Prev : Pengukuran : Ketidakpastian, Penulisan Hasil Pengukuran, dan Ketelitian
Sejauh ini kita telah mengetahui beberapa dasar dan tata cara dalam melakukan suatu pengukuran menggunakan mistar. Dari artikel sebelumnya kita juga telah mengetahui cara membaca hasil pengukuran serta menuliskannya dalam suatu kaidah penulisan hasil pengukuran dengan menyertakan ketidakpastian suatu alat.
Sekarang, kita akan meninjau suatu kasus yang juga dapat kita temui, atau bahkan sering terjadi tanpa kita menyadarinya. Sebutlah dua orang peneliti bernama A dan B hendak mengukur panjang kayu yang sama dalam kondisi yang sama pula, namun kedua peneliti tersebut menggunakan mistar yang mereka bawa dari rumah mereka masing-masing, dan mistar yang mereka bawa memiliki resolusi yang sama, yaitu 0.1 mm. Dari kasus ini mungkin kita akan mengharapkan hasil pengukuran yang sama. Namun kenyataannya, pengukuran yang dilakukan oleh A tergambar seperti pada Gambar 1, sedangkan pengukuran oleh B pada Gambar 2.
Dengan kata lain, peneliti A memperoleh hasil pengukuran 2.8 ± 0.05 cm, sedangkan peneliti B memperoleh hasil pengukuran 2.7 ± 0.05 cm. Dengan mengasumsikan kondisi lingkungan tidak berubah (yang akan kita bahas lebih lanjut kemudian), maka perbedaan nilai ini tentu seharusnya tidak terjadi. Oleh karena itu, kita dapat menduga bahwa kesalahan ini terletak pada salah satu mistar yang panjangnya tidak sesuai dengan definisi satuan panjang cm.
Sekarang pertanyaannya adalah, mistar yang mana yang dapat mengukur panjang kayu dengan tepat? Untuk menjawab ini, kita perlu membandingkan panjang yang terukur oleh masing-masing mistar atau skala masing-masing mistar dengan skala yang sebenarnya, atau yang kita sebut sebagai kalibrasi. Kita tidak akan membahas prosedur kalibrasi secara rinci, karena pada dasarnya ada banyak cara yang dapat dilakukan untuk mengkalibrasi alat ukur, dan berbeda-beda di setiap instansi. Namun, cara yang paling sederhana adalah menggunakan suatu objek yang besarannya sudah terjamin sesuai dengan definisi satuan yang ada. Sebagai contoh, perhatikan Gambar 3 berikut ini.
Pada Gambar 3 kita memiliki mistar yang hendak dikalibrasi, serta lima batang material dengan koefisien muai rendah yang panjangnya sudah tertera, dan label panjang tersebut sudah kita asumsikan benar. Cara kalibrasi mistar ini cukup sederhana, yaitu kita hanya perlu mengukur kelima batang tersebut menggunakan mistar yang hendak dikalibrasi tadi. Kemudian kita bisa menulis hasil pengukuran yang kita peroleh, dengan mencantumkan panjang asli, ketidakpastian, serta hasil pengukuran atau penyimpangan yang merupakan nilai hasil pengukuran dikurangi panjang asli. Sebagai contoh, dari Gambar 3 kita peroleh hasil pengukuran sebagai berikut seperti pada Tabel 1.
| Panjang asli (cm) | Hasil Pengukuran (cm) | Penyimpangan (cm) |
| 1 | 1 ± 0.05 | 0 |
| 2 | 1.9 ± 0.05 | -0.1 |
| 3 | 2.9 ± 0.05 | -0.1 |
| 4 | 4 ± 0.05 | 0 |
| 5 | 5 ± 0.05 | 0 |
Dengan data ini kita bisa mengetahui letak kesalahan dari alat ukur yang dikalibrasi. Apabila kita perhatikan, mistar ini dapat mengukur secara tepat untuk panjang 1 cm, 4 cm, dan 5 cm, sedangkan terdapat suatu penyimpangan pada panjang 2 cm dan 3 cm. Data kalibrasi ini juga dapat digunakan sebagai referensi ketika kita mengukur dengan alat ukur yang sama, yaitu ketika misal mistar ini membaca 3 cm, kita sudah tahu bahwa panjang 3 cm bukanlah hasil yang tepat, karena terdapat penyimpangan pembacaan berdasarkan data kalibrasi yang kita peroleh tadi.
Pertanyaan selanjutnya yang berada di pikiran kita mungkin adalah bagaimana kita bisa meyakinkan bahwa batang yang kita gunakan untuk kalibrasi memang memiliki panjang yang sesuai dengan label. Karena batang ini kita gunakan sebagai referensi, maka batang ini harus benar-benar disimpan secara terawat sehingga nilainya tidak berubah dari waktu ke waktu. Misal, batang tersebut perlu disimpan dalam suhu yang tetap atau menggunakan bahan yang tidak mudah memuai untuk meminimalisir pemuaian, mengingat bahwa hukum fisika dapat berlaku kapan saja. Batang tersebut juga terkadang perlu dikalibrasi sebagaimana alat ukur dengan alat lain untuk mengkonfirmasi panjang batang tersebut.
Science and Games 