LAPORAN FISIKA DASAR PENGUKURAN DASAR PA (2)

(1)

LAPORAN FISIKA DASAR

PENGUKURAN DASAR PADA BENDA PADAT

Disusun oleh :

1. Handri napuri (0661 12 108) 2. Indra Riyanto (0661 12 094) 3. Novi catur utami (0661 12 109)

Tanggal Praktikum : 25 Oktober 2012

Asisten Dosen :

1. Adi putra, S.kom 2. Anggun A. sulis, S.Si 3. Desi Tri Sulastri, S.Si

PROGRAM STUDI FARMASI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PAKUAN

(2)

BAB I

PENDAHULUAN

A. Tujuan Percobaan

1. Mempelajari dan menggunakan alat – alat ukur 2. Menentukan volume dan massa jenis zat padat 3. Menggunakan teori ketidakpastian

B. Dasaar Teori

Terdapat berbagai macam alat ukur untuk menentukan ukuran panjang antara lain mistar, jangka sorong, micro meter sekrup, dll. Alat-alat tersebut disebut alat ukur langsung karena obyek yang diukur akan dibandingkan dengan skala pada alat ukurnya secara langsung.

Alat ukur massa yang umum adalah neraca, sedangkan alat ukur waktu adalah arloji atau stopwatch. Besaran ukuran dapat ditentukan dengan mengukur besaran dasar tersebut, misalnya ukuran luas kertas ditentukan oleh panjang dan lebar kertas. Ukuran volume balok dinyatakan dengan panjang, lebar dan tebalnya

Suatu pengukuran selalu disertai oleh ketidakpastian. Beberapa penyebab ketidakpastian tersebut antara lain adanya Nilai Skala Terkecil (NST), kesalahan kalibrasi, kesalahan titik nol, kesalahan paralaks, fluktuasi parameter pengukuran, dan lingkungan yang saling mempengaruhi serta tingkat keterampilan pengamat yang berbeda-beda. Dengan demikian amat sulit untuk mendapatkan nilai sebenarnya suatu besaran melalui pengukuran. Beberapa panduan bagaimana cara memperoleh hasil pengukuran seteliti mungkin diperlukan dan bagaimana cara melaporkan ketidakpastian yang menyertainya.

Nilai Skala Terkecil

(3)

Alat yang digunakan dalam pengukuran :

a. Jangka Sorong Mempumyai dua rahang dan satu penduga. Rahang dalam digunakan untuk mengukur diameter bagian dalam. Rahang luar digunakan untuk mengukur diameter bagian luar, sedangkan penduga digunakan untuk mengukur kedalaman. Roda penggerak digunakan untuk menggeser-geser rahang agar dapat mendapaktkan hasil pengukuran yang tepat. Pengunci rahang digunakan untuk mengunci setelah besaran yang diukur dapat terukur supaya tidak bergeser-geser.

b. Mikrometer sekrup Hanya dapat digunakan untuk mengukur bagian luar saja. Cara menggunakannya adalah putarkan bagian pemutus halus. Jika sudah pas, ditandai dengan bunyi “klik”, kunci dengan menggunakan pengait. Skala besarnya adalah horizontal, sedangkan skala penghalusnya bagian vertikal terdiri dari 50 skala horizontal sebesar 0,5 mm.

c. Neraca menggunakan prinsip keseimbangan karena bidang kerjanya harus mendatar. Ketelitiannya adalah 0,1gr. Cara pengukuran massa benda dengan neraca adalah:

1. Letakkan benda pada cawan penimbang.

2. Geser beban-beban yang ada pada lengan-lengannya hingga terjadi keseimbangan terhadap angka nol pada ujung paling kanan.

(4)

BAB II

ALAT DAN BAHAN

A. Peralatan yang Digunakan 1. Jangka Sorong

2. Mikrometer Skrup 3. Neraca Teknis 4. Bejana Gelas 5. Thermometer 6. Bangku penumpu

B. Bahan yang Digunakan 1. Balok Besi

2. Silinder Besi 3. Kunci

BAB III

(5)

 Percobaan I (Mencari Volume dan Massa Balok)

Kubus yang diukur adalah balok besi. Teknik yang digunakan adalah dengan mengukur rusuk-rusuk kubus tersebut menggunakan jangka sorong dan milimeter sekrup. Masing-masing pengukuran rusuk tiap kubus diulang 3 kali. Sedangkan untuk pengukuran massa, percobaan yang dilakukan hanya 1 kali.

 Percobaan II (Mencari Volume dan Massa Besi Silinder)

Silinder yang diukur adalah silinder besi. Teknik yang digunakan adalah dengan mengukur tinggi menggunakan jangka sorong dan diameter menggunakan micrometer skrup. Masing-masing pengukuran tinggi dan diameter dilakukan 3 kali. Edangkan pengukuran massa, dilakukan percobaan sebanyak satu kali saja.

 Percobaan III (Mencari Volume dan Massa sebuah kunci)

Kunci yang digunakan adalah sebuah kunci pintu, dapat diprediksikan sebelumnya bahwa kunci terbuat dari bahan campuran tembaga dan timah. Pengukuran volume dilakukan dengan menggunakan bejana gelas dan cairan. Dan untuk mengetahui massa dilakukan dengan menggunakan neraca.

BAB IV

(6)

A. DATA PENGAMATAN

 BALOK BESI

NO P (cm) l (cm) t (cm) V (cm3₎ _{ρ (gr/cm}3₎

1 4.05 2.09 1.045 8.845 6.858

2 4.04 2.08 1.045 8.781 6.908

3 4.04 2.08 1.045 8.781 6.908

X 4.04 2.08 1.045 8.781 6.908

Δx 5.770 X 10-5 _{4.0743 X 10}-5 ₀

 SILINDER BESI

NO D (cm) r (cm) t (cm) V (cm3₎ _{ρ (gr/cm}3₎

1 1.529 0.764 4.01 7.34 8.197

2 1.530 0.765 4.00 7.35 8.186

3 1.530 0.765 4.00 7.35 8.186

X 1.529 0.764 4.00 7.34 8.187

Δx 5.773 X 10-4 _{5.773 X 10}-4 _{4 x 10}-3

 PENGUKURAN DINAMIS

NO. Nama Benda Mu (gr) Ma (gr) V (cm3₎ _{ρ (gr/cm}3₎

1 Kunci 19 16.15 2.85 6.66

B. PERHITUNGAN

1. BALOK BESI

 Percobaan 1 : V = p x l x t

(7)

 Percobaan 2 :

Diketahui ρ literatur = 7.8 gr/cm3

(8)

V = x r2_{x t} Diketahui ρ literatur = 7.8 gr/cm3

(9)

 Volume Kunci V = Mu - Ma = 19 – 16.15 = 2.85 cm3

 Massajenis Kunci ρ = Mu

V

= 19 = 6.66 gr/cm3

2.85 ΔMu = ½ x 0.1

= 0.05 gr

ΔMa = ½ x 10 = 5 gr

 Ketelitian

Diketahui ρ literatur = 7.8 gr/cm3

1 – 7.8 – 6.66 X 100% = 85.38 % 7.8

(10)

PEMBAHASAN

Suatu pengukuran selalu disertai oleh ketidakpastian. Beberapa penyebab ketidakpastian tersebut antara lain adanya Nilai Skala Terkecil (NST), kesalahan kalibrasi, kesalahan titik nol, kesalahan paralaks, fluktuasi parameter pengukuran, dan lingkungan yang saling mempengaruhi serta tingkat keterampilan pengamat yang berbeda-beda. Dengan demikian amat sulit untuk mendapatkan nilai sebenarnya suatu besaran melalui pengukuran. Beberapa panduan bagaimana cara memperoleh hasil pengukuran seteliti mungkin diperlukan dan bagaimana cara melaporkan ketidakpastian yang menyertainya.

Dapat kita lihat pada data percobaan saat kita menghitung tingkat ketelitian pengukuran terhadap benda tersebut. Diperoleh data hasil sebagai berikut :

 KETELITIAN BALOK Diketahui ρ literatur = 7.8 gr/cm3

1 – 7.8 – 6.908 X 100% = 89 % 7.8

 KETELITIAN SILINDER Diketahui ρ literatur = 7.8 gr/cm3

1 – 7.8 – 8.197 X 100% = 94.9 % 7.8

 KETELITIAN KUNCI Diketahui ρ literatur = 7.8 gr/cm3

1 – 7.8 – 6.66 X 100% = 85.38 % 7.8

(11)

massa jenis benda yang kita ukur dengan cara menghitung massa benda dibagi volume benda. Massa benda diperoleh saat kita menimbang dan volume benda kita peroleh dengan mengukur benda tersebut. Dalam pengukuran inilah kita perlu mengukur beberapa kali untuk mendapatkan hasil yang paling mendekati kepada tingkat ketelitian 100%. Seperti contoh pada volume balok dibawah ini :

 Percobaan 1 :

Untuk mencapai tingkat ketelitian yang 100% memiliki kemungkinan kecil, karena keterbatasan keemampuan manusia, maka hanya dapat dicapai yang mendekati 100%. Kita lihat di atas pengukuran dilakukan berkali kali agar memperoleh volume yang memungkinkan untuk mencapai tingkat ketelitian tinggi pada saat kita memasukkan angka angka tersebut kedalam rumus untuk mencari tingkat ketelitian. Tidak terlepas juga dari massa jenis literature yang kita pakai sebagai patokan, kita harus dapat memperkirakan bahan yang kita ukur terbuat dari apa, kemudian gunakan massa jenis literature sesuai benda yang kita ukur.

(12)

Mengukur itu sangat penting untuk dilakukan. Mengukur dapat dikatakan sebagai usaha untuk mendefinisikan karakteristik suatu permasalahan secara kuantitatif. Dan jika dikaitkan dengan proses penelitian atau sekedar pembuktian suatu hipotesis maka pengukuran menjadi jalan untuk mencari data-data yang mendukungnya.

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 besi menghasilkan ketelitian hampir mencapai 100 % atau sebesar 89% dan bahkan besi silinder sebesar 94,9%. Namun pada pengukuran secara langsung pada kunci didapatkan data massa jenis kunci sebesar 6.66 gram/cm3_{dimana masa} jenis kunci kurang dari massa jenis standar untuk besi. Dapat diperkirakan bahwa kunci terbuat dari bahan campuran logam yang memiliki massa jenis kurang dari besi.

(13)

Tugas Akhir

1. Berikan keterangan mengapa tebal benda tidak diukur dengan jangka sorong, melainkan dengan mikrometer skrup?

2. Apakah massa tali tipis dapat diabaikan dalam ketelitian 1 %? 3. Tentukan volume benda-benda padat dengan kedua cara!

4. Dari kedua cara di atas, manakah menurut pengamatan yang paling teliti? 5. Tentukan massa jenis benda-benda padat tersebut?

6. Dari langkah 5, tentukan jenis benda-benda tersebut!

7. Tentukan volume benda-benda tersebut pada suhu o_{C, langkah 6?}

8. Sebutkanlah salah satu cara lain untuk menentukan volume benda padat! Jawab

1. Mikrometer sekrup digunakan untuk mengukur tebal suatu bahan yang tipis, karena ketelitian mikrometer sekrup lebih baik dibandingkan jangka sorong, yaitu 0,01 milimeter. Jika digunakan untuk mengukur tebal benda dengan maksimal 2,5 cm,maka mikrometer sekruplah yang digunakan, sedangkan jangka sorong digunakan untuk mengukur panjang atau lebar suatu bahan dengan ketelitian 0,05 milimeter.

2. Massa tali tipis tidak dapat diabaikan dalam tingkat ketelitian 1%, karena massa tali yang 1% itu mempengaruhi ketelitian pengukuran.

3. Volume benda padat dapat ditentukan dengan 2 cara.

 Cara Statis

(14)

Vkunci = Mudara - Mair

= 19 – 16.15 = 2.85 cm3

3. Cara Statis, karena pengukuran dengan cara ini memiliki perhitungan dan dilakukan dengan alat bantu yang memiliki ketelitian yang signifikan.

5. Massa jenis benda-benda yang diukur.

8. Dicelupkan ke dalam wadah berisi air yang telah dicatat volume awalnya dan volume benda dapat dilihat dari besar perubahan volume air dalam wadah tersebut.

(15)

Buku Penuntun Praktikum Fisika Dasar . Universitas Pakuan. Bogor

Tiper, Paul A. 1991. Fisika Untuk Sains dan Teknik. Erlangga. Jakarta