lagi yaitu 60 menit dan 3600 detik. Umumnya dalam setiap jenis jam dilengkapi dengan jarum second, jarum menit dan jarum jam. Satuan terkecil pada jam ialah detik. Di masa sekarang ini Anda juga bisa menjumpai jenis lain dari jam, yakni arloji atau jam tangan. Prinsip kerjanya sama persis hanya berbeda ukuran dan desainnya.

Pengukuran Listrik

  1. Amperemeter

Amperemeter ialah alat ukur listrik yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik baik untuk arus AC ataupun DC yang ada pada rangkaian tertutup. Biasanya amperemeter dipasang berderet dengan elemen listrik. Untuk mengukur arus pada penghantar listrik Anda harus merangkainya secara seri kemudian memotong penghantar agar arus dapat mengalir melalui alat ukur tersebut.

  1. Voltmeter

Voltmeter merupakan alat yang dipakai untuk mengukur besar tegangan listrik di sebuah rangkaian tertutup. Berbeda dengan amperemeter, voltmeter ini dipasang secara paralel dengan letak komponen yang diukur pada rangkaian. Voltmeter sendiri terdiri dari 3 buah lempengan tembaga yang terpasang di sebuah bakelite yang dirangkai pada sebuah tabung plastik atau kaca. Lempengan luar berfungsi untuk Anode sedangkan lempengan tengah berfungsi sebagai kotade.

  1. Ohmmeter

Ohmmeter ialah alat yang dipakai untuk mengukur hambatan listrik di rangkaian tertutup atau daya untuk menahan mengalirnya arus listrik di sebuah konduktor. Besarnya satuan gambaran yang diukur oleh Ohmmeter dinyatakan dalam satuan ohm. Alat ukur listrik ini menggunakan Galvometer untuk mengukur besarnya arus listrik yang mengalir atau lewa pada sebuah hambatan listrik (R), yang kemudian dikalibrasikan pada satuan ohm.

  1. Wattmeter

Selanjutnya ada wattmeter yaitu alat yang dipakai untuk mengukur power listrik atau rate suplai energi pada satuan watt untuk sirkuit atau rangkaian apapun. Bentuk dari alat ini sangatlah simple. Dengan adanya jarum pada layar digital wattmeter Anda bisa mengetahui power listrik pada rangkaian tersebut.

  1. Multimeter

Bisa dikatakan jika alat ukur listrik satu ini sangat multifungsi, ya sesuai namanya multimeter adalah alat ukur listrik yang bisa digunakan untuk mengukur hambatan listrik (ohmmeter), tegangan listrik (voltmeter) dan juga arus listrik (ampere). Ada dua jenis multimeter yang bisa Anda gunakan yakni multimeter digital atau DMM (Digital Multi Meter) serta multimeter analog. Kelebihan dari DDM dibandingkan dengan multimeter analog ialah tingkat ketelitian yang lebih tinggi pada pengukurannya. Kedua jenis multimeter tersebut juga bisa digunakan untuk mengukur listrik AC ataupun DC.

  1. Megger

Megger merupakan alat ukur yang berfungsi untuk mengukur tahanan isolasi dari alat-alat listrik ataupun instalasi-instalasi. Output dari alat ukur listrik ini umumnya adalah tegangan tinggi arus searah. Megger kerap kali digunakan oleh petugas ketika mengukur tahanan isolasi untuk:

    • Kabel instalasi pada bangunan atau rumah-rumah.
    • Kabel tegangan tinggi serta rendah.
  1. Osiloskop

Berbeda dengan alat ukur listrik lain yang kebanyakan memberikan output dalam bentuk tampilan angka, oscilloscope ini justru akan menunjukkan pada Anda gambaran atau bentuk dari sinyal listrik dalam bentuk grafik dari tegangan. Penggambaran grafik dalam layar ini akan memberikan gambaran yang cukup gamblang dan jelas.

Osiloskop sendiri terdiri dari tabung vacum dengan sebuah katode (elektrode negatif) di satu sisi yang menghasilkan pancaran elektronik serta sebuah anode (electrode positive) untuk mempercepat gerakannya, dengan begitu akan terdeteksi menuju layar tabung.

Susunan tersebut akan disebut dengan elektron gun. Dimana elektron-elektron disebut pancaran sinar katode, sebab mereka dibangkitkan oleh Cathode serta menyebabkan osiloskop juga disebut dengan Cathode Ray Oscilloscope atau CRO.

  1. KWH Meter

KWH meter merupakan alat yang biasa digunakan oleh pihak PLN untuk menghitung besarnya penggunaan daya oleh pelanggan. Alat ini sangat mudah dijumpai pada rumah-rumah penduduk. Bagian utama dari KWH Meter adalah kumparan tegangan, piringan alumunium, kumparan arus, magnet tetap yang bertugas menetralkan piringan alumunium dari induksi medan magnet serta gear mekanik yang mencatat jumlah putaran piringan alumunium.

Pengukuran Suhu

  1. Termometer

Termometer ialah alat pengukur suhu yang memanfaatkan sifat termometrik suatu zat, yakni perubahan sifat-sifat zat yang dikarenakan perubahan suhu zat tersebut. Pada saat pertama kali ditemukan, alat ukur ini disebut dengan thermometer udara, sebab dilengkapi dengan bola kaca dan sebatang pipa kaca panjang.

Pipa panjang ini nantinya dicelupkan pada cairan berwarna. Saat bola kaca dipanaskan, udara pada pipa kan mengembang sehingga sebagian udara di pipa keluar. Namun ketika bola didinginkan maka udara di pipa akan menyusut sehingga sebagian air akan naik ke pipa.

Seiring perkembangan zaman, kini Anda sudah bisa menggunakan thermometer raksa. Disebut thermometer raksa sebab pada thermometer ini ada air raksa yang berfungsi sebagai penunjuk suhu. Air raksa akan mengembang jika thermometer menyentuh benda yang lebih hangat raksa. Secara keseluruhan, thermometer bisa diisi dengan berbagai benda, baik benda zat cair ataupun padat. Berikut adalah beberapa jenis thermometer :

Thermometer diisi dengan benda cair :

  • Termometer laboratorium
  • Thermometer ruang
  • Termometer klinis
  • Termometer Six-Bellani

Thermometer yang diisi dengan benda zat padat:

  • Termometer bimetal
  • Termokopel
  • Thermometer hambatan. Termometer optis:
  • Pirometer
  • Termometer infrared.

Pengukuran Intensitas Cahaya

  1. Lux Meter

Lux meter atau yang juga dikenal dengan nama lightmeter merupakan alat ukur intensitas cahaya yang terdiri dari sebuah sensor cahaya dari bahan foto sel dan juga layar. Fungsi dari alat ini ialah untuk mengukur tingkat pencahayaan pada suatu candela di sebuah tempat.

Intensitas cahaya diukur untuk menentukan tingkat pencahayaan pada sebuah tempat. Semakin dari tempat tersebut dari sumber cahaya maka intensitasnya pun akan semakin kecil.

Lux meter atau yang juga dikenal dengan nama lightmeter merupakan alat ukur intensitas cahaya yang terdiri dari sebuah sensor cahaya dari bahan foto sel dan juga layar. Fungsi dari alat ini ialah untuk mengukur tingkat pencahayaan pada suatu candela di sebuah tempat. Intensitas cahaya diukur untuk menentukan tingkat pencahayaan pada sebuah tempat. Semakin dari tempat tersebut dari sumber cahaya maka intensitasnya pun akan semakin kecil.

  1. Gonifotometer

Goniofotometer ialah alat yang dipakai untuk mengukur distribusi spesial sumber radiasi sampai bisa menampilkan sifat fotometrik cahaya terlihat di sudut tertentu. Pengambilan nama alat ini diambil dari bahasa Yunani kuno yaitu Goni yang artinya sudut dan Fotometer yang artinya cahaya.

Pada dasarnya alat ukur intensitas cahaya ini bukan hanya bisa mengukur distribusi intensitas cahaya saja namun juga koordinat warna serta temperatur warna.

  1. Spektrofotometer

Spektrofotometer ialah alat yang berfungsi untuk mengukur jumlah cahaya di panjang gelombang tertentu yang melewati sebuah materi. Alat ukur intensitas cahaya ini mengukur berdasarkan interaksi antara materi dengan cahaya yang ditembakkan pada benda/materi tersebut.

Cahaya yang dimaksud disini bisa berupa ultraviolet, infrared, ataupun cahaya tampak. Sedangkan materinya dapat berupa molekul atau atom. Spektrofotometer sendiri terdiri dari dua jenis yaitu beam tunggal dan beam ganda. Itulah beberapa macam-macam alat ukur yang umum digunakan dalam kehidupan sehari-hari dan dapat dengan mudah Anda jumpai.

Penutup

Alat ukur sendiri banyak digunakan untuk menentukan nilai presisi pada suatu benda ataupun komponen yang diukur untuk mendapatkan nilai kuantitas dari benda tersebut. Fungsi dari alat ukur sendiri sangat beragam, tergantung dari macam-macam alat ukur tersebut.

Macam-macam alat ukur dibedakan menjadi : pengukuran panjang, pengukuran massa. pengukuran waktu, pengukuran listrik, pengukuran intensitas cahaya, dan pengukuran suhu.

Alat-alat ukur di atas sangat dibutuhkan untuk mendapatkan hasil pengukuran yang tepat, efektif dan cepat. Sebagai gambaran mudah saja, meteran/mistar yang sangat dibutuhkan dalam proses pembangunan rumah. Jika tidak menggunakan alat ukur panjang tentunya akan sangat sulit mendapatkan sisi bangunan yang presisi dan juga seimbang. Begitu juga dengan alat ukur lain, seperti alat ukur suhu yang bisa digunakan untuk memprediksi kesehatan seseorang.