Pengukuran merupakan hal mendasar jika kita mempelajari ilmu yang terkait dengan metrologi, insstrumen ukur / kalibrasi, pengujian, validasi dan verifikasi, dll. Karena semua kegiatan tersebut berawal dari data yang didapatkan dari aktifitas pengukuran. Lalu apa pengertian pengukuran? Hubungannya dengan besaran dan satuan? Serta bagaimana memahami satuan baku dan tidak baku, besaran pokok dan besaran turunan akan dibahas secara singkat di dalam artikel berikut ini.
Pengertian Pengukuran Dalam Ilmu Fisika
Jika kita berbicara mengenai pengukuran, sebenarnya aktifitas ini hampir setiap hari bisa kita temui, misalnya :
- Pengukuran tinggi dan berat badan seorang pasien ketika berobat ke rumah sakit. Mialnya tinggi badan pasien 170 cm dengan berat badan 70 kg, dll
- Penimbangan sembako (beras, gula pasir, dll) ketika kita belanja di pasar. Misalnya : gula pasir yang kita beli adalah 1 kg, 500 kg, dll
Aktifitas / proses mengambil mengukur tinggi badan, berat badan, dan menimbang gula pasir ini disebut sebagai pengukuran atau jika menggunakan bahasa ilmiah, pengertian pengukuran adalah kegiatan membandingkan suatu besaran yang diukur dengan besaran sejenis yang dipakai sebagai satuan. Misalnya : kita mengukur tinggi maka tinggi itu kita sebut sebagai besaran yang diukur.
Pengertian Besaran dan Satuan
Lalu apa yang dimaksud dengan besaran sejenis yang dipakai sebagai satuan?
Misalkan dari aktifitas pengukuran tinggi badan diatas. kita mendapatkan tinggi 170 cm, maka yang cm (centi meter) inilah yang kita sebut sebagai satuan, sedangkan tinggi yang kita ukur 170 cm kita sebut sebagai besaran.
Besaran diartikan sebagai segala sesuatu yang dapat diukur (apapun yang dapat diukur kita sebut sebagai besaran). Contohnya :
- Berat
- Tinggi
- Panjang
- Kuat arus
- Kecepatan
- dll
Prinsipnya adalah apapun selama masih bisa kita ukur kita sebut dengan BESARAN. Dari contoh-contoh diatas tentunya kita bisa mengukurnya kan? Misalnya :
- Berat diukur dengan timbangan
- Tinggi dan Panjang diukur dengan penggaris / meteran
- Kuat arus diukur dengan amper meter
- Kecepatan diukur dengan speedometer
- dll
Mungkin teman-teman bertanya, Apa contoh yang bukan besaran yang enggak dapat diukur?
Misalnya : kita mengukur rasa dari suatu makanan, rasa ini tidak bisa kita ukur, kita hanya bisa bilang makanannya enak / tidak enak, namun kita tidak tahu cara mengukurnya gimana. Maka dalam hal ini RASA tidak bisa kita sebut sebagai besaran.
Kemudian contoh yang lainnya, rasa sayang kita kepada kedua orang tua, rasa sayang ini juga tidak bisa sebut sebagai besaran karena tidak bisa diukur. Kita hanya bisa mengatakan rasa sayang besar / besar sekali, dll.
Mudah-mudahan kedua contoh diatas membuat kita paham ya mengenai pengertian besaran.
Kemudian ada yang namanya satuan, Apa pengertian satuan?
Satuan diartikan sebagai sesuatu yang digunakan sebagai pembanding dalam pengukuran.
Supaya kita bisa lebih mudah memahami perbedaan besaran dan satuan, mari kita lihat contoh dibawah ini.
Contoh 1 :
Misalkan ada seorang kakek dan cucunya pergi memancing, dan mendapatkan ikan yang cukup besar, dan si kakek penasaran seberapa besar ikan tersebut?
Maka untuk mengetahui ukuran ikan tersebut dilakukanlah pengukuran. Apa yang kita ukur? Kita bisa mengukur :
- Panjangnya
- Berat / Massanya
Nah, misalnya dalam hal ini si kakek mengukur panjangnya. Karena kakek tidak punya penggaris / meteran, maka si kakek memutuskan dengan memakai JENGKAL (jarak dari ujung jempol ke ujung kelingking ketika jari-jari kita rentangkan).
Dan hasilnya adalah 6 JENGKAL.
Cucu si kakek juga mengukur panjang ikan dengan satuan JENGKAL tersebut, dan si cucu mendapatkan 15 JENGKAL.
Dari hasil pengukuran atara kakek dan cucu tersebut hasilnya berbeda, meskipun sama-sama menggunakan satuan JENGKAL. Kenapa? karena ukuran tangannya berbeda. Si kakek tentunya mempunyai ukuran tangan yang lebih besar dibandingkan dengan cucunya.
Karena hasil pengukurannya berbeda, maka supaya seragam si kakek menggunakan cara lain dalam mengukurnya. Dia meminjam meteran untuk mengukur ikan tersebut. Dan hasilnya adalah 94 cm. Aktifitas ini juga disebut sebagai pengukuran.
Seperti yang sudah diuraikan di awal, pengukuran adalah kegiatan yang membandingkan suatu besaran yang diukur dengan besaran sejenis yang dipakai sebagai satuan. Dalam kasus diatas kita mengukur panjang, maka panjang ini kita sebut sebagai besaran. Dalam contoh diatas tadi kita membandingkan panjang ikannya dengan JENGKAL nya si kakek.
Panjang Ikan = 6 Jengkal
Maka JENGKAL ini kita sebut sebagai SATUAN.
JENGKAL CUCU KAKEK ini juga kita sebut sebagai SATUAN.
Nah pada saat kakek menggunakan PENGGARIS maka kita membandingkan PANJANG IKAN dengan garis-garis yang ada di penggaris, hasilnya adalah 94 cm (centi meter)
Maka cm (CENTI METER) ini juga kita sebut sebagai SATUAN.
Dari uraian kasus diatas, kita mempunyai dua buah satuan, yaitu :
- JENKAL
- CM (Centi Meter)
Kembali ke satuan JENGKAL, dari kasus diatas pengukuran panjang ikan, jika kita perhatikan JENGKAL kakek dengan JENGKAL cucunya ternyata tidak SAMA (berbeda).
- Si kakek = 6 JENGKAL
- Si cucu = 15 JENGKAL
Sementara kalau kita ukur menggunakan penggaris, meskipun penggaris kayu, penggaris plastik, penggaris stainless stell maka hasilnya SAMA yaitu 94 cm (dalam hal ini kita anbaikan dulu terkait dengan akurasi dan ketidakpastian pengukuran ya), bahkan jika kita ukur menggunakan meteran kainpun hasilnya akan sama yaitu 94 cm, maka :
JENGKAL diatas kita sebut sebagai SATUAN TIDAK BAKU sedangkan CM (Centi Meter) kita sebut sebagai SATUAN BAKU.
Contoh 2 :
Misalnya :
Ada seorang petani baru memanen padi di sawahnya, pak tani ini ingin tahu seberapa banyak padi yang sudah dipanen, kemudian pak tani memasukkannya ke dalam karung-karung dan didapatkanlah hasil panen padi tersebut sebanyak 40 karung.
Tapi petani tersebut kurang yakin terhadap hasilnya, karena bisa jadi ikatan karungnya tidak berada di tempat yang sama, ada yang diujung karung, ada juga yang agak di tengah karung, sehingga berat / volume padi yang ada di karung bisa jadi berbeda-beda.
Untuk memastikan berapa hasil panennya, maka pak tani tersebut menggunakan cara lain, yaitu dengan menghitung berapa LITER hasil panen tersebut, dan ternyata hasil panen yang didapatkan adalah 2500 LITER.
Dari aktifitas pengukuran pak tani tersebut dapat kita ambil kesimpulam :
VOLUME yang kita ukur disebut sebagai BESARAN.
Dan ada 2 satuan dari penimbangan tersebut, yaitu :
- Karung, yaitu 40 karung
- Liter, yaitu 2500 liter
KARUNG dalam contoh diatas adalah satuan tidak baku (karena beda karung bisa berbeda isinya) sedangkan LITER kita sebut sebagai satuan baku.
Dari 2 contoh diatas bisa kita simpulkan, besaran adalah apapun yang diukur sedangkan satuan adalah pmbandingnya yang biasanya diletakkan di belakang nilai, misalnya pengukuran berat hasilnya 10 kg, maka berat 10 adalah besarannya, dan kg adalah satuannya.
Satuan Baku dan Satuan Tidak Baku
Seperti yang telah diuraikan dalam 2 contoh diatas, satuan dapat dibagi menjadi 2, yaitu :
Satuan Tidak Baku
Satuan tidak baku adalah satuan yang tidak standar, berbeda orang hasilnya bisa berbeda. Contoh untuk besaran panjang, ada beberapa satuan tidak baku, antara lain :
- Jengkal : Jarak dari ujung jempol ke ujung kelingking ketika jari-jari kita regangkan.
- Hasta : Jarak dari siku ke ujung jari
- Depa : Jarak dari ujung jari ke ujung jari berikutnya ketika tangan kita rentangkan
Dapat kita bayangkan untuk satuan-satuan tidak baku diatas, tentunya akan berbeda antara orang satu dengan yang lainnya tergantung dengan ukuran tangan orang tersebut.
Untuk besaran-besaran yang lain satuan tidak bakunya bisa dilihat pada tabel diatas.
Satuan Baku
Satuan baku adalah satuan yang telah disepakati, Nah kalau kita bicara mengenai besaran panjang maka satuan bakunya adalah cm (centi meter), m (meter), km (kilo meter), dll.
Besaran Pokok dan Besaran Satuan
Besaran juga dibagi 2 yaitu :
Besaran pokok
Besaran pokok adalah besaran-besaran dasar / besaran-besaran utama. Ada 7 besaran pokok, yaitu :
- Panjang.
- Massa.
- Waktu.
- Suhu.
- Kuat arus.
- Jumlah molekul zat
- Intensitas Cahaya
Besaran turunan
Besaran diluar dari 7 besaran yang disebutkan diatas, misalnya :
- Luas
- Volume
- Kecepatan
- dll
Demikian artikel singkat mengenai pengertian pengukuran, besaran dan satuan serta dengan contohnya karena hal ini akan sangat bermanfaat ketika kita bekerja di bidang yang terkait instrumentasi dan akan menjadi dasar ketika kita mengikuti pelatihan / training kalibrasi.
Semoga bermanfaat.
Referensi :