Pengukuran Dan Alat Ukur

5/20/2018 Pengukuran Dan Alat Ukur

1/5

FMIPA FISIKA UNIVERSITAS TANJUNGPURA

APLIKASI KETIDAKPASTIAN DALAM PENGUKURANNama: Handoyo Margi Waluyo

NIM: H12112022

A. Latar Belakang dan Tujuaan

Fisika adalah ilmu pengetahuan yang

berbasis pada pengamatan terhadap gejala alam.

Inti dari pengamatan adalah pengukuran. Dengandemikian, fisika adalah ilmu pengetahuan yang

berdasarkan pada pengukuran. Kebenaran

tertinggi dalam fisika adalah hasil pengamatan

(eksperimen). Hal ini berarti jika ada teori yang

ramalannya tidak sesuai dengan hasil

pengamatan, maka teori tersebut ditolak

bagaimanapun bagusnya teori tersebut. Hal ini

menunjukkan betapa pengamatan dalam fisika itu

sangat penting. Itulah sebabnya pengetahuan

tentang cara pengukuran merupakan kebutuhan

yang penting.

Pada pengukuran, wajib memiliki nilai

ketidakpastian. Jika tidak memiliki ketidakpastian,data tersebut diragukan bahkan tidak dipakai.

Pengukuran ini dilakukan untuk mengetahui cara

menggunakan alat ukur, mampu menentukan nilai

ketidakpastian pada pengukuran tunggal dan

berulang, serta bisa mengolah data dan

menuliskannya dalam bentuk baku.

B. Landasan Teori

Pengukuran adalah membandingkan suatu

besaran yang diukur dengan besaran lain sejenis

yang ditetapkan sebagai satuan. Pengukuran ada

dua macam yaitu pengukuran langsung dan

pengukuran tidak langsung. Pengukuranlangsung adalah pengukuran yang dilakukan

dengan cara langsung mengukur benda yang

bersangkutan dan memperoleh hasilnya, seperti

mengukur panjang dengan penggaris, massa

dengan neraca, suhu dengan termometer dan

sebagainya. Sedangkan, pengukuran tak

langsung adalah dengan menggunakan rumus,

seperti mengukur luas lingkaran, luas persegi

panjang dan sebagainya.

Dalam kegiatan pengukuran suatu besaran

tidaklah mungkin didapatkan hasil yang

sempurna. Selalu ada kesalahan, baik yang

disebabkan oleh pengukur atau alat ukurnya.Dengan kata lain kita tidak mungkin memperoleh

nilai benar (x0), melainkan selalu terdapat

ketidakpastian (x). Hasil pengukuran suatu

besaran dituliskan dalam bentuk : Dengan x adalah nilai pendekatan terhadap nilai

benar (x0)dan (x)adalah ketidakpastian.

Pengukuran langsung tunggal adalah

pengukuran yang dilakukan hanya satu kali saja,

apapun alasannya. Hasil pembacaan skala yang

dapat diketahui dengan pasti adalah hanya sampai

kepada skala terkecilnya saja, sedangkan

selebihnya adalah hanya terkaan atau taksiransaja, dan ini bersifat sangat subjektif sehingga

pantas diragukan.

Penulisan hasil pengukurannya adalah:

Dengan:

x = hasil pengukuran tunggal

x0= hasil pengukuran yang sebenarnya

x = ketidakpastian =x NST

Pengukuran langsung berulang adalah

pengukuran yang dilakukan lebih dari satu kali

yaitu lima atau sepuluh kali pengukuran.

Penulisan hasil pengukurannya adalah:

Dengan:

x = hasil pengukuran berulang

hasil rata-rata pengukuran berulang

( ) ketidakpastian

Pengukuran tak langsung tunggal, jika kita

ingin "mengukur" (menghitung) besaran fisika C,

dengan mengukur A dan B masing-masing satu

kali ukur, melalui suatu fungsi (rumus) C = C(A,B).

Dimana:

A = A0A, (A didapat melalui NST)

B = B0B, (B didapat melalui NST)Maka:

C = C0C dihitung melalui:

Co = C(A0,B0), dan

() ( Pengukuran tak langsung berulang, jika ingin

melakukan "pengukuran" (penghitungan) suatu

besaran fisika dengan mengukur besaran A dan B

keduanya secara berulang melalui fungsi (rumus)

C = C(A,B).

Dengan:

A = A0A (A0 didapat dari rata-rata, A didapat

dengan standar deviasi)

B = B0B (B0 didapat dari rata-rata, B didapat

dengan standar deviasi)

Maka:

C = C0C, dihitung melalui:

Co = C(A0,B0), dan

( ) ()

Selain ketidakpastian mutlak, dalam pengukuran

juga dikenal ketidakpastian relative. Bila sebuah


2/5


besaran fisis dinyatakan dengan satuan, maka ketidakpastian mutlak besaran fisis

itu adalah x satuan dan ketidakpastian relatif

besaran fisis itu adalah .

Dengan begitu banyaknya operasi matematika

untuk mengolah data-data hasil pengukuran dan

untuk menentukan ketidakpastian hasil

pengukuran itu, maka dapat dibayangkan

bagaimana rumitnya angka-angka yang harus

diolah dan angka-angka yang harus dilaporkan.

Untuk menghindari kesulitan membaca dan

menuliskan atau melaporkan angka-angka hasil

pengukuran dan hasil perhitungan, maka data

hasil pengukuran dan hasil pengolahannya ditulis

dengan menggunakan aturan angka penting.

Angka penting adalah angka-angka yang

diperoleh dari hasil pengukuran yang terdiri dari

angka-angka pasti dan satu angka terakhir yang

diragukan. Semua angka yang diperoleh dari hasil

pengukuran disebut ANGKA PENTING, terdiri atas

angka-angka pasti dan angka-angka terakhir yang

ditaksir (Angka taksiran). Hasil pengukuran dalam

fisika tidak pernah eksak, selalu terjadi kesalahan

pada waktu mengukurnya. Kesalahan ini dapat

diperkecil dengan menggunakan alat ukur yang

lebih teliti.

Aturan baku penulisan angka penting:

jika angka pertama pada x selain nol adalah :

1,2,3 atau 4, maka diambil dua angka penting.

Jika angka pertama selain nol adalah : 5, 6, 7, 8

atau 9, maka cukup menuliskan satu angka

penting.

Cara membulatkan angka mengikuti aturan

pembulatan.

Aturan pembulatan:

Jika angka awal yang akan dihilangkan kurang

dari 5, maka dibulatkan ke bawah.

Jika angka awal yang akan dihilangkan lebih

dari 5, maka dibulatkan ke atas.

Jika angka yang akan dihilangkan sama

dengan 5, maka angka sebelumnya harus

digenapkan jika ganjil, dan dibiarkan jika

genap.

C.

MetodologiPengukuran dilakukan pada hari rabu, 7

November 2012 di lab. Fisika dasar FMIPA

UNTAN. Pengukuran yang di lakukan antara lain:

1. Pengukuran Langsung Tunggal

Alat dan bahan yang digunakan adalah satu buah

jangka sorong, satu buah balok tembaga, dan alat

tulis. Untuk kegiatan pengukuran, pertama alat

dan bahan disiapkan. Jangka sorong diambil dan

dikalibrasikan. Kemudian balok tembaga diambil

dan dihitung panjang, lebar dan tingginya dengan

jangka sorong. Setelah itu, nilai panjang, lebar, dan

tingginya dicatat dalam tabel.

2. Pengukuran Tak Langsung Tunggal

Di dalam pengukuran tak langsung tunggal yangsaya lakukan, data yang digunakan adalah data

dari pengukuran langsung tunggal. Hanya saja

dipengukuran tak langsung tunggal ini, yang dicari

adalah volumenya. Alat dan bahan yang digunakan

masih sama, yaitu satu buah jangka sorong, satu

buah balok tembaga, dan alat tulis. Untuk kegiatan

pengukuran, pertama alat dan bahan disiapkan.

Jangka sorong diambil dan dikalibrasikan.

Kemudian balok tembaga diambil dan dihitung

panjang, lebar dan tingginya dengan jangka

sorong. Setelah itu, nilai panjang, lebar, dan

tingginya dicatat dalam tabel.

3. Pengukuran Langsung Berulang

Di dalam pengukuran langsung berulang, alat dan

bahan yang digunakan adalah satu buah

stopwatch, satu buah kelereng, satu buah

penggaris yang panjangnya 100 cm atau lebih, dan

alat tulis. Untuk kegiatan pengukuran, pertama

penggaris diambil dan diukurkan pada dinding

dengan ketinggian 1,5 m sebagai ketinggian untuk

kelereng yang akan dijatuhkan. Kemudian

kelereng diambil dan diangkat setinggi 1,5 m.

Kelereng yang telah diangkat dijatuhkan. Pada

saat kelereng akan dijatuhkan, stopwatch

dihidupkan dan dimatikan setelah kelereng jatuhdi lantai. Waktu saat jatuhnya kelereng dihitung

sebanyak 10 kali dan hasilnya dicatat dalam tabel.

4. Pengukuran Tak Langsung Berulang

Pada pengukuran tak langsung berulang ini saya

menghitung massa jenis benda. Alat dan bahan

yang digunakan adalah satu buah neraca analitik,

satu buah gelas ukur, satu buah benda, dan alat

tulis. Untuk kegiatan pengukurannya, pertama alat

dan bahan disiapkan. Neraca analitik diambil dan

dikalibrasikan. massa benda dihitung dengan

menggunakan neraca analitik dan dihitung

sebanyak 10 kali. Setelah itu, gelas ukur diambildan diisi dengan air sebanyak n mililiter.

Kemudian benda tersebut dimasukkan kedalam

gelas ukur dan diamati serta volumenya dihitung.

Hal ini dilakukan sebanyak 10 kali. Hasilnya

dicatat dalam tabel.


3/5


D. Hasil dan Pembahasan

1. Pengukuran Langsung Tunggal

a) Tabel

Balok

Tembaga

Panjang (cm) Lebar (cm) Tinggi (cm)

SU SN SU SN SU SN

4,8 cm 0,09 cm 1,8 cm 0,08 cm 1,2 cm 0,055 cm4,89 cm 1,88 cm 1,255 cm

b) Analisa

Pengukuran tunggal artinya

pengukuran yang (karena suatu hal)

dilakukan hanya sekali. Pada

pengukuran ini, alat yang digunakan

adalah Jangka Sorong. Maka

ketidakpastiannya (x) adalah:

( )

cm cm cm

2. Pengukuran Tak Langsung Tunggal

a) Tabel

Balok Tembaga

Panjang (cm) Lebar (cm) Tinggi (cm)

SU SN SU SN SU SN

4,8 cm 0,09 cm 1,8 cm 0,08 cm 1,2 cm 0,055 cm

4,89 cm 1,88 cm 1,255 cm

b) Analisa

()()() 11,537466

() () () ( )() ()() ( )() ( )() ( )() ( )()

()() ()() ()()


4/5


3. Pengukuran Langsung Berulang

a) Tabel

Pengukuran Ke- t (s) 1 0,7 0,49

2 0,44 0,1936

3 0,89 0,7921

4 0,84 0,70565 0,69 0,4761

6 0,87 0,7569

7 0,63 0,3969

8 0,77 0,5929

9 0,46 0,2116

10 0,52 0,2704

6,81 4,8861

46,3761Rata-Rata 0,681

b) Analisa

s

( )

()

()

s4. Pengukuran Tak Langsung Berulang

a) Tabel

Pengukuran Ke- m (gr) v (ml) 1 50,7 8 2570,49 64

2 50,9 8 2590,81 64

3 51 9 2601 81

4 50,8 8 2580,64 64

5 50,9 8 2590,81 64

6 50,8 9 2580,64 81

7 50,8 8 2580,64 648 50,9 8 2590,81 64

9 50,9 8 2590,81 64

10 50,9 8 2590,81 64

508,6 82 25867,46 674

258673,96 6724Rata-Rata 50,86 8,2


5/5


b) Analisa

( )

( )

()

()

() ()

() ()

()

()

() ()

() () () () () () () () () () ()

E. Kesimpulan

Pada pengukuran ini dapat disimpulkan bahwa

setiap pengukuran pasti memiliki nilaiketidakpastian. Untuk pengukuran langsung nilai

ketidakpastian relatifnya bisa langsung diperoleh

dengan rumus . Sedangkan untuk

pengukuran tak langsung bisa diperoleh dengan

rumus . Pada pengukuran langsung nilainya bisa

langsung dicari dengan alat ukur, sedangkan pada

pengukuran tak langsung harus dengan rumus

sehingga terlebih dahulu melakukan pengukuran

langsung.

Pustaka

Djonoputro, B. Darmawan. Teori ketidakpastian.

Bandung: Penerbit ITB, 1984.

Giancolli, Douglas. 2001. Fisika jilid 1. Jakarta :

Erlangga.

Tippler, P.A.1998. Fisika Untuk Sains dan Teknik

jilid 1. Jakarta : Penerbit Erlangga.

Pengukuran Dan Alat Ukur

Documents

Transcript of Pengukuran Dan Alat Ukur