Makalah Fisika Dasar - Pengukuran

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Ilmu Fisika merupakan ilmu pengetahuan yang berlandaskan eksperimen, di mana eksperimen itu sendiri terbagi dalam beberapa tahapan, di antaranya pengamatan, pengukuran, menganalisis, dan membuat laporan hasil eksperimen. Dalam melakukan eksperimen diperlukan pengukuran dan alat yang digunakan di dalam pengukuran disebut alat ukur. 

Banyak sekali alat ukur yang sudah diciptakan manusia baik yang tradisional maupun yang sudah menjadi produk teknologi modern. Salah satu contohnya adalah alat ukur besaran massa seperti neraca. Neraca yang dimaksud adalah neraca Ohaus. Neraca ohaus terdapat sedikit perbedaan dengan necara yang sering dijumpai di pasar-pasar tradisional. Hal ini dikarenakan neraca Ohaus memiliki ketelitian lebih tinggi disbanding neraca yang ada di pasar-pasar tradisional.

Sebelum memakai neraca Ohaus di dalam suatu eksperimen, hal pertama yang harus dipahami oleh praktikan dalam suatu praktikum adalah prinsip kerja serta fungsi dari komponen-komponen yang terdapat pada neraca ohaus agar diperoleh data yang benar. Selain itu, untuk memperoleh data yang benar dan akurat di dalam suatu eksperimen diperlukan juga pengukuran dan penulisan hasil pengukuran dalam satuan yang benar serta keselamatan kerja dalam pengukuran menjadi poin yang patut diperhitungkan sehingga berbagai peristiwa kecelakaan yang terjadi di dalam melakukan eksperimen tidak perlu terjadi.

Oleh sebab itu, pengetahuan alat merupakan salah satu faktor yang penting untuk
mendukung kegiatan praktikum. Praktikan akan terampil dalam praktikum apabila
mereka memiliki keteram¬pilan melakukan pengukuran sesuai prosedur, membaca hasil ukur, menuliskan hasil pengukuran sesuai aturan yang berlaku, dan dapat melakukan kalibrasi alat ukur serta yang paling dasar praktikan mempunyai pengetahuan mengenai alat-alat praktikum yang meliputi nama alat, fungsi alat, komponen-komponen, dan prinsip kerja. Jika pengetahuan alat praktikan kurang maka akan mempengaruhi kelancaran saat praktikum. Hal ini dikarenakan selama praktikum praktikan dilibatkan aktif dengan pemakaian, perangkaian alat. Praktikan yang memiliki pengetahuan kurang mengenai alat-alat dapat mendatangkan bahaya yang mungkin terjadi ketika sedang mengadakan percobaan. Oleh karena itu dibuatlah makalah yang berjudul Alat ukur massa neraca Ohaus agar praktikan dapat menguasai alat dengan baik akan lebih terampil dan teliti dalam praktikum sehingga praktikan memperoleh hasil praktikum seperti yang diharapkan.

1.2 Tujuan Praktikum

1.      Mengetahui fungsi dan prinsip kerja alat ukur besaran massa seperti neraca Ohaus;

2.      Mengetahui cara melakukan kalibrasi pada alat ukur besaran massa seperti neraca Ohaus;

3.      Membaca hasil ukur neraca Ohaus;

4.      Menulis hasil pengukuran dari neraca Ohaus yang sesuai aturan yang berlaku;

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Pengukuran adalah penentuan besaran, dimensi, atau kapasitas, biasanya terhadap suatu standar atau satuan pengukuran. Pengukuran tidak hanya terbatas pada kuantitas fisik, tetapi juga dapat diperluas untuk mengukur hampir semua benda yang bisa dibayangkan, seperti tingkat ketidakpastian, atau kepercayaan konsumen.

Neraca Ohaus adalah alat ukur massa benda dengan ketelitian 0.01 gram. Neraca dibedakan menjadi beberapa jenis, seperti neraca analitis dua lengan, neraca Ohaus, neraca lengan gantung, dan neraca digital. Neraca Analitis Dua Lengan berguna untuk mengukur massa benda, misalnya emas, batu, kristal benda, dan lain-lain. Batas ketelitian neraca analitis dua lengan yaitu 0,1 gram. Neraca Ohaus berguna untuk mengukur massa benda atau logam dalam praktek laboratorium. Kapasitas beban yang ditimbang dengan menggunakan neraca ini adalah 311 gram. Batas ketelitian neraca Ohauss yaitu 0,1 gram. Neraca Lengan Gantung Neraca ini berguna untuk menentukan massa benda, yang cara kerjanya dengan menggeser beban pemberat di sepanjang batang. Neraca Digital Neraca diigital (neraca elektronik) di dalam penggunaanya sangat praktis, karena besar massa benda yang diukur langsung ditunjuk dan terbaca pada layarnya.Ketelitian neraca digital ini sampai dengan 0,001 gram. Neraca yang akan dibahas dalam makalah ini adalah neraca Ohaus.

1.  Fungsi dan Prinsip kerja Neraca Ohaus.

Alat ukur massa yang sering digunakan dalam laboratorium fisika adalah neraca Ohaus. Tingkat ketelitian alat ini lebih baik daripada neraca pasar yang sering dijumpai di toko-toko atau di warung. Neraca Ohaus adalah alat ukur massa benda dengan ketelitian 0.01 gram. Prinsip kerja neraca ini adalah sekedar membanding massa benda yang akan dikur 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.

2. Skala dalam Neraca Ohaus.

Banyaknya skala dalam neraca bergantung pada neraca lengan yang digunakan. Setiap neraca mempunyai skala yang berbeda-beda, tergantung dengan lengan yang digunakannya. Ketelitian neraca merupakan skala terkecil yang terdapat dalam neraca yang digunakan disaat pengukuran. Misalnya pada neraca Ohauss dengan tiga lengan dan batas pengukuran 310 gram mempunyai ketelitian 0,01 gram. Hal ini erat kaitannya ketika hendak menentukan besarnya ketidakpastian dalam pengukuran. Berdasarkan referensi bahwa ketidakpastian adalah ½ dari ketelitian alat.Secara matematis dapat ditulis: Ketidakpastian = ½ x skala terkecil. Misalnya untuk neraca dengan tiga lengan dan batas ukur 310 gram mempunyai skala terkecil 0,1 gram, sehingga diperoleh ketidakpaastian ½ × 0,1 = 0,05.

Bagian-bagian Neraca Ohaus yaitu:

§  Tempat beban yang digunakan untuk menempatkan benda yang akan diukur.

§  Tombol kalibrasi yang digunakan untuk mengkalibrasi neraca ketika neraca tidak dapat digunakan untuk mengukur.

§  Lengan neraca untuk neraca 3 lengan berarti terdapat tiga lengan dan untuk neraca ohauss 4 lengan terdapat empat lengan.

§  d. Pemberat (anting) yang diletakkan pada masing-masing lengan yang dapat digeser-geser           dan sebagai penunjuk hasil pengukuran.

§  Titik 0 atau garis kesetimbangan, yang digunakan untuk menentukan titik kesetimbangan.

3. Kalibrasi.

Kalibrasi merupakan proses verifikasi bahwa suatu akurasi alat ukur sesuai dengan rancangannya. Kalibrasi biasa dilakukan dengan membandingkan suatu standar yang terhubung dengan standar nasional maupun internasional dan bahan-bahan acuan tersertifikasi. Sistem manajemen kualitas memerlukan sistem pengukuran yang efektif, termasuk di dalamnya kalibrasi formal, periodik dan terdokumentasi, untuk semua perangkat pengukuran. ISO 9000 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

§  Ketika hasil observasi dipertanyakan

Kalibrasi, pada umumnya, merupakan proses untuk menyesuaikan keluaran atau indikasi dari suatu perangkat pengukuran agar sesuai dengan besaran dari standar yang digunakan dalam akurasi tertentu. Adapun teknik pengkalibrasian pada neraca ohauss adalah dengan memutar tombol kalibrasi pada ujung neraca ohauss sehingga titik kesetimbangan lengan atau ujung lengan tepat pada garis kesetimbanagn , namun sebelumnya pastikan semua anting pemberatnya terletak tepat pada angka nol di masing-masing lengan.

4. Cara pengukuran massa benda dengan neraca Ohaus

Dalam mengukur massa benda dengan neraca Ohaus dua lengan atau tiga lengan sama. Ada beberapa langkah di dalam melakukan pengukuran dengan menggunakan neraca ohaus, antara lain:

§  Melakukan kalibrasi terhadap neraca yang akan digunakan untuk menimbang, dengan cara memutar sekrup yang berada disamping atas piringan neraca ke kiri atau ke kanan posisi dua garis pada neraca sejajar;

§  Meletakkan benda yang akan diukur massanya;

§  Menggeser skalanya dimulai dari yang skala besar baru gunakan skala yang kecil. Jika panahnya sudah berada di titik setimbang 0; dan

§  Jika dua garis sejajar sudah seimbang maka baru memulai membaca hasil pengukurannya.

BAB III

METODE PRAKTIKUM

3.1 Waktu dan Tempat

            Praktikum fisika dilaksanakan diruang Laboratorium Fakultas Pertanian Universitas Sultan Ageng Tirtayasa pada tanggal 21 November 2012, jam 13.00 WIB sampai 15.00 WIB.

3.2 Alat dan Bahan

1.      Neraca Ohauss

2.      Kalkulator

3.      Pulpen

4.      Tip-ex

3.3 Cara Kerja

            Sebelum menggunakan neraca ohaus pemakai harus memahami prosedur penggunaan secara benar. Berikut adalah langkah-langkah penggunaan neraca ohaous : 

1.      Bersihkan bagian-bagian neraca dari berbagai debu atau noda yang menempel.

2.      Letakkan neraca ohaus pada bidang horisontal dan usahakan posisi tiang 

                  dudukan tegak lurus dengan bidang horisontal. Hindari pengaruh medan                      magnet dan getaran benda lain  disekitar neraca.

3.      Kondisikan gerakan udara disekitar neraca tidak mempengaruhi         pengukuran, misalnya gerakan udara dari kipas atau hembusan napas pengukur. Sebaiknya harus ada penutup transparan.

4.      Semua pemberat geser diposisikan pada angka 0 untuk masing-masing lengan. 

5.       Periksa keseimbangan neraca yang ditunjukkan dengan garis penunjuk tepat pada garis penunjuk titik 0.

6.       Jika neraca belum seimbang, putarlah sekrup pengatur keseimbangan yang terletak di ujung sebelah kiri lengan dengan putaran searah atau berlawanan jarum jam sampai keseimbangan tercapai.

7.       Sebelum menimbang perkirakan massa benda terlebih dahulu, untuk menghindari pengukuran di luar jangkauan (range) alat ukur. Jangan menimbang benda yang massanya melebihi batas ukur, karena dapat menyebabkan kerusakan.

8.      Letakkan benda yang akan diukur di atas piringan beban. Hal ini menyebabkan lengan tidak setimbang. 

9.      Pengukuran dilakukan untuk mendapatkan posisi kesetimbang kembali yaitu dengan menggeser pemberat mulai dari lengan keempat sampai lengan pertama dengan ketentuan sebagai berikut :

·         menggeser pemberat pada lengan keempat di posisi 0 g, 100 g atau 200 g sampai garis penunjuk mendekai atau tepat menunjukkan nilai 0. Jika garis penunjuk sudah tepat menunjukkan 0 berarti pengukuran selesai. Jangan melakukan pembacaan skala ketika lengan masih berayun.

·         Jika garis penunjuk belum tepat di 0, geserlah pemberat pada lengan ketiga di posisi 0g, 10g, 20g, .....100 g sampai garis penunjuk mendekai atau tepat menunjukkan nilai 0. Jika garis penunjuk sudah tepat menunjukkan 0 berarti pengukuran selesai.

·         Jika garis penunjuk belum tepat di 0, geserlah pemberat pada lengan kedua di posisi 0g, 1g, 2g, .....10 g sampai garis penunjuk mendekai atau tepat menunjukkan nilai 0. Jika garis penunjuk sudah tepat menunjukkan 0 berarti pengukuran selesai

·         Jika garis penunjuk belum tepat di 0, geserlah pemberat pada lengan pertama sampai garis penunjuk tepat menunjukkan 0 (posisi setimbang).  - Jumlahkan  nilai yang terbaca dari masing-masing lengan sebagai hasil pengukuran massa benda.  

10.  Catat hasil pengukuran, ambil bendanya dan pemberat masing-masing lengan diposisikan ke 0.

11.  Selesai lah 

BAB IV

ALAT DAN PEMBAHASAN

Hasil dari penelitian yang dilakukan dengan menggunakan alat ukur Neraca Ohauss adalah:

Tabel Hasil Pengukuran

No.	Benda yang timbang	Massa
1.
2.
3.
4.

BAB V

PENUTUP

5.1    Kesimpulan

Penggunaan alat ukur neraca ohauss memerlukan ketelitian dan ketepatan yang baik, juga dalam kalibrasi tiap anak timbang.

        

5.2    Saran

v  Saran dalam penyimpanan :

-        Bersihkan semua bagian neraca sebelum disimpan.

-        Lepaskan gantungan mangkuk dan piringan beban dari maraca untuk memudahkan penyimpanan.

-        Pasang pembungkus Styrofoam untuk melindungi akibat getaran atau benturan dengan benda lain. 

-        Masukkan neraca, gantungan mangkuk dan piringan beban ke dalam kotak neraca.

-        Simpanlah ditempat yang aman.

-        Jangan menempatkan benda-benda lain di atas kotak neraca. 

v  Saran dalam pemeliharaan : 

Agar neraca ohaus tetap memiliki performance  yang baik, perlu diperhatikan tindakan pemeliharaan yaitu :

-          Bersihkan lengan skala, pivot, gatungan, piringan beban dan bagian lain dari berbagai debu sebelum dan sesudah digunakan.

-          Gunakan neraca sesuai dengan prosedur pemakaian yang benar

DAFTAR PUSTAKA

http://mustofaabihamid.blogspot.com/2011/04/neraca-ohaus.html

http://cekeroetzzgembel.blogspot.com/2012/06/pengukuran-ala-ceker.html

http://blog.uad.ac.id/nandadamayanti/2011/12/17/neraca-ohauss/