PENGUKURAN DASAR LAPORAN PRAKTIKUM
MATA KULIAH PRAKTIKUM FISIKA DASAR
Oleh :
Nama/NIM : Ahmad Riyyan Falih/211910301053 Jurusan : Teknik Sipil
Kelompok : II A
Hari/Shift : Kamis/09.40-12.20
Asisten : Fatur Rohman Ardiansyah
LABORATORIUM FISIKA DASAR JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS JEMBER
2025
1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Fisika merupakan ilmu dasar yang mempelajari sifat dan interaksi materi serta energi dalam ruang dan waktu. Pemahaman terhadap konsep-konsep fisika sangat penting karena menjadi dasar bagi perkembangan teknologi dan ilmu pengetahuan lainnya. Untuk memperdalam pemahaman tersebut, kegiatan praktikum menjadi komponen penting dalam proses pembelajaran. Praktikum memungkinkan mahasiswa untuk mengamati fenomena fisika secara langsung, serta menghubungkan teori yang dipelajari di kelas dengan kenyataan empiris (Young & Freedman, 2019).
Dalam praktikum Fisika Dasar, mahasiswa dilatih untuk melakukan pengukuran, menganalisis data, dan menarik kesimpulan secara sistematis. Hal ini tidak hanya memperkuat pemahaman konsep-konsep fisika, tetapi juga melatih keterampilan berpikir kritis dan ilmiah. Melalui eksperimen seperti pengukuran gerak, penerapan hukum Newton, atau percobaan kelistrikan, mahasiswa belajar mengenai pentingnya ketelitian, keakuratan data, serta cara kerja metode ilmiah dalam praktik nyata (Serway & Jewett, 2018). Kegiatan ini juga menjadi sarana untuk memahami bagaimana teori-teori fisika diterapkan dalam kehidupan sehari-hari.
Selain itu, praktikum fisika berperan dalam membangun sikap ilmiah, seperti objektivitas, rasa ingin tahu, dan tanggung jawab ilmiah. Melalui dokumentasi hasil praktikum dalam bentuk laporan, mahasiswa diajak untuk mengekspresikan hasil pengamatan dan analisis secara terstruktur dan logis.
Dengan demikian, praktikum tidak hanya menjadi pelengkap pembelajaran teoritis, tetapi juga menjadi fondasi dalam pengembangan kompetensi ilmiah dan profesional mahasiswa (Giambattista, Richardson, & Richardson, 2017).
1.2 Rumusan Masalah
Rumusan masalah yang didapatkan dalam penelitian ini adalah:
1. Bagaimana perbandingan ketidakpastian pengukuran langsung menggunakan nilai skala terkecil (nst) dengan standar deviasi?
2. Bagaimana perbandingan ketidakpastian pengukuran tidak langsung menggunakan nilai skala terkecil (nst) dengan standar deviasi?
3. Bagaimana perbandingan ketidakpastian pengukuran langsung dan tidak langsung menggunakan nilai skala terkecil (nst)?
4. Bagaimana perbandingan ketidakpastian pengukuran langsung dan tidak langsung menggunakan standar deviasi?
1.3 Tujuan Praktikum
Tujuan penelitian mengacu pada rumusan masalah. Tujuan penelitian adalah sebagai berikut:
1. Menilai perbedaan akurasi dan konsistensi antara pengukuran langsung berdasarkan nilai skala terkecil (NST) dan pengukuran yang
menggunakan standar deviasi sebagai tolok ukur ketidakpastian.
2. Membandingkan ketidakpastian pengukuran tidak langsung menggunakan nilai skala terkecil (nst) dengan ketidakpastian yang dihitung berdasarkan standar deviasi untuk memahami pengaruh metode pengukuran tidak langsung terhadap ketepatan hasil.
3. Mengkaji sejauh mana jenis pengukuran—langsung dan tidak
langsung—mempengaruhi ketidakpastian, dengan menggunakan nilai skala terkecil (NST) sebagai dasar evaluasi.
4. Menganalisis metode pengukuran langsung dan tidak langsung melalui pendekatan standar deviasi untuk mengidentifikasi mana yang lebih tepat dalam merepresentasikan ketidakpastian.
1.4 Manfaat Praktikum
Praktikum pengukuran dasar ini memberikan manfaat karena dapat membantu dalam memilih metode pengukuran langsung yang paling akurat antara NST dan standar deviasi. Pertama, hal ini memudahkan dalam menentukan pendekatan yang paling tepat. Kedua, dengan memahami teknik yang lebih presisi antara NST dan standar deviasi, penelitian ini mempermudah proses pengambilan data secara tidak langsung. Ketiga, penelitian ini juga membandingkan hasil dari pengukuran langsung dan tidak langsung guna memberikan wawasan tentang keunggulan NST dalam berbagai jenis pengukuran. Terakhir, penelitian ini turut memungkinkan evaluasi terhadap keandalan standar deviasi dalam kedua metode pengukuran tersebut.
2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengukuran
Pengukuran merupakan proses menetapkan nilai numerik pada suatu besaran atau karakteristik dengan membandingkan terhadap satuan standar melalui prosedur sistematis dan terkontrol (Taylor, 1997). Dalam konteks ilmiah, pengukuran menjadi Langkah penting untuk memperoleh data kuantitatif yang dapat digunakan dalam pungujian teori atau validasi hipotesis (Franenkel $ Wallen, 2009). Dalam praktiknya, proses pengukuran sangat dipengaruhi oleh kondisi alat ukur dan kemampuan pengamat. Oleh karena itu, pemilihan alat ukur dan prosedur yang benar menjadi kunci keberhasilan dalam pengumpulan data eksperimen.
2.2 Alat Ukur
Alat ukur adalah perangkat atau instrumen yang digunakan untuk mengukur besaran fisik tertentu, seperti panjang, massa, waktu, suhu, tekanan, arus listrik, dan sebagainya. Tujuan dari penggunaan alat ukur adalah untuk mendapatkan nilai yang akurat dan presisi dari suatu besaran sehingga bisa digunakan dalam perhitungan, pengamatan, atau eksperimen. Alat ukur bisa bersifat analog (manual) atau digital, tergantung pada teknologi dan cara pembacaannya.
2.1.1 Mikrometer
Mikrometer merupakan alat ukur presisi yang digunakan untuk mengukur benda berukuran sangat kecil, seperti ketebalan kawat, dengan tingkat ketelitian mencapai 0,01 mm. Dalam penggunaannya, objek diletakkan di antara anvil dan spindle, kemudian dilakukan pembacaan hasil pengukuran melalui skala utama dan skala putar. Skala utama terdapat pada bagian lengan mikrometer, sementara skala nonius berada di bagian yang dapat diputar. Alat ini sangat ideal untuk pengukuran yang memerlukan akurasi tinggi, terutama di bidang teknik dan industri manufaktur. Salah satu kesalahan yang sering terjadi saat menggunakan mikrometer adalah memberikan tekanan berlebihan pada objek, yang dapat menyebabkan hasil pengukuran menjadi tidak akurat.
2.1.2 Jangka Sorong
Jangka sorong merupakan alat ukur dengan tingkat ketelitian tinggi yang digunakan untuk mengukur dimensi suatu benda, seperti panjang, diameter luar dan dalam, serta kedalamannya. Alat ini terdiri dari dua komponen utama, yaitu rahang tetap dan rahang geser, serta dilengkapi dengan dua jenis skala pengukuran: skala utama dan skala nonius (vernier). Tingkat ketelitian jangka sorong umumnya mencapai 0,05 mm atau bahkan 0,02 mm, tergantung pada jenisnya. Dalam penggunaannya, objek yang akan diukur diletakkan dan dijepit di antara rahang, sesuai dengan jenis pengukuran yang dilakukan—baik itu pengukuran bagian luar, dalam, maupun kedalaman. Hasil pengukuran diperoleh dengan membaca skala utama tepat di sebelah kiri angka nol pada skala nonius, kemudian ditambah dengan angka pada skala nonius yang sejajar sempurna dengan garis pada skala utama. Gabungan dari kedua pembacaan tersebut menghasilkan nilai akhir dari pengukuran.
2.1.3 Amperemeter
Amperemeter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur besar arus listrik dan harus dihubungkan secara seri dalam suatu rangkaian. Hasil
pengukuran arus ditampilkan melalui jarum penunjuk atau layar digital, dengan satuan ampere (A). Jika alat ini dipasang secara paralel, dapat terjadi kerusakan karena pemasangan tersebut tidak sesuai dengan prinsip kerjanya. Amperemeter sangat berperan penting dalam analisis rangkaian listrik, baik dalam kegiatan laboratorium maupun di perangkat elektronik sehari-hari. Untuk memastikan pengukuran yang akurat, amperemeter dirancang dengan hambatan internal yang sangat rendah, sehingga tidak memengaruhi arus yang sedang diukur.
Agar memperoleh hasil yang lebih tepat, disarankan menggunakan amperemeter digital dengan tingkat akurasi tinggi.
2.1.4 Voltmeter
Voltmeter adalah alat yang digunakan untuk mengukur beda potensial listrik (tegangan) dan harus dipasang secara paralel dengan komponen yang ingin diukur. Nilai tegangan akan ditampilkan melalui layar digital atau ditunjukkan oleh jarum pada skala analog. Untuk mencegah gangguan terhadap arus dalam rangkaian, voltmeter dirancang dengan hambatan internal yang sangat tinggi. Jika voltmeter dipasang secara seri, alat ini justru akan menghambat aliran arus dan menghasilkan pengukuran yang tidak akurat.
Voltmeter banyak dimanfaatkan dalam pengujian baterai, adaptor, serta berbagai komponen elektronik lainnya. Terdapat berbagai variasi voltmeter, seperti tipe analog, digital, maupun multimeter yang menggabungkan fungsi pengukuran lain dalam satu alat.
2.1.5 Stop Watch
Stopwatch merupakan alat yang digunakan untuk mengukur durasi waktu dengan tingkat ketelitian hingga sebagian kecil dari satu detik.
Pengoperasiannya cukup sederhana, yaitu dengan menekan tombol start untuk memulai dan tombol stop saat pengamatan berakhir. Beberapa model stopwatch juga dilengkapi dengan fitur split time dan reset otomatis. Alat ini sangat bermanfaat dalam percobaan yang berkaitan dengan variabel waktu, seperti dalam studi gerak benda. Ketepatan pengukuran sangat bergantung pada kecepatan respons pengguna dalam menekan tombol. Stopwatch tersedia dalam versi digital maupun analog, tergantung pada kebutuhan eksperimen.
2.1.6 Mistar
Mistar atau penggaris adalah alat ukur panjang yang sederhana dengan tingkat ketelitian mencapai 0,1 cm. Untuk menggunakannya, mistar harus diletakkan sejajar dengan objek yang akan diukur, lalu nilai skala dibaca pada
ujung akhir objek tersebut. Agar hasil pengukuran akurat, pembacaan skala harus dilakukan dari sudut pandang tegak lurus guna menghindari kesalahan paralaks. Umumnya, mistar digunakan untuk mengukur objek berukuran cukup besar dan berbentuk lurus. Meski tingkat ketelitiannya lebih rendah dibandingkan alat ukur lainnya, mistar tetap menjadi alat yang praktis dan mudah digunakan, terutama untuk pengukuran awal.
2.1.7 Neraca
Neraca berfungsi sebagai alat untuk mengukur massa suatu objek.
Terdapat dua tipe utama neraca, yaitu neraca digital dan neraca analog (berlengan). Pada neraca digital, pengguna cukup meletakkan benda di atas piring timbang dan membaca hasilnya pada layar, sedangkan neraca analog memerlukan penyesuaian beban geser hingga lengan mencapai posisi seimbang. Neraca digital menawarkan kemudahan dan kecepatan dalam penggunaan, meskipun memerlukan kalibrasi secara rutin agar hasil tetap akurat. Sebaliknya, neraca analog menuntut ketelitian serta keterampilan dalam membaca skala. Alat ini banyak digunakan di berbagai sektor, mulai dari laboratorium hingga industri pangan dan farmasi.
2.1.8 Termometer
Termometer digunakan untuk mengukur suhu. Termometer raksa atau alkohol bekerja berdasarkan pemuaian zat cair akibat perubahan suhu, sementara termometer digital menggunakan sensor elektronik yang langsung menunjukkan nilai suhu. Satuan suhu yang digunakan bisa berupa Celcius, Fahrenheit, atau Kelvin. Termometer sangat penting dalam bidang kesehatan, industri, dan sains. Keakuratan termometer sangat bergantung pada jenis sensor dan kalibrasi alat. Dalam eksperimen fisika, termometer sering digunakan untuk memantau perubahan suhu akibat proses kalor atau reaksi
.
2.2 Metode NST
Metode Nilai Satuan Terkecil (NST) merupakan cara yang sederhana untuk menentukan ketidakpastian atau ralat dalam suatu hasil pengukuran. Dalam metode ini, ralat ditetapkan sebesar nilai terkecil yang dapat dibaca dari alat ukur yang digunakan. Sebagai contoh, jika alat yang digunakan adalah mistar dengan skala terkecil 0,1 cm, maka ralat yang diasumsikan adalah ±0,1 cm.
Rumus umum untuk ralat absolut pada metode NST adalah:
Metode ini umumnya diterapkan dalam pengukuran langsung karena cepat dan praktis, serta tidak memerlukan analisis statistik. Namun, kelemahannya adalah tidak dapat menunjukkan variasi data jika dilakukan pengukuran berulang. Oleh
karena itu, dalam kasus pengukuran berulang, metode statistik seperti perhitungan standar deviasi lebih sesuai digunakan.
2.3 Metode Standar Deviasi
Pengamatan dilakukan sebanyak n kali terhadap besaran x, sehingga diperoleh data berupa x₁, x₂, x₃, ..., xₙ. Standar deviasi merupakan ukuran statistik yang digunakan untuk menggambarkan tingkat penyebaran data dalam suatu sampel, serta menunjukkan seberapa dekat masing-masing nilai terhadap nilai rata-rata (mean) sampel tersebut. Jika standar deviasi suatu kumpulan data bernilai nol, hal ini menandakan bahwa seluruh nilai dalam himpunan tersebut identik atau tidak memiliki variasi.
2.4 Study Litelatur
Pengukuran dalam fisika adalah proses membandingkan suatu besaran fisik dengan satuan standar untuk mendapatkan nilai kuantitatif. Pengukuran menjadi fondasi utama dalam ilmu fisika karena memungkinkan perumusan hukum-hukum fisika secara matematis dan objektif (Taylor, 1997). Tanpa pengukuran yang tepat, data yang diperoleh akan bersifat subjektif dan tidak dapat diverifikasi.
3 METODE EKSPERIMEN 3.1 Desain Eksperimen
Peralatan dan bahan yang digunakan dalam praktikum “Pengukuran Dasar”
meliputi:
1. Jangka sorong – digunakan untuk mengukur dimensi seperti panjang, lebar, tinggi, diameter luar dan dalam, serta kedalaman suatu objek.
2. Mikrometer sekrup – berfungsi untuk mengukur panjang, ketebalan, atau diameter luar benda yang berukuran kecil.
3. Mistar – digunakan dalam pengukuran panjang.
4. Amperemeter – alat untuk mengetahui besar arus listrik yang mengalir dalam rangkaian tertutup antara sumber tegangan dan beban.
5. Voltmeter – digunakan untuk mengukur besar tegangan listrik pada suatu beban yang dialiri arus.
6. Stopwatch – alat pengukur durasi waktu.
7. Neraca – digunakan untuk menentukan massa suatu benda.
8. Termometer – alat yang digunakan untuk mengukur suhu.
9. Bola besi kecil – digunakan sebagai objek yang akan diukur dimensinya dengan mistar dan massa dengan neraca.
10. Balok kayu – bahan uji yang diukur menggunakan mistar untuk dimensi dan neraca untuk massa.
3.2 Variabel Eksperimen Variabel eksperimen terdiri dari : a. Variabel Bebas
b. Variabel Terikat c. Variabel Kontrol
3.3 Prosedur Eksperimen
Langkah kerja praktikum dasar antara lain :
3.3.1. Menentukan Nilai Skala Terkecil (NST) dan Kesalahan Titik Nol
1. Ambil jangka sorong, identifikasi nilai skala terkecilnya, dan catat jika skala tidak menunjuk angka nol saat belum digunakan.
2. Ambil mikrometer, tentukan nilai skala terkecilnya, dan perhatikan apakah jarum tidak berada di titik nol saat belum dipakai.
3. Ambil voltmeter, periksa skala terkecilnya, dan amati apakah jarum menunjukkan nol saat belum dialiri tegangan.
4. Ambil termometer dan tentukan nilai skala terkecilnya.
5. Ambil neraca pegas, tentukan skala terkecil, dan catat jika skala tidak menunjukkan nol saat tidak dibebani.
6. Ambil stopwatch dan pastikan nilai skala terkecilnya.
7. Tentukan nilai skala terkecil pada mistar atau penggaris.
8. Ambil neraca atau timbangan dan tentukan nilai skala terkecilnya.
3.3.2. Pengukuran Langsung dengan Skala Terkecil 1. Setiap alat digunakan hanya satu kali untuk mengukur.
2. Gunakan jangka sorong untuk mengukur diameter luar cincin.
3. Gunakan mikrometer untuk mengukur diameter bola besi kecil.
4. Gunakan voltmeter untuk mengukur tegangan yang timbul.
5. Beri beban pada neraca dan catat hasil pengukurannya.
6. Gunakan mistar untuk mengukur dimensi panjang, lebar, dan tinggi balok.
7. Gunakan stopwatch untuk mengukur waktu tempuh berjalan dari titik A ke B sejauh 2 meter.
3.3.3. Pengukuran Langsung dengan Standar Deviasi 1. Setiap pengukuran dilakukan sebanyak tiga kali.
2. Gunakan jangka sorong untuk mengukur diameter luar cincin.
3. Gunakan mikrometer untuk mengukur diameter bola besi kecil.
4. Gunakan voltmeter untuk mengukur tegangan.
5. Timbang beban pada neraca dan catat hasilnya.
6. Ukur dimensi balok (panjang, lebar, tinggi) menggunakan mistar.
7. Hitung waktu berjalan dari titik A ke B sejauh 2 meter menggunakan stopwatch.
3.3.4. Pengukuran Tidak Langsung dengan Skala Terkecil 1. Setiap pengukuran dilakukan satu kali.
2. Ulangi pengukuran massa balok seperti pada poin 3.3.2 nomor 5.
3. Ulangi pengukuran waktu dari poin 3.3.2 nomor 6 dengan jarak 2,5 m, 3 m, dan 3,5 m, lalu catat waktunya masing-masing.
3.3.5. Pengukuran Tidak Langsung dengan Standar Deviasi
1. Lakukan seluruh langkah pada poin 3.3.4 sebanyak tiga kali untuk masing- masing pengukuran.
3.3.6. Pengukuran Tidak Langsung dengan Skala Terkecil dan Standar Deviasi 1. Ulangi langkah pada poin 3.3.3 nomor 5 untuk mengukur dimensi balok
dengan metode standar deviasi, dan timbang massanya menggunakan skala terkecil.
2. Ulangi langkah pada poin 3.3.4 nomor 2, lakukan pengukuran jarak dengan skala terkecil dan hitung waktunya menggunakan standar deviasi.
3.4 Metode Analisis Data 3.1.1. Tabel
Tabel 3.1 Menentukan Nilai Skala Terkecil (nst) dan Kesalahan Titik Nol
Jenis Alat nst Kesalahan Titik Nol
Jangka Sorong Mikrometer Amperemeter Voltmeter Termometer Neraca Pegas Stopwatch Mistar
Neraca Lengan
Tabel 3.2 Pengukuran Langsung dengan Menggunakan Nilai Skala Terkecil No
. Alat Ukur Objek Hasil
Pengukura n
X ∆ X
I (%
)
K (%
)
A P
1 Jangk a Soron g
Cincin
2 Mikrometer Bola Pejal 3 Voltmeter
Tegangan Listrik 4 Amperemeter Arus Listrik 5 Neraca Balok Kayu 6 Stopwatch Sejauh 2 Meter 7 Mistar Balok Kayu
8 Termometer Suhu Ruang
Tabel 3.3 Pengukuran Langsung dengan Menggunakan Standar Deviasi
No. Alat
Ukur
Objek P1 P2 P3 ∆x I (%) K (%) AP
1 Jangka Sorong Cincin
2 Mikro
meter
Bola Pejal
3 Ampe
reter
Arus Listrik
4 Voltm
eter Arus Listrik
5 Nerac
a
6 Stopw
atch Sejauh 2 Meter Mistar
7 Balok Kayu
Tabel 3.4 Pengukuran Tidak Langsung dengan Menggunakan Nilai Skala Terkecil
No. Objek Besaran X ∆X I (%) K (%) AP
1
Balok
p = 0 cm
m = 0 gr l = 0 cm
t = 0 cm 2
Perjalanan
S1 = 0 cm t = 0 s S2 = 0 cm t = 0 s S3 = 0 cm t = 0 s
Tabel 3.5 Pengukuran Tidak Langsung Dengan Menggunakan Standar Deviasi (Massa
Jenis Balok)
Percobaan P I t m V
(cm^3) ρ (gr/cm^3) ∆ρ I (%) K (%) AP P1
P2 P3
Tabel 3.6 Pengukuran Tidak Langsung Dengan Menggunakan Standar Deviasi
(Kecepatan Perjalanan)
Jarak (m)
Waktu
v (m/s) ∆v I (%) K (%) AP
P1 P2 P3
2.5 m 3 m 3.5 m
Tabel 3.7 Pengukuran Tidak Langsung dengan Menggunakan Nilai Skala Terkecil dan
Standar Deviasi (Massa Jenis Balok)
Percobaan P I t m V
(cm^3) ρ (gr/cm^3) ∆ρ I (%) K (%) AP P1
P2 P3
Tabel 3.8 Pengukuran Tidak Langsung dengan Menggunakan Nilai Skala Terkecil dan
Standar Deviasi (Kecepatan Perjalanan)
Jarak (m)
Waktu
v (m/s) ∆v I (%) K (%) AP
P1 P2 P3
2.5 m 3 m 3.5 m
4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil
Tabel 4.1 Menentukan Nilai Skala Terkecil (nst) dan Kesalahan Titik Nol
Jenis Alat nst Kesalahan Titik Nol
Jangka Sorong 0.05 mm 0 mm
Mikrometer 0.01 mm 0 mm
Amperemeter 2 A 0 A
Voltmeter 2 V 0 V
Termometer 1 °F 0 °F
Neraca Pegas - -
Stopwatch 0.01 s 0 s
Mistar 0.2 cm 0 cm
Neraca Lengan 0.01 gr 0 gr
Tabel 4.2 Pengukuran Langsung dengan Menggunakan Nilai Skala Terkecil
No Alat Ukur Objek Hasil
Pengukuran X ∆X I (%) K (%) AP x ± Δx
1 Jangka
Sorong Cincin
Dalam = 2.45 cm
2.45 cm
0.0025
cm 0.10% 99.90
% 4 (2.45 ±
0.0025) cm Luar = 2.6 cm 2.6 cm 0.0025
cm 0.10% 99.90
% 4 (2.6 ± 0.0025) cm 2 Mikrome
ter Bola Pejal d = 7.78 mm 7.78 mm
0.005
mm 0.06% 99.94
% 4 (7.78 ± 0.005) mm 3 Voltmete
r
Tegangan
Listrik 6.2 V (10 V) 6.2 V 1 V 16.13
%
83.87
% 2 (6.2 ± 1) V
4 Ampere
meter Arus Listrik 1.7 A 1.7 A 1 A 58.82
%
41.18
% 1 (1.7 ± 1) A 5 Neraca Balok Kayu 85.5 gr 85.5 gr 0.005 gr 0.01% 99.99
% 5 (85.5 ± 0.005) gr 6 Stopwatc
h
Sejauh 2
Meter 2.34 s 2.34 s 0.005 s 0.21% 99.79
% 4 (2.34 ± 0.005) s 7 Mistar Balok Kayu p = 15.4 cm 15.4
cm 0.1 cm 0.65% 99.35
% 3 (15.4 ± 0.1) cm l = 8 cm 8 cm 0.1 cm 1.25% 98.75
% 3 (8 ± 0.1) cm t = 2.3 cm 2.3 cm 0.1 cm 4.35% 95.65
% 2 (2.3 ± 0.1) cm 8 Termome
ter Suhu Ruang 27 °c 80.6 °F 0.5 °F 1.85% 98.15
% 3 (27 ± 0.5) °F
Tabel 4.3 Pengukuran Langsung dengan Menggunakan Standar Deviasi
No Alat
Ukur Objek P1 P2 P3 x̄ ∆x I
(%) K (%) A
P x ± Δx
1 Jangka
Sorong Cincin
Dalam = 2.5 cm
Dalam = 2.55 cm
Dalam =
2.5 cm 2.52 0.
03 1.1 5%
98.85
% 3 (2.52 ±
0.03) cm Luar =
2.55 cm
Luar = 2.6 cm
Luar =
2.65 cm 2.60 0.
05 1.9 2%
98.08
% 3 (2.6 ±
0.05) cm 2 Mikrom
eter Bola Pejal d = 7.76 mm
d = 7.745 mm
d = 7.75 mm
7.75 17
0.
01 0.1 0%
99.90
% 4 (7.75 ±
0.01) mm 3 Ampere
ter
Arus
Listrik 0.04 A 0.04 A 0.04 A 0.04 0.
00 0.0 0%
100.0
0% 0 (0.04 ± 0) A 4 Voltmet
er
Arus
Listrik 0.06 V 0.06 V 0.06 V 0.06 0.
00 0.0 0%
100.0
0% 0 (0.06 ± 0) V 5 Neraca
6 Stopwa tch
Sejauh 2
Meter 3.32 s 3.78 s 3.16 s 3.42 0.
32 9.4 1%
90.59
% 2 (3.42 ±
0.32) s
7 Mistar Balok Kayu
p = 15.4 cm
p = 15.4 cm
p = 15.4 cm
15.4 0
0.
00 0.0 0%
100.0
0% 0 (15.4 ± 0) cm l = 8 cm l = 8 cm l = 8 cm 8.00 0.
00 0.0 0%
100.0
0% 0 (8 ± 0) cm t = 2.3 cm t = 2.3 cm t = 2.3 cm 2.30 0.
00 0.0 0%
100.0
0% 0 (2.3 ± 0) cm
Tabel 4.4 Pengukuran Tidak Langsung dengan Menggunakan Nilai Skala Terkecil
No Objek Besaran X ∆X I (%) K (%) AP x ± Δx
1
Balok
p = 15.4
cm m = 85.4 gr
ρ = 0.298
gr/cm^3 0.001 0.32% 99.68
% 3 (0.298 ± 0.001) gr/cm^3 l = 8.1 cm
t = 2.3 cm 2
Perjal anan
S1 = 2.5 cm
t = 3.025 s
v1 = 0.826 cm/s
0.003 0
0.365
%
99.635
% 3 (0.826 ± 0.003) cm/s S2 = 3 cm t = 4.56 s v2 = 0.658
cm/s
0.001 8
0.276
%
99.724
% 4 (0.658 ± 0.002) cm/s S3 = 3.5
cm t = 5.19 s v3 = 0.674 cm/s
0.001 6
0.239
%
99.761
% 4 (0.674 ± 0.002) cm/s
Tabel 4.5 Pengukuran Tidak Langsung Dengan Menggunakan Standar Deviasi (MassaJenis Balok)
Percob
aan P I t m
V (cm
^3)
∆V ρ (gr/cm^
3)
∆ρ I (%)
K (%)
A
P ρ ± Δρ P1 15.3
cm 8 cm
2.3 cm
85.5 gr
281.
52 12.8
68 0.3037 0.00 02
0.0 7%
99.9
3% 4 (0.3037 ± 0.0002) gr/cm^3 P2 15.5
cm 8 cm
2.4 cm
85.5 gr
297.
60 13.0
88 0.2873 0.00 02
0.0 7%
99.9
3% 4 (0.2873 ± 0.0002) gr/cm^3 P3 15.4
cm 8.1 cm
2.5 cm
85.5 gr
311.
85 13.2
11 0.2742 0.00 02
0.0 6%
99.9
4% 4 (0.2742 ± 0.0002) gr/cm^3
Tabel 4.6 Pengukuran Tidak Langsung Dengan Menggunakan Standar Deviasi (Kecepatan Perjalanan)
Jarak (m)
Waktu
v (m/s) ∆v I (%) K (%) AP v ± Δv
P1 P2 P3
2.5 m 3.53 s 3.21 s 3.43 s 0.737 0.016 2.20% 97.80% 3 (0.737 ± 0.016) m/s 3 m 4.34 s 4.22 s 4.28 s 0.701 0.012 1.73% 98.27% 3 (0.701 ± 0.012) m/s 3.5 m 4.41 s 5.03 s 5.28 s 0.713 0.011 1.50% 98.50% 3 (0.713 ± 0.011) m/s
Tabel 4.7 Pengukuran Tidak Langsung dengan Menggunakan Nilai Skala Terkecil danStandar Deviasi (Massa Jenis Balok)
Percob
aan P I t m V
(cm^3) ∆V ρ (gr/cm^
3)
∆ρ I (%)
K (%)
A
P ρ ± Δρ P1 15.4
cm 7.9 cm
2.2 cm
85.5 gr
267.65 2 cm
12.7
48 0.319 0.0 15
4.7 6%
95.2
4% 2 (0.319 ± 0.015) gr/cm^3 P2 15.5
cm 8 cm
2.3 cm
85.5 gr
285.2 cm
13.0
33 0.300 0.0 14
4.5 7%
95.4
3% 2 (0.3 ± 0.014) gr/cm^3 P3 15.4
cm 8 cm
2.3 cm
85.5 gr
283.36 cm
12.9
50 0.302 0.0 14
4.5 7%
95.4
3% 2 (0.302 ± 0.014) gr/cm^3
Tabel 4.8 Pengukuran Tidak Langsung dengan Menggunakan Nilai Skala Terkecil danStandar Deviasi (Kecepatan Perjalanan)
Jarak (m)
Waktu
v (m/s) ∆v I (%) K (%) AP v ± Δv
P1 P2 P3
2.5 m 3.94 s 3.53 s 3.59 s 0.678 0.014 2.03% 97.97% 3 (0.678 ± 0.014) m/s 3 m 4.56 s 4.11 s 4.44 s 0.686 0.012 1.69% 98.31% 3 (0.686 ± 0.012) m/s 3.5 m 5.47 s 5.38 s 4.93 s 0.665 0.009 1.40% 98.60% 3 (0.665 ± 0.009) m/s
4.2 Pembahasan
Praktikum Fisika Dasar dengan topik "Pengukuran Dasar" bertujuan untuk memahami cara melakukan pengukuran secara tepat dan akurat. Dalam
kegiatan ini, mahasiswa dikenalkan dengan berbagai alat ukur dasar yang umum digunakan dalam fisika, seperti jangka sorong, mikrometer sekrup, voltmeter, termometer, neraca Ohaus, stopwatch, dan mistar. Mahasiswa dibimbing untuk mengetahui cara penggunaan alat-alat tersebut serta cara menentukan hasil pengukuran yang benar.
Setiap alat ukur memiliki nilai skala terkecil (NST) dan potensi kesalahan nol. NST ditentukan berdasarkan skala terkecil yang tersedia pada alat ukur, dan untuk memperoleh hasil yang akurat, pengamatan harus dilakukan dengan cermat serta posisi mata sejajar dengan alat ukur. Sementara itu, kesalahan titik nol—merupakan salah satu jenis kesalahan sistematis—
dihitung menggunakan rumus ½ NST.
Pada pengukuran langsung, ketidakpastian atau ralat diambil dari setengah nilai skala terkecil (½ NST). Oleh karena itu, tahap awal pengukuran adalah menentukan NST terlebih dahulu, lalu menghitung ralat dengan rumus tersebut. Hasil akhir pengukuran dinyatakan dalam bentuk nilai yang diukur ditambah atau dikurang dengan nilai ralatnya (nilai ± ralat).
Sementara itu, untuk pengukuran yang dilakukan berulang kali, nilai akhir diambil dari rata-rata tiga kali pengukuran dan disertai dengan deviasi standar sebagai ukuran dari ketidakpastiannya. Deviasi standar ini menunjukkan seberapa presisi pengukuran dilakukan; semakin kecil nilainya, maka semakin mendekati nilai sebenarnya hasil pengukurannya.
Pengukuran tidak langsung dilakukan dengan cara mengukur besaran lain yang secara matematis berhubungan dengan besaran yang dicari. Dalam praktikum ini, metode pengukuran tidak langsung tidak diterapkan pada semua alat ukur, melainkan hanya pada alat tertentu seperti mistar, neraca Ohaus, dan pengukuran jarak, serta dibedakan berdasarkan metode NST dan deviasi standar. Walaupun mengukur besaran yang sama dengan alat yang serupa, hasil dari pengukuran tidak langsung bisa bervariasi. Namun, pengukuran berulang
dalam metode ini cenderung menghasilkan ralat yang lebih kecil dibandingkan pengukuran tunggal.
Jumlah angka penting dalam hasil pengukuran berkaitan erat dengan ralat relatif. Semakin banyak angka penting yang digunakan, semakin kecil nilai ralat relatifnya, yang berarti hasil pengukurannya lebih akurat. Berdasarkan hasil pengamatan, sebagian pengukuran menunjukkan nilai yang konsisten, sementara lainnya kurang akurat karena jumlah angka penting yang lebih sedikit akibat tingginya nilai ralat relatif.
5 PENUTUP 5.1 Kesimpulan
Kesimpulan dari praktikum “Pengukuran Dasar” kali ini antara lain:
1. Nilai skala terkecil (NST) dari suatu alat ukur ditentukan berdasarkan skala terkecil yang terlihat pada alat tersebut.
2. Penggunaan alat ukur harus dilakukan sesuai prosedur yang tepat agar hasilnya akurat.
3. Untuk pengukuran tunggal, ketidakpastian dihitung menggunakan nilai ½ NST, sedangkan pada pengukuran berulang, digunakan deviasi standar sebagai ukuran ketidakpastian.
5.2 Saran
Saran untuk pelaksanaan praktikum “Pengukuran Dasar” adalah sebagai berikut:
Sebelum memulai kegiatan praktikum, sebaiknya peserta memahami terlebih dahulu tujuan dan langkah-langkah percobaan yang akan dilakukan.
Pemahaman terhadap fungsi dan cara kerja setiap alat ukur juga sangat penting agar penggunaannya tepat. Selain itu, selama praktikum berlangsung, penting untuk mengikuti arahan dari asisten praktikum agar kegiatan berjalan dengan baik dan sesuai prosedur.
DAFTAR PUSTAKA
Fraenkel, J. R., & Wallen, N. E. (2009). How to Design and Evaluate Research in Education (7th ed.). McGraw-Hill.
Giambattista, A., Richardson, B. M., & Richardson, R. C. (2017). College Physics (5th ed.). McGraw-Hill Education.
Serway, R. A., & Jewett, J. W. (2018). Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics (10th ed.). Cengage Learning.
Sutrisno, Bambang. 2020. Alat Ukur dan Pengukuran. Bahan Ajar. Universitas Negeri Yogyakarta. https://uny.ac.id/bahan-ajar/alat-ukur.
Taylor, J. R. (1997). An Introduction to Error Analysis: The Study of Uncertainties in Physical Measurements (2nd ed.). University Science Books.
Young, H. D., & Freedman, R. A. (2019). University Physics with Modern Physics (15th ed.). Pearson.
