Jauh sebelum ditemukannya alat ukur, manusia berpikir apakah mungkin jika udara yang tidak dapat kita lihat ataupun disentuh dapat dihitung. Hingga akhirnya para ilmuwan menemukan beberapa alat ukur seperti anemometer yang berguna menghitung kecepatan angin, higrometer yang berfungsi menghitung kelembaban udara, serta termometer yang dapat mengukur temperatur atau suhu udara (Baca: Faktor Yang Mempengaruhi Suhu Udara). Namun itu semua tidaklah cukup, sebab telah diketahui jika udara juga memiliki tekanan. Untuk itulah ilmuwan mulai mengembangkan suatu alat guna mengetahui tekanan udara atau atmosfer yang terdapat di suatu tempat. Alat ukur tersebut bernama barometer.
Pengertian Barometer
Barometer merupakan alat ukur yang diciptakan untuk mengukur tekanan udara ataupun berat atmosfer (Baca: Faktor Yang Mempengaruhi Tekanan Udara). Alat ini diciptakan pertama kali pada tahun 1643 namun mulai digunakan di bidang prakiraan cuaca pada akhir abad 19. Alat ukur yang ditemukan oleh Evangelista Torricelli ini telah mengalami perubahan dan perkembangan hingga terbagi menjadi dua jenis barometer yaitu barometer raksa dan barometer logam.
Pada mulanya, barometer yang dibuat oleh Torricelli berupa barometer raksa dengan bentuk tabung yang terbuka pada bagian atas dengan ruang hampa udara. Sedangkan pada bagian bawah terbenam di dalam sebuah wadah yang berisi air raksa. Sedangkan barometer logam memiliki ruang hampa yang terbuat dari logam. Saat mendapat tekanan output maka logam akan mengkerucut sehingga jarum skala dapat bergerak untuk berputar.
Fungsi Barometer Dalam Kehidupan Sehari – hari
- Di Bidang Meterologi dan Prakiraan Cuaca
Saat terjadi perubahan tekanan udara itulah pertanda paling umum dalam melakukan prakiraan cuaca. Saat melakukan pengukuran tekanan ada kemungkinan terjadi variasi tekanan udara di dalam suatu wilayah, sehingga ada kemungkinan para ahli meteorologi memetakan serta memahami tentang bagaimana pola cuaca untuk perkiraan yang akurat dan tepat. Jika tekanan udara dalam kondisi rendah biasanya akan terjadi badai atau hujan, sedangkan saat tekanan udara tinggi, kondisi wilayah tersebut dalam keadaan kering, tenang ataupun dingin.
- Di Bidang Ilmu Pengetahuan Dan Industri
Seperti yang kita ketahui jika eksperimen ilmiah banyak dipengaruhi berbagai macam variabel, salah satunya yaitu tekanan udara. Sehingga diperlukanlah alat ukur tekanan udara selama melakukan percobaan atau obsevasi agar para ilmuwan memperoleh hasil yang akurat. Tidak hanya di bidang pengetahuan saja, tekanan udara juga berpengaruh pada di dalam kehidupan modern seperti di bidang farmasi dan industri elektronik terutama dalam proses perakitan komponen.
- Pengukuran Ketinggian Tempat
Peran barometer sangatlah penting terutama di bidang penerbangan. Sebab saat berada di ketinggian, tekanan udara akan semakin turun. Sehingga diperlukan barometer yang dirancang khusus untuk dapat memperhitungkan perbedaan tekanan udara pada barometer untuk kemudian mengkonversikannya dalam mengukur ketinggian. Hasil yang diperoleh tersebut sangat dibutuhkan oleh seorang pilot untuk menentukan posisi pesawat yang dijalankannya. Tidak hanya penerbangan saja, barometer juga berguna bagi pendaki gunung untuk mengetahui posisi mereka ketika sedang berada di pegunungan.
- Di Bidang Kesehatan
Bagi penderita arthritis dan migrain mereka perlu mengetahui berapa tekanan udara yang ada di lingkungan mereka. Hal ini berkaitan dengan keluhan dan juga penentuan kapan obat harus diminum. Ada juga bagi beberapa orang memanfaatkan perubahan tekanan udara untuk menjalani gaya hidup sehat agar terbebas dari penyakit.
- Jam Tangan dan Smartphone
Pada abad 20, teknologi sudah merambah hingga ke perangkat telekomunikasi seperti smartphone. Dengan dikembangkannya aplikasi berbasis android ataupun iOs, para pengguna telpon genggam saat ini bisa menunduh aplikasi barometer dengan cukup mudah. Selain itu, barometer juga sudah tersedia di jam tangan dengan dalam bentuk barometer digital. Sehingga manusia menjadi lebih mudah dalam menghitung tekanan atmosfer sehari – hari, terutama saat melakukan penyelaman di dalam air.
Jenis – Jenis Barometer
- Barometer Merkuri
Barometer ini ditemukan pertama kali oleh seorang fisikawan yang berasal dari Italia bernama Evangelista Torricelli pada tahun 1643. Barometer air raksa terdiri dari tabung kaca vertikal yang terdapat cairan merkuri di dalamnya. Pada ujung tabung kaca tersegel sedangkan ujung lainnya dibiarkan terbuka dan posisikan terbenam di dalam wadah air raksa.
- Barometer Air
Barometer ini dikenal juga sebagai termometer Goethe yang tersusun atas wadah berupa kaca tertutup di mana setengah bagian berisi air dan terdapat sebuah cabang kecil atau cerat. Cerat tersebut terhubung pada wadah kaca mirip seperti teko. Sehingga pada cerat dan wadah kaca tersebut akan terisi oleh air.
- Barometer Aneroid
Barometer ini pertama kali dibuat pada tahun 1843 dan termasuk barometer yang cukup rumit mekanismenya terutama saat membaca perubahan tekanan atmosfer. Barometer ini tersusun atas sebuah wadah dan juga terdapat logam lentur yang disebut kapsul aneroid atau sel. Aneroid sendiri berbuat dari perpaduan antara tembaga dan berilium. Wadah tersebut telah disegel setelah udara dikeluarkan atau dikosongkan.
- Barograf
Dapat dikatakan jika barograf kurang lebih sama dengan barometer aneroid namun tidak hanya membaca tekanan saja tetapi juga dapat merekam hasil selama periode waktu tertentu. Barograf terbuat dari silinder logam yang dilengkapi dengan lengan pena yang berfungsi mencatat hasil pengukuran pada kertas atau media lainnya saat terjadi perubahan tekanan udara. Hasil dari pengukuran dengan barograf sangat bermanfaat bagi para ilmuwan dan ahli meteorologi dalam mempelajari iklim suatu wilayah dalam jangka panjang.
- Digital Barometer
Saat ini barometer sudah tersedia dalam bentuk digital tidak seperti barometer konvensional (barometer air raksa atau air). Dalam mengukur tekanan udara, barometer digital akan memberikan hasil yang lebih akurat, efisien dan juga efektif.
Cara Penggunaan Barometer
Meskipun terlihat sederhana, namun menciptakan barometer tidaklah mudah. Butuh proses yang panjang hingga nantinya dapat menghasilkan barometer yang sempurna dan akurat dalam mengukur tekanan udara. Dalam penggunaan barometer, tentunya memiliki sistem yang berbeda tergantung dari jenis barometer yang digunakan.
Untuk barometer air raksa, prinsip kerjanya berdasarkan pada konsep fisika yaitu fluida, hukum kontinuitas dan manometer. Barometer raksa biasanya terbuat dari tabung kaca dengan tinggi minimal 84 cm. Barometer ini bekerja dengan sistem menyeimbangkan berat merkuri yang terdapat di dalam tabung terhadap tekanan atmosfer. Jika berat merkuri kurang dari tekanan atmosfer maka tingkat merkuri kurang dari tekanan atmosfer maka tingkat merkuri di dalam tabung akan naik. Hal itu berlaku sebaliknya ketika berat merkuri lebih dari tekanan atmosfer.
Untuk barometer air atau termometer goethe, saat tekanan atmosfer rendah, maka level air yang terdapat pada cerat perlahan – lahan akan naik melewati permukaan air yang terdapat di dalam wadah kaca. Namun saat tekanan atmosfer tinggi, maka level air yang terdapat di dalam cerat akan turun. Sedangkan untuk barometer aneroid, kontak logam yang berada di dalam wadah tersegel tersebut akan mengembang atau menyusut akibat adanya tekanan dari luar. Sehingga barometer aneroid akan menerjemahkannya menjadi tekanan udara.