BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam ilmufisika,pengukuran dan besaran merupakan hal yang bersifat dasar, dan pengukuran merupakan salah satu syarat yang tidak boleh ditinggalkan. Aktivitas mengukur menjadi sesuatu yang sangat penting untuk selalu dilakukan dalam mempelajari berbagai fenomena yang sedang dipelajari. Mengukur adalah kegiatan membandingkan suatu besaran dengan besaran lain yang telah disepakati. Misalnya menghitung volume balok, maka harus mengukur untuk dapat mengetahui panjang, lebar dan tinggi balok, setelah itu baru menghitung volume.Mengukur dapat dikatakan sebagai usaha untuk mendefinisikan karakteristik suatu fenomena atau permasalahan secara kuantitatif. Dan jika dikaitkan dengan proses penelitian atau sekedar pembuktian suatu hipotesis maka pengukuran menjadi jalan untuk mencari data-data yang mendukung. Dengan pengukuran ini kemudian akan diperoleh data-data numerik yang menunjukan pola-pola tertentu sebagai bentuk karakteristik dari permasalahan tersebut.1.2 Rumusan Masalah

1. Bagaimanakah peta konsep dari pengukuran?

2. Bagaimana sejarah penemuan konsep pengukuran?

3. Apa sajakah materi pembelajaran yang terdapat di dalam pengukuran dan alat ukur?

4. Bagaimana penerapan pengukuran dan alat ukur dalam teknologi atau lingkungan?

5. Bagaimana opini mahasiswa (kelompok) sebagai guru dalam penyampaian materi dan konsep pengukuran kepada siswa?1.3 Tujuan

1. Mahasiswa dapat menyusun peta konsep dari pengukuran.2. Mahasiswa dapat mengetahui sejarah penemuan konsep pengukuran.

3. Mahasiswa dapat mengetahui apa saja materi pembelajaran yang terdapat di dalam pengukuran dan alat ukur.

4. Mahasiswa dapat mengetahui penerapan pengukuran dalam teknologi atau lingkungan.

5. Mahasiswa (kelompok) dapat memberikan opininya sebagai guru dalam penyampaian materi dan konsep pengukuran kepada siswa.

BAB II

ISI2.1PETA KONSEP PENGUKURAN

2.2 SEJARAH PENEMUAN KONSEP PENGUKURAN

Selama berabad-abad pengukuran sudah dilakukan oleh manusia. Pada dasarnya, dalam kehidupan manusia tidak lepas dari pengkonfersian suatu pengukuran objek. Dengan ini konsep pengukuran telah ada sejak dulu dan berkembang sampai sekarang. Dalam perkembangannya, pengukuran dilakukan secara sistematis. Dimulai dari pengukuran sederhana sampai kompleks.

Dalam perkembangannya, sistematis pengukuran setiap daerah atau wilayah memiliki perbedaan yaitu dalam satuan pengukuran itu sendiri. Hal ini dikarenakan setiap daerah memiliki aturan-aturan tersendiri dalam pengukuran.

Namun dengan perkembangan zaman, sistem pengukuran dibutuhkan secara luas untuk memenuhi kebutuhan manusia dalam lingkup yang lebih luas. Dengan demikian, diciptakan suatu satuan yang dijadikan acuan pengukuran secara global yang diakui oleh setiap daerah, sehingga tidak terjadi perbedaan ketika hendak melakukan pengkonfersian suatu pengukuran.

Oleh karena itu, perkembangan konsep pengukuran lebih terpusat pada perkembangan satuan dan alat ukurnya. Dimulai dari satuan dan alat yang sederhana sampai modern. Adapun sejarah perkembangan satuan dalam konsep pengukuran adalah sebagai berikut:

1. Satuan-satuan permulaan yang digunakan

Satuan-satuan panjang pertama yang ada didasarkan pada bagian-bagian tubuh manusia. Satuan berat, volum, dan daya dikembangkan berdasarkan alat-alat pengangkutan atau dari jumlah-jumlah dari seseorang atau seekor hewan dapat diangkut. Daya kuda, misalnya untuk satuan daya mesin didasarkan pada kekuatan yang dihasilkan oleh seekor kuda pada saat menarik sebuah benda.

Pada tahun 221 SM, Kaisar Cina Shih Huang Thi menentukan standar-standar untuk sistem ukuran berat Cina misal untuk mengukur anggur atau biji-bijian. Besaran-besaran berat dikembangkan sejalan dengan perdagangan yang dilakukan oleh manusia. Ukuran berat standar yang digunakan pertama kali ditemukan oleh angsa Babilonia dan Bangsa Sumeris,dan menyebar hingga ke Timur Tengah. Minae merupakan satuan berat standar yang digunakan. Minae dikatakan mendekati 640 gr namun ada juga yang menyatakan 978gr. Satuan tersebut dibagi menjadi 60 bagian yang kemudian setiap bagian dinamakan siqlu. Sedangkan 60 minae yang digabungkan menjadi satu dinamakan biltu.

Koin-koin yang digunakan untuk berdaganng dikembangkan dari berat yang tetap, dan seringkali diberi nama yang baru yang diadaptasi dari satuan-satuan yang telah ada sebelumnya. Siqlu misalnya menjadi shekel, dan biltu dalam koin yunani menjadi Talent.

2. Satuan zaman imperial

Pedagang-pedagang Eropa pada zaman pertengahan menciptakan sebuah sistem yang disebut avoirduvois. Sistem pengukuran ini merupakan salah satu dari banyak sistem pengukuran yang kemudian menjadi pengukuran kerajaan Inggris.

Sistem Imperial didasarkan pada satuan-satuan seperti inchi, pon, dan pint (0,568 L) yang digunakan secara luas lebih dari 750 tahun. Sistem ini secara resmi diperkenalkan pada magna charta 1215, dan terakhir diperbaharui pada 1968. Satuan-satuan besar dan kecil dalam sistem Imperial memiliki hubungan-hubungan yang sangat tidak lazim yang tidak mengikuti apapun. Panjang sebuah kaki misalnya, sama dengan 12 inci, tetapi 1 yard sama dengan 3 kaki dan 1 mil sama dengan 1760 yard. Lagi pula, definisi-definisi satuan imperial berbeda setiap negara. Sehingga menyulitkan untuk pengembangannya. Sehingga para ahli lebih memilih untuk menggunakan sistem metrik.

3. Sebuah sistem yang berlaku untuk semuanya

Saat ini, sistem Imperial telah digantikan oleh sistem metrik dan sistem yang terdefinisi secara ilmiah, yaitu satuan-satuan Sistem Internasional. Sistem metrik adalah sistem pengukuran standar yang paling standar digunakan dan dengan cepat terkenal secara luas. Dalam sistem metrik, panjang ditentukan dalam satuan meter, massa dalam kilogram, waktu dalam detik dan daya dalam ampere. Sistem ini konsisten karena didasarkan pada besaran yang tidak pernah berubah-ubah seperti kandungan materi dalam atom tertentu atau sinar laser.

Satuan paling utama dalam sistem metric ialah meter. Standar international yang pertama adalah meter (m), dinyatakan sebagai standar panjang oleh French Academicy of Sciences pada tahun 1790-an. Dalam semangat rasionalitas, 1 meter pada awalnya ditentukan sebesar : jarak antara dua goresan pada meter standar sehingga jarak dari kutub utara ke khatulistiwa melalui paris 10 juta meter. Meter standar adalah suatu batang yang terbuat dari campuran platina-iridium. Pada tahun 1889, meter didefinisikan dengan lebih tepat sebagai jarak antara dua tanda yang dibuat jelas pada sebuah penggariscamputran platina-iridium. Tahun 1960, untuk memberikan ketepatan yang lebih tinggidan agar bisa diproduksi ulang, meter didefinisikan kembali sebagai 1.650.763,73 panjang gelombang dari suatu cahaya jingga tertentu yang dipancarkan oleh atom-atom gas krypton-86. tahun 1983, meter kembali didefinisikan ulang, kali ini dalam hubungannya dengan kecepatan cahaya ( yang nilai pengukuran terbaiknya dalam definisi meter yang lama adalah 299.792.458 m/s, dengan ketidakpastian sebesar 1 m/s). Definisi yang baru adalah : satu meter adalah panjang jalur yang dilalui oleh cahaya pada ruang hampa udara selama selang waktu 1/299.792.458 sekon.

Pada abad ke 20, meter juga digunakan untuk panjang gelombang sehingga ditemukan satuan-satuan yang sulit terbayangkan untuk orang awam, yakni hingga nano meter (lebih kecil dari 1/1.000.000.000 meter). Pada saat penghitungan ini, para ahli menggunakan istilah-istilah tertentu, seperti mega (untuk pangkat satu juta) dan mikro (untuk pangkat satu per sejuta).

Luas-luas daerah dihitung dengan cara panjang satu sisi dikalikan dengan panjang satu sisi yang lainnya. Jadi luas daerah pada sistem metrik dinyatakan dalam meter kuadrat. Untuk massa digunakan satuan kilogram (untuk satuan SI), sedangkan berat menggunakan satuan Newton.

Manusia primitif menandakan waktu hanya berdasarkan hari, malam, dan musim. Namun, sejalan dengan waktu manusia mulai menciptakan kalender untuk menandai waktu dan tahun. Satu tahun dibagi ke dalam bulan, sesuai dengan penyusutan dan pembesaran bulan. Kalender bangsa barat, muslim, dan yahudi telah diperbarui sejak zaman Romawi dan sekarang bertambah hanya 1 dari 3200 tahun sekali. Penghitung modern yang cukup akurat ialah jam-jam yang mengandung kristal Quartz, jam-jam atom yang merupakan turunan jam Quartz sangat akuran penghitungannya sehingga jam-jam jenis ini akan kehilangan atau kelebihan 1 detik setiap 1,7 juta tahun.

Sistem metrik juga menentukan satuan Joule untuk besarnya energi, Kelvin dan Celcius untuk suhu, dan candela untuk mengukur intensitas cahaya. Pada tahun1954 dan 1960, seluruh kuantitas fisika dan satuannya telah dinyatakan dalam istilah satuan international.2.3 MATERI PEMBELAJARAN DALAM PENGUKURAN

2.3.1 PENGERTIAN PENGUKURANBerdasarkan konsepnya pengukuran merupakan kegiatan membandingkan suatu besaran yang diukur dengan alat ukur yang digunakan sebagai satuan.2.3.2 BESARANBesaran adalah segala sesuatu yang dapat diukur atau dihitung dan dinyatakan dengan angka dan memiliki satuan. Besaran berdasarkan satuannya dibedakan menjadi besaran pokok dan besaran turunan.

Besaran Pokok adalah besaran yang satuannya telah didefinisikan terlebih dahulu dan tidak diturunkan dari besaran lainnya. Sedangkan besaran turunan adalah besaran yang satuannya diperoleh dari besaran pokok, yang merupakan penjabaran dari besaran- besaran pokok tersebut.Besaran pokok beserta dengan satuannyadapat dilihat dalam Tabel berikut.

Tabel Beberapa Besaran Turunan beserta Satuannya

Sedangkan berdasarkan arahnya besaran dibedakan menjadi besaran vektor dan besaran skalar.

Besaran vektor adalah besaran yang memiliki nilai dan arah. Dan besaran skalar yang hanya memiliki besar (nilai) dan tidak memiliki arah.Beberapa besaran vektor dan skalar dapat dilihat pada tabel berikut :BESARAN VEKTORBESARAN SKALAR

KecepatanJarak

PercepatanMassa

MomentumPanjang

ImpulsKelajuan

GayaVolume

Momen GayaWaktu

TeganganPermukaanEnergiPotensial

Gaya gesekEnergiKinetik

InduksiMagnetikUsaha

Medan gravitasiDaya

Medan ListrikMassa Jenis

TekananMuatanListrik

PerpindahanPotensialListrik

BeratJumlahZat

PercepatangravitasiKerapatanarus

2.3.3 SATUANSatuan adalah ukuran dari suatu besaran yang digunakan untuk mengukur. Jenis-jenis satuan yaitu: .

A. Satuan Tidak baku

Satuan tidak baku adalah satuan yang tidak diakui secara internasional dan hanya digunakan pada suatu wilayah tertentu. Di daerah tertentu, orang biasa menggunakan jengkal, hasta, depa, langkah sebagai alat ukur panjang. Ternyata hasil pengukuran yang dilakukan menghasilkan data berbeda-beda yang berakibat menyulitkan dalam pengukuran, karena jengkal orang satu dengan lainnya tidak sama. Karena itulah satuan tidak baku tidak dapat diakui secara Internasional, oleh karena itu ditentukan dan ditetapkan satuan yang dapat berlaku secara umum.B. Satuan Baku

Satuan baku adalah satuan yang telah diakui dan disepakati pemakaiannya secara internasional. Usaha para ilmuwan melalui berbagai pertemuan membuahkan hasil sistem satuan yang berlaku di negara manapun dengan pertimbangan satuan yang baik harus memiliki syarat-syarat sebagai berikut:1) satuan selalu tetap, artinya tidak mengalami perubahan karena pengaruh apapun, misalnya suhu, tekanan dan kelembaban.

2) bersifat internasional, artinya dapat dipakai di seluruh negara.

3) mudah ditiru bagi setiap orang yang akan menggunakannya.

B.1 Satuan Internasional

Satuan Sistem Internasional (SI) digunakan di seluruh negara dan berguna untuk perkembangan ilmu pengetahuan dan perdagangan antar negara. Dapat di bayangkan betapa kacaunya perdagangan apabila tidak ada satuan standar, misalnya satu kilogram dan satu meter kubik. Sistem satuan Internasional disebut juga dengan satuan sistem metrik. Sistem satuan Internasional disebut juga dengan satuan sistem metrik.1. Satuan Internasional untuk PanjangHasil pengukuran besaran panjang biasanya dinyatakan dalam satuan meter, centimeter, milimeter, atau kilometer. Satuan besaran panjang dalam SI adalah meter. Pada mulanya satu meter ditetapkan sama dengan panjang sepersepuluh juta (1/10000000) dari jarak kutub utara ke khatulistiwa melalui Paris. Kemudian dibuatlah batang meter standar dari campuran Platina-Iridium. Satu meter didefinisikan sebagai jarak dua goresan pada batang ketika bersuhu 0C. Meter standar ini disimpan di International Bureau of Weights and Measure di Sevres, dekat Paris.

Batang meter standar dapat berubah dan rusak karena dipengaruhi suhu, serta menimbulkan kesulitan dalam menentukan ketelitian pengukuran. Oleh karena itu, pada tahun 1960 definisi satu meter diubah. Satu meter didefinisikan sebagai jarak 1650763,72 kali panjang gelombang sinar jingga yang dipancarkan oleh atom gas krypton-86 dalam ruang hampa pada suatu lucutan listrik.

Pada tahun 1983, Konferensi Internasional tentang timbangan dan ukuran memutuskan bahwa satu meter merupakan jarak yang ditempuh cahaya pada selang waktu 1/299792458 sekon. Penggunaan kecepatan cahaya ini, karena nilainya dianggap selalu konstan.

2. Satuan Internasional untuk MassaBesaran massa dalam SI dinyatakan dalam satuan kilogram (kg). Pada mulanya para ahli mendefinisikan satu kilogram sebagai massa sebuah silinder yang terbuat dari bahan campuran Platina dan Iridium yang disimpan di Sevres, dekat Paris. Untuk mendapatkan ketelitian yang lebih baik, massa standar satu kilogram didefinisikan sebagai massa satu liter air murni pada suhu 4C.

3. Satuan Internasional untuk WaktuBesaran waktu dinyatakan dalam satuan detik atau sekon dalam SI. Pada awalnya satuan waktu dinyatakan atas dasar waktu rotasi bumi pada porosnya, yaitu 1 hari. Satu detik didefinisikan sebagai 1/26400 kali satu hari rata-rata. Satu hari rata-rata sama dengan 24 jam = 24 x 60 x 60 = 86400 detik. Karena satu hari matahari tidak selalu tetap dari waktu ke waktu, maka pada tahun 1956 para ahli menetapkan definisi baru. Satu detik adalah selang waktu yang diperlukan oleh atom cesium-133 untuk melakukan getaran sebanyak 9192631770 kali.

4. Mengonversi Satuan Panjang, Massa, dan WaktuSetiap besaran memiliki satuan yang sesuai. Penggunaan satuan suatu besaran harus tepat, sebab apabila tidak sesuai akan berkesan janggal bahkan lucu. Misalnya seseorang mengatakan tinggi badannya 150C, orang lain yang mendengar mungkin akan tersenyum karena hal itu salah. Demikian pula dengan pernyataan bahwa suhu badan orang yang sehat biasanya 36 meter, terdengar janggal.

Hasil suatu pengukuran belum tentu dinyatakan dalam satuan yang sesuai dengan keinginan kita atau yang kita perlukan. Contohnya panjang meja 1,5 m, sedangkan kita memerlukan dalam satuan cm, satuan gram dinyatakan dalam kilogram, dari satuan milisekon menjadi sekon. Untuk mengonversi atau mengubah dari suatu satuan ke satuan yang lainnya diperlukan tangga konversi. Gambar di bawah menunjukkan tangga konversi panjang, massa, dan waktu, beserta dengan langkah-langkah penggunaannya.

Tangga Konversi Panjang

5. Awalan Satuan dan Sistem Satuan di Luar Sistem MetrikDi samping satuan sistem metrik, juga dikenal satuan lainnya yang sering dipakai dalam kehidupan sehari-hari, misalnya liter, inci, yard, feet, mil, ton, dan ons. Satuan-satuan tersebut dapat dikonversi atau diubah ke dalam satuan sistem metrik dengan patokan yang ditentukan. Konversi besaran panjang menggunakan acuan sebagai berikut:

1 mil = 1760 yard (1 yard adalah jarak pundak sampai ujung jari tangan orang dewasa).

1 yard = 3 feet (1 feet adalah jarak tumit sampai ujung jari kaki orang dewasa).

1 feet = 12 inci (1 inci adalah lebar maksimal ibu jari tangan orang dewasa).

1 inci = 2,54 cm

1 cm = 0,01 m

Satuan mil, yard, feet, inci tersebut dinamakan satuan sistem Inggris. Untuk besaran massa berlaku juga sistem konversi dari satuan sehari-hari maupun sistem Inggris ke dalam sistem SI. Contohnya sebagai berikut.

1 ton = 1000 kg

1 kuintal = 100 kg

1 slug = 14,59 kg

1 ons (oz) = 0,02835 kg

1 pon (lb) = 0,4536 kg

Satuan waktu dalam kehidupan sehari-hari dapat dikonversi ke dalam sistem SI yaitu detik atau sekon. Contohnya sebagai berikut.

1 tahun = 3,156 x 10pangkat 7 detik

1 hari = 8,640 x 10 pangkat4 detik

1 jam = 3600 detik

1 menit = 60 detik

Di dalam sistem metrik juga dikenal sistem awalan dari sistem MKS baik ke sistem makro maupun ke sistem mikro. Perhatikan Tabel berikut ini.

Tabel Awalan Satuan Sistem Metrik Besaran Panjang

Tabel Awalan Satuan Sistem Metrik

Penelitian jagad mikro dengan konversi sistem mikro banyak berkembang dalam bidang teknolgi dewasa ini, contohnya teknologi nano yang menyelidiki jagad renik seperti sel, virus, bakteriofage, dan DNA. Adapun penelitian jagad makro menggunakan konversi sistem makro karena objek penelitiannya mencakup wilayah lain dari jagad raya, yaitu objek alam semesta di luar bumi.

6. Mengonversi Satuan Besaran TurunanBesaran turunan memiliki satuan yang dijabarkan dari satuan besaranbesaran pokok yang mendefinisikan besaran turunan tersebut. Oleh karena itu, seringkali dijumpai satuan besaran turunan dapat berkembang lebih dari satu macam karena penjabarannya dari definisi yang berbeda. Sebagai contoh, satuan percepatan dapat ditulis dengan m/s2 dapat juga ditulis dengan N/kg. Satuan besaran turunan dapat juga dikonversi. Perhatikan beberapa contoh di bawah ini!

1 dyne = 10 -5 newton

1 erg = 10 -7 joule

1 kalori = 0,24 joule

1 kWh = 3,6 x 10 6 joule

1 liter = 10 -3 m3 = 1 dm3 1 ml = 1 cm3 = 1 cc

1 atm = 1,013 x 105 pascal

1 gauss = 10-4 tesla

2.3.4 PENGUKURAN DENGAN ALAT UKUR

Dalam pengukuran untuk mendapatkan sebuah data (nilai), diperlukan suatu alat ukur yang sesuai dengan besaran yang akan diukur. Pengukuran dengan alat ukur adalah membandingkan suatu besaran dengan besaran lain yang sejenis dan telah ditentukan. Sehingga tentu saja untuk besaran yang berbeda seperti panjang, massa, dan waktu memiliki alat ukur yang berbeda.1. Pengukuran PanjangAlat 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 MistarPenggaris 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.

Alat Ukur Panjang

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.

Pembacaan Skala

b. Pengukuran Panjang dengan Jangka SorongJangka 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.

Jangka Sorong

c. Pengukuran Panjang dengan Mikrometer SekrupMikrometer 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.

Mikrometer Sekrup

2. Pengukuran Massa BendaTimbangan 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 OHauss tiga lengan atau dua lengan. Perhatikan beberapa alat ukur berat berikut ini.

Bagian-bagian dari neraca OHauss tiga lengan adalah sebagai berikut:

Lengan depan memiliki skala 010 g, dengan tiap skala bernilai 1 g.

Lengan tengah berskala mulai 0500 g, tiap skala sebesar 100 g.

Lengan belakang dengan skala bernilai 10 sampai 100 g, tiap skala 10 g.

Neraca

3. Pengukuran Besaran WaktuBerbagai 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.

Alat Ukur Waktu

4. Pengukuran SuhuUkuran derajat panas dan dingin suatu benda tersebut dinyatakan dengan besaran suhu. Jadi, suhu adalah suatu besaran untuk menyatakan ukuran derajat panas atau dinginnya suatu benda. Suhu termasuk besaran pokok. Alat untuk untuk mengukur besarnya suhu suatu benda adalah termometer. Termometer yang umum digunakan adalah termometer zat cair dengan pengisi pipa kapilernya adalah raksa atau alkohol. Pertimbangan dipilihnya raksa sebagai pengisi pipa kapiler termometer adalah sebagai berikut:

a. Raksa tidak membasahi dinding kaca. b. Raksa merupakan penghantar panas yang baik,

c. Kalor jenis raksa rendah akibatnya dengan perubahan panas yang kecil cukup dapat mengubah suhunya,d. jangkauan ukur raksa lebar karena titik bekunya -39 C dan titik didihnya 357C.

Pengukuran suhu yang sangat rendah biasanya menggunakan termometer alkohol. Alkohol memiliki titik beku yang sangat rendah, yaitu -114C. Namun demikian, termometer alkohol tidak dapat digunakan untuk mengukur suhu benda yang tinggi sebab titik didihnya hanya 78C.

Pada pembuatan termometer terlebih dahulu ditetapkan titik tetap atas dan titik tetap bawah. Titik tetap termometer tersebut diukur pada tekanan 1 atmosfer. Di antara kedua titik tetap tersebut dibuat skala suhu. Penetapan titik tetap bawah adalah suhu ketika es melebur dan penetapan titik tetap atas adalah suhu saat air mendidih.Berikut ini adalah penetapan titik tetap pada skala termometer.

a. Termometer CelciusTitik tetap bawah diberi angka 0 dan titik tetap atas diberi angka 100. Diantara titik tetap bawah dan titik tetap atas dibagi 100 skala.

b. Termometer ReaumurTitik tetap bawah diberi angka 0 dan titik tetap atas diberi angka 80. Di antara titik tetap bawah dan titik tetap atas dibagi menjadi 80 skala.

c. Termometer FahrenheitTitik tetap bawah diberi angka 32 dan titik tetap atas diberi angka 212. Suhu es yang dicampur dengan garam ditetapkan sebagai 0F. Di antara titik tetap bawah dan titik tetap atas dibagi 180 skala.

d. Termometer KelvinPada termometer Kelvin, titik terbawah diberi angka nol. Titik ini disebut suhu mutlak, yaitu suhu terkecil yang dimiliki benda ketika energi total partikel benda tersebut nol. Kelvin menetapkan suhu es melebur dengan angka 273 dan suhu air mendidih dengan angka 373. Rentang titik tetap bawah dan titik tetap atas termometer Kelvin dibagi 100 skala.

Titik Tetap Termometer

Perbandingan skala antara temometer Celcius, termometer Reaumur, dan termometer Fahrenheit adalah

C : R : F = 100 : 80 : 180

C : R : F = 5 : 4 : 9

Dengan memperhatikan titik tetap bawah 0C = 0R = 32F, maka hubungan skala C, R, dan F dapat ditulis sebagai berikut:

t C =5/4 tR

t C =5/9 (tF 32)

t C =4/9 (tF 32)

Hubungan skala Celcius dan Kelvin adalah

t K = tC + 273 K5. Memperhatikan dan Menerapkan Keselamatan Kerja dalam PengukuranBelajar fisika tidak dapat dipisahkan dari kegiatan laboratorium. Dalam melaksanakan percobaan dan kegiatan di laboratorium mungkin saja terjadi kecelakaan. Oleh karena itu, penting sekali untuk menjaga keselamatan dalam bekerja. Salah satu usaha menjaga keselamatan kerja dan mencegah terjadinya kecelakaan adalah dengan memperhatikan dan melaksanakan tata tertib di laboratorium.

Mengapa kecelakaan dapat terjadi? Kecelakaan di laboratorium dapat terjadi disebabkan beberapa hal, antara lain:

1. tidak mematuhi tata tertib laboratorium,

2. tidak bersikap baik dalam melaksanakan kegiatan laboratorium,

3. kurangnya pemahaman dan pengetahuan terhadap alat, bahan, serta cara penggunaannya,

4. kurangnya penjelasan dari guru atau tenaga laboratorium, dan

5. tidak menggunakan alat pelindung.

Adapun bahaya-bahaya yang mungkin perlu diantisipasi di lingkungan laboratorium adalah sebagai berikut:

1. luka bakar akibat panas,

2. bahaya listrik,

3. bahaya radioaktif, dan

4. bahaya kebakaran.

2.4 PERAN PENGUKURAN DALAM TEKNOLOGI ATAU LINGKUNGAN

2.4.1 Peran Pengukuran Dalam Teknologi

Teknologi dan pengukuran adalah dua hal yang sangat erat kaitannya. Pengukuran memiliki peran nyata yang sangat penting bagi keberadaan teknologi. Pengukuran menjadi dasar, mengiringi, dan menjadi sebuah alasan tersendiri dalam penciptaan sebuah teknologi.Pengukuran mendasari terciptanya teknologi. mengingat konsep pengukuran itu adalah kegiatan membandingkan suatu besaran yang diukur dengan besaran lain yang sudah ditetapkan satuannya, maka diciptakan teknologi untuk mempermudah kegiatan pengukuran tersebut. Contoh teknologi ini diantaranya adalah teknologi penciptaan alat ukur. Alat ukur yang saat ini berada disekitar kita, seperti mikrometer sekrup, thermometer, neraca dll adalah merupakan contoh dari teknologi yang didasari oleh pengukuran. Dalam perkembangannya teknologi penciptaan alat ukur terus dikembangkan untuk memenuhi kebutuhan manusia, seperti penciptaan teknologi pengukuran yang lebih kompleks.

Pengukuran berkembang seiring berjalannya teknologi. Teknologi dikembangkan berdasarkan data-data yang di dapatkan dari kegiatan pengukuran. Teknologi kerap kali dibuat setelah melakukan beberapa pengukuran terkait, misalnya teknologi perancangan pintu air sebagai upaya penangulangan bencana banjir. Dalam tahap perancangannya tentulah terlebih dahulu melakukan pengukuran tingkat kedalaman sungai, jumlah debit aliran sungai normal hinggga prakiraan jumlah debit air maksimum yang berpotensi banjir. Dengan dilakukannya pengukuran yang tepat maka dapat dibuat teknologi yang efektif dan efisien.

Dalam teknologi, pengukuran adalah hal yang sangat penting. Hal itu dapat dilihat dari setiap sistema teknologi yang ada. Teknologi dirancang dan dibuat dengan membutuhkan ketepatan data tentang besar besaran yang berhubungan dengan teknologi itu nantinya. Seperti yang kita ketahui, mulai dari besaran panjang sampai kuat arus listrik pun memerlukan pengukuran agar mendapatkan jumlah atau ukuran yang tepat. Tanpa adanya pengukuran pada suatu objek maka kita tidak dapat mengetahui jumlah yang tepat dari besaran tersebut untuk digunakan dalam perancangan dan pembuatan teknologi, seperti teknologi bidang industri, bidang IPTEK, bidang pertanian, dan lain sebagainya.2.4.2 Peran Pengukuran Lingkungan

Selain memiliki peran dalam dunia teknologi, pengukuran juga memiliki banyak peran di lingkungan. Banyak hal di lingkungan sekitar kita menggunakan konsep pengukuran, guna menentukan aspek kuantitatifnya. Kesejahteraan lingkungan dapat ditingkatkan dengan adanya konsep pengukuran yang diaplikasikan dalam teknologi. Peran konsep pengukuran terhadap lingkungan yang terlihat sangat jelas adalah seperti pada bidang klimatology, meteorologi, geografi dan lain lain. Pada bidang klimatology dan meteorology, dengan menggunakan teknologi kita dapat melakukan pengukuran terhadap curah hujan, kelembaban udara bahkan hingga meramalkan cuaca-iklim yang akan datang dalam jangkauan waktu tertentu. Dengan dapat diramalkannya cuaca serta iklim, akan sangat membantu manusia untuk menentukan langkah yang tepat dalam melestarikan lingkungannya. Misalnya dengan didapat data perubahan iklim yang sangat drastis akibat efek global warming akibat kerusakan alam, manusia akan berperan lebih aktif untuk menanggulangi efek besar tersebut dengan melestarikan alam sekitar secara proaktif.Pada bidang geografi, dengan adanya pengukuran dan bantuan alat ukur manusia dapat menentukan secara tepat batas-batas negara untuk menjamin kedaulatan antar negara. Dengan adanya penentuan wilayah yang tepat maka keamanan antar negara juga terjamin. Pengukuran pada bidang geografi juga berhubungan segala aktivitas bumi. Gejala-gejala alam yang disebabkan aktivitas bumi dapat diketahui dengan tepat menggunakan alat ukur yang ada. Manusia dapat memprediksi aktivitas gunung berapi, potensi tsunami, dan pergerakan lempeng bumi serta aktivitas lainnya. Hal ini akan berdampak pada penanggulangan resiko bencana alam yang disebabkan oleh faktor geografi.

2.5 OPINI KELOMPOK SEBAGAI GURU DALAM PENYAMPAIAN MATERI DAN KONSEP PENGUKURAN KEPADA SISWADalam penyampaian konsep pengukuran hendaknya menggunakan model Pembelajaran Langsung (DIRECT INSTRUCTION) dengan metode Eksperimen.

Model Pembelajaran Langsung (Direct Intruction) merupakan suatu pendekatan mengajar yang dapat membantu siswa dalam mempelajari keterampilan dasar dan memperoleh informasi yang dapat diajarkan selangkah demi selangkah. Model pengajaran langsung ini dirancang khusus untuk menunjang proses belajar siswa yang berkaitan dengan pengetahuan prosedural dan pengetahuan deklaratif yang terstruktur dengan baik, yang dapat diajarkan dengan pola kegiatan yang bertahap, selangkah demi selangkah.

Direct Instruction disajikan dalam 5 (lima) fase, seperti yang ditunjukkan pada tabel berikut. Tabel Sintaks Model Pembelajaran DI (Direct Instruction)

FasePeran Guru

Fase 1

OrientasiGuru menejelaskan tujuan dan kompetensi yang ingin dicapai, dan

mempersiapkan siswa untuk belajar

Fase 2

PresentasiGuru mendemonstrasikan keterampilan dengan benar atau menyajikan nformasi

tahap demi tahap

Fase 3

Latihan TerstrukturGuru merencanakan dan memberi bimbingan pelatihan awal

Fase 4

Latihan TerbimbingGuru mengecek / memastikan bahwa siswa telah berhasil melakukan tugas dengan baik, dan memberikan umpan balik

Fase 5

Latihan MandiriGuru mempersipakan kesempatan melakukan pelatihan lanjutan, dengan perhatian khusus pada penerapan situasi yang lebih kompleks.

Sumber : Kardi, S. dan Nur, M. (2000:8)

Dengan menggunakan model pembelajaran langsung (Direct Instruction) penyampaian materi pengukuran akan lebih mudah dipahami oleh siswa, sebab sebagian besar teori pengukuran lebih bersifat prosedural dan deklaratif. Dengan menggunakan Metode Eksperimen penyampaian materi akan lebih mudah dan dapat memberikan pengalaman kepada siswa tentang penerapan materi pengukuran. Karena materi pengukuran merupakan dasar bagi siswa untuk mengkonversikan segala bentuk besaran fisis dalam kuantitas.

Metode Eksperimen adalah suatu cara penyampaian pengajaran dengan melakukan kegiatan percobaan untuk menemukan sendiri apa yang dipelajari baik secara individu maupun kelompok, sehingga siswa mampu mengecek kebenaran suatu hipotesis atau membuktikan sendiri apa yang dipelajari. Pada penelitian, kegiatan eksperimen mengacu pada Lembar Kerja Siswa (LKS) yang dibuat. Sesuai dengan karakteristik metode eksperimen yaitu LKS harus terdapat variabel-variabel yang diidentifikasi, yang meliputi variabel manipulasi, variabel respon, dan variabel kontrol.

Dengan menggunakan model pembelajaran Direct Instruction, metode Eksperimen ini, diharapkan tujuan pembelajaran dapat dimaksimalkan. Sehingga siswa dapat menguasai konsep pengukuran secara menyeluruh baik teori maupun praktis.

BAB III

PENUTUP3.1 KESIMPULAN1. Pengukuran pada dasarnya telah dilakukan oleh manusia sejak berabad abad yang lalu dan terus berkembang hingga sekarang dalam penentuan satuan dan aplikasi.2. Besaran adalah segala sesuatu yang dapat diukur. Satuan adalah ukuran dari suatu besaran yang digunakan untuk mengukur.3. Satuan Internasional adalah ukuran dari besaran besaran yang penggunaannya telah diakui secara internasional dan menggunakan sistem satuan metrik. 4. Pengukuran secara aplikatif berperan dalam perkembangan teknologi dan lingkungan. 3.2 SARAN

Sebaiknya dalam penyampaian materi pengukuran di sekolah menengah pertama dilakukan dengan model pembelajaran langsung (Direct Instruction), metode Eksperimen, agar siswa dapat dengan mudah memahami materi dan mengaplikasikannya dalam kehidupan sehari-hari. ALAT UKUR

SATUAN

PANJANG

PENGERTIAN

SEJARAH

BESARAN

PENGUKURAN

MASSA

WAKTU

SUHU

BAKU

TIDAK BAKU

SATUAN INTERNASIONAL

POKOK

TURUNAN

28