DASAR PENGUKURAN DAN KETIDAKPASTIAN pdf
DASAR PENGUKURAN DAN KETIDAKPASTIAN
Nurfadilah, Helmy Thalia, Risdah Damayanti N, dan Utari Ratih Purwaningrum
Pendidikan Kimia ICP A
Abstrak
Dari pengamatan atas dasar pengukuran dan ketidakpastian memiliki tujuan yang dapat
menentukan nilai dari perangkat skala pengukuran terkecil, dapat menggunakan alat ukur benar
dan dapat menentukan nilai pengukuran yang cermat dan akurat. Pengukuran adalah kegiatan
membandingkan jumlah diukur dengan alat ukur yang digunakan sebagai unit. Semua angka yang
diperoleh dari hasil pengukuran disebut angka penting. Angka penting terdiri dari angka yang tepat
dan angka di atas perkiraan (jumlah diragukan) sesuai dengan alat ukur yang digunakan. Tapi ada
juga sesuatu yang menyebabkan pengukuran yang tepat tidak bisa mengatakan yang disebut oleh
ketidakpastian. Ketidakpastian dalam pengukuran obyek disebabkan oleh beberapa hal, antara lain,
karena gesekan pada bagian yang bergerak dari alat ukur yang membuat akurasi pengukuran kecil.
Kata Kunci: Angka Penting, Ketelitian, Ketepatan, Ketidakpastian.
RUMUSAN MASALAH
1. Bagaimana cara menentukan nilai skala terkecil suatu alat ukur?
2. Apa yang berbeda antara akurasi dan presisi?
TUJUAN
1. Siswa dapat menentukan nilai skala terkecil alat ukur.
2. Mahasiswa mengetahui perbedaan antara akurasi dan presisi.
3. Siswa dapat menentukan nilai pengukuran yang cermat dan akurat.
METODOLOGI EKSPERIMEN
Teori Singkat
Pengukuran adalah suatu bentuk teknik untuk mengaitkan suatu bilangan dengan
suatu besaran standar yang telah diterima sebagai suatu satuan. Selanjutnya semua
pengukuran sedikit banyak dipengaruhi oleh kesalahan eksperimen karena
ketidaksempurnaan yang tak terelakkan dalam alat ukur atau karena batasan yang
ada pada indera kita (penglihatan dan pendengaran), yang harus merekam
informasi.
Tujuan pengukuran adalah untuk mendapatkan hasil berupa nilai ukur yang tepat
dan benar. Ketepatan pengukuran merupakan hal yang sangat penting didalam
fisika untuk memperoleh hasil atau data yang akurat dan dapat dipercaya.
Dalam melakukan pengukuran, digunakan suatu alat yang disebut alat ukur. Alat
ukur adalah alat yang digunakan untuk mengukur benda atau kejadian tersebut.
Seluruh alat pengukur dapat terkena kesalahan peralatan yang bervariasi.
Semua angka yang diperoleh dari hasil pengukuran disebut angka penting. Angka
penting terdiri dari atas angka pasti dan angka taksiran (angka yang diragukan)
sesuai dengan alat ukur yang digunakan.
Aturan angka penting
1. Semua angka bukan nol adalah angka penting.
Contoh: 836,5 gr memiliki empat angka penting
2. Angka nol yang terletak di antara dua angka bukan nol termasuk angka
penting.
Contoh: 75,006 Kg lima angka penting
3. Untuk bilangan desimal yang lebih kecil dari satu, maka angka nol setelah
angka bukan nol termasuk angka penting.
Contoh: 0,0060 m dua angka penting
4. Untuk bilangan desimal yang lebih kecil dari satu, maka angka nol
sebelum angka bukan nol tidak termasuk angka penting.
Contoh: 0,006 m memiliki satu angka penting
5. Bilangan-bilangan puluhan, ratusan, ribuan dan seterusnya yang memiliki
angka nol harus ditulis dalam notasi ilmiah. Angka-angka pada notasi
ilmiah merupakan angka penting.
Contoh: 8900 gr ditulis menjadi 8,9 x 103 gr memiliki dua angka penting
NST adalah nilai terkecil dari hasil pengukuran masih dapat dibaca dengan
instrumen. NST mikrometer sekrup dapat ditentukan dengan cara yang sama
dengan prinsip Jangka Sorong, yaitu:
NST dengan Nonius
Atau :
NST alat
1
x NST tidakada
N
Nonius
NST SU
N
Dengan N = jumlah skala Nonius.
Sebuah pengukuran selalu disertai dengan ketidakpastian. Beberapa penyebab
ketidakpastian antara lain, nilai skala terkecil, kesalahan kalibrasi, kesalahan titik
nol, kesalahan musim semi, gesekan, kesalahan paralaks, fluktuasi parameter
pengukuran dan pengaruh lingkungan masing-masing keterampilan pengamatan
lainnya.
Alat dan Bahan
1. Alat
a. Mistar
b. Jangka Sorong
c. Mikrometer Sekrup
d. Neraca Ohauss
e. Termometer
f. Gelas Ukur
g. Stopwatch
h. Kaki Tiga dan Kasa
i. Pembakar Spiritus
2. Bahan
a. Balok
b. Bola Kecil
c. Air
d. Spiritus
Identifikasi Variabel
Kegiatan 1 : Pengukuran panjang
1. Panjang
2. Lebar
3. Tinggi
4. Diameter
Kegiatan 2 : Pengukuran massa
-
Massa
Kegiatan 3 :Pengukuran waktu dan suhu
1. Waktu
2. Suhu
Definisi Operasional Variabel
Kegiatan 1 : Pengukuran panjang
1. Panjang, lebar, tinggi : jarak antara titik satu ke titik yang lain dalam suatu
bidang 3 dimensi.
2. Diameter (D) : jarak dari satu sisi ke sisi yang lain melalui titik pusatnya.
Kegiatan 2 : Pengukuran massa
-
Massa (m) : beratnya suatu objek yang sedang diukur.
Kegiatan 3 : Pengukuran waktu dan suhu
1. Suhu (℃) : keadaan udara pada waktu dan tempat tertentu.
2. Waktu (s) : cepat atau lambat yang dibutuhkan suatu kegiatan penelitian.
Prosedur Kerja
Kegiatan 1 : Pengukuran panjang
1. Ambil sebuah mistar, jangka sorong dan mikrometer sekrup. Tentukan
NST.
2. Ukur masing-masing untuk panjang, lebar dan tinggi balok yang
disediakan dengan menggunakan ketiga alat ukur sebanyak 3 kali.
Catat hasil pengukuran pada tabel hasil pengamatan disertai
ketidakpastianpengukuran.
3. Ukur masing-masing untuk diameter bola (ditempat berbeda) yang
disediakan denganmenggunakan ketiga alat ukur tersebut sebanyak 3
kali. Catat hasil pengukuran pada tabel hasil pengamatan disertai
ketidakpastianpengukuran.
Kegiatan 2 : Pengukuran massa
1. Tentukan NST masing-masing neraca (310 gram, 311 gram dan 2610
gram).
2. Ukur massa balok kubus dan bola (yang digunakan di pengukuran
panjang) sebanyak 3 kali secara berulang.
3. Catat hasil pengukuran yang disertai ketidakpastian pengukuran.
Kegiatan 3 : Pengukuran waktu dan suhu
1. Siapkan gelas ukur, ebuah termometer, pembakar bunsenbeserta
dengan kaki tiga dan lapisan asbesnya.
2. Isi gelas ukur dengan air hingga ½ bagian dan letakkan di ratas kaki
tiga tanpa pembakar.
3. Ukur temperaturnya sebagai temperatur mula-mula (T0).
4. Nyalakan bunsen pembakar dan tunggu beberapa saat hingga nyalanya
terlihat normal.
5. Letakkan bunsen pembakar tadi tepat di bawah gelas kimia bersamaan
dengan jalannya alat pengatur waktu (stopwatch).
6. Catat perubahan temperatur yang ada pada termometer tiap selang
waktu 1 menit sampai diperoleh 6 hasil pengamatan.
HASIL PENGAMATAN DAN ANALISIS DATA
Hasil Pengamatan
1. PengukuranPanjang
NST Mistar :
1 cm
= 0,1 cm = 1 mm
10
NST JangkaSorong: 50 SN = 49 SU
50 SN = 49 mm
1 SN =
49 mm
= 0,98 mm
50
NST alat = 1 mm – 0,98 mm = 0,02 mm
NST MikrometerSekrup : NST SkalaMendatar =
NST Mikrometer =
5 mm
10
= 0,5 mm
0,5 mm
= 0,01 mm
50
Tabel 1. Hasil Pengukuran Panjang
Benda
yang
diukur
Balok
Besaran
yang diukur
Panjang
Lebar
Tinggi
Bola
Diameter
Mistar
(mm)
|18,0±0,5|
Hasil Pengukuran
Jangka Sorong Mikrometer Sekrup
(mm)
(mm)
|18,04±0,02|
|18,080±0,005|
|18,0±0,5|
|18,02±0,02|
|18,070±0,005|
|18,0±0,5|
|18,18±0,02|
|18,040±0,005|
|19,0±0,5|
|19,02±0,02|
|19,030±0,005|
|19,0±0,5|
|19,00±0,02|
|19,010±0,005|
|19,0±0,5|
|19,02±0,02|
|18,990±0,005|
|19,0±0,5|
|19,00±0,02|
|19,080±0,005|
|19,0±0,5|
|19,04±0,02|
|19,080±0,005|
|19,0±0,5|
|19,10±0,02|
|19,000±0,005|
|22,0±0,5|
|24,50±0,02|
|24,310±0,005|
|21,0±0,5|
|24,30±0,02|
|24,590±0,005|
|22,0±0,5|
|24,26±0,02|
|24,910±0,005|
2. Pengukuran Massa
a. Neraca Ohauss 2610 gram
10 g
= 10 g
1
100 g
Nilai Skala Lengan 2 =
= 100 g
1
Nilai Skala Lengan 1 =
Nilai Skala Lengan 3 =
1g
= 0,1 g
10
Mass load suspension = Tabel 2. Pengukuran Massa dengan Neraca Ohauss 2610 gram
Benda
Balok
Bola
Penun.
Lengan 1
50 g
Penun.
Lengan 2
0g
Penun.
Lengan 3
4,05 g
Beban
Gantung
-
50 g
0g
4,25 g
-
|54,25±0,05|
50 g
0g
4,20 g
-
|54,20±0,05|
10 g
0g
9,65 g
-
|19,65±0,05|
10 g
0g
9,50 g
-
|19,50±0,05|
10 g
0g
9,60 g
-
|19,60±0,05|
Massa Benda (g)
|54,05±0,05|
b. Neraca Ohauss 311 gram
200 g
= 100 g
2
100 g
= 10 g
Nilai Skala Lengan 2 =
10
10 g
=1g
Nilai Skala Lengan 3 =
10
0,1 g
= 0,01 g
Nilai Skala Lengan 4 =
10
Nilai Skala Lengan 1 =
Tabel 3. Pengukuran Massa dengan Neraca Ohauss 311 gram
Benda
Balok
Bola
Penun.
Lengan 1
0g
Penun.
Lengan 2
50 g
Penun.
Lengan 3
4g
Penun.
Lengan 4
0g
0g
50 g
3g
0,99 g
|53,990±0,005|
0g
50 g
4g
0g
|54,000±0,005|
0g
10 g
9g
0,41 g
|19,410±0,005|
0g
10 g
9g
0,42 g
|19,420±0,005|
0g
10 g
9g
0,44 g
|19,440±0,005|
c. Neraca Ohauss 310 gram
Massa Benda (g)
|54,000±0,005|
100 g
= 100 g
1
10 g
Nilai Skala Lengan 2 =
= 10 g
1
1g
= 0,1 g
Nilai Skala Putar =
10
Nilai Skala Lengan 1 =
Nilai Skala Nonius = 10 SN
NST Neraca Ohauss 310 gram : 10 SN = 1,9 SU
10 SN = 1,9 g
1 SN =
1,9 g
= 0,19 g
10
NST Alat = 0,2 g – 0,19 g = 0,01 g
Tabel 4. Pengukuran Massa dengan Neraca Ohauss 310 gram
50 g
Penun.
Skala
Putar
4,1
Penun.
Skala
Nonius
5
0g
50 g
4,1
6
|54,16±0,01|
0g
50 g
4,1
5
|54,15±0,01|
0g
10 g
10
0
|20,00±0,01|
0g
10 g
9,9
5
|19,95±0,01|
0g
10 g
9,9
4
|19,94±0,01|
Benda
Penun.
Lengan 1
Penun.
Lengan 2
Balok
0g
Bola
Massa Benda (g)
|54,15±0,01|
3. Pengukuran Waktu dan Temperatur
NST Termometer = 1oC
NST Stopwatch = 0,1 s
Temperatur Awal (To) = 29,5oC
Tabel 5. Pengukuran Waktu dan Temperatur
Waktu (s)
Temperatur (oC)
Perubahan Temperatur (oC)
60
|30,00±0,50|
|0,50±0,50|
120
|31,75±0,50|
|2,25±0,50|
180
|33,75±0,50|
|4,25±0,50|
240
|35,75±0,50|
|6,25±0,50|
300
|38,00±0,50|
|8,50±0,50|
360
|40,00±0,50|
|10,50±0,50|
Analisis Data
1. Pengukuran Panjang
a. Balok
1. Mistar
- Panjang
p1 = |18,0 ± 0,5| mm
p=
p2 = |18,0 ± 0,5| mm
(18,0 + 18,0 + 18,0) mm
= 18,0 mm
3
p3 = |18,0 ± 0,5| mm
δ1 = |18,0 - 18,0| mm = 0,0 mm
δ = |18,0 - 18,0| mm = 0,0 mm
∆p = ∆x = 0,5 mm
δ3 = |18,0 - 18,0| mm = 0,0 mm
KR =
∆p
p
x 100 % =
0,5 mm
18,0 mm
x 100 % = 2,78 % 3 A.P
PF = |18,0 ± 0,5| mm
- Lebar
l1 = |19,0 ± 0,5| mm
l̅ =
l2 = |19,0 ± 0,5| mm
l3 = |19,0 ± 0,5| mm
δ1 = |19,0 - 19,0| mm = 0,0 mm
δ = |19,0 - 19,0| mm = 0,0 mm
(19,0 + 19,0 + 19,0) mm
= 19,0 mm
3
∆l = ∆x = 0,5 mm
δ3 = |19,0 - 19,0| mm = 0,0 mm
KR =
∆l
l
x 100 % =
0,5 mm
19,0 mm
PF = |19,0 ± 0,5| mm
x 100 % = 2,63 % 3 A.P
- Tinggi
t1 = |19,0 ± 0,5| mm
t̅ =
t2 = |19,0 ± 0,5| mm
t3 = |19,0 ± 0,5| mm
(19,0 + 19,0 + 19,0) mm
= 19,0 mm
3
δ1 = |19,0 - 19,0| mm = 0,0 mm
∆t = ∆x = 0,5 mm
δ = |19,0 - 19,0| mm = 0,0 mm
δ3 = |19,0 - 19,0| mm = 0,0 mm
KR =
∆t
t
x 100 % =
0,5 mm
19,0 mm
PF = |19,0 ± 0,5| mm
2. Jangka Sorong
-
x 100 % = 2,63 % 3 A.P
Panjang
p1 = |18,04 ± 0,02| mm
p=
p2 = |18,02 ± 0,02| mm
(18,04 + 18,02 + 18,18) mm
3
= 18,08 mm
p3 = |18,18 ± 0,02| mm
δ1 = |18,08 - 18,04| mm = 0,04 mm
δ = |18,08- 18,02| mm = 0,06 mm
∆p = δmaks = 0,1 mm
δ3 = |18,08 - 18,18| mm = 0,1 mm
KR =
-
∆p
p
x 100 % =
0,1 mm
18,08 mm
Lebar
l1 = |19,02 ± 0,02| mm
l2 = |19,00 ± 0,02| mm
l3 = |19,02 ± 0,02| mm
x 100 % = 0,55 % 4 A.P
PF = |18,08 ± 0,10| mm
l̅ =
(19,02 + 19,00 + 19,02) mm
3
= 19,01 mm
δ1 = |19,01 - 19,02| mm = 0,01 mm
∆l = δmaks = 0,01
δ = |19,01 – 19,00| mm = 0,01 mm
δ3 = |19,01 - 19,02| mm = 0,01 mm
KR =
-
∆l
l
x 100 % =
0,01 mm
19,01 mm
Tinggi
t1 = |19,00 ± 0,02| mm
x 100 % = 0,05 % 4 A.P
PF = |19,01 ± 0,01| mm
t̅ =
t2 = |19,04 ± 0,02| mm
(19,00 + 19,04 + 19,10) mm
3
= 19,05 mm
t3 = |19,10 ± 0,02| mm
δ1 = |19,05 - 19,00| mm = 0,05 mm
∆t =
δ = |19,05 - 19,04| mm = 0,01 mm
= 0,05 mm
δ3 = |19,05 - 19,10| mm = 0,05 mm
KR =
∆t
t
x 100 % =
3. Mikrometer Sekrup
0,05 mm
19,05 mm
x 100 % = 0,26 % 4 A.P
PF = |19,05 ± 0,05| mm
- Panjang
p1 = |18,080 ± 0,005| mm
p2 = |18,070 ± 0,005| mm
p=
(18,080 + 18,070 + 18,040) mm
3
p3 = |18,040 ± 0,005| mm
= 18,063 mm
δ1 =|18,063 - 18,080| mm = 0,017 mm
δ =|18,063 - 18,070| mm = 0,007 mm
δ3 =|18,063 - 18,040| mm = 0,023 mm
∆p = δmaks = 0,023 mm
KR =
∆p
p
x 100 % =
0,023 mm
18,063 mm
x 100 % = 0,13 % 4 A.P
PF = |18,06 ± 0,02| mm
- Lebar
l1 = |19,030 ± 0,005| mm
l2 = |18,990 ± 0,005| mm
l3 = |19,080 ± 0,005| mm
l̅ =
(19,030 + 18,990 + 19,080) mm
3
= 19,033 mm
δ1 =|19,033 - 19,030| mm = 0,003 mm
δ =|19,033 - 18,990| mm = 0,043 mm
∆l = δmaks = 0,047 mm
δ3 =|19,033 - 19,080| mm = 0,047 mm
KR =
∆l
l
x 100 % =
0,047 mm
19,033 mm
x 100 % = 0,27 % 4 A.P
PF = |19,03 ± 0,05| mm
- Tinggi
t1 = |19,080 ± 0,005| mm
t2 = |19,080 ± 0,005| mm
t3 = |19,000 ± 0,005| mm
t̅ =
(19,080 + 19,080 + 19,000) mm
= 19,053 mm
3
δ1 =|19,053 - 19,080| mm = 0,027 mm
δ =|19,053 - 19,080| mm = 0,027 mm
∆t =
= 0,053 mm
δ3 =|19,053 - 19,000| mm = 0,053 mm
KR =
b. Bola
1. Mistar
∆t
t
x 100 % =
0,053 mm
19,053 mm
x 100 % = 0,28 % 4 A.P
PF = |19,05 ± 0,05| mm
d1 = |22,0 ± 0,5| mm
d=
d2 = |21,0 ± 0,5| mm
(22,0 + 21,0 + 22,0) mm
3
= 21,7 mm
d3 = |22,0 ± 0,5| mm
δ1 = |21,7 - 22,0| mm = 0,3 mm
∆d = δmaks = 0,7 mm
δ = |21,7 – 21,0| mm = 0,7 mm
δ3 = |21,7 – 22,0| mm = 0,3 mm
KR =
∆d
d
x 100 % =
0,7 mm
21,7 mm
x 100 % = 3,22 % 3 A.P
PF = |21,7 ± 0,7| mm
2. Jangka Sorong
d1 = |24,50 ± 0,02| mm
d=
d2 = |24,30 ± 0,02| mm
(24,50 + 24,30 + 24,26) mm
3
= 24,35 mm
d3 = |24,26 ± 0,02| mm
δ1 = |24,35 - 24,50| mm = 0,15 mm
∆d = δmaks = 0,15 mm
δ = |24,35 – 24,30| mm = 0,05 mm
δ3 = |24,35 – 24,26| mm = 0,09 mm
KR =
∆d
d
x 100 % =
3. Mikrometer Sekrup
0,15 mm
24,35 mm
x 100 % = 0,62 % 4 A.P
PF = |24,35 ± 0,15| mm
d1 = |24,310 ± 0,005| mm
d2 = |24,590 ± 0,005| mm
d3 = |24,910 ± 0,005| mm
d=
(24,310 + 24,590 + 24,910) mm
3
= 24,603 mm
δ1 =|24,603 - 24,310| mm = 0,293 mm
δ =|24,603 – 24,590| mm = 0,013 mm
δ3 =|24,603 – 24,910| mm = 0,307 mm
∆d = δmaks = 0,317 mm
KR =
∆d
d
x 100 % =
0,317 mm
24,603 mm
x 100 % = 1,29 % 3 A.P
PF = |24,6 ± 0,3| mm
2. Pengukuran Massa
a. Balok
1) Neraca Ohauss 2610 gram
m1 = |54,05 ± 0,05| g
m=
m2 = |54,25 ± 0,05| g
(54,05 + 54,25 + 54,20) g
3
= 54,17
m3 = |54,20 ± 0,05| g
δ1 = |54,17 – 54,05| g = 0,12 g
∆m = δmaks = 0,12
δ = |54,17 – 54,25| g = 0,08 g
δ3 = |54,17 – 54,20| g = 0,03 g
KR =
∆m
m
x 100 % =
0,12 g
54,17 g
x 100 % = 0,22 % 4 A.P
PF = |54,17 ± 0,12| g
2) Neraca Ohauss 311 gram
m1 = |54,000 ± 0,005| g
m=
m2 = |53,990 ± 0,005| g
(54,000 + 53,990 + 54,000) g
3
= 53,997 g
m3 = |54,000 ± 0,005| g
δ1 = |53,997 – 54,000| g = 0,003 g
δ = |53,997 – 53,990| g = 0,007 g
∆m = δmaks = 0,007 g
δ3 = |53,997 – 54,000| g = 0,003 g
KR =
∆m
m
x 100 % =
0,007 g
53,997 g
x 100 % = 0,01 % 4 A.P
PF = |54,00 ± 0,01| g
3) Neraca Ohauss 310 gram
m1 = |54,15 ± 0,01| g
m=
m2 = |54,16 ± 0,01| g
= 54,15 g
m3 = |54,15 ± 0,01| g
δ1 = |54,15 – 54,15| g = 0,00 g
δ = |54,15 – 54,16| g = 0,01 g
(54,15 + 54,16 + 54,15) g
3
∆m = δmaks = 0,01 g
δ3 = |54,15 – 54,15| g = 0,00 g
KR =
∆m
m
x 100 % =
0,01 g
54,15 g
b. Bola
1) Neraca Ohauss 2610 gram
x 100 % = 0,02 % 4 A.P
PF = |54,15 ± 0,01| g
m1 = |19,65 ± 0,05| g
m=
m2 = |19,50 ± 0,05| g
(19,65 + 19,50 + 19,60) g
3
= 19,58 g
m3 = |19,60 ± 0,05| g
δ1 = |19,58 – 19,65| g = 0,07 g
δ = |19,58 – 19,50| g = 0,08 g
∆m = δmaks = 0,08 g
δ3 = |19,58 – 19,60| g = 0,02 g
KR =
∆m
m
x 100 % =
0,08 g
19,58 g
2) Neraca Ohauss 311 gram
m1 = |19,410 ± 0,005| g
m2 = |19,420 ± 0,005| g
m3 = |19,440 ± 0,005| g
x 100 % = 0,41 % 4 A.P
PF = |19,58 ± 0,08| g
m=
(19,410 + 19,420 + 19,440) g
3
= 19,423 g
δ1 = |19,423 – 19,410| g = 0,013 g
∆m = δmaks = 0,017 g
δ = |19,423 – 19,420| g = 0,003 g
δ3 = |19,423 – 19,440| g = 0,017 g
KR =
∆m
x 100 % =
m
0,017 g
x 100 % = 0,09 % 4 A.P
19,423 g
3) Neraca Ohauss 310 gram
m1 = |20,00 ± 0,01| g
PF = |19,43 ± 0,02| g
m=
m2 = |19,95 ± 0,01| g
(20,00 + 19,95 + 19,94) g
3
= 19,96 g
m3 = |19,94 ± 0,01| g
δ1 = |19,96 – 20,00| g = 0,04 g
∆m = δmaks = 0,04 g
δ = |19,96 – 19,95| g = 0,01 g
δ3 = |19,96 – 19,94| g = 0,02 g
KR =
∆m
x 100 % =
m
0,04 g
19,96 g
x 100 % = 0,20 % 4 A.P
PF = |19,96 ± 0,04| g
4. Perhitungan Volume (Rambat Ralat Pengukuran Panjang)
a. Balok
1) Mistar
=
̅
= 18,0
̅
̅
= 6.498
=
∆ +
19,0
∆ +
19,0
∆
∆ = | . .∆ + . .∆ + . .∆ |
∆
=
∆ =
∆ =
. .∆
+
. .
∆
+
∆
+
. .∆
+
. .
. .∆
. .
∆
0,5
0,5
0,5
+
+
6.498
18,0 19,0 19,0
∆ = 522,5
=
∆
100 % =
.
,
100 % = 8,04 % 2 A.P
PF = |6.498 ± 522,5| mm3
2) Jangka Sorong
=
̅
̅
̅
= 18,08
19,01
= 6.547,50
=
∆ +
=
. .∆
+
. .
19,05
∆ +
∆
∆ = | . .∆ + . .∆ + . .∆ |
∆
∆ =
∆ =
∆
+
∆
+
. .∆
+
. .
. .∆
. .
∆
0,1
0,01
0,05
+
+
6.547,50
18,08 19,01 19,05
∆ = 56,84
=
∆
100 % =
.
,
,
100 % = 0,86 % 4 A.P
PF = |6.548 ± 56.84| mm3
3) Mikrometer Sekrup
=
̅
̅
= 18,063
̅
19,033
= 6.550,290
=
∆ +
=
. .∆
+
. .
19,053
∆ +
∆
∆ = | . .∆ + . .∆ + . .∆ |
∆
∆
∆ =
+
∆
+
. .∆
+
. .
. .∆
. .
∆
0,023
0,047
0,053
+
+
6.550,290
18,063 19,033 19,053
∆ =
∆ = 42,737
=
∆
100 % =
.
,
100 % = 0,65 % 4 A.P
,
PF = |6.550 ± 43| mm3
b. Bola
1) Mistar
=
1
3.14 2.17
6
1
= 32.09 = 5.35
6
=
=
=3
=
=
3
3d
d
=
∆V = 3
=3
∆
0.05 1
. (3,14). (2.17 )
2.17 6
= 0.06
0.06
× 100% = 1.12 %(3
5.35
=100% - 1.12% = 98.88%
=
2) Jangka Sorong
=
)
V = |5,35 ± 0.05|
=
1
3.14 24.35
6
1
= 14437.67 = 2406.2772
6
=
=
=3
=
=
3
3d
∆V = 3
=3
d
∆
1
0.02
. (3,14). (24.35 )
2406.2772 6
= 0.06
=
0.06
× 100% = 0.00249 % (4
2406.2772
=100% - 0.00249% = 99.99751%
V = |2406 ± 0.060 |
)
3) Mikrometer Sekrup
=
=
1
3.14 24.6
6
1
= 46744.979 = 7790.8298
6
=
=
=3
=
=
3
3d
∆V = 3
=3
d
∆
1
0.005
. (3,14). (24.6 )
7790.8298 6
= 0.015
=
0.015
× 100% = 0.00019 % (4
7790.8298
=100% - 0.00019% = 99.99981%
V = |7790 ± 0.015 |
5. Menentukan massa jenis
a. Balok
1) Mistar
=
=
→
=
54.15
8.3
6.498
d =
+
)
=
=
∆ =
∆ =
+
+
∆
+
∆
0.01 522.5
+
. (8.3)
54.15 6.498
= (80.409541). (8.3)
= 667.39919 g/
KR =
667.39919
× 100% = 1.13996% (3 AP)
8.3
DK = 100% - 1.13996% = 98.86004%
= |8.30 ± 0,09 |g/
2) Jangka Sorong
=
=
→
=
54.15
= 0.0082703
6547.5
d =
+
=
=
∆ =
∆
+
+
+
∆
0,01
56.48
54.15
+
.
54.15 6547.5
6547.5
= (0.00088705). (0.0082703)
∆ =
KR =
= 0,0000734 g/
0,0000734
× 100% = 0.88751% (3 AP)
0.0082703
DK = 100% - 0.88751% = 99.11249%
3) Mikrometer Sekrup
=
=
→
= |8.27 ± 0.88| x 10 g/
=
54.15
= 0.0082668
6.550,290
d =
+
=
=
∆ =
∆ =
∆
+
+
+
∆
42,737
54.15
0,01
+
.
6.550,290
54.15 6.550,290
= (0.0067091). (0.0082668)
= 0,0000555 g/
KR =
0,0000555
× 100% = 0.67091% (3 AP)
0.0082668
DK = 100% - 0.67091%= 99.32909%
= |8.26 ± 0,05 | x
b. Bola
1) Mistar
=
=
→
=
19.96
= 3.7308411
5.35
d =
+
10 g
=
=
∆ =
∆ =
∆
+
+
+
∆
0,01 0.06
+
. (3.7308411)
19.96 5.35
= (0.011716). (3.7308411)
= 0,0437105 g/
KR =
0,0437105
× 100% = 1.1716% (3 AP)
3.7308411
DK = 100% - 1.1716%= 99,8284%
= |3.73 ± 0,01| g/
2) Jangka Sorong
=
=
→
=
19.96
= 0.008295
2406.2772
d =
+
=
=
∆ =
∆ =
∆
+
+
+
∆
0.06
0,01
+
. (0.008295)
19.96 2406.2772
= (0.0005259). (0.008295)
= 0,0000044 g/
KR =
0,0000044
× 100% = 0.05259% (4 AP)
0.008295
DK = 100% - 0.05259%= 99,94741%
= |8.295 ± 0,004| x 10
3) Mikrometer Sekrup
=
=
→
g/
=
19.96
= 0.002562
7790.8298
d =
+
=
=
∆ =
∆ =
∆
+
+
+
∆
0,01
0.015
+
. (0.002562)
19.96 7790.8298
= (0.0005029). (0.002562)
= 0,0000013 g/
KR =
0,0000013
× 100% = 0.05029% (4 AP)
0.002562
DK = 100.05029%= 99,94971%
PEMBAHASAN
= |2.562 ± 0,004 | x 10
g/
Hasil yang diperoleh sesuai dengan teori. Setelah menentukan nst setiap alat ukur,
diukur dengan menggunakan dua benda, Balok dan Bola. Dan kemudian ada
beberapa hasil pengukuran yang berbeda. Dalam pengamatan, hasil pengukuran
yang diperoleh termasuk dalam karakteristik nilai akurasi untuk nilai rata-rata
mendekati nilai sebenarnya. Masing-masing memiliki karakteristik lain yang nilai
setiap presisi pengukuran tidak memiliki banyak berbeda.
Ketika mengukur, kita biasanya menggunakan Mistar, slide Panjang, mikrometer
Sekrup, neraca ohauss, termometer, stopwatch sebagai laboratorium yang kita
lakukan di atas. ukur memiliki fungsi dan kegunaan yang berbeda serta memiliki
akurasi yang berbeda. Di bar / a Mistar berfungsi untuk mengukur panjang suatu
benda yang memiliki presisi 1 mm. Istilah In- fungsi geser untuk mengukur
ketebalan suatu benda, diameter dalam dan di luar objek yang memiliki presisi 0,1
mmsea memiliki skala dan skala Nonius besar. Mikrometer Sekrup itu sendiri
memiliki fungsi untuk mengukur objek Panjang dengan sangat hati-hati dengan
akurasi 0,01 mm. Mikrometer Sekrup sendiri memiliki skala dan skala rotary
besar. Neraca ohauss berfungsi untuk menghitung massa suatu benda. Neraca
ohauss memiliki berbagai bentuk, yaitu neraca tiga lengan dan neraca empat
lengan. Neraca sendiri memiliki prinsip kerja sama dengan tuas. Ketika kesalahan
pengukuran dapat terjadi atau ketidakpastian, yaitu:
a. Kesalahan kalibrasi.
b. Kesalahan titik nol
c. Komponen alat kelelahan
d. Gesekan selalu muncul antara bagian dari bergerak menuju alat yang lain.
SIMPULAN DAN DISKUSI
Simpulan
Dari percobaan, pengamatan, dan perhitungan yang telah dilakukan dapat
disimpulkan bahwa Mistar hanya lebih baik digunakan untuk mengukur panjang
suatu benda, slide Panjang digunakan untuk mengukur diameter luar dan dalam
objek, mikrometer Sekrups digunakan untuk mengukur ketebalan dan diameter
luar dari suatu obyek dengan akurasi Tinggier dari slide Panjang, neraca ohauss
digunakan untuk menghitung massa benda, sedangkan termometer dan stopwatch
digunakan untuk menentukan suhu per sehingga waktu. Mikrometer Sekrup
memiliki akurasi Tinggier dari slide Panjang. Serta lebih mudah untuk
menggunakan neraca ohauss 2610 gram dalam menghitung massa benda yang lain
tetapi neraca ohauss 310 gram memiliki presisi Tinggier dibandingkan dengan
keseimbangan yang lain.
Discussion
Sebelum percobaan dan pengukuran disarankan untuk memahami konsep pertama
pengukuran, alat ukur yang digunakan, skala dan unit untuk praktek berjalan
lancar dan mudah dimengerti. Lakukan setiap pengukuran setidaknya tiga kali
untuk mendapatkan hasil yang lebih akurat.
DAFTAR RUJUKAN
Sumarno, Joko. 2010. Fisika SMA Kelas X. Jakarta:Erlangga.
Tipler, Paul A. 2001. Fisika untuk Sains dan Teknik Edisi Kedua Jilid 2
(Terjemahan). Jakarta:Erlangga.
http://fisikon.com/kelas3/index.php?option=com_content&view=article&id=16:g
elombang-stationer-pada-ujung-bebas&catid=1:gelombang-mekanik&Itemid=60
Nurfadilah, Helmy Thalia, Risdah Damayanti N, dan Utari Ratih Purwaningrum
Pendidikan Kimia ICP A
Abstrak
Dari pengamatan atas dasar pengukuran dan ketidakpastian memiliki tujuan yang dapat
menentukan nilai dari perangkat skala pengukuran terkecil, dapat menggunakan alat ukur benar
dan dapat menentukan nilai pengukuran yang cermat dan akurat. Pengukuran adalah kegiatan
membandingkan jumlah diukur dengan alat ukur yang digunakan sebagai unit. Semua angka yang
diperoleh dari hasil pengukuran disebut angka penting. Angka penting terdiri dari angka yang tepat
dan angka di atas perkiraan (jumlah diragukan) sesuai dengan alat ukur yang digunakan. Tapi ada
juga sesuatu yang menyebabkan pengukuran yang tepat tidak bisa mengatakan yang disebut oleh
ketidakpastian. Ketidakpastian dalam pengukuran obyek disebabkan oleh beberapa hal, antara lain,
karena gesekan pada bagian yang bergerak dari alat ukur yang membuat akurasi pengukuran kecil.
Kata Kunci: Angka Penting, Ketelitian, Ketepatan, Ketidakpastian.
RUMUSAN MASALAH
1. Bagaimana cara menentukan nilai skala terkecil suatu alat ukur?
2. Apa yang berbeda antara akurasi dan presisi?
TUJUAN
1. Siswa dapat menentukan nilai skala terkecil alat ukur.
2. Mahasiswa mengetahui perbedaan antara akurasi dan presisi.
3. Siswa dapat menentukan nilai pengukuran yang cermat dan akurat.
METODOLOGI EKSPERIMEN
Teori Singkat
Pengukuran adalah suatu bentuk teknik untuk mengaitkan suatu bilangan dengan
suatu besaran standar yang telah diterima sebagai suatu satuan. Selanjutnya semua
pengukuran sedikit banyak dipengaruhi oleh kesalahan eksperimen karena
ketidaksempurnaan yang tak terelakkan dalam alat ukur atau karena batasan yang
ada pada indera kita (penglihatan dan pendengaran), yang harus merekam
informasi.
Tujuan pengukuran adalah untuk mendapatkan hasil berupa nilai ukur yang tepat
dan benar. Ketepatan pengukuran merupakan hal yang sangat penting didalam
fisika untuk memperoleh hasil atau data yang akurat dan dapat dipercaya.
Dalam melakukan pengukuran, digunakan suatu alat yang disebut alat ukur. Alat
ukur adalah alat yang digunakan untuk mengukur benda atau kejadian tersebut.
Seluruh alat pengukur dapat terkena kesalahan peralatan yang bervariasi.
Semua angka yang diperoleh dari hasil pengukuran disebut angka penting. Angka
penting terdiri dari atas angka pasti dan angka taksiran (angka yang diragukan)
sesuai dengan alat ukur yang digunakan.
Aturan angka penting
1. Semua angka bukan nol adalah angka penting.
Contoh: 836,5 gr memiliki empat angka penting
2. Angka nol yang terletak di antara dua angka bukan nol termasuk angka
penting.
Contoh: 75,006 Kg lima angka penting
3. Untuk bilangan desimal yang lebih kecil dari satu, maka angka nol setelah
angka bukan nol termasuk angka penting.
Contoh: 0,0060 m dua angka penting
4. Untuk bilangan desimal yang lebih kecil dari satu, maka angka nol
sebelum angka bukan nol tidak termasuk angka penting.
Contoh: 0,006 m memiliki satu angka penting
5. Bilangan-bilangan puluhan, ratusan, ribuan dan seterusnya yang memiliki
angka nol harus ditulis dalam notasi ilmiah. Angka-angka pada notasi
ilmiah merupakan angka penting.
Contoh: 8900 gr ditulis menjadi 8,9 x 103 gr memiliki dua angka penting
NST adalah nilai terkecil dari hasil pengukuran masih dapat dibaca dengan
instrumen. NST mikrometer sekrup dapat ditentukan dengan cara yang sama
dengan prinsip Jangka Sorong, yaitu:
NST dengan Nonius
Atau :
NST alat
1
x NST tidakada
N
Nonius
NST SU
N
Dengan N = jumlah skala Nonius.
Sebuah pengukuran selalu disertai dengan ketidakpastian. Beberapa penyebab
ketidakpastian antara lain, nilai skala terkecil, kesalahan kalibrasi, kesalahan titik
nol, kesalahan musim semi, gesekan, kesalahan paralaks, fluktuasi parameter
pengukuran dan pengaruh lingkungan masing-masing keterampilan pengamatan
lainnya.
Alat dan Bahan
1. Alat
a. Mistar
b. Jangka Sorong
c. Mikrometer Sekrup
d. Neraca Ohauss
e. Termometer
f. Gelas Ukur
g. Stopwatch
h. Kaki Tiga dan Kasa
i. Pembakar Spiritus
2. Bahan
a. Balok
b. Bola Kecil
c. Air
d. Spiritus
Identifikasi Variabel
Kegiatan 1 : Pengukuran panjang
1. Panjang
2. Lebar
3. Tinggi
4. Diameter
Kegiatan 2 : Pengukuran massa
-
Massa
Kegiatan 3 :Pengukuran waktu dan suhu
1. Waktu
2. Suhu
Definisi Operasional Variabel
Kegiatan 1 : Pengukuran panjang
1. Panjang, lebar, tinggi : jarak antara titik satu ke titik yang lain dalam suatu
bidang 3 dimensi.
2. Diameter (D) : jarak dari satu sisi ke sisi yang lain melalui titik pusatnya.
Kegiatan 2 : Pengukuran massa
-
Massa (m) : beratnya suatu objek yang sedang diukur.
Kegiatan 3 : Pengukuran waktu dan suhu
1. Suhu (℃) : keadaan udara pada waktu dan tempat tertentu.
2. Waktu (s) : cepat atau lambat yang dibutuhkan suatu kegiatan penelitian.
Prosedur Kerja
Kegiatan 1 : Pengukuran panjang
1. Ambil sebuah mistar, jangka sorong dan mikrometer sekrup. Tentukan
NST.
2. Ukur masing-masing untuk panjang, lebar dan tinggi balok yang
disediakan dengan menggunakan ketiga alat ukur sebanyak 3 kali.
Catat hasil pengukuran pada tabel hasil pengamatan disertai
ketidakpastianpengukuran.
3. Ukur masing-masing untuk diameter bola (ditempat berbeda) yang
disediakan denganmenggunakan ketiga alat ukur tersebut sebanyak 3
kali. Catat hasil pengukuran pada tabel hasil pengamatan disertai
ketidakpastianpengukuran.
Kegiatan 2 : Pengukuran massa
1. Tentukan NST masing-masing neraca (310 gram, 311 gram dan 2610
gram).
2. Ukur massa balok kubus dan bola (yang digunakan di pengukuran
panjang) sebanyak 3 kali secara berulang.
3. Catat hasil pengukuran yang disertai ketidakpastian pengukuran.
Kegiatan 3 : Pengukuran waktu dan suhu
1. Siapkan gelas ukur, ebuah termometer, pembakar bunsenbeserta
dengan kaki tiga dan lapisan asbesnya.
2. Isi gelas ukur dengan air hingga ½ bagian dan letakkan di ratas kaki
tiga tanpa pembakar.
3. Ukur temperaturnya sebagai temperatur mula-mula (T0).
4. Nyalakan bunsen pembakar dan tunggu beberapa saat hingga nyalanya
terlihat normal.
5. Letakkan bunsen pembakar tadi tepat di bawah gelas kimia bersamaan
dengan jalannya alat pengatur waktu (stopwatch).
6. Catat perubahan temperatur yang ada pada termometer tiap selang
waktu 1 menit sampai diperoleh 6 hasil pengamatan.
HASIL PENGAMATAN DAN ANALISIS DATA
Hasil Pengamatan
1. PengukuranPanjang
NST Mistar :
1 cm
= 0,1 cm = 1 mm
10
NST JangkaSorong: 50 SN = 49 SU
50 SN = 49 mm
1 SN =
49 mm
= 0,98 mm
50
NST alat = 1 mm – 0,98 mm = 0,02 mm
NST MikrometerSekrup : NST SkalaMendatar =
NST Mikrometer =
5 mm
10
= 0,5 mm
0,5 mm
= 0,01 mm
50
Tabel 1. Hasil Pengukuran Panjang
Benda
yang
diukur
Balok
Besaran
yang diukur
Panjang
Lebar
Tinggi
Bola
Diameter
Mistar
(mm)
|18,0±0,5|
Hasil Pengukuran
Jangka Sorong Mikrometer Sekrup
(mm)
(mm)
|18,04±0,02|
|18,080±0,005|
|18,0±0,5|
|18,02±0,02|
|18,070±0,005|
|18,0±0,5|
|18,18±0,02|
|18,040±0,005|
|19,0±0,5|
|19,02±0,02|
|19,030±0,005|
|19,0±0,5|
|19,00±0,02|
|19,010±0,005|
|19,0±0,5|
|19,02±0,02|
|18,990±0,005|
|19,0±0,5|
|19,00±0,02|
|19,080±0,005|
|19,0±0,5|
|19,04±0,02|
|19,080±0,005|
|19,0±0,5|
|19,10±0,02|
|19,000±0,005|
|22,0±0,5|
|24,50±0,02|
|24,310±0,005|
|21,0±0,5|
|24,30±0,02|
|24,590±0,005|
|22,0±0,5|
|24,26±0,02|
|24,910±0,005|
2. Pengukuran Massa
a. Neraca Ohauss 2610 gram
10 g
= 10 g
1
100 g
Nilai Skala Lengan 2 =
= 100 g
1
Nilai Skala Lengan 1 =
Nilai Skala Lengan 3 =
1g
= 0,1 g
10
Mass load suspension = Tabel 2. Pengukuran Massa dengan Neraca Ohauss 2610 gram
Benda
Balok
Bola
Penun.
Lengan 1
50 g
Penun.
Lengan 2
0g
Penun.
Lengan 3
4,05 g
Beban
Gantung
-
50 g
0g
4,25 g
-
|54,25±0,05|
50 g
0g
4,20 g
-
|54,20±0,05|
10 g
0g
9,65 g
-
|19,65±0,05|
10 g
0g
9,50 g
-
|19,50±0,05|
10 g
0g
9,60 g
-
|19,60±0,05|
Massa Benda (g)
|54,05±0,05|
b. Neraca Ohauss 311 gram
200 g
= 100 g
2
100 g
= 10 g
Nilai Skala Lengan 2 =
10
10 g
=1g
Nilai Skala Lengan 3 =
10
0,1 g
= 0,01 g
Nilai Skala Lengan 4 =
10
Nilai Skala Lengan 1 =
Tabel 3. Pengukuran Massa dengan Neraca Ohauss 311 gram
Benda
Balok
Bola
Penun.
Lengan 1
0g
Penun.
Lengan 2
50 g
Penun.
Lengan 3
4g
Penun.
Lengan 4
0g
0g
50 g
3g
0,99 g
|53,990±0,005|
0g
50 g
4g
0g
|54,000±0,005|
0g
10 g
9g
0,41 g
|19,410±0,005|
0g
10 g
9g
0,42 g
|19,420±0,005|
0g
10 g
9g
0,44 g
|19,440±0,005|
c. Neraca Ohauss 310 gram
Massa Benda (g)
|54,000±0,005|
100 g
= 100 g
1
10 g
Nilai Skala Lengan 2 =
= 10 g
1
1g
= 0,1 g
Nilai Skala Putar =
10
Nilai Skala Lengan 1 =
Nilai Skala Nonius = 10 SN
NST Neraca Ohauss 310 gram : 10 SN = 1,9 SU
10 SN = 1,9 g
1 SN =
1,9 g
= 0,19 g
10
NST Alat = 0,2 g – 0,19 g = 0,01 g
Tabel 4. Pengukuran Massa dengan Neraca Ohauss 310 gram
50 g
Penun.
Skala
Putar
4,1
Penun.
Skala
Nonius
5
0g
50 g
4,1
6
|54,16±0,01|
0g
50 g
4,1
5
|54,15±0,01|
0g
10 g
10
0
|20,00±0,01|
0g
10 g
9,9
5
|19,95±0,01|
0g
10 g
9,9
4
|19,94±0,01|
Benda
Penun.
Lengan 1
Penun.
Lengan 2
Balok
0g
Bola
Massa Benda (g)
|54,15±0,01|
3. Pengukuran Waktu dan Temperatur
NST Termometer = 1oC
NST Stopwatch = 0,1 s
Temperatur Awal (To) = 29,5oC
Tabel 5. Pengukuran Waktu dan Temperatur
Waktu (s)
Temperatur (oC)
Perubahan Temperatur (oC)
60
|30,00±0,50|
|0,50±0,50|
120
|31,75±0,50|
|2,25±0,50|
180
|33,75±0,50|
|4,25±0,50|
240
|35,75±0,50|
|6,25±0,50|
300
|38,00±0,50|
|8,50±0,50|
360
|40,00±0,50|
|10,50±0,50|
Analisis Data
1. Pengukuran Panjang
a. Balok
1. Mistar
- Panjang
p1 = |18,0 ± 0,5| mm
p=
p2 = |18,0 ± 0,5| mm
(18,0 + 18,0 + 18,0) mm
= 18,0 mm
3
p3 = |18,0 ± 0,5| mm
δ1 = |18,0 - 18,0| mm = 0,0 mm
δ = |18,0 - 18,0| mm = 0,0 mm
∆p = ∆x = 0,5 mm
δ3 = |18,0 - 18,0| mm = 0,0 mm
KR =
∆p
p
x 100 % =
0,5 mm
18,0 mm
x 100 % = 2,78 % 3 A.P
PF = |18,0 ± 0,5| mm
- Lebar
l1 = |19,0 ± 0,5| mm
l̅ =
l2 = |19,0 ± 0,5| mm
l3 = |19,0 ± 0,5| mm
δ1 = |19,0 - 19,0| mm = 0,0 mm
δ = |19,0 - 19,0| mm = 0,0 mm
(19,0 + 19,0 + 19,0) mm
= 19,0 mm
3
∆l = ∆x = 0,5 mm
δ3 = |19,0 - 19,0| mm = 0,0 mm
KR =
∆l
l
x 100 % =
0,5 mm
19,0 mm
PF = |19,0 ± 0,5| mm
x 100 % = 2,63 % 3 A.P
- Tinggi
t1 = |19,0 ± 0,5| mm
t̅ =
t2 = |19,0 ± 0,5| mm
t3 = |19,0 ± 0,5| mm
(19,0 + 19,0 + 19,0) mm
= 19,0 mm
3
δ1 = |19,0 - 19,0| mm = 0,0 mm
∆t = ∆x = 0,5 mm
δ = |19,0 - 19,0| mm = 0,0 mm
δ3 = |19,0 - 19,0| mm = 0,0 mm
KR =
∆t
t
x 100 % =
0,5 mm
19,0 mm
PF = |19,0 ± 0,5| mm
2. Jangka Sorong
-
x 100 % = 2,63 % 3 A.P
Panjang
p1 = |18,04 ± 0,02| mm
p=
p2 = |18,02 ± 0,02| mm
(18,04 + 18,02 + 18,18) mm
3
= 18,08 mm
p3 = |18,18 ± 0,02| mm
δ1 = |18,08 - 18,04| mm = 0,04 mm
δ = |18,08- 18,02| mm = 0,06 mm
∆p = δmaks = 0,1 mm
δ3 = |18,08 - 18,18| mm = 0,1 mm
KR =
-
∆p
p
x 100 % =
0,1 mm
18,08 mm
Lebar
l1 = |19,02 ± 0,02| mm
l2 = |19,00 ± 0,02| mm
l3 = |19,02 ± 0,02| mm
x 100 % = 0,55 % 4 A.P
PF = |18,08 ± 0,10| mm
l̅ =
(19,02 + 19,00 + 19,02) mm
3
= 19,01 mm
δ1 = |19,01 - 19,02| mm = 0,01 mm
∆l = δmaks = 0,01
δ = |19,01 – 19,00| mm = 0,01 mm
δ3 = |19,01 - 19,02| mm = 0,01 mm
KR =
-
∆l
l
x 100 % =
0,01 mm
19,01 mm
Tinggi
t1 = |19,00 ± 0,02| mm
x 100 % = 0,05 % 4 A.P
PF = |19,01 ± 0,01| mm
t̅ =
t2 = |19,04 ± 0,02| mm
(19,00 + 19,04 + 19,10) mm
3
= 19,05 mm
t3 = |19,10 ± 0,02| mm
δ1 = |19,05 - 19,00| mm = 0,05 mm
∆t =
δ = |19,05 - 19,04| mm = 0,01 mm
= 0,05 mm
δ3 = |19,05 - 19,10| mm = 0,05 mm
KR =
∆t
t
x 100 % =
3. Mikrometer Sekrup
0,05 mm
19,05 mm
x 100 % = 0,26 % 4 A.P
PF = |19,05 ± 0,05| mm
- Panjang
p1 = |18,080 ± 0,005| mm
p2 = |18,070 ± 0,005| mm
p=
(18,080 + 18,070 + 18,040) mm
3
p3 = |18,040 ± 0,005| mm
= 18,063 mm
δ1 =|18,063 - 18,080| mm = 0,017 mm
δ =|18,063 - 18,070| mm = 0,007 mm
δ3 =|18,063 - 18,040| mm = 0,023 mm
∆p = δmaks = 0,023 mm
KR =
∆p
p
x 100 % =
0,023 mm
18,063 mm
x 100 % = 0,13 % 4 A.P
PF = |18,06 ± 0,02| mm
- Lebar
l1 = |19,030 ± 0,005| mm
l2 = |18,990 ± 0,005| mm
l3 = |19,080 ± 0,005| mm
l̅ =
(19,030 + 18,990 + 19,080) mm
3
= 19,033 mm
δ1 =|19,033 - 19,030| mm = 0,003 mm
δ =|19,033 - 18,990| mm = 0,043 mm
∆l = δmaks = 0,047 mm
δ3 =|19,033 - 19,080| mm = 0,047 mm
KR =
∆l
l
x 100 % =
0,047 mm
19,033 mm
x 100 % = 0,27 % 4 A.P
PF = |19,03 ± 0,05| mm
- Tinggi
t1 = |19,080 ± 0,005| mm
t2 = |19,080 ± 0,005| mm
t3 = |19,000 ± 0,005| mm
t̅ =
(19,080 + 19,080 + 19,000) mm
= 19,053 mm
3
δ1 =|19,053 - 19,080| mm = 0,027 mm
δ =|19,053 - 19,080| mm = 0,027 mm
∆t =
= 0,053 mm
δ3 =|19,053 - 19,000| mm = 0,053 mm
KR =
b. Bola
1. Mistar
∆t
t
x 100 % =
0,053 mm
19,053 mm
x 100 % = 0,28 % 4 A.P
PF = |19,05 ± 0,05| mm
d1 = |22,0 ± 0,5| mm
d=
d2 = |21,0 ± 0,5| mm
(22,0 + 21,0 + 22,0) mm
3
= 21,7 mm
d3 = |22,0 ± 0,5| mm
δ1 = |21,7 - 22,0| mm = 0,3 mm
∆d = δmaks = 0,7 mm
δ = |21,7 – 21,0| mm = 0,7 mm
δ3 = |21,7 – 22,0| mm = 0,3 mm
KR =
∆d
d
x 100 % =
0,7 mm
21,7 mm
x 100 % = 3,22 % 3 A.P
PF = |21,7 ± 0,7| mm
2. Jangka Sorong
d1 = |24,50 ± 0,02| mm
d=
d2 = |24,30 ± 0,02| mm
(24,50 + 24,30 + 24,26) mm
3
= 24,35 mm
d3 = |24,26 ± 0,02| mm
δ1 = |24,35 - 24,50| mm = 0,15 mm
∆d = δmaks = 0,15 mm
δ = |24,35 – 24,30| mm = 0,05 mm
δ3 = |24,35 – 24,26| mm = 0,09 mm
KR =
∆d
d
x 100 % =
3. Mikrometer Sekrup
0,15 mm
24,35 mm
x 100 % = 0,62 % 4 A.P
PF = |24,35 ± 0,15| mm
d1 = |24,310 ± 0,005| mm
d2 = |24,590 ± 0,005| mm
d3 = |24,910 ± 0,005| mm
d=
(24,310 + 24,590 + 24,910) mm
3
= 24,603 mm
δ1 =|24,603 - 24,310| mm = 0,293 mm
δ =|24,603 – 24,590| mm = 0,013 mm
δ3 =|24,603 – 24,910| mm = 0,307 mm
∆d = δmaks = 0,317 mm
KR =
∆d
d
x 100 % =
0,317 mm
24,603 mm
x 100 % = 1,29 % 3 A.P
PF = |24,6 ± 0,3| mm
2. Pengukuran Massa
a. Balok
1) Neraca Ohauss 2610 gram
m1 = |54,05 ± 0,05| g
m=
m2 = |54,25 ± 0,05| g
(54,05 + 54,25 + 54,20) g
3
= 54,17
m3 = |54,20 ± 0,05| g
δ1 = |54,17 – 54,05| g = 0,12 g
∆m = δmaks = 0,12
δ = |54,17 – 54,25| g = 0,08 g
δ3 = |54,17 – 54,20| g = 0,03 g
KR =
∆m
m
x 100 % =
0,12 g
54,17 g
x 100 % = 0,22 % 4 A.P
PF = |54,17 ± 0,12| g
2) Neraca Ohauss 311 gram
m1 = |54,000 ± 0,005| g
m=
m2 = |53,990 ± 0,005| g
(54,000 + 53,990 + 54,000) g
3
= 53,997 g
m3 = |54,000 ± 0,005| g
δ1 = |53,997 – 54,000| g = 0,003 g
δ = |53,997 – 53,990| g = 0,007 g
∆m = δmaks = 0,007 g
δ3 = |53,997 – 54,000| g = 0,003 g
KR =
∆m
m
x 100 % =
0,007 g
53,997 g
x 100 % = 0,01 % 4 A.P
PF = |54,00 ± 0,01| g
3) Neraca Ohauss 310 gram
m1 = |54,15 ± 0,01| g
m=
m2 = |54,16 ± 0,01| g
= 54,15 g
m3 = |54,15 ± 0,01| g
δ1 = |54,15 – 54,15| g = 0,00 g
δ = |54,15 – 54,16| g = 0,01 g
(54,15 + 54,16 + 54,15) g
3
∆m = δmaks = 0,01 g
δ3 = |54,15 – 54,15| g = 0,00 g
KR =
∆m
m
x 100 % =
0,01 g
54,15 g
b. Bola
1) Neraca Ohauss 2610 gram
x 100 % = 0,02 % 4 A.P
PF = |54,15 ± 0,01| g
m1 = |19,65 ± 0,05| g
m=
m2 = |19,50 ± 0,05| g
(19,65 + 19,50 + 19,60) g
3
= 19,58 g
m3 = |19,60 ± 0,05| g
δ1 = |19,58 – 19,65| g = 0,07 g
δ = |19,58 – 19,50| g = 0,08 g
∆m = δmaks = 0,08 g
δ3 = |19,58 – 19,60| g = 0,02 g
KR =
∆m
m
x 100 % =
0,08 g
19,58 g
2) Neraca Ohauss 311 gram
m1 = |19,410 ± 0,005| g
m2 = |19,420 ± 0,005| g
m3 = |19,440 ± 0,005| g
x 100 % = 0,41 % 4 A.P
PF = |19,58 ± 0,08| g
m=
(19,410 + 19,420 + 19,440) g
3
= 19,423 g
δ1 = |19,423 – 19,410| g = 0,013 g
∆m = δmaks = 0,017 g
δ = |19,423 – 19,420| g = 0,003 g
δ3 = |19,423 – 19,440| g = 0,017 g
KR =
∆m
x 100 % =
m
0,017 g
x 100 % = 0,09 % 4 A.P
19,423 g
3) Neraca Ohauss 310 gram
m1 = |20,00 ± 0,01| g
PF = |19,43 ± 0,02| g
m=
m2 = |19,95 ± 0,01| g
(20,00 + 19,95 + 19,94) g
3
= 19,96 g
m3 = |19,94 ± 0,01| g
δ1 = |19,96 – 20,00| g = 0,04 g
∆m = δmaks = 0,04 g
δ = |19,96 – 19,95| g = 0,01 g
δ3 = |19,96 – 19,94| g = 0,02 g
KR =
∆m
x 100 % =
m
0,04 g
19,96 g
x 100 % = 0,20 % 4 A.P
PF = |19,96 ± 0,04| g
4. Perhitungan Volume (Rambat Ralat Pengukuran Panjang)
a. Balok
1) Mistar
=
̅
= 18,0
̅
̅
= 6.498
=
∆ +
19,0
∆ +
19,0
∆
∆ = | . .∆ + . .∆ + . .∆ |
∆
=
∆ =
∆ =
. .∆
+
. .
∆
+
∆
+
. .∆
+
. .
. .∆
. .
∆
0,5
0,5
0,5
+
+
6.498
18,0 19,0 19,0
∆ = 522,5
=
∆
100 % =
.
,
100 % = 8,04 % 2 A.P
PF = |6.498 ± 522,5| mm3
2) Jangka Sorong
=
̅
̅
̅
= 18,08
19,01
= 6.547,50
=
∆ +
=
. .∆
+
. .
19,05
∆ +
∆
∆ = | . .∆ + . .∆ + . .∆ |
∆
∆ =
∆ =
∆
+
∆
+
. .∆
+
. .
. .∆
. .
∆
0,1
0,01
0,05
+
+
6.547,50
18,08 19,01 19,05
∆ = 56,84
=
∆
100 % =
.
,
,
100 % = 0,86 % 4 A.P
PF = |6.548 ± 56.84| mm3
3) Mikrometer Sekrup
=
̅
̅
= 18,063
̅
19,033
= 6.550,290
=
∆ +
=
. .∆
+
. .
19,053
∆ +
∆
∆ = | . .∆ + . .∆ + . .∆ |
∆
∆
∆ =
+
∆
+
. .∆
+
. .
. .∆
. .
∆
0,023
0,047
0,053
+
+
6.550,290
18,063 19,033 19,053
∆ =
∆ = 42,737
=
∆
100 % =
.
,
100 % = 0,65 % 4 A.P
,
PF = |6.550 ± 43| mm3
b. Bola
1) Mistar
=
1
3.14 2.17
6
1
= 32.09 = 5.35
6
=
=
=3
=
=
3
3d
d
=
∆V = 3
=3
∆
0.05 1
. (3,14). (2.17 )
2.17 6
= 0.06
0.06
× 100% = 1.12 %(3
5.35
=100% - 1.12% = 98.88%
=
2) Jangka Sorong
=
)
V = |5,35 ± 0.05|
=
1
3.14 24.35
6
1
= 14437.67 = 2406.2772
6
=
=
=3
=
=
3
3d
∆V = 3
=3
d
∆
1
0.02
. (3,14). (24.35 )
2406.2772 6
= 0.06
=
0.06
× 100% = 0.00249 % (4
2406.2772
=100% - 0.00249% = 99.99751%
V = |2406 ± 0.060 |
)
3) Mikrometer Sekrup
=
=
1
3.14 24.6
6
1
= 46744.979 = 7790.8298
6
=
=
=3
=
=
3
3d
∆V = 3
=3
d
∆
1
0.005
. (3,14). (24.6 )
7790.8298 6
= 0.015
=
0.015
× 100% = 0.00019 % (4
7790.8298
=100% - 0.00019% = 99.99981%
V = |7790 ± 0.015 |
5. Menentukan massa jenis
a. Balok
1) Mistar
=
=
→
=
54.15
8.3
6.498
d =
+
)
=
=
∆ =
∆ =
+
+
∆
+
∆
0.01 522.5
+
. (8.3)
54.15 6.498
= (80.409541). (8.3)
= 667.39919 g/
KR =
667.39919
× 100% = 1.13996% (3 AP)
8.3
DK = 100% - 1.13996% = 98.86004%
= |8.30 ± 0,09 |g/
2) Jangka Sorong
=
=
→
=
54.15
= 0.0082703
6547.5
d =
+
=
=
∆ =
∆
+
+
+
∆
0,01
56.48
54.15
+
.
54.15 6547.5
6547.5
= (0.00088705). (0.0082703)
∆ =
KR =
= 0,0000734 g/
0,0000734
× 100% = 0.88751% (3 AP)
0.0082703
DK = 100% - 0.88751% = 99.11249%
3) Mikrometer Sekrup
=
=
→
= |8.27 ± 0.88| x 10 g/
=
54.15
= 0.0082668
6.550,290
d =
+
=
=
∆ =
∆ =
∆
+
+
+
∆
42,737
54.15
0,01
+
.
6.550,290
54.15 6.550,290
= (0.0067091). (0.0082668)
= 0,0000555 g/
KR =
0,0000555
× 100% = 0.67091% (3 AP)
0.0082668
DK = 100% - 0.67091%= 99.32909%
= |8.26 ± 0,05 | x
b. Bola
1) Mistar
=
=
→
=
19.96
= 3.7308411
5.35
d =
+
10 g
=
=
∆ =
∆ =
∆
+
+
+
∆
0,01 0.06
+
. (3.7308411)
19.96 5.35
= (0.011716). (3.7308411)
= 0,0437105 g/
KR =
0,0437105
× 100% = 1.1716% (3 AP)
3.7308411
DK = 100% - 1.1716%= 99,8284%
= |3.73 ± 0,01| g/
2) Jangka Sorong
=
=
→
=
19.96
= 0.008295
2406.2772
d =
+
=
=
∆ =
∆ =
∆
+
+
+
∆
0.06
0,01
+
. (0.008295)
19.96 2406.2772
= (0.0005259). (0.008295)
= 0,0000044 g/
KR =
0,0000044
× 100% = 0.05259% (4 AP)
0.008295
DK = 100% - 0.05259%= 99,94741%
= |8.295 ± 0,004| x 10
3) Mikrometer Sekrup
=
=
→
g/
=
19.96
= 0.002562
7790.8298
d =
+
=
=
∆ =
∆ =
∆
+
+
+
∆
0,01
0.015
+
. (0.002562)
19.96 7790.8298
= (0.0005029). (0.002562)
= 0,0000013 g/
KR =
0,0000013
× 100% = 0.05029% (4 AP)
0.002562
DK = 100.05029%= 99,94971%
PEMBAHASAN
= |2.562 ± 0,004 | x 10
g/
Hasil yang diperoleh sesuai dengan teori. Setelah menentukan nst setiap alat ukur,
diukur dengan menggunakan dua benda, Balok dan Bola. Dan kemudian ada
beberapa hasil pengukuran yang berbeda. Dalam pengamatan, hasil pengukuran
yang diperoleh termasuk dalam karakteristik nilai akurasi untuk nilai rata-rata
mendekati nilai sebenarnya. Masing-masing memiliki karakteristik lain yang nilai
setiap presisi pengukuran tidak memiliki banyak berbeda.
Ketika mengukur, kita biasanya menggunakan Mistar, slide Panjang, mikrometer
Sekrup, neraca ohauss, termometer, stopwatch sebagai laboratorium yang kita
lakukan di atas. ukur memiliki fungsi dan kegunaan yang berbeda serta memiliki
akurasi yang berbeda. Di bar / a Mistar berfungsi untuk mengukur panjang suatu
benda yang memiliki presisi 1 mm. Istilah In- fungsi geser untuk mengukur
ketebalan suatu benda, diameter dalam dan di luar objek yang memiliki presisi 0,1
mmsea memiliki skala dan skala Nonius besar. Mikrometer Sekrup itu sendiri
memiliki fungsi untuk mengukur objek Panjang dengan sangat hati-hati dengan
akurasi 0,01 mm. Mikrometer Sekrup sendiri memiliki skala dan skala rotary
besar. Neraca ohauss berfungsi untuk menghitung massa suatu benda. Neraca
ohauss memiliki berbagai bentuk, yaitu neraca tiga lengan dan neraca empat
lengan. Neraca sendiri memiliki prinsip kerja sama dengan tuas. Ketika kesalahan
pengukuran dapat terjadi atau ketidakpastian, yaitu:
a. Kesalahan kalibrasi.
b. Kesalahan titik nol
c. Komponen alat kelelahan
d. Gesekan selalu muncul antara bagian dari bergerak menuju alat yang lain.
SIMPULAN DAN DISKUSI
Simpulan
Dari percobaan, pengamatan, dan perhitungan yang telah dilakukan dapat
disimpulkan bahwa Mistar hanya lebih baik digunakan untuk mengukur panjang
suatu benda, slide Panjang digunakan untuk mengukur diameter luar dan dalam
objek, mikrometer Sekrups digunakan untuk mengukur ketebalan dan diameter
luar dari suatu obyek dengan akurasi Tinggier dari slide Panjang, neraca ohauss
digunakan untuk menghitung massa benda, sedangkan termometer dan stopwatch
digunakan untuk menentukan suhu per sehingga waktu. Mikrometer Sekrup
memiliki akurasi Tinggier dari slide Panjang. Serta lebih mudah untuk
menggunakan neraca ohauss 2610 gram dalam menghitung massa benda yang lain
tetapi neraca ohauss 310 gram memiliki presisi Tinggier dibandingkan dengan
keseimbangan yang lain.
Discussion
Sebelum percobaan dan pengukuran disarankan untuk memahami konsep pertama
pengukuran, alat ukur yang digunakan, skala dan unit untuk praktek berjalan
lancar dan mudah dimengerti. Lakukan setiap pengukuran setidaknya tiga kali
untuk mendapatkan hasil yang lebih akurat.
DAFTAR RUJUKAN
Sumarno, Joko. 2010. Fisika SMA Kelas X. Jakarta:Erlangga.
Tipler, Paul A. 2001. Fisika untuk Sains dan Teknik Edisi Kedua Jilid 2
(Terjemahan). Jakarta:Erlangga.
http://fisikon.com/kelas3/index.php?option=com_content&view=article&id=16:g
elombang-stationer-pada-ujung-bebas&catid=1:gelombang-mekanik&Itemid=60