Dasar-dasar Pengukuran
Besaran dasar Dimensi Unit Ukuran Ukuran panjang Unit Waktu Unit Suhu
Besaran Dasar Besaran :
Sesuatu yang dapat diukur
Besaran Dasar : Besaran yang tidak dapat dipecah-pecah menjadi besaran lain Dalam Instrumentasi dikenal 3 macam besaran dasar yaitu : • Panjang ( length ) • Massa ( mass ) • Waktu ( time ) Contoh : Speed ( kecepatan ) adalah besaran yang dapat diukur tetapi bukan besaran dasar karena Æ Speed = length / time
Dimensi Semua Besaran mempunyai dimensi Dimensi yang paling umum adalah : panjang Contoh : Speed mempunyai dimensi panjang & waktu Force mempunyai dimensi panjang, waktu dan massa.
Unit Ukuran Unit ( satuan ) adalah ukuran standard suatu besaran Sistem-sistem unit Sistem Absolut : massa, panjang dan waktu ( besaran dasar ) Sistem Engineering : besaran gaya, panjang dan waktu dianggap besaran dasar meskipun gaya terdiri dari besaran massa, panjang & waktu. Praktisnya Æ gaya merupakan besaran dasar.
Ukuran menurut British System. ( English System ) ¾ Massa Æ pound ( lb ) ¾ Length Æ yard, feet, inch
Ukuran menurut Metric System Dikembangkan oleh pakart-pakar ilmiah Perancis tahun 1970-an. Metric berciri hubungan “ power of ten” ( kelipatan sepuluh ) Massa Æ gram, kg Length Æ meter Dikenal istilah : - cgs Æ centimeter, gram, second system - mks Æ meter, kilogram, second system
Engineering System Unit
gf x sec²/cm
kgf x sec² / m
Slug=lbf x sec²/ft
Unit Panjang
Selain mengukur jarak juga mengukur Luas Volume
Unit Waktu
Diukur dalam : detik, menit, jam, hari, ….. dst Tiap satu hari dalam setahun tidak sama, Maka diambil rata-ratanya yang disebut : “ mean solar day “ ini sebagai unit dasar waktu Æ 1 detik = 186.400 mean solar day
Unit Suhu Adakalanya dianggap sebagai besaran tanpa dimensi ( dimensionless quanty ) Ada 3 skala yang dipakai : 1. Centigrade (Celcius) Æ Metric system (0-100°C) 2. Fahrenheit ( F ) Æ British System (32-212°F) 3. Kelvin ( K ) Æ Skala Absolut (°C + 273°) Ada lagi derajat suhu dalam Rankine (R) dimana : °R = °F + 459.6° atau °R = °F + 460° (dibulatkan) Hubungan °Fahrenheit dan °Celcius : °F = 9/5 (°C) + 32° atau °C = 5/9 (°F-32°)
Massa, Berat, Gaya, dan Unit-Unitnya Banyak anggapan bahwa Massa sama dengan Berat, . padahal tidak demikian. Massa : Suatu besaran benda tertentu yang tetap sama selamanya dimanapun letaknya di alam ini Berat : Cenderung berubah menurut keadaan fisik lingkungan tempat benda itu berada. Contoh – Para Astronot mengalami weightless (tampa berat) dalam orbit. Gaya = Berat ( Dianggap sama )
Unit Massa dan Unit Gaya Unit dasarnya adalah Gram (dalam Metric system) 1 Gram = massa satu centimeter kubik air murni pada 4oC (Suhu yang membuat air dalam keadaan terpadat)
Unit Gaya adalah Dyne dan Newton (Metric system) 1 Dyne = 1g X (980 cm / sec2) 1 Newton = 1kg X (9,8 m / sec2)
Skala Timbangan untuk menentukan Massa
Menentukan Massa dengan Perimbangan Gaya Gravitasi
Dengan cara Balance-force
F = Ma F1 = F2 Catatan : M1 = Massa yang dicari M2 = Massa yang diketahui
M1 X g = M2 X g M1 X g = M2 X g
a = g (akselerasi karena gravi tasi bumi = 980 cm/sec2).
g
Selama kondisinya berimbang
M1 = M2
Timbangan “Per” untuk mengukur Massa
Timbangan “Per” untuk mengukur Massa Dengan mengukur rentangan per
F = Ma F1 = M2g F2 = k d Catatan : M2 = Massa yang dicari d = Jarak rentang per k = Konstanta gaya per (per kuat k besar & sebaliknya a = g (akselerasi karena gra vitasi bumi).
F1 = F2 M2 X g = k X d kxd M2 =
g
Kerja dan Energi KERJA = Setiap jenis kerja mental & pisik (istilah se-hari2) = ada gaya yang diaksikan untuk menggerakkan suatu benda (Science / mekanika fisika) Difinisi sederhana Kerja adalah besarnya kerja yang terlaksana dan ditentukan oleh : 1. Jauhnya benda didorong sepanjang garis yang sejajar dengan arah gaya. 2. Besarnya gaya yang digunakan. W (kerja) = F (gaya) X L (panjang)
Kerja dan Energi ENERGY = Setiap jenis kerja mental & pisik, bahkan kegiatan sosial (non-scientific) = Kemampuan untuk bekerja (Scientific / mekanika fisika) Energy = Kerja (hanya punya magnitude). Energy ada 2 (dua) macam : 1. Energy Potensial dan 2. Energy Kinetik.
Kerja dan Energi Energy Potential : Benda yang mempunyai potensi kerja karena punya posisi tertentu (tertekan, tergantung).
Energy Kenetik : Benda massive sedang dalam keadaan bergerak, maka ia mempunyai energy kinetik yang timbul karena gerakan tersebut.
Contoh : Projectil yang melaju. Mobil yang sedang berjalan.
Rumus² : Kerja dan Energi W (Work) = F X L Energy potential yang tersimpan dalam per : Ep = ½ x k x L2 k = konstanta gaya per. L = jarak per tertarik / tertekan. Menurut Bab sebelumnya F = k x L maka Ep = ½ x F x L Rumus energy kinetik adalah Ek = ½ x M x V2 M = massa, dan V = velocity. Menurut Tabel M-1 Ek = ½ x F/a x L2/sec2 = ½ x F/a x L/sec2 x L L/sec2 = a Ek = ½ x F x L
Tenaga ( Power )
FxL Kerja Power (P) = = Waktu t
Tenaga (Power) Dalam sistem mks, satuan tenaga adalah : Satu joule / second (1 J s-1) = 1 watt (1kw=103 w, 1 mw=106 w) Dalam sistem cgs, satuan tenaga adalah : Satu erg per second (1 erg s-1 ) Dalam sistem engineering, satuan tenaga adalah : Satu foot-pound per second (satuan ini terlalu kecil) Yang umum dipakai adalah horsepower hp 1 hp = 550 ft lb s-1 = 33000 ft lb min-1
1 hp = 746 W = 0,746 KW (3/4 kilowatt)
Manometer bentuk Tabung “U”
