Jangka Sorong: Bagian, Fungsi, Cara Membaca dan Kalibrasi + Contoh Soal

Jangka sorong merupakan alat ukur panjang yang dirancang untuk mengukur diameter luar dan dalam suatu benda, serta kedalaman lubang atau bangun ruang tertentu.

Artikel ini akan membahas secara mendalam mengenai pengertian, fungsi, bagian-bagian, jenis, cara menggunakan, dan cara membaca hasil pengukuran jangka sorong, serta memberikan contoh soal untuk memperjelas pemahaman.

Pengertian Jangka Sorong

Jangka sorong adalah alat ukur yang memungkinkan kita untuk mengukur panjang, diameter luar dan dalam suatu benda, serta kedalaman lubang dengan tingkat ketelitian yang sangat tinggi.

Tingkat ketelitian atau nilai skala terkecil yang dapat diukur oleh jangka sorong, yaitu 0,01 cm atau 0,1 mm. Oleh karena itu, jangka sorong jauh lebih akurat dibandingkan dengan penggaris yang tingkat ketelitiannya hanya sebesar 0,1 cm atau 1 mm.

Penemuan jangka sorong tidak lepas dari kontribusi seorang ilmuwan Prancis bernama Pierre Vernier. Pada tahun 1631, Vernier mempublikasikan alat ukur yang memiliki ketelitian tinggi ini, yang saat ini kita kenal sebagai jangka sorong atau Vernier caliper. Nama Vernier kemudian diabadikan sebagai nama bagi skala nonius pada jangka sorong.

Fungsi Jangka Sorong

Jangka sorong memiliki berbagai fungsi yang sangat membantu dalam mengukur berbagai bentuk benda. Berikut adalah beberapa fungsi utama dari jangka sorong:

1. Mengukur Diameter Luar: Jangka sorong dapat mengukur diameter luar suatu benda dengan cara mengapit benda tersebut di antara dua rahang luar.
2. Mengukur Diameter Dalam: Jangka sorong juga dapat mengukur diameter dalam suatu benda seperti pipa atau lubang dengan cara menempatkan rahang dalam di dalam lubang.
3. Mengukur Kedalaman: Tangkai ukur pada jangka sorong memungkinkan pengukuran kedalaman lubang atau bangun ruang tertentu.
4. Mengukur Ketebalan: Jangka sorong bisa digunakan untuk mengukur ketebalan suatu benda yang tidak berbentuk bidang datar.

Bagian-Bagian Jangka Sorong

Untuk memahami cara kerja jangka sorong, penting untuk mengenal bagian-bagiannya. Setiap bagian memiliki fungsi dan peran tersendiri dalam proses pengukuran. Berikut adalah bagian-bagian utama dari jangka sorong:

1. Rahang Dalam: Rahang dalam terdiri dari rahang geser dan rahang tetap yang digunakan untuk mengukur diameter dalam suatu benda. Misalnya, untuk mengukur diameter dalam pipa.
2. Rahang Luar: Rahang luar juga terdiri dari rahang geser dan rahang tetap yang berfungsi untuk mengukur diameter luar atau ketebalan suatu benda.
3. Tangkai Ukur Kedalaman: Bagian ini digunakan untuk mengukur kedalaman lubang atau bangun ruang tertentu, seperti tabung atau bejana.
4. Skala Utama: Skala utama biasanya dinyatakan dalam satuan cm atau inci dan digunakan untuk menyatakan hasil pengukuran utama. Panjang skala utama biasanya berkisar antara 15 – 17 cm.
5. Skala Nonius: Skala nonius memberikan akurasi tambahan pada pengukuran dan dinyatakan dalam satuan mm atau inci. Skala ini dinamai sesuai dengan nama penemu jangka sorong, Pierre Vernier.
6. Baut Pengunci: Baut pengunci berfungsi untuk menahan rahang dalam posisi selama pengukuran, sehingga objek bisa ditahan dan tidak terlepas, serta skala tidak bergeser.

Cara Menggunakan dan Membaca Jangka Sorong

Menggunakan jangka sorong memerlukan beberapa langkah yang harus dilakukan dengan cermat untuk memastikan hasil pengukuran yang akurat. Berikut adalah langkah-langkah umum dalam menggunakan jangka sorong:

1. Kalibrasi Awal: Cek dan pastikan bahwa pada saat kedua rahang tertutup, skala menunjukkan angka nol. Hal ini untuk mencegah kesalahan pengukuran yang biasa disebut dengan zero error.
2. Menyiapkan Benda yang Akan Diukur: Kendurkan baut pengunci dan tarik rahang geser ke kanan sampai benda yang ingin diukur bisa pas ditempatkan diantara dua rahang (tetap dan geser).
3. Posisi Benda: Letakkan benda yang akan diukur di antara kedua rahang dan pastikan posisinya sudah sesuai.
4. Mengukur Benda: Tarik rahang geser ke kiri sampai mengapit benda yang ingin diukur, lalu putar baut pengunci sampai terdengar suara “klik”.
5. Membaca Hasil Pengukuran: Baca hasil pengukuran dari skala utama dan skala nonius. Hasil pengukuran adalah penjumlahan dari kedua skala tersebut.

Berikut adalah contoh cara membaca dan menghitung pengukuran dengan menggunakan jangka sorong:

Contoh Soal:

Sebuah jangka sorong digunakan untuk mengukur diameter sebuah kelereng. Saat mengukur, skala utama menunjukkan 23 mm dan skala nonius menunjukkan 0,6 mm. Berapa hasil pengukurannya?

Jawaban:
Untuk menemukan hasil pengukurannya, kita perlu menjumlahkan hasil dari skala utama dan skala nonius.

• Skala utama: 23 mm
• Skala nonius: 0,6 mm
  Jadi, hasil pengukurannya adalah:

23 mm + 0,6 mm = 23,6 mm

Jenis-jenis Jangka Sorong

Jangka sorong hadir dalam beberapa jenis yang dapat dipilih sesuai dengan kebutuhan pengukuran. Berikut adalah jenis-jenis jangka sorong yang umum digunakan:

1. Jangka Sorong Analog (Manual): Jenis ini biasanya digunakan di sekolah atau laboratorium sekolah untuk keperluan praktikum. Cara penggunaannya manual dan membutuhkan ketelitian ekstra.
2. Jangka Sorong Digital: Jenis ini telah dikembangkan dari versi analog dan memiliki layar yang menampilkan nilai dari ukuran benda yang diukur tanpa perlu menghitung secara manual. Jangka sorong digital lebih cepat dan mudah digunakan meski harganya lebih mahal.
3. Jangka Sorong Arloji (Jam): Jenis ini menggunakan jarum ukur analog untuk pembacaan hasil, menggantikan skala nonius. Jenis ini biasa digunakan saat pembacaan detil sangat diperlukan.
4. Jangka Sorong Ketinggian: Alat ini khusus digunakan untuk mengukur ketinggian. Rahang ukur bergerak secara vertikal pada batang yang berskala tegak lurus dengan landasannya.

Prinsip Kerja Jangka Sorong

Prinsip utama saat menggunakan jangka sorong adalah memastikan bahwa skala nonius dapat bergerak sesuai kebutuhan saat mengukur bentuk benda tertentu. Cara kerjanya adalah sebagai berikut:

1. Kalibrasi: Kalibrasi dilakukan dengan cara mendorong rahang geser hingga menyentuh rahang tetap, memastikan nol pada skala utama dan skala nonius saling berhimpit pada satu garis.
2. Penjepitan Objek: Objek dijepit di antara dua rahang seakurat mungkin, kemudian baut pengunci dikencangkan.
3. Pembacaan: Hasil ukuran dapat diperoleh dengan membaca skala utama hingga 0,1 cm dan menambahkan hasil pembacaan pada skala nonius hingga 0,01 cm.

Kelebihan dan Kekurangan Jangka Sorong

Seperti alat lainnya, jangka sorong memiliki kelebihan dan kekurangan. Berikut penjelasannya:

Kelebihan

• Ketelitian Tinggi: Jangka sorong memiliki ketelitian pembacaan antara 0,05 hingga 0,01 mm.
• Pengukuran Serbaguna: Mampu mengukur diameter luar, diameter dalam, dan kedalaman dengan mudah.
• Harga Relatif Terjangkau: Dibandingkan alat ukur lainnya dengan ketelitian tinggi, harga jangka sorong lebih ekonomis.

Kekurangan

• Terbatas untuk Benda Besar: Jangka sorong tidak bisa digunakan untuk mengukur benda yang ukurannya sangat besar.
• Rentan Pemuaian: Material jangka sorong bisa mengalami pemuaian jika tidak disimpan dengan baik, yang mempengaruhi ketelitiannya.
• Potensi Goresan: Bagian sensor yang berkontak langsung dengan objek bisa tergores atau terbentur, menyebabkan ketidakakuratan.

Contoh soal dan pembahasan materi jangka sorong

Mempelajari cara menggunakan jangka sorong tidak lengkap tanpa latihan soal. Berikut adalah beberapa contoh soal untuk Anda praktikkan:

Soal Pilihan Ganda

1. Berapa skala terkecil yang dapat diukur oleh jangka sorong

• A. 0,1 cm
• B. 0,01 cm
• C. 0,1 mm
• D. 0,01 mm

Jawaban: B. 0,01 cm

2. Bagian jangka sorong yang digunakan untuk mengukur diameter dalam suatu objek adalah:

• A. Rahang luar
• B. Skala utama
• C. Rahang dalam
• D. Tangkai ukur kedalaman

Jawaban: C. Rahang dalam

3. Jangka sorong digital lebih unggul dibandingkan jangka sorong analog karena:

• A. Lebih murah
• B. Lebih kecil
• C. Membutuhkan lebih sedikit perawatan
• D. Menampilkan hasil pengukuran secara otomatis

Jawaban: D. Menampilkan hasil pengukuran secara otomatis

Soal Esai

1. Jelaskan langkah-langkah kalibrasi jangka sorong dan mengapa kalibrasi tersebut penting sebelum melakukan pengukuran.

Jawaban:
Langkah-langkah kalibrasi jangka sorong:

• Pertama, pastikan rahang geser pada jangka sorong tertutup dengan sempurna.
• Lihat skala utama dan skala nonius, pastikan angka nol pada skala nonius sejajar dengan angka nol pada skala utama.
• Jika angka nol tidak sejajar, sesuaikan dengan memutar baut pengunci sampai posisi sempurna.

Pentingnya kalibrasi adalah untuk memastikan bahwa tidak ada kesalahan dasar dalam pengukuran yang disebut nol error. Pengukuran yang tidak terkalibrasi dapat menghasilkan data yang tidak akurat dan mempengaruhi hasil akhir dari pengukuran.

2. Sebutkan dan jelaskan fungsi dari setiap bagian jangka sorong.

Jawaban:

• Rahang Dalam: Mengukur diameter dalam suatu benda, seperti pipa atau lubang.
• Rahang Luar: Mengukur diameter luar atau ketebalan suatu benda.
• Tangkai Ukur Kedalaman: Mengukur kedalaman lubang atau bangun ruang tertentu.
• Skala Utama: Menyatakan hasil ukuran utama, biasanya dalam satuan cm atau inci.
• Skala Nonius: Menambahkan tingkat akurasi tambahan selama pengukuran, biasanya dinyatakan dalam mm atau inci.
• Baut Pengunci: Menahan rahang agar tidak bergerak selama pengukuran untuk memastikan akurasi.

3. Sebuah jangka sorong digunakan untuk mengukur diameter sebuah kelereng. Saat mengukur, skala utama menunjukkan 2,3 cm dan skala nonius menunjukkan 0,07 cm. Berapa hasil pengukurannya?

Jawaban:
Untuk menemukan hasil pengukurannya, kita perlu menjumlahkan hasil dari skala utama dan skala nonius.

• Skala utama: 2,3 cm
• Skala nonius: 0,07 cm
  Jadi, hasil pengukurannya adalah:

$$ 2,3 \, \text{cm} + 0,07 \, \text{cm} = 2,37 \, \text{cm} $$