Soal Materi Pengukuran dan Pembahasannya

#Pengukuran Massa Nerasa Dua Lengan

1. Perhatikan gambar di bawah ini ! 

Pada saat pengukuran massa benda dengan neraca dua lengan, keseimbangan tercapai ketika satu lengan menampung anak timbangan 200 gr, 50 gr, dan 5 gr. 

Berapakah massa benda yang diukur?

Pembahasan :

Massa yang diukur adalah total dari semua massa anak timbangan : 200gr + 50 gr + 5 gr = 255gr

#Pengukuran Waktu  Menggunakan Jam Pasir

2.  Sebuah jam pasir mengandung 0,5 liter butiran yang berbentuk bola. Jari-jari satu butiran adalah 0,3 mm. Berapa jumlah butiran yang harus jatuh tiap detik agar jam pasir tersebut memiliki waktu pengukuran 5 menit? 

(Perlu diingat bahwa material yang berbentuk bola tidak bisa mengisi penuh seluruh ruang yang ditempaati. Akan ada ruang kosong antara butir-butiran tersebut yang tidak dapat dihilangkan. Kita misalkan volume yang diisi material yang berbentuk bola hanya 50% dari volum total ruang). 

Pembahasan :

Jari-jari satu butiran adalah r = 0,5 mm = 5 x 10^(-4) m

Volume satu butiran = v = (4π/3)r^3 = (4π/3) x (5 x 10^(-4)) ^3 = 5,2 x 10^(-10) m^3

Volume material saja = 50% x 0,5 L = 50% x 5 x 10^(-4) m^3 = 2,5 x 10^(-4) m^3.

Jumlah total butiran (N) = V/v = 2,5 x 10^(-4) / 5,2 x 10^(-10) = 4,8 x 10^5 butir

Lama waktu butiran turun, t = 5 menit = 300 detik.

Jumlah butiran yang turun per detik adalah N/t 

4,8 x 10^5 butir/ 3 x 10^2

= 1.333 butir/detik.

3.  Rekor dunia lari marathon putra tahun 2012 dipegang oleh Haile Gebrselassie dari Etiopia (Gambar 1.52). Ia menciptakan waktu 2 jam 3 menit dan 59 detik pada lomba Maraton Berlin, 28 September 2008. Panjang lintasan marathon adalah 42,195 km.

a) Berapakah rekor Gebrselassie dalam satuan jam?

b) Berapakah rekor Gebrselassie dalam satuan menit?

c) Berapakah rekor Gebrselassie dalam satuan detik?

d) Berapa panjang lintasan marathon dalam satuan mm?

e) Jika kecepatan adalah jarak dibagi waktu, berapa kecepatan lari Gebrselassie dalam satuan m/s dan satuan km/jam?

Pembahasan :

Rekor Gebrselassie = 2 jam 3 menit 59 detik

a) dalam satuan jam = 2 jam + 3/60 + 59/3600

= 2 jam + 0,05 jam + 0,0164 jam = 2,0664 jam

atau 2 1/15 jam 

b) dalam satuan menit =( 2 x 60 menit)+ 3 menit + 59/60 = 120 menit + 3 menit + 1 menit (pembulatan) = 124 menit

C) dalam satuan detik = (2 x 3600 detik) + 3 x 60 detik + 59 detik = 7200 + 180 + 59 = 7.439 detik

d) kecepatan Gebrselassie = jarak / waktu 

-> satuan m/s = 42,195 x 1000 m /7.439 detik = 5,672 m/s

-> satuan km/jam = 42,195/2, 0664 = 20,42 km/jam

#Pengukuran Volume

4. Perhatikan gambar di bawah ini ! 

Berapa volum zat padat pada Gambar (a) dan (b)?

Pembahasan:

Pada Gambar (a), volume zat cair sebelum memasukkan zat padat ke dalamnya adalah 30 mL. Setelah memasukkan zat padat, permukaan air 

menunjukkan volum 40 mL.

 Maka volum zat padat adalah 40- 30 = 10 mL.

Pada Gambar (b) volume air dalam silinder ukur adalah 30 mL. Maka volume zat padat adalah 30 mL.