BAB I
PENDAHULUAN
1.1 TUJUAN PERCOBAAN
1. Mempelajari dan menggunakan alat-alat ukur 2. Menentukan volume dan massa jenis zat padat 3. Menggunakan teori ketidakpastian
1.2 DASAR TEORI
Fisika adalah ilmu yang mempelajari gejala alam seperti gerak, kalor, cahaya, bunyi , listrik, dan magnet. Proses pengamatan gejala alam tersebut bermula dari pengamatan yang dilakukan oleh indera kita. Akan tetapi pengamatan tersebut harus disertai dengan data kuantitatif yang dapat diperoleh dari hasil pengukuran. Pada proses pengukuran, alat ukur merupakan bagian terpenting dari sebuah pengamatan.
Dalam kehidupan sehari-hari tanpa kita sadari sesungguhnya kita tidak pernah luput dari kegiatan pengukuran. Kita membeli minyak goreng, gula, beras, daging, mengukur tinggi badan, menimbang berat, mengukur suhu tubuh merupakan bentuk aktivitas pengukuran. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa pengukuran merupakan bagian dari kehidupan manusia. Melalui hasil pengukuran kita bisa membedakan antara satu dengan yang lainnya. Pengukuran agar memberikan hasil yang baik maka haruslah menggunakan alat ukur yang memenuhi syarat. Suatu alat ukur dikatakan baik bila memenuhi syarat yaitu valid (sahih)dan reliable (dipercaya). Disamping ke dua syarat di atas, ketelitian alat ukur juga harus diperhatikan. Semakin teliti alat ukur yang digunakan, maka semakin baik kualitas alat ukur tersebut.
dimanapun pengukuran itu dilakukan, dan kapanpun pengukuran itu dilaksanakan akan memberikan hasil yang relatif sama .
Alat ukur yang baik haruslah memiliki kriteria sebagai berikut :
· accuracy, adalah kemampuan alat ukur untuk memberikan hasil ukur yang mendekati hasil sebenarnya.
· Presisi, adalah kemampuan alat ukur untuk memberikan hasil yang sama dari pengukuran yang dilakukan berulang-ulang dengan cara yang sama.
· Sensitivitas, adalah tingkat kepekaan alat ukur terhadap perubahan besaraan yang akan diukur. · Kesalahan ( error ), adalah penyimpangan hasil ukur terhadap nilai yang sebenarnya.
Mengukur adalah memainkan peranan penting pada fisika, tetapi hasil pengukuran tidak akan pernah tepatsecara sempurna. Pengukuran dasar merupakan daras utama guna mencari korelasi atau interperensi dan juga untuk membandingkan hasil pengukuran dengan prediksi teoritis.
Mengukur itu sangat penting untuk dilakukan. Mengukur dapat dikatakan sebagai usaha untuk mendefiniskan karateristik suatu permasalahan secara kwantitatif. Dan jika dikaitkan dengan proses penelitian atau sekedar pembuktian sutu hipotesis maka pengukuran menjadi jalan untuk mencari data-data yang mendukungnya.
Dengan pengukuran ini kemudian akan diperoleh data-data numerik yang menunjukan pola-pola tertentu sebagai bentuk karakteristik dari fenomena atau pemasalahan tersebut. Dengan demikian, maka dapat dihasilkan suatu kesimpulan yang bersifat kwalitatif berdasarkan pola-pola yang dihasilkan oleh data-data kwantitatif tersebut.
Besaran dan Satuan
Besaran dalam fisika diartikan sebagai suatu yang dapat diukur, serta memiliki nilai besaran dan satuan. Besaran terbagi 2 yakni besaran pokok dan besaran turunan.
a. besaran pokok
Dimensi suatu besaran adalah cara besaran tersebut tersusun atas besaran-besaran pokoknya. Pada sistem satuan internasional (SI), ada tujuh besaran pokok yang berdimensi, sedangkan dua besaran pokok tambahan tidak berdimensi. Cara penulisan dimensidari suatu besaran dinyatakan dengan lambang huruf tertentu.
- Panjang satuannya meter (m)
- Massa, massa zat merupakan kwantitas yang terkandung dalam suatu zat. Satuan massa adalah kilogram (kg)
Besaran turunan adalah besaran yang didapat dari penggabungan besaran pokok: - Kecepatan, satuannya meter per sekon
Ketepan pengukuran merupakan hal yang sangat penting didalam fisika untuk memperoleh hasil atau data dari suatu pengukuran yang akurat dan dapat di percaya. Suatu pengukuran selalu disertai oleh ketidakpastian.beberapa penyebab ketidakpastian tersebut antara lain adanya nilai skala terkecil (NST), kesalahan kalibrasi, fluktuasi parameter pengukuran dan lingkungan yang saling mempengaruhi serta keterampilan pengamat.
Berikut adalah hal-hal yang harus di perhatikan dalam pengukuran. 1. Nilai Skala Terkecil alat ukur
Pada setiap alat ukur terdapat nilai suatu skala yang tidalk dapat dibagi-bagi, inilah yang disebut dengan nilai skala terkecil (NST)
Pada pengukuran tunggal ketidak pastian umumnya d]igunakan bernilai setengah dari NST. Untuk suatu besaran x, maka ketidakpastian mutlaknya adalah
Dengan hasil pengukurannya dituliskan sebagai
Sedangkan yang dikenal dengan ketidakpastian relatif adalah
Apabila menggunakan ketidakpastian relatif maka hasil pengukuran dilaporkan sebagai 3. Ketidakpastian pada pengukuran berulang menggunakan kesalahan
Pada pengukuran berulang, ketidakpastian dituliskan tidak lagi seperti pada pengukuran tunggal. Kesalahan merupakan salah satu cara untuk menyatakan ketidakpastian pada pengukuran berulang.
4. Angka Berarti
Angka Berarti (AB) menunjukan jumlah digit angka yang akan dilaporkan pada hasil akhir pada pengukuran. Angka berarti berkaitan dengan ketidakpastian relatif (dalam %). Semakin kecil ketidakpastian relatif maka semakin tinggi mutu pengukuran atau semakin tinggi ketelitian hasil pengukuran yang dilakukan
Hubungan antara ketidakpastian dengan angka berarti adalah sebagai berikut 5. Ketidakpastian pada fungsi variabel (perambatan ketidakpastian)
Jika suatu variabel merupakan fungsi, dan variabel lain yang disertai oleh ketidakpastian. Hal ini disebut debagai perambatan ketidakpastian
BAB II
ALAT DAN BAHAN
II.1 Alat
a. Jangka Sorong
Jangka sorong terdiri atas dua bagian, yaitu rahang tetap dan rahang geser. Skala panjang yang terdapat pada rahang tetap merupakan skala utama, sedangkan skala pendek yang terdapat pada rahang geser merupakan skala nonius atau vernier. Nama vernier diambilkan dari nama penemu jangka sorong, yaitu Pierre Vernier, seorang ahli teknik berkebangsaan Prancis. Skala utama pada jangka sorong memiliki skala dalam cm dan mm. Sedangkan skala nonius pada jangka sorong memiliki panjang 9 mm dan di bagi dalam 10 skala, sehingga beda satu skala nonius dengan satu skala pada skala utama adalah 0,1 mm atau 0,01 cm. Jadi, skala terkecil pada jangka sorong adalah 0,1 mm atau 0,01 cm. Jangka sorong tepat digunakan untuk mengukur diameter luar, diameter dalam, kedalaman tabung, dan panjang benda sampai nilai 10 cm.
b. Mikrometer Sekrup
Mikrometer sekrup sering digunakan untuk mengukur tebal bendabenda tipis dan mengukur diameter benda-benda bulat yang kecil seperti tebal kertas dan diameter kawat. Mikrometer sekrup terdiri atas dua bagian, yaitu poros tetap dan poros ulir. Skala panjang yang terdapat pada poros tetap merupakan skala utama, sedangkan skala panjang yang terdapat pada poros ulir merupakan skala nonius. Skala utama mikrometer sekrup mempunyai skala dalam mm,
sedangkan skala noniusnya terbagi dalam 50 bagian. Satu bagian pada skala nonius mempunyai nilai 1/50 × 0,5 mm atau 0,01 mm. Jadi, mikrometer sekrup mempunyai tingkat ketelitian paling tinggi dari kedua alat yang telah disebutkan sebelumnya, yaitu 0,01 mm.
c. Neraca Teknis
adalah neraca tiga lengan dan empat lengan. Pada neraca tiga lengan, lengan paling depan memuat angka satuan dan sepersepuluhan, lengan tengah memuat angka puluhan, dan lengan paling belakang memuat angka ratusan.
d. Bejana Gelas
Bejana gelas digunakan untuk mengukur volume dengan teorema Archimedes
e. Thermometer
Adalah alat untuk mengukur suhu ruangan
f. Barometer
Adalah alat yang digunakan untuk mengetahuui tekanan dalam ruangan.
g. Kalkulator
Digunakan sebagai alat bantu hitung
II.2 Bahan
1. Air
BAB III
METODE PERCOBAAN
Cara Statis :
1. Panjang dan lebar benda padat diukur dengan tempat yang berlainan. Hasil pengukuran dibuat dalam bentuk tabel masing-masing tersendiri.
2. Tebalnya diukur dengan mikrometer skrup seperti No.1.
3. Massa benda padat ditentukan dengan cara menimbang cukup sekali saja. 4. Suhu ruangan dicatat pada awal dan akhir percobaan.
5. Benda padat yang lain diukur dengan harga rata-rata masing-masing penyimpangan.
Cara Dinamis:
1. Massa benda padat ditentukan dengan cara menimbang. 2. Benda yang tergantung pada tali tipis ditimbang sekali lagi.
3. Benda yang tergantung tersebut ditimbang sekali lagi agar seluruhnya terendam dalam air. Air tidak ikut tertimbang dan benda tidak mengenai dasar bejana.
4. Suhu air dalam ruangan dicatat pada awal dan akhir percobaan.
5. Seluruh pengukuran diatas tersebut diulangi untuk benda padat yang lain.
BAB IV
Berdasarkan pengamatan dan percobaan yang telah dilakukan pada hari Jumat, 24 Oktober 2014, maka didapatkan dilaporkan hasilnya sebagai berikut :
Keadaan ruangan P (cm) Hg Temperature (0C) C (%)
∆x 0,00057 0,00057 0,00082 0,023 0
Ketelitian : = [ 1 - | ρ literature – ρ percobaan | x 100% ] ρ literature
= [ 1 - | 7,9 – 7,9 | x 100% ] 7,9
= 100%
Table Pengamatan Kunci
No Benda m ud m air V(cm³) ρ (gr/cm³)
1 Kunci 13,6 gr 11,302 gr 2,298 5,9
2 Balok 37,4 gr 32,950 gr 4,450 8,4
Ketelitian Balok = [ 1 - | ρ literature – ρ percobaan | x 100% ] ρ literature
= [ 1 - | 8,6 – 8,4 | x 100% ] 8,6
= 98%
BAB V
PEMBAHASAN
Berdasarkan Percobaan pertama yang dilakukan pada balok kuningan didapatkan data ukuran Panjang, lebar dan tinggi, serta massa benda.
Sehingga dapat diperhitungkan sebagai berikut :
1. Balok
Volume = p x l x t
Percobaan 1 = 3,02 x 1,51 x 0,995 = 4,33 cm3
Percobaan 2 = 3,03 x 1,52 x 0,972 = 4,45 cm3
Percobaan 3 = 3,035 x 1,525 x 0,996 = 4,44 cm3
Massa Jenis = massa / volume
Percobaan 1 = 8,63 (gr/cm³) Percobaan 2 = 8,40 (gr/cm³) Percobaan 3 = 8,42 (gr/cm³)
Dari hasil perhitungan didapatkan rata-rata 8,48 (gr/cm³)
Sehingga nilai ketelitian dapat diperhitungkan dengan menggunakan rumus sebagai berikut : Ketelitian = [ 1 - | ρ literature – ρ percobaan | x 100% ]
ρ literature = [ 1 - | 8,6 – 8,5 | x 100% ]
8,6 = 99%
Percobaan dan perhitungan mendekati kepada data standar massa jenis kuningan yaitu sebesar
99%
Berdasarkan Percobaan kedua yang dilakukan pada besi silinder didapatkan data ukuran Panjang, diameter, serta massa benda.
Diketahui, Tabel Perhitungan dan massa benda adalah 61,7 gram
Volume = π.r².t
Percobaan 1 = 3,14 x (0,786)2 x4,03
= 7,81 cm3
Percobaan 2 = 3,14 x (0,785)2 x4,05
= 7,85 cm3
Percobaan 3 = 3,14 x (0,786)2 x4,06
= 7,9 cm3
Massa Jenis = massa/volume
Percobaan 1 = 7,9 (gr/cm³) Percobaan 2 = 7,9 (gr/cm³) Percobaan 3 = 7,9 (gr/cm³)
Dari hasil perhitungan didapatkan rata-rata 7,9 g/cm3
Sehingga nilai ketelitian dapat diperhitungkan dengan menggunakan rumus sebagai berikut : Ketelitian : = [ 1 - | ρ literature – ρ percobaan | x 100% ]
ρ literature = [ 1 - | 7,9 – 7,9 | x 100% ]
7,9 = 100%
3. Cara Dinamis (Kunci dan Balok)
Berdasarkan Percobaan ketiga yang dilakukan pada sebuah kunci didapatkan data ukuran volume, massa udara dan massa air.
Sehingga dapat diperhitungkan sebagai berikut :
Ketelitian Balok = [ 1 - | ρ literature – ρ percobaan | x 100% ] ρ literature
= [ 1 - | 8,6 – 8,4 | x 100% ] 8,6
= 98%
Massa Jenis Kunci Tidak Sebanding dengan Massa Jenis benda seperti Besi Kuningan 8,6 dan Besi 7.8
Hal ini disebabkan karena kunci terbuat dari bahan campuran.
BAB VI
KESIMPULAN
Pengukuran harus dilakukan dengan kecermatan yang tinggi dan dilakukan dengan alat yang sesuai agar hasil pengukuran meminimalisirkan kesalahan.
Hasil Pengukuran harus dituangkan dalam bentuk tabel dengan baik agar tidak perlu dilakukan pengukuran ulang yang mengaibatkan lamanya proses perhitungan data kembali.
Percobaan pada balok kuningan menghasilkan ketelitian sebesar 99% dan bahkan besi silinder sebesar 100%. Namun pada pengukuran secara langsung pada kunci didapatkan data sebesar 5,9 gram/cm3 dan pengukuran pada balok didapatkan data sebesar 8,4 gram/cm3 .
DAFTAR PUSTAKA
http://fauziarahma38.wordpress.com/2013/10/25/58/http://asiiahw.blogspot.com/2013/11/laporan-praktikum-fisika-dasar-1.html
