Laporan Hasil Pengamatan Besaran dan Sat

12  56 

Loading....

Loading....

Loading....

Loading....

Loading....

Teks penuh

(1)

LAPORAN HASIL PENGAMATAN

PERCOBAAN 1 I. Judul Laporan :

Mengukur Volume Benda dengan menggunakan mistar, jangka sorong, mikrometer sekrup

II. Tujuan Percobaan :

Menentukan alat ukur yang memiliki ketelitian paling tinggi III. Tinjauan Pustaka

A. Pengukuran

Untuk mencapai suatu tujuan tertentu, di dalam fisika,kita biasanya melakukan pengamatan yang diikuti dengan pengukuran. Pengamatan suatu gejala secara umum tidaklah lengkap bila tidak dilengkapi dengan data kuantitatif yang didapat dari hasil pengukuran. Lord Kelvin, seorang ahli fisika berkata, bila kita dapat mengukur apa yang sedang kita bicarakan dan menyatakannya dengan angka-angka, berarti kita menghetahui apa yang sedang kita bicarakan itu. Sedangkan arti dari pengukuran itu sendiri adalah membandingkan sesuatu yang sedang diukur dengan besaran sejenis yang ditetapkan sebagai satuan, misalnya bila kita mendapat data pengukuran panjang sebesar 5 meter, artinya benda tersebut panjangnya 5 kali panjang mistar yang memiliki panjang 1 meter. Dalam hal ini, angka 5 menunjukkan nilai dari besaran panjang, sedangkan meter menyatakan besaran dari satuan panjang. Dan pada umumnya, sesuatu yang dapat diukur memiliki satuan. Sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka kita sebut besaran. Panjang, massa dan waktu termasuk pada besaran karena dapat kita ukur dan dapat kita nyatakan dengan angka-angka. Akan tetapi kebaikan dan kejujuran misalnya. Tidak dapat kita ukur dan tidak dapat kita nyatakan dengan angka-angka. Tapi walaupun demikian, tidak semua besaran fisika selalu mempunyai satuan. Beberapa besaran fisika ada yang tidak memiliki satuan. Antara lain adalah indek bias, koefisien gesekan, dan massa jenis relative.

B. Pengukuran Panjang Benda  Dengan Menggunakan Mistar

(2)

milimeter dan mempunyai ketelitian ½ skala terkecil yakni 0.05 cm..Ketika mengukur dengan menggunakan mistar, posisi mata hendaknya diperhatikan dan berada di tempat yang tepat, yaitu terletak pada garis yang tegak lurus mistar. Garis ini ditarik dari titik yang diukur. Jika sampai mata berada diluar garis tersebut, panjang benda yang terbaca bisa menjadi salah. Bisa saja benda akan terbaca lebih besar atau lebih kecil dari nilai yang sebenarnya. Akibat dari hal ini adalah terjadinya kesalahan dalam pengukuran yang biasa disebut kesalahan paralaks

 Dengan Menggunakan Jangka Sorong

Untuk melakukan pengukuran yang mempunyai ketelitian 0,1 mm diperlukan jangka sorong. Jangka sorong mempunyai fungsi-fungsi pengukuran, yaitu: Pengukuran panjang bagian luar benda. Pengukuran panjang rongga bagian dalam benda. Pengukuran kedalaman lubang dalam benda. Jangka sorong sendiri mempunyai bagian-bagian sebagai berikut: Rahang yang tetap (biasa disebut rahang tetap), memiliki skala panjang yang disebut skala utama.Rahang yang dapat digeser-geser (disebut rahang geser), yang memiliki skala pendek yang disebut nonius atau vernier. Rahang tetap terdapat skala-skala utama dalam satuan cm dan mm. Sedangkan pada rahang geser terdapat skala-skala pendek yang terbagi menjadi 10 bagian yang sama besar. Skala inilah yang disebut sebagai nonius atau vernier. Panjang 10 skala nonius itu adalah 9 mm, sehingga panjang 1 skala nonius adalah 0,9 mm. Jadi selisih antara skala nonius dan skala utama adalah 0,1 mm.atau 0,01 cm. Sehingga didapat ketelitian jangka sorong adalah 0,05 mm atau 0.005 cm. Contoh pengukuran dari jangka sorong adalah sebagai berikut. Bila diukur sebuah benda didapat hasil bahwa skala pada jangka sorong terletak antara skala 5,2 cm dan 5,3 cm. Sedangkan skala nonius yang keempat berimpit dengan salah satu skala utama. Mulai dari skala keempat ini ini kekiri, selisih antara skala utama dan skala nonius bertambah 0,1 mm atau 0,01 cm setiap melewati satu skala. Karena terdapat 4 skala, maka selisih antara skala utama dan skala nonius adalah 0,4 mm atau 0,04 cm. Dengan demikian, dapat ditarik kesimpulan kalau panjang benda yang diukur tersebut adalah 5,2 cm+0,04 cm=5,24 cm.

 Dengan Menggunakan Mikrometer Sekrup

(3)

C. Sistem Internasional

Satuan untuk suatu besaran sebenarnya bisa dipilih secara sembarang. Untuk satuan panjang saja kita bebas untuk menggunakan centimeter, meter, kaki, mil dan sebagainya. Bahkan ada orang yang menggunakan satuan hasta sebagai satuan panjang. Penggunaan berbagai macam satuan ini ternyata bisa membuat beberapa kesulitan. Misalnya kita akan memerlukan berbagai macam alat ukur yang berbeda untuk satuan yang berbeda pula. Kesulitan selanjutnya dalah saat kita akan melakukan komunikasi ilmiah. Kita mungkin akan kesulitan untuk melakukan konversi dari sebuah satuan menjadi satuan yang lain.

Dikarenakan hal itulah, maka para ilmuwan dunia sepakat membuat sebuah satuian internasional untuk menghilangkan kesulitan-kesulitan itu, dan lahirlah system SI. Dalam satuan SI, panjang memiliki satuan meter, satuan massa adlah kilogram, dan satuan waktu adalah sekon yang dikenal juga dengan sbutan sistem MKS. Selain itu dikenal pula istilah CGS, dengan centimeter sebagai satuan panjang, gram sebagai satuan massa, dan sekon sebagai satuan waktu. Setelah ditetapkan secara internasional, sekarang stiap satuan memiliki standar masing-masing dalam pengukurannya, yaitu: Satuan standar waktu Satu sekon adalah waktu yang dibutuhkan oleh atom cesium 133 untuk melakukan 9.192.631.770 periode radiasi ketika melewati tingkat energi yang paling rendah. Satuan standar panjang Satu meter adalah jarak yang ditempuh cahaya dalam ruang hampa udara selama selang waktu 1/299.792.458 s.

a. Satuan standar massa

Satu kilogram adalah massa silinder campuran platinum-iridium. b. Satuan standar kuatlistrik

Satu Ampere adalah kuat arus tetap yang jika dipertahankan mengalir dalam masing-masing dari dua penghantar lurus sejajar dengan panjang tak hingga dan penampang lintang lingkaran yang dapat diabaikan, dengan jarak pemisah 1 meter, dalam ruang hampa akan menghasilkan gaya interaksi antara kedua penghantar sebesar 2x10 newton setiap meter penghantar.

c. Satuan suhu

Satu Kelvin adalah 1/273,16 kali suhu termodinamika titik tripel air. d. Satuan intensitas cahaya

Satu kandela adalah intensitas cahaya suatu sumber cahaya yang memancarkan radiasi monokromatik pada frekuensi 540x10 hertz dengan intensitas sebesar 1/683 watt per steradian dalam arah tersebut.

(4)

Satu mol adalah jumlah zat yang mengandung unsur elementer zat tersebut dalam jumlah sebanyak atom karbon dalam 0.,012 kg karbon-12.

Setelah ditetap secara internasional, setiap satuan memiliki standar masing-masing dalam pengukurannya, yaitu :

f. Satuan Standar Waktu

Satuan standar waktu adalah 1 sekon. 1 sekon adalah waktu yang dibutuhkan oleh atom cesium 133 untuk melakukan 9.192.631.770 periode radiasi ketika melewati tingkat energy yang paling rendah.

g. Satuan Standar Panjang

Satu meter adalah jarak yang ditempuh cahaya dalam ruang hampa udara selama selang waktu .

h. Satuan Standar Massa

Satu kilogram adalah standar massa silinder campuran platinum-iridium. i. Satuan Standar Kuat Listrik

Satu ampere adalah kuat arus tetap yang jika dipertahankan mengalir dalam masing-masing dari penghantar lurus sejajar dengan panjang tak hingga dan penampang lintang lingkaran yang dapat diabaikan, dengan jarak pemisah 1 meter, dalam ruang hampa akan mengalami gaya interaksi antara kedua penghantar sebesar 2x10 newton setiap meter penghantar.

j. Satuan Suhu

Satu Kelvin adalah , 1 kali suatu termodinamika titik tripel air. k. Satuan Intensitas Cahaya

Satu candela adalah intensitas cahaya suatu sumber cahaya yang memancarkan radiasi monokromatik pada frekuensi 540x10 hertz dengan intensitas sebesar watt/sterodion dalam arah tersebut.

l. Satuan Jumlah Zat

Satu mol adalah jumlah zat yang mengandung unsur elementer zat tersebut dalam jumlah sebanyak atom karbon dalam 0,012 kg karbon-12.

D. Ketidakpastian Pengukuran

(5)

pengawasan khusus. Tanpa percobaan ini, ilmu fisika tak mungkin berkembang seperti saat sekarang ini.

Dan selanjutnya, dalam suatu percobaan kita hrus berusaha menelaah dan mempelajarinya. Caranya, kita harus mempunyai data kuantitatif atas percobaan yang kita lakukan. Sanada dengan pendapat Lord Kelvin yang mengungkapkan kalau kita belum belajar sesuatu bila kita tak bisa mendapatkan sebuah data kuantitatif. Untuk itulah dalam fisika dibutuhkan sebuah pengukuran yang akurat. Akan tetapi, ternyata tak ada pengukuran yang mutlak tepat. Setiap pengukuran pasti memunculkan sebuah ketidakpastian pengukuran, yaitu perbedaan antara dua hasil pengukuran. Ketidakpastian juga disebut kesalahan, sebab menunjukkan perbedaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenarnya. Hal ini bisa disebabkan oleh beberapa faktor. Faktor itu dibagi dalam 2 garis besar, yaitu: ketidakpastian bersistem dan ketidakpastian acak.

 Ketidakpastian Bersistem - Kesalahan kalibrasi

- Kesalahan dalam memberi skala pada waktu alat ukur sedang dibuat sehingga tiap kali alat itu digunakan, ketidakpastian selalu muncul dalam tiap pengukuran. - Kesalahan titik nol skala alat ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum penunjuk alat ukur.

- Kesalahan Komponen Alat Sering terjadi pada pegas. Biasanya terjadi bila pegas sudah sering dipakai Gesekan

- Kesalahan yang timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat yang bergerak. - Kesalahan posisi dalam membaca skala alat ukur.

 Ketidakpastian Acak

- Gerak Brown molekul udara menyebabkan jarum penunjuk skala alat ukur terpengaruh.

- Frekuensi Tegangan listrik, perubahan pada tegangan PLN, baterai, atau aki Landasan yang Bergetar

- Adanya Nilai Skala Terkecil dari Alat Ukur. - Keterbatasan dari Pengamat Sendiri.

E. Angka Penting

(6)

terletak di sebelah kanan angka bukan nol adalah angka penting, kecuali ada penjelasan lain.

F. Akurasi dan Presisi

Pengukuran yang akurat merupakan bagian penting dari fisika, walaupun demikian tidak ada pengukuran yang benar-benar tepat. Ada ketidakpastian yang berhubungan dengan setiap pengukuran. Ketidakpastian muncul dari sumber yang berbeda. Di antara yang paling penting, selain kesalahan, adalah keterbatasan ketepatan setiap alat pengukur dan ketidakmampuan membaca sebuah alat ukur di luar batas bagian terkecil yang ditunjukkan. Misalnya anda memakai sebuah penggaris centimeter untuk mengukur lebar sebuah papan, hasilnya dapat dipastikan akurat sampai 0,1 cm, yaitu bagian terkecil pada penggaris tersebut. Alasannya, adalah sulit untuk memastikan suatu nilai di antara garis pembagi terkecil tersebut, dan penggaris itu sendiri mungkin tidak dibuat atau dikalibrasi sampai ketepatan yang lebih. Akurasi pengukuran atau pembacaan adalah istilah yang sangat relatif. sebaik dari ini. Akurasi didefinisikan sebagai beda atau kedekatan (closeness) antara nilai yang terbaca dari alat ukur dengan nilai sebenarnya.

Dalam eksperiman, nilai sebenarnya yang tidak pernah diketahui diganti dengan suatu nilai standar yang diakui secara konvensional. Secara umum akurasi sebuah alat ukur ditentukan dengan cara kalibrasi pada kondisi operasi tertentu dandapat diekspresikan dalam bentuk plus-minus atau presentasi dalam skala tertentu atau pada titik pengukuran yang spesifik. Semua alat ukur dapat diklasifikasikan dalam tingkat atau kelas yang berbeda-beda, tergantung pada akurasinya. Sedang akurasi dari sebuah sistem tergantung pada akurasi Individual elemen pengindra primer, elemen skunder dan alat manipulasi yang lain.

Ketika menyatakan hasil pengukuran, penting juga untuk menyatakan ketepatan atau perkiraan ketidakpastian pada pengukuran tersebut. Sebagai contoh, hasil pengukuran lebar papan tulis : 5,2 plus minus 0,1 cm. Hasil Plus minus 0,1 cm (kurang lebih 0,1 cm) menyatakan perkiraan ketidakpastian pada pengukuran tersebut sehingga lebar sebenarnya paling mungkin berada diantara 5,1 dan 5,3. Persentase ketidakpastian merupakan perbandingan antara ketidakpastia dan nilai yang diukur, dikalikan dengan 100 %. Misalnya jika hasil pengukuran adalah 5,2 cm dan ketidakpastiannya 0,1 cm maka presentase ketidakpastiannya adalah : (0,1/5,2) x 100% = 2%

(7)

hal itu menyatakan ketidakpastian sebesar 0,01 cm; dianggap bahwa panjang benda tersebut mungkin antara 5,19 dan 5,21 cm, sementara sebenarnya anda menyangka nilainya antara 5,1 dan 5,3.

Setiap unit mempunyai kontribusi terisah dengan batas tertentu. Jika ± a1, = a2 dan ± a3 adalah batas akurasi individual, maka akurasi total dari sistem dapat diekspresikan dalam bentuk bawah akurasi seperti berikut :

A = ± ( a1+ a2 + a3 ) (2.1)

Dalam hal tertentu nilai batas bawah akurasi total diatas mempunyai kelemahan, maka dalam praktek orang lebih sering menggunakan nilai akar kuadrat rata-rata untuk mendefinisikan nilai akurasi dari sebuah sistem, yaitu :

A = ± √ ( a1² + a2² + a3² ) (2.2)

Presisi adalah istilah untuk menggambarkan tingkat kebebasan alat ukur dari kesalahan acak. Jika pengukuran individual Dilakukan berulang-ulang, maka sebran hasil pembacaan akan berubah-ubah disekitar nilai rata-ratanya. Bila Xn adalah nilai

pengukuran ke n dan adalah nilai rata-ratanya n pengukuran maka secara metematis, presisi dapat dinyatakan

Presisi = (2.3)

Presisi tinggi dari alat ukur tidak mempunyai implikasi terhadap akurasi pengukuran. Alat ukur yang mempunyai presisi tinggi belum tentu alat ukur tersebut mempunyai akurasi tinggi. Akurasi rendah dari alat ukur yang mempunyai presisi tinggi pada umum nya disebabkan oleh bias dari pengukuran, yang bisa dihilangkan dengan kalibrasi.

Dua istilah yang mempunyai arti mirip dengan presisi adalah repeatability dan reproducibility. Repeability digunakan untuk menggambarkan kedekatan (closeness) keluaran pembacaan bila dimasukkan yang sama digunakan secara berulang-ulang pada periode waktu yang singkat pada kondisi dan lokasi pengukuran yang sama, dan dengan alat ukur yang sama. Reproducibility digunakan untuk menggambar kedekatan ( closeness) keluaran pembacaan bila masukan yang sama digunakan secara berulang-ulang.

G. Macam – macam alat ukur a) Jangka sorong

Ketelitian Jangka Sorong: Paling tidak ada 2 jenis jangka sorong, yakni jangka sorong yang memiliki ketelitian 0,05 mm dan yang memiliki ketelitian 0,01 mm.

b) Mikrometer sekrup Ketelitian mikrometer sekrup:

(8)

Spherometer merupakan alat untuk mengukur jejari kelengkungan suatu permukaan. Biasanya digunakan untuk mengukur kelengkungan lensa. Spherometer memiliki 4 kaki, dengan 3 kaki yang permanen dan satu kaki tengah yang dapat diubah-ubah ketinggiannya. Ketelitian spherometer bisa mencapai 0,01 mm.

d) Neraca Torsi

Neraca torsi digunakan untuk mengukur massa suatu zat. Ketelitian yang dimiliki neraca ini bermacam-macam antara lain sebesar 0,1 g atau 0,05 g atau 0,01 g.

e) Densitometer

Specific gravity adalah alat yang digunakan untuk mengukur kerapatan (massa jenis) suatu zat cair. Bedanya dengan densitometer adalah bahwa nilai yang ditunjukkan oleh specific gravity merupakan nilai relatif terhadap kerapatan air (1 g/ml).

f) Stopwatch

Stopwatch merupakan alat pengukur waktu. Stopwatch yang sering dipakai biasanya berketelitian 0,1 s atau 0,2 s. Telepon genggam (HP) biasanya juga disertai fasilitas stopwatch. Ketelitian stopwatch pada telepon genggam biasanya 0,01 s.

g) Termomoter

Termometer adalah alat pengukur suhu. Termometer yang biasa digunakan dalam Lab. Fisika Dasar adalah termometer Celcius dengan ketelitian 0,50C atau 10C.

h) Multimeter

Multimeter adalah alat pengukur besaran listrik, seperti hambatan, kuat arus, tegangan, dsb. Ketelitan alat ini sangat beragam dan bergantung pada besar nilai maksimum yang mampu diukur. Berhati-hatilah dalam menggunakan alat ini. Perhatikan posisi saklar sesuai dengan fungsinya dan besar nilai maksimum yang mampu diukur. Jika digunakan untuk mengukur tegangan maka alat ini harus dirangkai paralel, colok (+) dihubungkan dengan (+) rangkaian, sedangkan colok (-) dengan bagian (-)nya. Sedangkan jika digunakan untuk mengukur kuat arus yang melalui suatu cabang rangkaian maka alat ini harus dirangkai secara seri melalui cabang tersebut.

i) Neraca Ohauss

neraca ohaus adalah alat ukur massa benda dengan ketelitian 0.01 gram.,neraca ini ada dua macam :

 nilai skalanya dari yang besar sampai ketelitian 0.01 g yang di geser. di pisah antara skala ratusan(0-200), puluhan(0-100),satuan (0-10) dan skala 1/100 (0-1) yang di bagi2 juga skala kecilnya sampai ketelitian 0.01 g. Kalo yang ini cara makenya gampang. Kamu tinggal taruh saja bendanya (ingat neraca harus sudah terkalibrasi), lalu digeser skalanya dimulai dari yang skala besar baru gunakan skala yang kecil.

(9)
(10)

IV. Alat dan Bahan :

1. Menyiapkan seluruh alat dan bahan

2. Mengukur panjang, lebar, dan tinggi balok, masing-masing menggunakan mistar, jangka sorong, dan mikrometer sekrup

3. Mencatat hasil pengamatan 4. Menghitung volume balok 5. Mencatat hasil pengamatan

VI. Tabel Hasil Pengamatan

No Alat Ukur Panjang (mm) Lebar (mm) Tinggi (mm)

1.

berdasarkan hasil pengamatan, diperoleh panjang, lebar dan tinggi balok dengan menggunakan:  Mistar

Berdasarkan hasil pengamatan, dapat disimpulkan bahwa alat ukur dengan ketelitian yang paling tinggi adalah mikrometer sekrup

(11)

Mengukur diameter kelereng dengan pengukuran berulang

II. Tujuan Percobaan : menganalisis variabel apa saja yang mempengaruhi pengukuran suatu benda

III. Tinjauan Pustaka

PENGUKURAN BERULANG A. Definisi pengukuran

Pengukuran adalah membandingkan suatu besaran dengan besaran standar. B. Definisi pengukuran berulang

Pengukuran berulang adalah pengukuran yang dilakukan secara berulang atau berkali-kali pada satu variable, dan memperoleh hasil yang berbeda-beda dalam setiap

pengulangan pengukurannya.

Pengukuran berulang kita lakukan karena untuk sekali pengukuran , hasil ukurnya belum dapat ditentukan karena setiap pengulangan pengukuran memperoleh hasil yang berbeda. Hal ini disebabkan karena sumber ralat yang mempengaruhi dalam pengukuran,sangat banyak dan itu tidak dapat diabaikan. Sehingga harus dilakukan pengukuran secara berulang.

Sedangkan sumber-sumber ralat yang mungkin berpengaruh dalam melakukan pengukuran, antara lain:

v sumber ralat subyek (pengamat atau pelaku pengukuran) Yang termasuk sumber ralat subyek antara lain:

Þ pemakaian alat dengan cara yang salah Þ keterbatasan fisik pengamat

Þ efek psikologis

Þ adanya waktu reaksi, dll

v sumber ralat obyek (obyek yang diukur) Yang termasuk sumber ralat obyek antara lain: Þ obyek berubah karena pengaruh alat ukur Þ obyek tidak seuniform yang diperkirakan, dll

v sumber ralat alat (alat yang berkaitan dengan obyek dan alat penunjang, alat ukur )

Yang termasuk sumber ralat alat antara lain: Þ salah pengkalibrasian

Þ mempunyai watak non linier, dll

v sumber ralat metode (model teori, metode pengukuran, teknik pengukuran) Yang termasuk sumber ralat metode antara lain:

Þ model teori terlalu sederhana Þ pembulatan perhitungan

Þ metode percobaan yang kurang tepat Þ teknik pengukuran

v sumber ralat yang lain ( ex: lingkungan )

(12)

¢ Pengukuran Tunggal

· Hanya 1x pengukuran,sudah bisa untuk ditentukan hasil ukurnya. · Jika dilakukan pengulangan, hasil ukurnya tetap sama.

· Sumber ralat yang bekerja hanya dari alat ukur yang digunakan. Nilai X adalah nilai perkiraan terbaik.

· Nilai delta X adalah nilai ralat( nilai perkiraan yg ditentukan oleh praktikan sendiri ).

· Sumber ralat yg selain dari alat ukur, dapat diabaikan.

¢ Pengukuran Berulang

· Belum bisa ditentukan hasil ukurnya hanya dg 1x pengukuran, melainkan harusdilakukan secara berulang.

· Jika dilakukan pengulangan, hasil ukurnya berbeda.

· Nilai X adalah rata-rata nilai perkiraan terbaik dari setiap pengulangan pengukuran. · Nilai delta X adalah nilai ralat yg diperoleh dari nilai perhitungan standar deviasi pengukuran.

1. Menyiapkan seluruh alat dan bahan

2. Mengukur diameter cincin dengan menggunakan jangka sorong dan micrometer sekrup masing-masing 5 kali

3. Mencatat hasil pengukuran

Figur

Tabel Hasil Pengamatan
Tabel Hasil Pengamatan . View in document p.10
Tabel Hasil pengamatan
Tabel Hasil pengamatan . View in document p.12

Referensi

Memperbarui...