📐 Kuis Diagnostik · Alat Ukur Dasar (Jangka Sorong, Mikrometer, Stopwatch, Multimeter)
📋 Petunjuk Pengerjaan Kuis — 5 Soal Pilihan Ganda (A–E)
- Waktu pengerjaan: 30 menit. Timer berjalan setelah Anda klik "▶️ Mulai Ujian".
- Setiap soal memiliki lima pilihan jawaban (A, B, C, D, E). Pilih satu jawaban yang paling benar.
- Skor per soal: 20 poin jika jawaban benar. Total maksimal 100.
- Setelah ujian selesai, Anda dapat melihat grafik capaian sub-materi dan pembahasan lengkap.
- Gunakan Kalkulator Saintifik (tombol di kanan atas) bila perlu.
- ⚠️ Integritas: Sistem mencatat setiap kali Anda mencoba membuka halaman lain. Setiap percobaan akan mengurangi skor akhir sebesar 2 poin.
📋 Anda telah mengerjakan kuis ini sebanyak 0 kali di perangkat ini.
Soal Belum Tersedia
Silakan isi Nama dan Kelas Anda, lalu klik tombol "▶️ Mulai Ujian" untuk memulai timer dan menampilkan 5 soal.
📏 1. Jangka Sorong (Vernier Caliper)
Definisi: Jangka sorong adalah alat ukur panjang dengan ketelitian lebih tinggi daripada mistar/penggaris biasa. Alat ini mampu mengukur dimensi luar, dimensi dalam, dan kedalaman suatu benda.
Spesifikasi Umum:
- Rentang ukur (range): Umumnya 0–150 mm, 0–200 mm, atau 0–300 mm.
- Ketelitian (least count):
- 0,05 mm — nonius dengan 20 divisi (skala nonius sepanjang 19 mm dibagi 20).
- 0,02 mm — nonius dengan 50 divisi (skala nonius sepanjang 49 mm dibagi 50).
- Bahan: Baja tahan karat (stainless steel) agar tahan korosi dan aus.
Bagian-bagian Utama:
- Rahang luar (external jaws): Untuk mengukur diameter luar, tebal, atau lebar benda.
- Rahang dalam (internal jaws): Untuk mengukur diameter dalam suatu rongga/slot.
- Batang kedalaman (depth probe/depth bar): Untuk mengukur kedalaman lubang, slot, atau tinggi celah.
- Skala utama (main scale): Skala tetap bertanda cm dan mm, terletak di sepanjang badan utama.
- Skala nonius (vernier scale): Skala geser yang memberikan ketelitian lebih tinggi; terletak pada rahang geser.
- Rahang geser (sliding jaw): Bagian yang dapat digerakkan dan membawa skala nonius.
- Sekrup pengunci (locking screw): Untuk mengunci posisi rahang geser setelah pengukuran.
Prinsip Dasar: Jangka sorong bekerja berdasarkan prinsip vernier coincidence. Skala nonius memiliki pembagian yang sedikit lebih kecil daripada skala utama, sehingga hanya satu garis nonius yang akan segaris sempurna dengan garis skala utama pada setiap posisi pengukuran.
Rumus Membaca:
Hasil = Skala Utama + (Garis Nonius yang Segaris × Ketelitian)
Zero Error (Kesalahan Nol):
- Zero error positif: Saat rahang tertutup rapat, garis nol nonius berada di sebelah kanan garis nol skala utama. Nilai zero error dikurangkan dari hasil pembacaan. Contoh: jika skala nonius ke-3 segaris → zero error = 3 × 0,05 = +0,15 mm.
- Zero error negatif: Saat rahang tertutup rapat, garis nol nonius berada di sebelah kiri garis nol skala utama. Nilai zero error ditambahkan ke hasil pembacaan (dalam nilai mutlak). Contoh: jika skala nonius ke-47 segaris (dari 50 divisi) → zero error = (50–47) × 0,05 = –0,15 mm → koreksi = +0,15 mm.
- Rumus koreksi: Hasil terkoreksi = Hasil pembacaan – Zero error (zero error bisa bernilai positif atau negatif).
Langkah-langkah Membaca Jangka Sorong:
- Periksa zero error: Rapatkan rahang tanpa benda. Jika garis nol nonius tidak segaris dengan nol skala utama → catat nilai zero error-nya.
- Jepit benda ukur: Letakkan benda di antara rahang luar (atau rahang dalam untuk diameter dalam), jangan terlalu kencang.
- Baca skala utama: Lihat angka pada skala utama tepat sebelum garis nol skala nonius. Ini memberikan nilai dalam mm (dan cm).
- Cari garis nonius yang segaris: Perhatikan skala nonius — cari satu garis nonius yang paling lurus/segaris dengan garis pada skala utama. Catat nomor garis tersebut.
- Hitung nilai nonius: Kalikan nomor garis nonius yang segaris dengan ketelitian (0,05 mm atau 0,02 mm).
- Jumlahkan: Hasil = skala utama + nilai nonius.
- Koreksi zero error: Kurangkan (atau tambahkan) zero error sesuai jenisnya.
Contoh Pembacaan (ketelitian 0,05 mm): Skala utama = 12 mm, garis nonius ke-7 segaris → 7 × 0,05 = 0,35 mm → Hasil = 12,35 mm.
📐 2. Mikrometer Sekrup (Micrometer Screw Gauge)
Definisi: Mikrometer sekrup adalah alat ukur panjang dengan ketelitian sangat tinggi, mencapai 0,01 mm (10 mikrometer). Alat ini digunakan untuk mengukur dimensi luar benda-benda kecil seperti diameter kawat, ketebalan plat tipis, atau diameter bola kecil.
Spesifikasi Umum:
- Rentang ukur: Umumnya 0–25 mm, 25–50 mm, 50–75 mm, dst.
- Ketelitian: 0,01 mm (standar).
- Pitch ulir (screw pitch): 0,5 mm — artinya satu putaran penuh thimble menggerakkan spindle sejauh 0,5 mm.
- Jumlah divisi pada thimble: 50 divisi → setiap divisi bernilai 0,01 mm (0,5 mm ÷ 50).
Bagian-bagian Utama:
- Anvil (landasan tetap): Permukaan diam tempat benda diletakkan.
- Spindle (poros gerak): Poros yang bergerak maju/mundur saat thimble diputar.
- Thimble (skala putar): Silinder bergerigi yang membawa skala 50 divisi.
- Sleeve (skala utama): Batang tetap bertanda skala mm dan setengah mm.
- Ratchet (roda bergerigi): Mekanisme selip di ujung thimble untuk memastikan tekanan penjepitan konsisten dan mencegah over-tightening.
- Lock lever/nut: Pengunci untuk menahan spindle di posisinya.
- Frame (rangka): Bingkai berbentuk C yang menyatukan anvil dan sleeve.
Prinsip Dasar: Mikrometer sekrup bekerja berdasarkan prinsip ulir (screw). Ketika thimble diputar, spindle bergerak secara linear dengan jarak yang sangat kecil dan presisi. Hubungan antara gerak putar dan gerak linear diatur oleh pitch ulir.
Rumus Membaca:
Hasil = Skala Utama pada Sleeve + (Skala Thimble yang Segaris × 0,01 mm)
Penjelasan Skala:
- Skala sleeve: Menunjukkan mm penuh dan setengah mm. Garis horizontal di tengah sleeve menjadi referensi. Jika thimble belum melewati garis setengah mm, hanya baca mm penuh. Jika sudah melewati, tambahkan 0,5 mm.
- Skala thimble: 0–49 divisi (satu putaran = 50 divisi dari 0 ke 0). Hanya garis yang tepat sejajar dengan garis horizontal sleeve yang dibaca.
Zero Error Mikrometer:
- Zero error positif: Saat anvil dan spindle rapat, garis nol thimble berada di bawah garis horizontal sleeve. Nilai zero error = + (skala thimble yang terlihat × 0,01). Dikurangkan dari hasil.
- Zero error negatif: Saat rapat, garis nol thimble berada di atas garis horizontal sleeve. Nilai zero error = – (50 – skala thimble yang terlihat) × 0,01. Ditambahkan (nilai mutlaknya) ke hasil.
Langkah-langkah Membaca Mikrometer Sekrup:
- Periksa zero error: Putar ratchet hingga anvil dan spindle rapat (tanpa benda). Jika garis nol thimble tidak segaris dengan garis horizontal sleeve → catat zero error.
- Masukkan benda ukur: Buka spindle dengan memutar thimble berlawanan arah jarum jam, letakkan benda di antara anvil dan spindle.
- Putar ratchet: Putar ratchet perlahan hingga terdengar bunyi "klik" (biasanya 2–3 klik). Jangan memutar thimble langsung karena bisa merusak alat atau memberi tekanan berlebih.
- Kunci spindle: (Opsional) Gunakan lock lever untuk menahan posisi.
- Baca skala sleeve: Lihat berapa mm penuh dan apakah garis setengah mm sudah terlewat.
- Baca skala thimble: Cari garis thimble yang segaris dengan garis horizontal sleeve.
- Hitung: Jumlahkan skala sleeve + (skala thimble × 0,01).
- Koreksi zero error.
Contoh Pembacaan: Skala sleeve = 5,5 mm (garis setengah mm terlewat). Skala thimble yang segaris = 28 → 28 × 0,01 = 0,28 mm → Hasil = 5,78 mm.
⏱️ 3. Stopwatch (Alat Ukur Waktu)
Definisi: Stopwatch adalah alat ukur waktu yang dirancang untuk mengukur selang waktu (durasi) suatu peristiwa dengan ketelitian lebih tinggi daripada jam biasa.
Jenis-jenis Stopwatch:
- Stopwatch Analog: Menggunakan jarum penunjuk dan mekanisme pegas/roda gigi. Ketelitian umum: 0,1 sekon hingga 0,2 sekon. Memiliki skala detik dan menit pada satu tampilan melingkar.
- Stopwatch Digital: Menggunakan osilator kristal kuarsa dan tampilan LCD/LED. Ketelitian: 0,01 sekon (10 milidetik) atau lebih tinggi. Mampu mencatat lap time (waktu per putaran).
Spesifikasi: Satuan SI untuk waktu adalah sekon (s). Stopwatch digital modern bisa mencapai ketelitian 0,001 s (1 ms) untuk keperluan riset.
Prinsip Kerja:
- Analog: Dilepaskannya pegas utama menggerakkan rangkaian roda gigi yang mengatur kecepatan putar jarum. Mekanisme escapement mengatur langkah jarum.
- Digital: Kristal kuarsa bergetar pada frekuensi sangat stabil (biasanya 32.768 Hz). Sirkuit elektronik menghitung getaran dan mengonversinya menjadi tampilan waktu.
Ketidakpastian Pengukuran: Selain ketelitian alat, sumber ketidakpastian termasuk waktu reaksi manusia (sekitar 0,1–0,3 s) saat menekan tombol start/stop.
Cara Menggunakan Stopwatch:
- Reset: Pastikan tampilan menunjukkan 00:00.00 (digital) atau jarum di posisi nol (analog).
- Start: Tekan tombol start tepat saat peristiwa dimulai.
- Stop: Tekan tombol stop tepat saat peristiwa berakhir.
- Baca: Catat waktu yang ditunjukkan. Untuk digital, baca langsung. Untuk analog, perhatikan posisi jarum detik dan jarum menit.
- Ulangi: Lakukan beberapa kali pengukuran untuk meningkatkan akurasi (rata-rata).
🔌 4. Multimeter (Alat Ukur Listrik Serbaguna)
Definisi: Multimeter (multitester atau AVO meter) adalah alat ukur listrik serbaguna yang dapat mengukur beberapa besaran listrik sekaligus: tegangan (Volt), arus (Ampere), dan hambatan (Ohm) — sehingga disebut AVO meter.
Jenis-jenis Multimeter:
- Multimeter Analog: Menggunakan jarum penunjuk dan skala tercetak. Prinsip: galvanometer (kumparan putar) dengan magnet permanen. Membutuhkan baterai internal untuk mode ohmmeter.
- Multimeter Digital (DMM): Menampilkan angka pada layar LCD/LED. Menggunakan konverter analog-ke-digital (ADC). Lebih akurat, mudah dibaca, dan memiliki impedansi input tinggi.
Bagian-bagian Utama:
- Display/Layar: Menampilkan hasil pengukuran (jarum atau angka digital).
- Selector switch (saklar pemilih): Untuk memilih fungsi (V AC, V DC, A DC, Ω) dan range/batas ukur.
- Probe/kabel uji: Probe merah (positif, +) dan probe hitam (negatif/common, COM).
- Terminal input: Lubang colokan — umumnya COM (hitam), V/Ω (merah untuk tegangan & hambatan), dan A (merah untuk arus, kadang ada terminal terpisah untuk arus tinggi 10A).
- Skala (untuk analog): Beberapa garis skala untuk berbagai range pengukuran.
Prinsip Kerja per Fungsi:
- Voltmeter (mode tegangan): Mengukur beda potensial antara dua titik. Dipasang paralel dengan komponen. Resistansi internal voltmeter ideal sangat besar (mendekati tak hingga) agar tidak menarik arus signifikan.
- Amperemeter (mode arus): Mengukur kuat arus yang mengalir melalui suatu titik. Dipasang seri dengan rangkaian. Resistansi internal amperemeter ideal sangat kecil (mendekati nol) agar tidak menimbulkan drop tegangan signifikan.
- Ohmmeter (mode hambatan): Mengukur resistansi suatu komponen. Multimeter mengalirkan arus kecil dari baterai internal melalui komponen dan mengukur tegangan yang dihasilkan untuk menghitung resistansi (R = V/I). Komponen harus dilepas dari rangkaian (tidak bertegangan).
Prosedur Umum Menggunakan Multimeter:
- Periksa kondisi alat dan probe: Pastikan kabel tidak putus, probe tidak aus.
- Colokkan probe: Hitam ke COM, merah ke V/Ω (untuk tegangan/hambatan) atau ke A (untuk arus).
- Pilih fungsi dan range: Putar selector ke fungsi yang diinginkan. Jika tidak tahu besaran yang akan diukur, mulai dari range tertinggi lalu turunkan.
- Hubungkan ke rangkaian:
- Tegangan → paralel dengan komponen.
- Arus → seri (putuskan rangkaian, sisipkan multimeter).
- Hambatan → lepas komponen dari rangkaian, tempelkan probe ke kedua ujungnya.
- Baca hasil: Untuk analog, perhatikan skala yang sesuai dengan range. Untuk digital, baca langsung.
- Kembalikan selector ke posisi OFF setelah selesai untuk menghemat baterai.
⚠️ Peringatan Penting:
- Jangan mengukur hambatan pada rangkaian bertegangan — bisa merusak multimeter.
- Jangan mengukur arus dengan probe di terminal V/Ω — bisa menyebabkan korsleting.
- Perhatikan polaritas: probe merah ke positif, probe hitam ke negatif (untuk DC).