Massa adalah banyaknya zat yang terkandung di dalam
suatu benda. Satuan SI-nya adalah kilogram (kg). Sedangkan berat adalah
besarnya gaya yang dialmi benda akibat gaya tarik bumi pada benda tersebut.
Satuan SI-nya Newton (N). Untuk mengukur massa benda dapat digunakan neraca
atau timbangan.
Neraca dibedakan menjadi beberapa jenis, seperti neraca analitis dua lengan,
neraca Ohauss, neraca lengan gantung, dan neraca digital. Neraca Analitis
Dua Lengan Neraca ini berguna untuk mengukur massa benda, misalnya emas, batu,
kristal benda, dan lain-lain. Batas ketelitian neraca analitis dua lengan yaitu
0,1 gram.
Neraca Ohauss ini berguna untuk mengukur massa benda atau logam dalam praktek
laboratorium. Kapasitas beban yang ditimbang dengan menggunakan neraca ini adalah
311 gram. Batas ketelitian neraca Ohauss yaitu 0,1 gram.
Neraca Lengan Gantung Neraca ini berguna untuk menentukan massa benda, yang
cara kerjanya dengan menggeser beban pemberat di sepanjang batang.
Neraca Digital Neraca diigital (neraca elektronik) di dalam penggunaanya sangat
praktis, karena besar massa benda yang diukur langsung ditunjuk dan terbaca
pada layarnya.Ketelitian neraca digital ini sampai dengan 0,001 gram.
Fungsi
dan Prinsip kerja Neraca
Alat ukur massa yang sering digunakan dalam laboratorium fisika adalah neraca
Ohaus. Tingkat ketelitian alat ini lebih
baik daripada neraca pasar yang sering dijumpai di toko-toko atau di warung.
Neraca Ohaus adalah alat ukur massa benda dengan ketelitian 0.01 gram. Prinsip
kerja neraca ini adalah sekedar membanding massa benda yang akan dikur dengan
anak timbangan. Anak timbangan neraca Ohaus berada pada neraca itu sendiri.
Kemampuan pengukuran neraca ini dapat diubah dengan menggeser posisi anak
timbangan sepanjang lengan. Anak timbangan dapat digeser menjauh atau mendekati
poros neraca . Massa benda dapat diketahui dari penjumlahan masing-masing
posisi anak timbangan sepanjang lengan setelah neraca dalam keadaan setimbang.
Ada juga yang mengatakan prinsip kerja massa seperti prinsip kerja tuas.
Skala
dalam Neraca Ohaus
Banyaknya skala dalam
neraca bergantung pada neraca lengan yang digunakan. Setiap neraca mempunyai
skala yang berbeda-beda, tergantung dengan lengan yang digunakannya.
Ketelitian neraca merupakan skala terkecil yang terdapat dalam neraca yang
digunakan disaat pengukuran. Misalnya pada neraca Ohauss dengan tiga lengan dan
batas pengukuran 310 gram mempunyai ketelitian 0,01 gram. Hal ini erat
kaitannya ketika hendak menentukan besarnya ketidakpastian dalam pengukuran.
Berdasarkan referensi bahwa ketidakpastian adalah ½ dari ketelitian alat.
Secara matematis dapat ditulis:
Ketidakpastian = ½ x skala terkecil
Misalnya untuk neraca dengan tiga lengan dan batas ukur 310 gram mempunyai
skala terkecil 0,1 gram, sehingga diperoleh ketidakpaastian ½ × 0,1 = 0,05
Jenis
Neraca Ohaus
Neraca Ohaus terbagi
menjadi dua macam, di antaranya:
1. Neraca Ohaus dua lengan
Anda pasti sering melihat neraca ohaus dua lengan
ini di toko-toko emas. Bentuknya seperti lambang dewi keadilan atau logo
kemenkumham. Ada dua lengan dengan wadah kecil dari logam untuk menimbang.
Lengan satu digunakan untuk meletakkan benda/logam yang akan ditimbang, lengan
dua untuk meletakkann bobot timbangan. jadi neraca ini masi memerlukan pemberat
untuk ukuran timbangannya. Cara menggunakan neraca ohaus dua lengan sama
seperti menggunakan timbangan biasa. Yang perlu diperhatikan adalah memastikan
bahwa timbangan dalam posisi seimbang sebelum dilakuan pengukura massa.Nilai skala ratusan dan puluhan di geser, tapi
skala satuan dan 1/100 nya di putar. Gambar (1.10) merupakan neraca Ohaus dua
lengan. Neraca ini memiliki dua lengan. Lengan depan terdapat satu anting logam
yang digeser-geser dari 0, 10, 20, …, 100g. Sedangkan lengan belakang
lekukan-lekukan mulai dari 0, 100, 200, …, 500 g. Selain dua lengan, neraca ini
memiliki skala utama dan skala nonius. Skala utama 0 sampai 9 g sedangkan skala
nonius 0 sampai 0,9 g.
Neraca Ohaus dua
lengan terdiri dari beberapa komponen, di antaranya:
1. Lengan depan
2. Lengan belakang
3. System magnetic
4. Penggeser anak timbangan
5. Venier
6. Kait
7. Skala
8. Lekuk
9. Wadah
10. Alas
2. Neraca Ohaus tiga lengan
Adalah nilai skalanya
dari yang besar sampai ketelitian 0.01 g yang di geser.
Neraca ini memiliki tiga lengan, yakni sebagai berikut:
1.
Lengan depan
memiliki anting logam yang dapat digeser dengan skala 0, 1, 2, 3, 4,…..,
10gr. Di mana masing-masing terdiri 10 skala tiap skala 1 gr.jadi skala
terkecil 0,1 gram
2.
Lengan tengah, dengan
anting lengan dapat digeser, tiap skala 100 gr, dengan skala dari 0,100, 200,
………, 500gr.
3.
Lengan belakang,
anting lengan dapat digeser dengan tiap skala 10 gram, dari skala 0, 10, 20, …,
100 gr.
4. Cara
Menggunakan Neraca Ohaus Tiga Lengan
5.
Mengukur berat benda dengan neraca ohaus sangat mudah. Cukup lepas
pengunci kemudian taruh beda dalam cawan atau wadah. Jangan lupa terlebih
dahulu lakukan kalibrasi dengan cara dengan cara memutar sekrup yang berada
disamping atas piringan neraca ke kiri atau ke kanan posisi dua garis pada
neraca sejajar. Pastikan benar-benar sejajar agar tidak terjadi keslahan
penimbangan. Setelah itu geser anting di ketiga lengannya mulai dari lengan
belakang ke lengan depan. Setelah itu jumlahkan nilai dari ketiga lengan
tersebut.
6.
Contoh gambar ilustrasi cara memakai neraca ohaus
Bagian-bagian Neraca Ohauss:
• Tempat beban yang
digunakan untuk menempatkan benda yang akan diukur.
• Tombol kalibrasi yang digunakan untuk mengkalibrasi neraca ketika neraca
tidak dapat digunakan untuk mengukur.
• Lengan neraca untuk neraca 3 lengan berarti terdapat tiga lengan dan untuk
neraca ohauss 4 lengan terdapat empat lengan.
• Pemberat (anting) yang diletakkan pada masing-masing lengan yang dapat
digeser-geser dan sebagai penunjuk hasil pengukuran.
• Titik 0 atau garis kesetimbangan, yang digunakan untuk menentukan titik
kesetimbangan.
Kalibrasi
Kalibrasi merupakan
proses verifikasi bahwa suatu akurasi alat ukur sesuai dengan rancangannya.
Kalibrasi biasa dilakukan dengan membandingkan suatu standar yang terhubung
dengan standar nasional maupun internasional dan bahan-bahan acuan
tersertifikasi.
Sistem manajemen kualitas memerlukan sistem pengukuran yang efektif, termasuk
di dalamnya kalibrasi formal, periodik dan terdokumentasi, untuk semua
perangkat pengukuran. ISO 9000 dan ISO 17025 memerlukan sistem kalibrasi yang
efektif.
Kalibrasi diperlukan untuk:
• Perangkat baru
• Suatu perangkat setiap waktu tertentu
• Suatu perangkat setiap waktu penggunaan tertentu (jam operasi)
• Ketika suatu perangkat mengalami tumbukan atau getaran yang berpotensi
mengubah kalibrasi
• Ketika hasil observasi dipertanyakan
Kalibrasi, pada umumnya, merupakan proses untuk menyesuaikan keluaran atau
indikasi dari suatu perangkat pengukuran agar sesuai dengan besaran dari
standar yang digunakan dalam akurasi tertentu.
Adapun teknik pengkalibrasian pada neraca ohauss adalah dengan memutar tombol
kalibrasi pada ujung neraca ohauss sehingga titik kesetimbangan lengan atau
ujung lengan tepat pada garis kesetimbanagn , namun sebelumnya pastikan semua
anting pemberatnya terletak tepat pada angka nol di masing-masing lengan.
Cara
pengukuran massa benda dengan neraca Ohaus
Dalam mengukur massa
benda dengan neraca Ohaus dua lengan atau tiga lengan sama. Ada beberapa
langkah di dalam melakukan pengukuran dengan menggunakan neraca ohaus, antara
lain:
1.
Melakukan kalibrasi
terhadap neraca yang akan digunakan untuk menimbang, dengan cara memutar sekrup
yang berada disamping atas piringan neraca ke kiri atau ke kanan posisi dua
garis pada neraca sejajar;
2.
Meletakkan benda yang
akan diukur massanya;
3.
Menggeser skalanya
dimulai dari yang skala besar baru gunakan skala yang kecil. Jika panahnya
sudah berada di titik setimbang 0; dan
4.
Jika dua garis sejajar
sudah seimbang maka baru memulai membaca hasil pengukurannya.