Pengukuran Massa

Penjelasan mengenai besaran massa telah kita bahas pada artikel dengan judul Besaran Massa Dalam Fisika. Pada kesempatan kali ini, kita akan membahas bagaimana cara pengukuran dari besaran massa tersebut.Jika kita berbicara mengenai pengukuran, pasti tidak akan lepas dari alat ukur. Alat ukur massa diantaranya adalah:

1. Neraca ( Timbangan)

Ada beberapa jenis neraca:

a. Neraca Analitis Dua Lengan

Jenis neraca ini biasanya digunakan untuk mengukur massa emas dan kristal dengan ketelitian mencapai 0,1 gram.

b. Neraca Ohauss

Cara penggunaan neraca Ohauss dapat Anda pelajari di "sini".

Neraca Ohauss ini biasanya digunakan dalam praktek di laboratorium. Jadi sebaiknya Anda mempelajari lebih dalam mengenai neraca jenis ini. 

Neraca Ohauss memiliki batas ukur mencapai 311 gram dengan ketelitian 0,1 gram.

c. Neraca Lengan Gantung

Neraca ini biasanya digunakan oleh para pedagang. Cara penggunaannya relatif mudah. Anda tinggal menempatkan benda yang akan diukur pada tempat penyimpan beban. Kemudian geser beban pemberat disepanjang batang bersekala sampai setimbang. Kemudian baca skala pada batang tersebut.

Bentuk lain dari neraca ini:

Prinsip penggunaannya sama tetapi penempatan benda yang akan diukurnya saja yang berbeda. Biasanya digunakan untuk benda yang ukurannya besar atau yang massanya besar sehingga tidak memungkinkan untuk penggunaan neraca lengan gantung.

d. Neraca Jarum Berskala.

Mohon maaf saya kurang tahu nama sesungguhnya dari timbangan ini, makanya saya pakai saja nama Neraca Jarum Berskala. Kalau ada yang tahu silahkan emailkan ke saya ya!

Neraca jenis ini biasanya digunakan dalam rumah tangga. Cara menggunaknnya pun sangat mudah. Anda tinggal menempatkan benda yang akan diukur massanya pada wadah yang berada pada bagian atas neraca, kemudian baca skala yang ditunjukan oleh jarum skala.

Jenis lain dari neraca ini adalah neraca pengukur massa badan.

e. Neraca pegas (dinamometer)

Neraca pegas atau biasa juga disebut dinamometer.Persamaan matematis suatu neraca pegas dinyatakan dalam:

k * X = m * g

dengan

k = konstanta pegas

X = defleksi

m = massa

g = gravitasi

Neraca/timbangan dengan bandul pemberat (seperti yang terdapat di pasar ikan/sayur) menimbang massa. Biasanya menggunakan massa pembanding yang lebih kecil dengan lever (tuas) yg panjang. Mengikuti hukum tuas (persamaan momen).

m₁ * g * L₁ = m₂ * g * L₂

dengan

m₁,m₂ = massa benda pertama, massa benda kedua

L₁,L₂ = panjang tuas pertama, panjang tuas kedua

g = gravitasi

Neraca pegas menunjukkan angka yang berbeda di bumi dan bulan, atau di daerah yg gravitasinya berbeda. Timbangan bandul menunjukkan angka yg sama di mana pun, asal masih ada gravitasi untuk menggerakkan timbangan.

f. Neraca Digital

Neraca digital (neraca elektronik) ini sangat mudah digunakan. Anda tinggal menempatkan benda yang akan diukur massanya kemudian anda tinggal melihat angka yang ditunjukan pada layar.

Ketelitian neraca digital ini mencapai 0,001 gram.

2. Spektrometer Massa

Alat ini digunakan untuk mengukur massa atom atau molekul.

Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi tinggi. Perlakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel berionisasi (melepas elektron sehingga menjadi ion positif). Ion-ion positif ini kemudian dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet melalui suatu celah sempit. Di dalam medan magnet, ion-ion tersebut akan mengalami pembelokan yang bergantung kepada:

1. Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion. Makin besar potensial listrik yang digunakan, makin besar kecepatan ion dan makin kecil pembelokan.
2. Kuat medan magnet. Makin kuat magnet, makin besar pembelokan.
3. Massa partikel (ion). Makin besar massa partikel, makin kecil pembelokan.
4. Muatan partikel. Makin besar muatan, makin besar pembelokan.