Pengukuran Sebagai Bagian dari Pengamatan

Mengukur merupakan kegiatan membandingkan suatu besaran yang diukur dengan besaran sejenis yang dipakai sebagai satuan. Satuan adalah sesuatu untuk membandingkan ukuran suatu besaran. Misalnya, saat melakukan pengukuran panjang meja dengan menggunakan jengkal. Maka, pengukuran tersebut dilakukan dengan membandingkan panjang meja dengan panjang jengkal. Jengkal dipakai sebagai satuan pengukuran, misalnya panjang meja sama dengan 6 jengkal. Jika ada 3 teman yang melakukan pengukuran panjang meja yang sama, tetapi dengan jengkal masing-masing, tentu hasilnya berbeda-beda.

Untuk itulah diperlukan satuan yang disepakati oleh semua orang. Satuan yang disepakati ini disebut satuan baku. Satuan baku merupakan satuan yang digunakan secara umum di seluruh dunia, misalnya meter inchi, gallon, mil, dan sebagainya yang banyak digunakan seluruh dunia. Sedangkan jengkal, depa merupakan satuan tidak baku. Satuan tidak baku satuan yang digunakan masyarakat setempat, sehingga nilainya berbeda untuk tiap daerah dan tiap orang yang mengukur.

Dalam kehidupan sehari-hari kita sering mendengar dan menggunakan satuan sentimeter, kilogram, dan detik. Satuan-satuan tersebut adalah contoh satuan baku dalam ukuran Sistem Internasional (SI). Sistem internasional (si) merupakan sistem satuan yang digunakan di seluruh dunia.  Setelah tahun 1700, sekelompok ilmuwan menggunakan sistem ukuran yang dikenal dengan nama Sistem Metrik. Pada tahun 1960, Sistem Metrik dipergunakan dan diresmikan sebagai Sistem Internasional. Penamaan ini berasal dari bahasa Prancis, Le Systeme Internationale d’Unites.

Dalam satuan SI, setiap jenis ukuran memiliki satuan dasar, contohnya panjang memiliki satuan dasar meter. Untuk hasil pengukuran yang lebih besar atau lebih kecil dari meter, dapat digunakan awalan-awalan, seperti kilometer. Penggunaan awalan ini untuk memudahkan dalam berkomunikasi karena angkanya menjadi lebih sederhana. Nilai kelipatan awalan tersebut menjangkau benda-benda yang sangat kecil hingga objek yang sangat besar. Contoh benda yang sangat kecil adalah atom, molekul, dan virus. Contoh objek yang sangat besar adalah galaksi.

Awalan Satuan (dalam SI) dan Kelipatannya

No.	Awalan	Simbol	Kelipatan
1.	Tera	T	1012
2.	Giga	G	109
3.	Mega	M	106
4.	kilo	k	103
5.	hekto	h	102
6.	deka	da	10
7.	desi	d	10-1
8.	senti	c	10-2
9.	mili	m	10-3
10.	mikro	μ	10-6
11.	nano	n	10-9

Sistem Internasional lebih mudah digunakan karena disusun berdasarkan kelipatan bilangan 10, seperti ditunjukkan pada tabel di atas. Penggunaan awalan di depan satuan dasar SI menunjukkan bilangan 10 berpangkat yang dipilih. Misalnya, awalan kilo berarti 103 atau 1.000. Maka, 1 kilometer berarti 1.000 meter. Contoh lain, pembangkit listrik menghasilkan daya 500 Mwatt berarti sama dengan 500.000.000 watt. Jadi, penulisan awalan menyederhanakan angka hasil pengukuran sehingga mudah dikomunikasikan ke pihak lain.

2. Besaran Pokok
Besaran pokok adalah besaran yang satuannya menjadi dasar penentuan satuan besaran lain.

a. Panjang

Panjang menggunakan satuan dasar SI meter (m). Satu meter standar (baku) sama dengan jarak yang ditempuh cahaya dalam ruang hampa selama 1/299792458 sekon. Untuk keperluan sehari-hari, telah dibuat alat-alat pengukur panjang tiruan dari meter standar. Selain meter, panjang juga dinyatakan dalam satuan-satuan yang lebih besar atau lebih kecil dari meter dengan cara menambahkan awalan-awalan

Berdasar tabel tersebut:
» 1 kilometer (km) = 1.000 meter (m)
» 1 sentimeter (cm) = 1/100 meter (m) atau 0,01 m
Sebaliknya, diperoleh
» 1 m = 1/1.000 km = 0,001 km
» 1 m = 100 cm

Beberapa alat pengukur panjang misalnya pita ukur atau metlin, penggaris atau mistar, jangka sorong, dan meteran gulung. Meteran gulung dan penggaris mampu mengukur paling kecil 1 mm, tetapi jangka sorong mampu mengukur sampai 0,1 mm. Dalam melakukan pengukuran, perhatikan posisi nol alat ukur. Untuk pengukuran panjang, ujung awal benda berimpit dengan angka nol pada alat ukur. Selain itu, posisi mata harus tegak lurus dengan skala yang ditunjuk, untuk menghindari kesalahan hasil pembacaan pengukuran.

b. Massa

Setiap benda tersusun dari materi. Jumlah materi yang terkandung dalam suatu benda disebut massa benda. Dalam SI, massa diukur dalam satuan kilogram (kg). Misalnya, massa tubuhmu 52 kg, massa seekor kelinci 3 kg, massa sekantong gula 1 kg.

Dalam kehidupan sehari-hari, orang menggunakan istilah “berat” untuk massa. Namun, sesungguhnya massa tidak sama dengan berat. Massa suatu benda ditentukan oleh kandungan materinya dan tidak mengalami perubahan meskipun kedudukannya berubah. Sebaliknya, berat sangat bergantung pada kedudukan di mana benda tersebut berada. Sebagai contoh, saat astronot berada di bulan, beratnya tinggal 1/6 dari berat dia saat di bumi.

Dalam SI, massa menggunakan satuan dasar kilogram (kg), sedangkan berat menggunakan satuan newton (N). Satu kilogram standar (baku) sama dengan massa sebuah silinder yang terbuat dari campuran platinum-iridium yang disimpan di Sevres, Paris, Prancis. Massa 1 kg setara dengan 1 liter air pada suhu 4°C.

Massa suatu benda dapat diukur dengan neraca lengan, sedangkan berat diukur dengan neraca pegas. Neraca lengan dan neraca pegas termasuk jenis neraca mekanik. Sekarang banyak digunakan jenis neraca lain yang lebih praktis, yaitu neraca digital. Pada neraca digital, hasil pengukuran massa langsung muncul dalam bentuk angka dan satuannya. Selain kilogram (kg), massa benda juga dinyatakan dalam satuan-satuan lain. Misalnya, gram (g) dan milligram (mg) untuk massa-massa yang kecil; ton (t) dan kuintal (kw)untuk massa-massa yang besar.

» 1 ton = 10 kw = 1.000 kg
» 1 kg = 1.000 g
» 1 g = 1.000 mg

Untuk menimbang massa benda dengan neraca Ohaus, ikutilah langkah-langkah sebagai berikut.

• Kalibrasikan neraca hingga posisi lengan mendatar, saat semua beban geser diangka 0 dengan cara memutar skrup kalibrasi.
• Geser-geser beban geser sehingga seimbang, mulailah dengan beban geser yang paling besar.
• Baca hasilnya dengan cara menjumlahkan

c. Waktu

Waktu adalah selang antara dua kejadian atau dua peristiwa. Misalnya, waktu hidup seseorang dimulai sejak ia dilahirkan hingga meninggal, waktu perjalanan diukur sejak mulai bergerak sampai dengan akhir gerak. Waktu dapat diukurdengan jam tangan atau stopwatch.

Satuan SI untuk waktu adalah detik atau sekon (s). Satu sekon standar (baku) adalah waktu yang dibutuhkan atom Cesium untuk bergetar 9.192.631.770 kali. Berdasar jam atom ini, hasil pengukuran waktu dalam selang waktu 300 tahun tidak akan bergeser lebih dari satu sekon. Untuk peristiwa-peristiwa yang selang terjadinya cukup lama, waktu dinyatakan dalam satuan-satuan yang lebih besar, misalnya menit, jam, hari, bulan, tahun, dan abad.

1 hari = 24 jam
1 jam = 60 menit
1 menit = 60 sekon

Untuk kejadian-kejadian yang cepat sekali, dapat digunakan satuan milisekon (ms) dan mikrosekon (μs).

Panjang, massa, dan waktu merupakan besaran pokok. Berdasarkan hasil Konferensi Umum mengenai Berat dan Ukuran ke-14 tahun 1971, Sistem Internasional disusun mengacu pada tujuh besaran pokok seperti Tabel di bawah ini.

No.	Besaran Pokok	Satuan	Simbol Satuan
1.	Panjang	meter	m
2.	Massa	kilogram	kg
3.	Waktu	sekon	s
4.	Kuat Arus	ampere	A
5.	Suhu	kelvin	K
6.	Jumlah Zat	mol	mol
7.	Intensitas Cahaya	candela	cd

3. Besaran Turunan
Besaran-besaran yang dapat diukur selain 7 (tujuh) besaran pokok pada Tabeldi atas, tergolong sebagai besaran turunan. Misalnya, luas ruang kelas. Jika ruang kelas berbentuk persegi, maka luasnya merupakan hasil perkalian panjang dengan lebar. Perhatikan, bahwa panjang dan lebar merupakan besaran pokok panjang. Dalam SI, panjang diukur dengan satuan meter (m). Maka, luas dalam SI memiliki satuan meter x meter, atau meter persegi (m²)

a. Luas
Untuk benda yang berbentuk persegi, luas benda dapat ditentukan dengan mengalikan hasil pengukuran panjang dengan lebarnya.

b. Volume
Volume merupakan besaran turunan yang disusun dari besaran pokok panjang. Volume benda padat yang bentuknya teratur, contohnya  balok, dapat ditentukan dengan mengukur terlebih dulu panjang, lebar, dan tingginya, kemudian mengalikannya. Jika mengukur panjang, lebar, dan tinggi balok menggunakan satuan sentimeter (cm), maka volume balok yang diperoleh dalam satuan sentimeter kubik (cm³). Jika, panjang, lebar, dan tinggi diukur dalam satuan meter (m), maka volume yang diperoleh bersatuan meter kubik (m²).

Zat cair tidak memiliki bentuk yang tetap. Bentuk zat cair selalu mengikuti bentuk wadahnya. Oleh karena itu, jika zat cair dituangkan ke dalam gelas ukur, ruang gelas ukur yang terisi zat cair sama dengan volume zat cair tersebut. Volume zat cair dapat dibaca pada skala sesuai ketinggian permukaan zat cair di dalam gelas ukur tersebut.

c. Konsentrasi Larutan
Salah satu besaran yang dapat digunakan adalah konsentrasi larutan (K) . Ada banyak cara untuk merumuskan konsentrasi larutan. Edo melarutkan 20 gram gula ke dalam 2 liter air. Berapakah konsentrasi larutan gula yang terbentuk dalam satuan g/L?. Pada contoh larutan tadi, konsentrasi dapat dirumuskan sebagai massa gula (zat terlarut) dibagi dengan volume air (zat pelarut) yaitu

K =	Massa terlarut	=	20 gram	= 10 gram/liter
	Volume pelarut		2 liter

d. Laju Pertumbuhan
Besaran panjang dan waktu dapat digunakan untuk menentukan pertumbuhan tanaman. Misalkan, menanam jagung. Pada pengukuran awal, diperoleh tinggi tanamanmu 20 cm. Dalam waktu 10 hari, tingginya menjadi 60 cm. Maka dapat ditentukan laju pertumbuhan jagung itu, yakni

Laju pertumbuhan =	Pertambahan tinggi	=	(60-20 cm)	=	40	= 4 cm/hari
	Selang Waktu		10		10