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
Angka penting adalah angka yang diperhitungkan di dalam pengukuran dan pengamatan. Aturan angka penting: Semua angka bukan nol adalah angka penting. Angka
nol yang terletak diantara angka bukan nol termasuk angka penting. Untuk bilangan desimal yang lebih kecil dari satu, angka nol yang terletak disebelah kiri maupun di
sebelah kanan tanda koma, tidak termasuk angka penting. Deretan angka nol yang
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 : 0,15,2 x 100 = 2
Seringkali, ketidakpastian pada suatu nilai terukur tidak dinyatakan secara eksplisit. Pada kasus seperti ini, ketidakpastian biasanya dianggap sebesar satu atau dua
satuan atau bahkan tiga dari angka terakhir yang diberikan. Sebagai contoh, jika panjang sebuah benda dinyatakan sebagai 5,2 cm, ketidakpastian dianggap sebesar 0,1
cm atau mungkin 0,2 cm. Dalam hal ini, penting untuk tidak menulis 5,20 cm, karena
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