Laporan Praktikum Energi dan Elektrifikasi

KONSEP PENGUKURAN DASAR

Nama : Ulfa Triovanta

Nim : 1405106010033

Kelas : Kamis, 14.30 WIB

Asisten : Irwansyah

LABORATORIUM INSTRUMENTASI DAN EGROTRONIKA

JURUSAN TEKNIK PERTANIA

FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SYIAH KUALA

DARUSSALAM BANDA ACEH

2016

DAFTAR ISI

I. PENDAHULUAN..................................................................................

1.1 Latar Belakang................................................................................

1.2 Tujuan Praktikum...........................................................................

II. TINJAUAN PUSTAKA........................................................................

III. METODOLOGI PRAKTIKUM........................................................

3.1 Tempat dan Waktu.........................................................................

3.2 Alat dan Bahan................................................................................

3.3 Cara Kerja.......................................................................................

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN............................................................

4.1 Data Hasil Pengamatan..................................................................

4.2 Analisa Data.....................................................................................

4.3 Pembahasan.....................................................................................

V. PENUTUP..............................................................................................

5.1 Kesimpulan......................................................................................

5.2 Saran.................................................................................................

DAFTAR PUSTAKA.................................................................................

LAMPIRAN................................................................................................

I. PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang

Bila kita bahas mengenai sejarah sistem satuan internasional, pasti

akan berbicara tentang satuan-satuan pengukuran yang digunakan oleh beberapa

Negara yang ada di dunia. Awal mula diberlakukannya sistem satuan internasional

adalah pada tahun 1790. Dimana pemerintah Perancis menyampaikan pengarahan

kepada Akademi Ilmu pengetahuan Perancis untuk menggantikan semua system

yang telah ada. Pada mulanya satuan-satuan pengukuran hanya dinyatakan dengan

perasaan atau organ tubuh manusia, misalnya depah atau langkah kaki untuk alat

atau satuan pengukuran panjang.

Sebagai dasar pertama, para ilmuwan Perancis memutuskan bahwa

semua (system yang umum (universal) dari berat dan ukuran tidak harus

bergantung pada standar-standar acuan (referensi) yang dibuat oleh manusia,

tetapi sebaliknya didasarkan pada ukuran – ukuran permanen yang diberikan oleh

alam. Sebagai dasar kedua, mereka memutuskan bahwa semua satuan-satuan

lainnya akan dijabarkan (diturunkan) dari ketiga satuan dasar yang telah

disebutkan tersebut yaitu panjang, massa dan waktu. Selanjutnya, adalah prinsip

ketiga, mereka mengusulkan bahwa semua pengalian dan pengalian tambahan dari

satuan-satuan dasar adalah dalam system decimal, dan mereka merancang system

awalan-awalan yang kemudian digunakan sampai sekarang.

Pada tahun 1795 usulan akademi prancis ini dikabulkan dan

diperkenalkan sebagai system satuan metrik. System metrik ini tersebar secara

tepat kemana-mana dan akhirnya pada tahun 1875, tujuh belas Negara

menandatangani apa yang disebut perjanjian meter (metre convention) yang

membuat system satuan-satuan metrik menjadi system yang resmi. Walaupun

Inggris dan Amerika Serikat termasuk yang menandatangani perjanjian tersebut,

mereka hanya mengakuinya secara resmi dalam transaksi-transaksi internasional,

tetapi tidak menggunakan system metric tersebut untuk pemakaian di dalam

negeri.

Inggris pada waktu itu telah bekerja dengan suatu system satuan

listrik dan Asosiasi Pengembangan Ilmu pengetahuan Inggris (British Assosiation

for the Advancement of Science) telah menetapkan cm (centimeter) sebagai

satuan dasar untuk panjang dan gram sebagai satuan dasar untuk massa. Dari sini

mulai dikembangkan sistem satuan centimeter-gram-sekon atau satuan sistem

absolut CGS yang kemudian digunakan oleh seluruh fisikawan di dunia.

Kesukaran muncul sewaktu sistem CGS tersebut akan dikembangkan untuk

pengukuran-pengukuran listrik dan maknetik, sebab masih diperlukan paling

sedikit satu satuan lagi.

Kemudian pada tahun 1960 sebuah sistem yang lebih dimengerti

dan telah diterima sebelumnya pada tahun 1954, diakui dengan diadakannya

Konferensi Umum Berat dan Ukuran (Eleventh General Conference of Weights

and Measures) ke-11 yang menetapkan enam besaran pokok yaitu Panjang

(meter), Massa (kilogram), Waktu (detik), Arus Listrik (Ampere), Temperatur

(Kelvin), dan Intensitas cahaya (Candela) dengan nama Sistem Internasional, SI.

Kemudian pada tahun 1971, diadakan lagi konferensi Umum Berat

dan Ukuran ke-14 (1971) untuk menetapkan tujuh besaran pokok yaitu Panjang

(meter), Massa (kilogram), Waktu (detik), Arus Listrik (Ampere), Temperatur

(Kelvin), Intensitas cahaya (Candela) dan Jumlah zat (mol) sebagai tambahan

satuan dasar yang ketujuh. Sebagai konsekuensinya, terdapat 7 besaran pokok

yang sekarang menjadi standar satuan internasional.

Dengan adanya satuan dasar dan satuan turunan dalam pengukuran,

terdapat beberapa jenis standar pengukuran yang dikelompokkan menurut fungsi

dan pemakaiannya, yaitu Standar lnternasional (International standards), Standar

Primer (Primary Standards), Standar Sekunder (Secondary Standards), dan

Standar Kerja (Working Standards).

1.2. Tujuan Praktikum

Adapun tujuan dari praktikum ini ialah untuk mengetahui

pengukuran dasar dan satuan internasional.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Besaran fisika dapat dibagi dalam dua kategori, yaitu besaran

pokok dan besaran turunan. Satuan yang berkaitan dengan besaran-besaran ini

dinamakan satuan pokok dan satuan turunan. Besaran pokok merupakan besaran

yang satuannya telah ditetapkan terlebih dahulu. Beberapa standar satuan yang

telah ditetapkan diantaranya adalah satuan panjang, massa, waktu, arus listrik,

suhu, jumlah zat, dan intensitas cahaya. Besaran fisika yang lain dapat

didefinisikan berdasarkan 7 besaran pokok tersebut. Jadi, besaran turunan adalah

besaran yang diturunkan dari besaran pokok. Contoh besaran turunan yaitu

volume, massa jenis, dan kelajuan (Ruwanto,2006).

Sistem Internasional (Systeme International), disingkat SI, adalah

sistem yang dikembangkan oleh General Conference on weights and Measures

dan dipergunakan oleh hampir semua negara industri di dunia. Sistem ini

berdasarkan sistem mksa (meter-kilogram-sekon-ampere). Meter (m) adalah

satuan panjang yang setara dengan jarak perjalanan cahaya dalan ruang hampa

selama 1/299.792.458 sekon. Kilogram (kg) adalah satuan massa yang setara

dengan massa dari prototipe kilogram internasional. Sekon (s) adalah lamanya

9.192.631.770 periode radiasi yang bersesuaian dengan transisi antara dua

tingkatan hyperfine dari keadaan dasar atom cesium 133. Ampere (A) adalah arus

konstan yang jika dipertahankan dalam dua penghantar sejajar lurus dengan

panjang tak terbatas, penampang melintang melingkar diabaikan dan ditempatkan

berjauhan 1 meter dalam ruang hampa, akan menghasilkan sebuah gaya sebesar 2

x 10-7 newton per meter di antara dua penghantar tersebut ( Young dan Roger,

2003).

Dimensi suatu besaran adalah cara besaran itu tersusun oleh

besaran-besaran pokok. Analisis dimensional dapat kita gunkan untuk mengetahui

besaran-besaran turunan yang mempunyai besaran yang sama, serta untuk

menganalisis benar atau tidak suatu persamaan atau rumus. Dimensi besaran

pokok ditulis dalam bentuk huruf kapital tertentu dengan tiap huruf diberi kurung

persegi (Utomo, 2007).

III. METODOLOGI PRAKTIKUM

3.1. Tempat dan waktu

Adapun praktikum tentang Konsep Pengukuran Dasar dilaksanakan

di Laboratorium Instrumentasi dan Egrotronika Jurusan Teknik Pertanian Fakultas

Pertanian Universitas Syiah Kuala Darussalam Banda Aceh pada hari Kamis, 7

April 2016 pukul 14.30 WIB.

3.2. Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang dipergunakan pada praktikum ini adalah alat

tulis.

3.3. Cara Kerja

Selesai

Konsep dasar pengukuran

Dijelaskan oleh asisteneh asisten

Dilakukan respon untuk praktikan

Dibahas laporan oleh asisten

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Data Hasil Pengamatan

Terlampir

4.2. Analisa Data

Berdasarkan hasil pengamatan pada praktikum, maka didapatkan

data sebagai berikut:

Tabel 1. Faktor Pengali

No Faktor Pengali Nama Simbol

1. 10-18 Atto a

2. 10 -15 Femto f

3. 10 -12 Piko p

4. 10 -9 Nano n

5. 10 -6 Mikro m

6. 10 -3 Milli m

7. 10 3 Kilo K

8. 10 6 Mega M

9. 10 9 Giga G

10. 10 12 Tera T

Tabel 2. Besaran Pokok

BesaranSatuan

Nama Simbol Dimensi

Panjang Meter m [L]

Massa Kilogram Kg [M]

Waktu Sekon s [T]

Kuat Arus Ampere A [I]

Suhu Kelvin K [q]

Intensitas Cahaya Candela Cd [J]

Jumlah Zat mol mol [N]

Tabel 3. Besaran Turunan

BesaranSatuan

Nama Simbol Dimensi

Luas Meter persegi M2 [L]2

Volume Meter kubik M3 [L]3

Kecepatan Meter persekon m/s [L][T]-1

PercepatanMeter persekon

kuadratm/s2 [L][T]-2

Massa JenisKilogram per

meter kubikKg/m3 [M][L]-2

Gaya Newton N [M][L][T]-2

Tekanan Pascal Pa [M][L]-1[T]-2

Energi dan Usaha Joule J [M][L]2[T]-2

Daya Watt W [M][L]2[T]-3

Frekuensi Hertz Hz [T]-1

Muatan listrik Coulomb C [A][T]

Potensial listrik Volt V [M] [L]2[T]-3[A]

Hambatan listrik Ohm Ω [M] [L]2[T]-3[A]-2

kapasitansi Farad F [A]2[T]4[M][L]-2

Medan magnetik Tesla T [M] [T]-2[A]

Fluks magnetik Weber Wb [M] [L]2[T]-2[A]

induktansi Henry H [M] [L]2[T]-2[A]-2

Konversi dan Tetapan

Adapun beberapa konversi yang sering ditemukan dalam pengukuran

yaitu:

1 bar = 100,0 x 103 Pa

1 foot = 304,8 x 10−3 m

1 gram = 1,0 x 10−3 kg

1 hectare = 10,0 x 103 m2

1 horsepower (electric) = 746 W

1 hour = 3,6 x 103 s

1 inch = 25,4 x 10−3 m

1 kilowatt hour = 3,6 x 106 J

1 litre = 1,0 x 10−3 m3

1 mile (international) = 1,609344 x 103 m

1 millibar = 100,0 Pa

1 pound (avoirdupois) = 453,5924 x 10−3 kg

1 yard = 914,4 x 10−3 m

Sedangkan ketetapan-ketetapan yang sering digunakan dalam

pengukuran adalah:

Tabel 4. Nilai Konstanta

Nama Nilai Konstanta

kecepatan cahaya hampa udara

(c)

2,99792458 x 108 ms−1

permeabilitas ruang hampa (μo) 4π x 10−7=12,566370614...x 10−7Hm−1

permitivitas ruang hampa (εo) 1/(μoc2) = 8,854187817...x 10−12 Fm−1

konstanta gravitasi (G) 6,67259 x 10−11 m3 kg−1 s−2

konstanta Planck (h) 6,6260755 x 10−34 Js

konstanta Avogadro (NA) 6,0221367 x 1023 mol−1

konstanta Boltzmann (k) 1,380658 x 10−23 JK−1

konstanta Stefan−Boltzmann (σ) 5,67051 x 10−8 Wm−2 K−4

Phi (π) 3,14

Exponential constant (e) 2,718 281.....

Golden mean 1,618 033 988 749....

4.3. Pembahasan

Besaran dalam Fisika diartikan sebagai sesuatu yang dapat diukur.

Berat, massa, panjang, waktu, luas, dan volum merupakan sesuatu yang dapat

diukur, jadi semuanya dapat dikategorikan sebagai besaran fisika. Nilai dari suatu

besaran diperoleh dari kegiatan pengukuran. Pengukuran dapat dilakukan secara

langsung dan tidak langsung. Besaran-besaran yang nilainya hanya dapat

diperoleh melalui pengukuran langsung disebut besaran pokok. Sedangkan

besaran yang nilainya dapat diperoleh dari pengukuran baik secara langsung

maupun tidak langsung disebut besaran turunan.

Besaran pokok adalah besaran yang telah didefenisikan terlebih

dahulu dan tidak bergantung pada besaran lainnya. Untuk menyatakan nilai suatu

besaran diperlukan satuan. Karena sifat besaran pokok yang nilainya hanya dapat

diperoleh dari pengukuran secara langsung, satuan besaran pokok harus

ditetapkan terlebih dahulu. Sampai saat ini, dalam fisika dikenal ada 7 macam

besaran pokok, yaitu besaran panjang, massa, waktu, suhu, kuat arus listrik,

intensitas cahaya, dan jumlah zat (molekul).

Panjang adalah jarak antara dua titik di dalam ruang. Dalam

satuanSI satuan panjang adalah meter (m). Massa adalah jumlah materi yang

terkandung dalam suatu benda. Dalam SI satuan massa adalah kilogram (kg).

Waktu awalnya didefinisikan sebagai 1/86.400 waktu satu hari yang didasarkan

pada waktu perputaran bumi pada porosnya. Dalam SI satuan waktu adalah sekon

(s). Suhu adalah ukuran derajat panas atau dingin suatu benda. Dalam SI satuan

suhu adalah Kelvin (K). Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang

mengalir melalui titik dalam sirkuit listrik tiap satuan waktu. Dalam satuan SI

satuan kuat arus listrik adalah Ampere (A). Jumlah zat satuannya dalam SI adalah

molekul (mol). Satuan intensitas cahaya adalah candela (Cd)

Besaran turunan adalah besaran yang dapat diturunkan dari dua

atau lebih besaran pokok. Oleh karena itu, satuan besaran turunan merupakan

turunan dari satuan besaran pokok. Mengukur besaran turunan dapat dilakukan

dengan dua cara, yaitu pengukuran langsung dan tidak langsung (dihitung

menggunakan rumus). Untuk besaran-besaran turunan yang bentuknya tidak

teratur, seperti volum zat cair dan volum benda padat, nilainya diperoleh dari

pengukuran langsung. Sedangkan untuk besaran-besaran turunan yang bentuknya

teratur seperti luas persegi dan volum balok, nilainya dapat diperoleh melalui

hitungan menggunakan rumus (pengukuran tidak langsung).

Panjang adalah jarak antara dua titik di dalam ruang. Dalam

satuanSI satuan panjang adalah meter (m). Massa adalah jumlah materi yang

terkandung dalam suatu benda. Dalam SI satuan massa adalah kilogram (kg).

Waktu awalnya didefinisikan sebagai 1/86.400 waktu satu hari yang didasarkan

pada waktu perputaran bumi pada porosnya. Dalam SI satuan waktu adalah sekon

(s). Suhu adalah ukuran derajat panas atau dingin suatu benda. Dalam SI satuan

suhu adalah Kelvin (K). Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang

mengalir melalui titik dalam sirkuit listrik tiap satuan waktu. Dalam satuan SI

satuan kuat arus listrik adalah Ampere (A). Jumlah zat satuannya dalam SI adalah

molekul (mol). Satuan intensitas cahaya adalah candela (Cd).

V. PENUTUP

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan hasil dan pembahasan maka dapat disimpulkan

bahwa:

1. Besaran pokok tidak diturunkan dari besaran lain, tetapi sudah ditetapkan

dan mempunyai satuannya saendiri. Contohnya panjang, massa, waktu dan

sebagainya

2. Besaran turunan diturunkan dari besaran pokok. Contohnya luas, volume,

gaya, tekanan, dan sebagainya.

3. Syarat-syarat agar dapat dikatakan sebagai besaran yaitu mempunyai nilai,

bisa diukur, dan memiliki satuan.

5.2. Saran

Sebaiknya praktikum dilakukan tidak hanya membahas teori dan

materi, tetapi praktikan dapat melakuakan kerja seperti pengukuran dan konversi.

DAFTAR PUSTAKA

Utomo, P. 2007. Fisika Interaktif. Azka Press, Jakarta.

Ruwanto, B. 2006. Asas-Asas Fisika 1A. Yudhistira, Jakarta.

Young, H. D. dan Roger A. Freedman. Fisika Universitas. Erlangga, Jakarta.

LAMPIRAN