Makalah Pengamatan: Besaran, Satuan dan Pengukuran

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Sifat-sifat dari suatu benda atau kejadian yang kita ukur, misalnya panjang benda, massa benda, lamanya waktu lari mengelilingi sebuah lapangan disebut besaran, besaran apa saja yang bisa kita ukur dari sebuah buku? Pada sebuah buku, kita bisa mengukur massa, panjang, lebar, dan tebal buku. Bagaimanakah kita menyatakan hasil pengukuran panjang buku?

               Misalnya panjang buku sama dengan 25 sentimeter. sentimeter disebut satuan dari besaran panjang. Massa buku sama dengan 1 kilogram; kilogram disebut satuan dari besaran massa. Jadi satuan selalu mengikuti besaran, tidak pernah mendahuluinya.

              Dimasyarakat kita kadang-kadang terdapat satuan-satuan yang tidak standar atau tidak baku, misalnya satuan panjang dipilih depa atau jengkal. Satuan tersebut tidak baku karena tidak mempunyai ukuran yang sama untuk orang yang berbeda. Satu jengkal orang dewasa lain dengan satu jengkal anak-anak. Itulah sebabnya jengkal dan depan tidak dijadikan satuan yang standar dalam pengukuran fisika. 

              Oleh karena alasan-alasan itulah para ilmuan mengadakan penelitian besar-besaran yaitu General Conference on Weights and Measures of the International Academy of Science pada tahun 1960. Dalam sistem satuan ini, terdapat tujuh besaran yang disebut sebagai besaran pokok.

B. Rumusan Masalah

1. Apa yang di maksud dengan pengamatan?

2. Apa saja jenis-jenis besaran?

3. Apa yang di maksud dengan satuan dan jenis-jenis satuan?

4. Apa yang di maksud dengan pengukuran?

C. Tujuan

1. Untuk mengetahui apa yang di maksud dengan pengamatan.

2. Untuk mengetahui apa saja jenis-jenis besaran.

3. Untuk mengetahui apa yang di maksud dengan satuan dan jenis-jenis satuan.

4. Untuk mengetahui apa yang di maksud dengan pengukuran.

BAB II

PEMBAHASAN

A.    PENGAMATAN

Pengamatan yaitu kegiatan menggunakan satu indra atau lebih seperti melihat, mendengar, mencium, mengecap dan meraba secara saksama untuk mendapatkan keterangan atau makna dari suatu yang diamati. Kegiatan ini bertujuan untuk mendapatkan keterangan atau pengetahuan dari suatu peristiwa. Objek yang diamati dapat berupa makhluk hidup atau bagian dari makhluk hidup maupun proses dalam kehidupan tersebut. Pengamatan (observasi) dapat dilakukan secara kualitatif maupun kuantitatif.

1. Pengamatan secara Kualitatif

Yaitu pengamatan yang dilakukan dengan alat-alat indra. Pengamatan ini menghasilkan data yang disebut data kualitatif. Keterampilan mengamati dapat menjawab masalah yang akan kita pecahkan. Seseorang yang tidak terbiasa melakukan pengamatan akan mengalami kesukaran dalam mengidentifikasi masalah, tetapi dengan latihan maka hal tersebut dapat diatasi.

Pengamatan yang lebih baik dapat menggunakan seluruh indra yang kita miliki sehingga hasil pengamatan yang kita inginkan tercapai. Indra yang kita miliki adalah indra penglihatan, indra pembau, indra pendengar, indra peraba dan indra pengecap.

Beberapa contoh pengamatan menggunakan indra yaitu :

a. Indra pembau : untuk pengamatan berupa bau. Misal : mencium beberapa jenis bumbu dapur.

b. Indra pendengaran : untuk pengamatan beruapa suara. Misal : mengenali hewan dari suaranya.

c. Indra peraba : untuk pengamatan berupa sentuhan. Misal : membedakan permukaan daun.

d. Indra pengecap : untuk pengamatan berupa rasa. Misal : mencicipi beberapa jenis buah dengan mata tertutup.

2. Pengamatan secara Kuantitatif

Yaitu pengamatan yang dilakukan dengan menggunakan alat ukur. Tujuannya agar hasil pengamatan yang dilakukan lebih teliti dan akurat. Data yang dihasilkan merupakan data yang dapat dinyatakan dengan angka. Data ini disebut dengan data kuantitatif. Pengambilan data kuantitatif harus menggunakan alat ukur dan satuan pengukuran yang bersifat universal artinya berlaku dan dapat diterima di seluruh dunia. Misal : untuk mengukur panjang menggunakan satuan meter bukan dengan hasta.

Contoh : pengamatan secara kuantitatif :

a. Mengamati pertumbuhan kecambah, berapa millimeter kecepatan tumbuh kecambah setiap harinya.

b. Mengamati berapa jumlah denyut jantung orang laki-laki sehat yang sedang duduk atau sedang berolahraga setiap menitnya.

Pengamatan yang dibantu dengan alat pengukuran mempunyai tujuan supaya hasil pengamatan yang dilakukan lebih teliti dan akurat. Alat bantu tersebut antara lain :

a. Mistar (penggaris) : untuk mengukur panjang

b. Timbangan (neraca) : untuk mengukur berat

c. Termometer          : untuk mengukur suhu

d. Higrometer           : untuk membantu mengamati kelembapan udara

e. Gelas ukur             : mengukur volume zat cair

f. Mikroskop             : untuk mengamati objek yang sangat kecil

B.     BESARAN

Besaran adalah sesuatu yang dapat diukur, serta dapat dinyatakan dengan angka dan memiliki satuan.

Dari pengertian ini dapat diartikan bahwa sesuatu itu dapat dikatakan sebagai besaran harus mempunyai 3 syarat yaitu :

       1.    dapat diukur atau dihitung

       2.    dapat dinyatakan dengan angka-angka atau mempunyai nilai

       3.    mempunyai satuan

Besaran berdasarkan cara memperolehnya dapat dikelompokkan menjadi 2 macam yaitu:

1      Besaran Fisika yaitu besaran yang diperoleh dari pengukuran. Karena diperoleh dari pengukuran maka harus ada alat ukurnya. Sebagai contoh adalah massa. Massa merupakan besaran fisika karena massa dapat diukur dengan menggunakan neraca.

2      Besaran non Fisika yaitu besaran yang diperoleh dari penghitungan. Dalam hal ini tidak diperlukan alat ukur tetapi alat hitung sebagai misal kalkulator. Contoh besaran non fisika adalah Jumlah.

Besaran Fisika sendiri dibagi menjadi 2, yaitu besaran pokok dan besaran turunan.

1.      Besaran Pokok adalah besaran yang ditentukan lebih dulu berdasarkan kesepakatan para ahli fisika. Besaran pokok yang paling umum ada 7 macam. Selain itu, terdapat dua besaran tambahan yang tidak memiliki dimensi, yakni sudut datar dan sudut ruang (tiga dimensi).

Besaran	Satuan	Lambang Satuan
Panjang	Meter	m
Massa	Kilogram	kg
Waktu	Sekon	s
Suhu	Kelvin	K
Kuat Arus	Ampere	A
Intensitas Cahaya(Integritas Cahaya)	Candela	cd
Jumlah Zat(Molekul Zat)	Mol	mol

*tabel besaran pokok

Besaran Tambahan	Satuan	Lambang Satuan
Sudut Datar	Radian	Rad
Sudut Ruang	Steradian	Sr

* tabel besaran tambahan

2.      Besaran Turunan

Besaran yang diturunkan dari besaran pokok. Besaran ini ada banyak macamnya.

Besaran Turunan	Nama Satuan	Lambang Satuan
Kecepatan	meter/sekon	m/s
Massa jenis	kilogram/meter3	kg/m3
Luas	meter2	m2
Volume	meter3	m3
Gaya	newton	N
Energy	Newton.meter = joule	N.m = j

*tabel besaran turunan dan satuannya

Selain itu, berdasarkan ada tidaknya arah, besaran juga dikelompokkan menjadi dua, yaitu besaran skalar dan besaran vector.

1.      Besaran skalar yaitu  besaran  yang  mempunyai  besar  dan  satuan  saja  tanpa memiliki arah. Contoh : panjang, massa, waktu.

2.      Besaran vektor yaitu  besaran  yang  memiliki  besar  (nilai),  satuan  dan  arah.
Contoh : kecepatan, gaya, perpindahan,dll. 

C.    SATUAN

Satuan  adalah  suatu  pembanding  dalam  pengukuran atau membandingkan besaran dengan yang lain yang dipakai oleh patokan. Satuan merupakan salah satu komponen besaran yang menjadi standar dari suatu besaran. Adanya berbagai macam satuan untuk besaran yang sama akan menimbulkan kesulitan. Kalian harus melakukan penyesuaian-penyesuaian tertentu untuk memecahkan persoalan yang ada. Dengan adanya kesulitan tersebut, para ahli sepakat untuk menggunakan satu sistem satuan, yaitu menggunakan satuan standar Sistem Internasional, disebut Systeme Internationale d’Unites (SI).

Satuan Internasional adalah satuan yang diakui penggunaannya secara internasional serta memiliki standar yang sudah baku. Satuan ini dibuat untuk menghindari kesalahpahaman yang timbul dalam bidang ilmiah karena adanya perbedaan satuan yang digunakan. Pada awalnya, Sistem Internasional disebut sebagai Meter – Kilogram – Second (MKS). Selanjutnya pada Konferensi Berat dan Pengukuran Tahun 1948, tiga satuan yaitu newton (N), joule (J), dan watt (W) ditambahkan ke dalam SI. Akan tetapi, pada tahun 1960, tujuh Satuan Internasional dari besaran pokok telah ditetapkan yaitu meter, kilogram, sekon, ampere, kelvin, mol, dan kandela.

Sistem MKS menggantikan sistem metrik, yaitu suatu sistem satuan desimal yang mengacu pada meter, gram yang didefinisikan sebagai massa satu sentimeter kubik air, dan detik. Sistem itu juga disebut sistem Centimeter – Gram – Second (CGS).

Satuan dibedakan menjadi dua jenis, yaitu satuan tidak baku dan satuan baku. Satuan tidak baku adalah satuan yang tidak ditentukan secara resmi dan untuk orang yang berbeda menghasilkan pengukuran berbeda. Standar satuan tidak baku tidak sama di setiap tempat, misalnya jengkal dan hasta.. Sedangkan satuan baku adalah satuan yang ditentukan secara resmi oleh para ilmuwan dan dijadikan standar acuan, satuan ini jika diukur oleh orang yang berbeda akan tetap menghasilkan pengukuran yang sama.

No	Besaran	MKS	CGS
1	Panjang	m	Cm
2	Massa	kg	gram, ons, pounds
3	Waktu	detik	menit, jam, hari
4	Gaya	newton	Dyne
5	Energi	joule	kalori, erg
6	Suhu	kelvin	Celcius, Fahrenheit, Reamur

Sistem Satuan Internasional (SI) : Sistem satuan yang berlaku secara internasional (mendunia). Sistem Satuan Internasional (SI) di bagi menjadi dua, yaitu:

a)      Sistem MKS : (Meter, kilogram, sekon, atau detik).

b)      Sistem CGS : (Sentimeter, gram, sekon, atau detik).

D.    PENGUKURAN

Pengukuran itu adalah membandingkan nilai suatu besaran yang diukur menggunakan besaran sejenis yang ditetapkan sebagai satuan

Peranan pengukuran dalam kehidupan sehari-hari sangat penting. Seorang tukang jahit pakaian mengukur panjang kain untuk dipotong sesuai dengan pola pakaian yang akan dibuat dengan menggunakan meteran pita. Penjual daging menimbang massa daging sesuai kebutuhan pembelinya dengan menggunakan timbangan duduk.

Seorang petani tradisional mungkin melakukan pengukuran panjang dan lebar sawahnya menggunakan satuan bata, dan tentunya alat ukur yang digunakan adalah sebuah batu bata. Tetapi seorang insinyur sipil mengukur lebar jalan menggunakan alat meteran kelos untuk mendapatkan satuan meter.

Ketika kita mengukur panjang meja dengan penggaris, misalnya didapat panjang meja 100 cm, maka panjang meja merupakan besaran, 100 merupakan hasil dari pengukuran sedangkan cm adalah satuannya.

Beberapa aspek pengukuran yang harus diperhatikan yaitu ketepatan (akurasi), kalibrasi alat, ketelitian (presisi), dan kepekaan (sensitivitas). Dengan aspek-aspek pengukuran tersebut diharapkan mendapatkan hasil pengukuran yang akurat dan benar.

Jenis-jenis meliputi panjang, massa, dan waktu.

1. Pengukuran Panjang

Alat ukur yang digunakan untuk mengukur panjang benda haruslah sesuai dengan ukuran benda. Sebagai contoh, untuk mengukur lebar buku kita gunakan pengaris, sedangkan untuk mengukur lebar jalan raya lebih mudah menggunakan meteran kelos.

a.       Pengukuran Panjang dengan Mistar

      Penggaris atau mistar berbagai macam jenisnya, seperti penggaris yang berbentuk lurus, berbentuk segitiga yang terbuat dari plastik atau logam, mistar tukang kayu, dan penggaris berbentuk pita (meteran pita). Mistar mempunyai batas ukur sampai 1 meter, sedangkan meteran pita dapat mengukur panjang sampai 3 meter. Mistar memiliki ketelitian 1 mm atau 0,1 cm.

Posisi mata harus melihat tegak lurus terhadap skala ketika membaca skala mistar. Hal ini untuk menghindari kesalahan pembacaan hasil pengukuran akibat beda sudut kemiringan dalam melihat atau disebut dengan kesalahan paralaks.

b. Pengukuran Panjang dengan Jangka Sorong

Jangka sorong merupakan alat ukur panjang yang mempunyai batas ukur sampai 10 cm dengan ketelitiannya 0,1 mm atau 0,01 cm. Jangka sorong juga dapat digunakan untuk mengukur diameter cincin dan diameter bagian dalam sebuah pipa. Bagian-bagian penting jangka sorong yaitu
1. rahang tetap dengan skala tetap terkecil 0,1 cm
2. rahang geser yang dilengkapi skala nonius. Skala tetap dan nonius mempunyai selisih 1 mm.

c. Pengukuran Panjang dengan Mikrometer Sekrup

Mikrometer sekrup memiliki ketelitian 0,01 mm atau 0,001 cm. Mikrometer sekrup dapat digunakan untuk mengukur benda yang mempunyai ukuran kecil dan tipis, seperti mengukur  ketebalan plat, diameter kawat, dan onderdil kendaraan yang berukuran kecil.

Bagian-bagian dari mikrometer adalah rahang putar, skala utama, skala putar, dan silinder bergerigi. Skala terkecil dari skala utama bernilai 0,1 mm, sedangkan skala terkecil untuk skala putar sebesar 0,01 mm. Berikut ini gambar bagian-bagian dari mikrometer.

2. Pengukuran Massa Benda

Timbangan digunakan untuk mengukur massa benda. Prinsip kerjanya adalah keseimbangan kedua lengan, yaitu keseimbangan antara massa benda yang diukur dengan anak timbangan yang digunakan. Dalam dunia pendidikan sering digunakan neraca O’Hauss tiga lengan atau dua lengan. Perhatikan beberapa alat ukur berat berikut ini.

Bagian-bagian dari neraca O’Hauss tiga lengan adalah sebagai berikut:
• Lengan depan memiliki skala 0—10 g, dengan tiap skala bernilai 1 g.
• Lengan tengah berskala mulai 0—500 g, tiap skala sebesar 100 g.
• Lengan belakang dengan skala bernilai 10 sampai 100 g, tiap skala 10 g.

3. Pengukuran Besaran Waktu

Berbagai jenis alat ukur waktu misalnya: jam analog, jam digital, jam dinding, jam atom, jam matahari, dan stopwatch. Dari alat-alat tersebut, stopwatch termasuk alat ukur yang memiliki ketelitian cukup baik, yaitu sampai 0,1 s.

4. Pengukuran Besaran Suhu 

Termometer dibedakan menjadi 4 jenis menurut bahan yang digunakan dalam termometer tersebut yaitu:

1. Termometer dengan bahan zat cair
Bahan yang paling sering dipakai untuk membuat termometer adalah zat zair.
Berikut adalah jenis termometer:
a. Termometer Laboratrium

Alat ini biasanya digunakan untuk mengukur suhu air dingin atau suhu air yang sedang dipanaskan. Termometer laboraturium menggunakan raksa atau alkohol sebagai petunjuk suhu.

b. Termometer Ruang

Termometer ruang bisanya di pasang pada dinding rumah atau kantor. Terometer ruang mengukur suhu keadaan suatu saat. Skala termometer ini adalah dari -50 °C sampai 50 °C.

c. Termometer klinis

Termometer klinis disebut juga termometer demam. Biasanya dokter memakai termometer ini untuk mengukur suhu tubuh pasien. Pada keadaan sehat, suhu tubuh manusia 37 °C. Tetapi jika pada saat demam suhu akan naik melebihi angka tersebut, bahkan bisa mencapai angka 40 °C. Skala pada termometer klinis hanya dari 35 °C hingga 43 °C. Hal ini sesuai dengan suhu tubuh manusia, suhu tubuh tidak mungkin di bawah 35 °C dan melebihi 43 °C.

d. Termometer Six-Bellani

Termometer Six-Bellani disebut juga sebagai termometer maksimum-minimum. Termometer ini dapat mencatat suhu tertinggi dan suhu terendah dalam jangka waktu tertentu. Termometer ini mempunyai 2 cairan, yaitu alkohol dan raksa dalam satu termometer.

2. Termometer dengan bahan zat padat

a.  Termometer Bimetal

Termometer Bimetal menggunakan logam untuk mengukur adanya suhu dengan prinsip logam akan memuai jika dipanaskan dan menyusut jika didinginkan.

b. Termometer Hambatan

Terometer hambatan merupakan termometer yang paling tepat digunakan dalam industri untuk mengukur suhu lebih dari 100°C. Termometer ini dibuat berdasarkan perubahan hambatan logam.

c.  Termometer Termokopel

Termometer temokopel adalah jenis sensor suhu yang digunakan untuk mengukur atau mendeteksi suhu melalui dua jenis logam konduktorberbeda yang digabungkan pada ujungnya sehingga menimbukan efek “Termo – electric”. Termokopel adalah salah satu jenis sensor suhu yang paling populer dan sering digunakan dalam bebagai rangkaian ataupun peralatan listrik dan macam – macam elektronika yang berkaitan dengan suhu.

3. Termometer dengan bahan gas
Termometer gas adalah jenis termometer yang memanfaatkan sifat pemuaian gas apabila terjadi perubahan suhu. gas Hidrogen dan gas Helium merupakan gas yang umum digunakan sebagai bahan termometer ini.

4. Termometer Optis

a. Pirometer

Intensitas radiasi yang dipancarkan oleh benda yang sangat panas yang termometer pirometer ini berfungsi untuk menunjukkan suhu. Sifat termometrik ini dimanfaatkan untuk mengukur suhu pada pirometer.

b. Termometer Inframerah.

Termometer Inframerah berfungsi untuk mengetahui suhu benda dengan menyinarkan inframerah ke benda tersebut.

5. Pengukuran Besaran Kuat Arus

Amperemeter adalah alat untuk mengukur kuat arus. Alat ini sering digunakan olehteknisi elektronik yang biasanya menjadi satu dalam multitester atau Avometer.Avometer adalah singkatan dari Amperemeter, Voltmeter dan Ohmmeter. 

Gambar: Amperemeter dan mikroamperemeter 

6. Pengukuran Besaran Intensitas Cahaya

a. Lighmeter / Lux Meter

Lighmeter adalah salah satu alat ukur intensitas cahaya yang banyak digunakan. Dalam dunia fotografi, light meter sering digunakan untuk menentukan eksposur yang tepat untuk sebuah foto. Biasanya light meter akan mencakup rangkaian elektronik digital atau analog, yang memungkinkan fotografer menentukan shutter speed dan f-number yang harus dipilih untuk pemaparan optimal, mengingat situasi pencahayaan dan kecepatan film tertentu.

b. Ganiofotometer

Alat ukur intensitas cahaya selanjutnya adalah Goniophotometer. Goniophotometer adalah alat yang digunakan untuk pengukuran cahaya yang dipancarkan dari benda pada sudut yang berbeda. Penggunaan goniophotometers telah meningkat dalam beberapa tahun terakhir dengan diperkenalkannya sumber lampu LED, yang sebagian besar mengarahkan sumber cahaya, di mana distribusi spasial cahaya tidak homogen.

c. Spektrofotometer

Spektrofotometer adalah alat ukur intensitas cahaya pada panjang gelombang tertentu yang melewati sebuah materi. Spektrofotometer ini mengukur jumlah cahaya berdasarkan interaksi antara materi dengan cahaya yang ditembakkan.

Cahaya tersebut bisa berupa inframerah, ultra violet, dan cahaya tampak sedangkan materi berupa atom atau molekul, biasanya dari bahan kaca atau kuarsa. Sebagian dari cahaya tersebut akan diserap dan sisanya akan dilewatkan.

7. Pengukuran Besaran Jumlah Zat

Jumlah zat tidak dapat diukur secara langsung, tetapi dengan cara mengukur terlebih dahulu massa zat.

Pengukuran Tidak Baku

Pengukuran tidak baku merupakan pengukuran yang hasilnya berbeda karena menggunakan alat ukur yang tidak baku atau tidak standar. Pengukuran tidak baku yang dapat di pelajari adalah:

a.       Digit adalah pengukuran yang disesuaikan dengan lebar sebuah jari.

b.      Jengkal adalah ukuran yang disesuaikan dengan jarak paling panjang antara ujung jempol tangan dengan ujung kelingking tangan.

c.       Depa adalah pengkuran yang disesuaikan dengna ukuran sepanjang kedua belah tangan dari ujung jari tengah kanan sampai ke ujung jari tangan kiri.

d.      Kaki adalah pengukuran yang disesuaikan dengan ukuran panjang sebuah kaki.

Contoh alat ukur tidak baku:

Contoh penerapan pengukuran panjang dengan suatu yang ada dalam kegiatan anak-anak SD di kehidupan sehari-hari yang berhubungan dengan aktifas, yaitu:

Pengukuran seperti mengukur meja, tinggi teman dan lainnya dengan pensil, pena, tangan, manik-manik atau alat lainnya yang bisa di gunakan sebagai pengukuran panjang yang bersifat tidak baku.

BAB III

PENUTUP

A.    KESIMPULAN

             Besaran adalah sesuatu yang dapat diukur, serta dapat dinyatakan dengan angka dan memiliki satuan. Besaran berdasarkan cara memperolehnya dapat dikelompokkan menjadi 2 macam yaitu:

1.      Besaran Fisika yaitu besaran yang diperoleh dari pengukuran.

2.      Besaran non Fisika yaitu besaran yang diperoleh dari penghitungan..

Besaran Fisika sendiri dibagi menjadi 2, yaitu besaran pokok dan besaran turunan.

 Satuan  adalah  suatu  pembanding  dalam  pengukuran atau membandingkan besaran dengan yang lain yang dipakai oleh patokan. Satuan dibedakan menjadi dua jenis, yaitu satuan tidak baku dan satuan baku. Satuan tidak baku adalah satuan yang tidak ditentukan secara resmi dan untuk orang yang berbeda menghasilkan pengukuran berbeda. Sedangkan satuan baku adalah satuan yang ditentukan secara resmi oleh para ilmuwan dan dijadikan standar acuan.

Pengukuran itu adalah membandingkan nilai suatu besaran yang diukur menggunakan besaran sejenis yang ditetapkan sebagai satuan

B.     SARAN

Semoga setelah membaca makalah ini para pembaca lebih memahami lagi apa itu Besaran, Satuan, dan Turunan. Dan makalah ini masih jauh dari kata sempurna untuk itu kami meminta kritik dan saran nya yang bersifat relevan.

DAFTAR PUSTAKA

Petunjuk Praktikum Fisika Dasar. Dirjen Dikti Depdiknas.

Tim Seqip. (2003). Buku IPA Guru Kelas VI. Dirjen Dikdasmen Depdiknas, Jakarta

http://software-comput.blogspot.com/search/label/Artikel

https://blog.ruangguru.com/apa-yang-dimaksud-dengan-satuan

https://rumusrumus.com/pengertian-pengukuran-2/#!

http://ayulorenza010200.blogspot.com/2017/10/makalah-fisika-besaran-satuan-dan_23.html