Laporan Praktikum FisDas WAWAN [PDF]

Citation preview

Laporan Praktikum Fisika Dasar Hari : Senin Jam : 08.00 WIB Asisten : 1. Ikhram 2. Maysita Hamzah



PENGUKURAN DASAR



Oleh : WAWAN DARMAWAN 1105105010033



LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SYIAH KUALA DARUSSALAM-BANDA ACEH 2011



I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang Dalam fisika, pengukuran merupakan salah satu syarat yang tidak boleh ditinggalkan. Aktivitas mengukur menjadi salah satu yang sangat penting untuk selalu dilakukan dalam mempelajari berbagai fenomena yang sedang dipelajari. Sebelumnya ada baiknya jika kita meningat defenisi pengukuran atau mengukur itu sendiri. Mengukur adalah membandingakan suatu besaran dengan besaran lain yang telah disepakati. Misalnya untuk mengukur panjang suatu kabel maka kita bsa menggunakan meteran. Dalam hal ini besaran yang dibandingkan adalah panjang dari kabel tersebut. Sedangkan besaran pembandingnya adalah meteran. Meteran merupakan alat ukur besaran panjang yang satuannya telah disepakati. Mengukur itu sangat penting untuk dilakukan, mengukur dapat dikatakan sebagai usaha untuk mendefenisikan karekteristik suatu permasalah secara kuantitatif. Dan jika dikaikan dengan proses penelitian atau sekedar pembuktian suatu 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 karekteristik dari fenomena atau permasalahan tersebut. Dengan demikian, maka dapat dihasilkan suatu kesimpulan yang bersifat kualitatif berdasarkan pola-pola yang dihasilkan oleh data-data kuantitatif tersebut. B. Tujuan Pratikum Adapun tujuan pratikum ini adalah sebagai berikut : 1) Mahasiswa dapat dengan muda menggunakan beberapa alat ukur. 2) Mengetahui cara-cara pengukuran dalam fisika yang benar. 3) Dapat mengimplementasikannya dalam kegiatan sehari-hari.



II. TINJAUAN PUSTAKA Ketelitian didefenisikan sebagai ukuran ketepatan yang dapat dihasilkan dalam suatu pengukuran. Berdasarkan skala terkecilnya, ada berbagai macam mistar. Mistar yang skala terkecilnya 1 mm disebut mistar berskala mm dan ada juga mistar dengan skala cm. mistar dengan skala mm sering digunakan dalam pengukuran, skala 1 mm sama dengan nilainya dengan 0,1 cm (Marthen, 2000). Setiap pengukuran dilakukan dengan suatu alat ukur, dan setiap alat ukur memiliki nilai skala terkecil (nst). Begitu juga dengan jangka sorong, Setiap jangka sorong memiliki skala utama (SU) dan skala bantu atau skala nonius (SN). Jangka sorong adalah alat ukur yang ketelitiannya dapat mencapai seperseratus milimeter. Pada umumnya, nilai skala utama = 1 mm, dan banyaknya skala nonius tidak selalu sama antara satu jangka sorong dengan jangka sorong lainnya. Ada yang mempunyai 10 skala, 20 skala, dan bahkan ada yang memiliki skala nonius sebanyak 50 skala. Sebuah jangka sorong baru dapat digunakan jika nilai skala terkecilnya (NST) telah diketahui (Kanginan, 1996). Didalam pengukuran sering digunakan kesalahan. Ada namanya kesalahan mutlak, yaitu kesalahan terbesar yang mungkin timbul dalam pengukuran. Kesalahn mutlak sama dengan ketelitian alat ukur yang digunakan. Juga dalam pengukuran ada yang disebut dengan angka penting, yaitu semua angka yang diperoleh dari hasil pengukuran. Yang terdiri dari angka eksak dan suatu angka treakir yang ditaksir (Tipler, 1998).



III. PROSEDUR PERCOBAAN A. Waktu dan Tempat Praktikum Pengukuran Dasar dilakukan pada hari senin, tanggal 05 desember 2011, berlangsung dari pukul 08.20 sampai 10.00 WIB di Laboratorium Fisika Dasar Fakultas Pertanian Jurusan Teknik Pertanian Universitas Syiah Kuala. B. Alat dan Bahan Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah sebagai berikut: 1. Mistar besi 2. Jangka sorong 3. Kitchen scale 4. Stop watch 5. Balok 6. Pipa 7. Gelas ukur 8. Kaleng susu beruang 9. Air 10. Jam tangan C. Cara Kerja a. Pengukuran dengan jangka sorong 1. Sebuah pipa diambil, kemudian ukur diameter pipa bagian dalam dan luar pipa tersebut. Lakukan pengulangan sebanyak 3 kali. 2. Selanjutnya diukur dengan mistar besi. Dan dilakukan samapai pengulangan sabanyak 3 kali. 3. Pengukuran dibandingkan menggunakan mistar dengan pengukuran jangka sorong. b. Pengukuran dengan timbangan 1.



Ditentukan nilai skala terkecil (nst) timbangan.



2. Sebuah balok diambil dan diletakkan diatas landasan beban. 3. Berapa massa balok tersebut diukur, diulangi sebanyak 3 kali pengulangan.



c. Pengukuran dengan gelas ukur 1. Diameter sebuah kaleng diukur. Kemudian masukkan air ke dalam kaleng tersebut. Kemudian air yang sama dimasukkan kedalam gelas ukur. 2. Volumen air dibandingkan dengan menggunakan kaleng kedalam gelas ukur. 3. Dilakukan 3 kali pengulangan d. Pengukuran dengan stop watch 1. Ditentukan nst stopwacth 2. Stop watch diatur pada posisi nol, kemudian atur jarum jam tangan. 3. Pada saat jarum bergerak dari posisi yang telah di set, stopwatch pun dihidupkan. Dilakukan sampai 3 kali.



IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Data Hasil Pengamatan 1. Pengukuran menggnakan jangka sorong Tabel 4.1 Pengukuran diameter luar pipa ̅ ̅



No



Ulangan



Data (mm)



1



X1



32,18



0,08



0,0064



2



X2



32,10



0



0



3



X3



32,04



-0,06



0,0036



n=3



96,32



∑



∑



̅



Tabel 4.2 Pengukuran diameter dalam pipa ̅



̅



No



Ulangan



Data (mm)



1



X1



29,6



0,04



0,0016



2



X2



29,5



-0,06



0,0036



3



X3



29,6



0,04



0,0016



∑



88,7



̅



29,56



n=3



∑ ̅



=



0,0068



2. Pengukuran menggunakan mistar besi Tabel 4.3 Pengukuran diameter luar pipa ̅ ̅



No



Ulangan



Data (mm)



1



X1



32



-0,3



0,09



2



X2



33



0,6



0,36



3



X3



32



-0,3



0,09



n=3



∑



97



∑



̅ 0,54



=



Tabel 4.4 Pengukuran diameter dalam pipa ̅ ̅



No



Ulangan



Data (mm)



1



X1



27



0,4



0,16



2



X2



26



-0,6



0,36



3



X3



27



0,4



0,16 ∑



80



∑ n=3 ̅



̅ 0,68



26,6



3. Pengukuran menggunakan timbangan digital kitchen scale Tabel 4.5 Pengukuran massa balok kayu No



Ulangan



Data (mm)



1



X1



126



2



X2



127



3



X3



127 380



∑



n=3



̅ 4.



Keterangan



126,6



Pengukuran menggunakan stopwatch



Tabel 4.6 Pengukuran waktu menggunakan stopwatch No



Waktu



Ulangan



1 2



1 Menit



3



Data (Detik) Stopwatch



Jam



X1



0:59:38



60



X2



1:00:41



60



X3



0:59:81



60



5. Pengukuran volume wadah silinder Tabel 4.7 Pengukuran volume wadah silnder No Ulangan Data (mm) 1



X1



355



2



X2



355



3



X3



355



n=3



∑



1065



̅



355



Keterangan



Keterangan



=



B. Analisa Data a. Pengukuran dengan jangka sorong 1. Pengukuran diameter luar pipa ̅



= 0,0003



( Ulangan 1) 1. Kesalahan mutlak Δx = √



∑ ̅



Δx = √ Δx = √ Δx = √ Δx = 0,007 mm 2. Kesalahan relatif X1 = = = 0,0002 mm 3. Kesalahan persen X1 =



× 100%



=



× 100%



= 0,0002 × 100% = 0,02 % 4. Kesalahan ketelitian X1 = (



) × 100%



=(



) × 100%



=(



) × 100%



= (0,999) × 100% = 99,9 % (Ulangan 2) 1. Kesalahan mutlak Δx = √



∑ ̅



= 0,007 mm



2. Kesalahan relatif X2 =



= 0,0002 mm



3. Kesalahan persen X2 =



× 100% = 0,02%



4. Kesalahan ketelitian X2 = (



) × 100% = 99,9%



(Ulangan 3) 1. Kesalahan mutlak Δx = √



∑



2. Kesalahan relatif X3 =



= 0,0002 mm



3. Kesalahan persen =



̅



× 100% = 0,02%



4. Kesalahan ketelitian = ( 2.



= 0,007 mm



) × 100% = 99,9%



Pengukuran diameter dalam pipa ∑



̅



= 0,0068 mm



( Ulangan 1) 1.



Kesalahan mutlak Δx = √



∑ ̅



=√ =√ =√ 2.



= 0,033 mm.



Kesalahan relatif X1 = = = 0,001 mm.



3.



Kesalahan persen



=



× 100%



=



× 100%



= 0,001 × 100% = 0,1%



4.



Kesalahan ketelitian = (



) × 100%



=(



) × 100%



=(



) × 100%



= (0,998) × 100% = 99,8% (Ulangan 2)



1. Kesalahan mutlak Δx = √



∑ ̅



= 0,033 mm



2.



Kesalahan relatif =



= 0,0011 mm



3.



Kesalahan persen =



× 100%



4.



Kesalahan ketelitian = (



= 0,11%



) × 100% = 99,8%



(Ulangan 3) 1.



Kesalahan mutlak Δx = √



∑ ̅



= 0,033 mm



2. Kesalahan relatif X3 =



= 0,001 mm



3. Kesalahan persen X3 =



× 100% = 0,1%



4. Kesalahan ketelitian = (



) × 100% = 99,8%



b. Pengukuran dengan mistar 1. Pengukuran diameter luar pipa ∑



̅



= 0,54 mm



(Ulangan 1) 1. Kesalahan mutlak Δx = √



∑



=√



̅



=√ = 0,3 mm 2. Kesalahan relatif X1 = = = 0,0093 mm 3. Kesalahan persen X1 =



× 100%



=



× 100%



= 0,93% 4. Kesalahan ketelitian X1 = (



) × 100%



=(



) × 100%



=(



) × 100%



= 0,9906 × 100% = 99,06% (Ulangan 2)



1. Kesalahan mutlak Δx = √



∑



2. Kesalahan relatif X2 =



= 0,009 mm



3. Kesalahan persen X2 = 4. Kesalahan ketelitian



̅



= 0,3 mm



× 100% = 0,9%



=(



) × 100% = 99,09%



(Ulangan 3) 1. Kesalahan mutlak Δx = √



∑



2. Kesalahan relatif X3 =



= 0,0093 mm



3. Kesalahan persen X3 =



̅



= 0,3 mm



× 100% = 0,93%



4. Kesalahan ketelitian X3 = ( 3.



) × 100% = 99,06%



Pengukuran diameter dalam pipa



(Ulangan 1) 1.



Kesalahan mutlak Δx = √



∑ ̅



=√ =√ = 0,33 mm 2.



Kesalahan relatif X1 = = = 0,012 mm



3.



Kesalahan persen X1 =



× 100%



=



× 100%



= 1,2% 4.



Kesalahan ketelitian X1 = (



) × 100%



=(



) × 100%



=(



) × 100%



= 0,987 × 100% = 98,7% (Ulangan 2) 1.



Kesalahan mutlak Δx = √



∑



2.



Kesalahan relatif X2 =



= 0,0126 mm



3. Kesalahan persen X2 =



̅



= 0,33 mm



× 100% = 1,26%



4. Kesalahan ketelitian



=(



) × 100% = 98,73%



(Ulangan 3) 1.



Kesalahan mutlak Δx = √



∑



2.



Kesalahan relatif X3 =



= 0,012 mm



3.



Kesalahan persen X3 =



4.



Kesalahan ketelitian X3 = (



̅



= 0,33 mm



× 100% = 1,2% ) × 100% = 98,7%



2. Pengukuran dengan gelas ukur 4.



Pengukuran volume kaleng menggunakan gelas ukur Ulangan 1 : 126 ml Ulangan 2 : 127 ml Ulangan 3 : 127 ml



5.



Pengukuran volume kaleng menggunakan jangka sorong



Dik: Diameter alas (d) = 5,24 cm Jari-jari alas (r)



= x diameter alas = x (5,24) = 2,62 cm



Tinggi silinder (t) = 9,61 cm Dit: ……………? Jawab: Volume = Ӆ.



.t



Volume = 3,14 ×



× 9,61



Volume = 3,14 × 6,89 × 9,61 Volume = 207,13 Volume = 207,13 ml. C. Pembahasan Pada saat melakukan pengukuran lumrah terjadinya kesalahan penghitungan atau kesalahan pengukuran. Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor seperti kurangnya ketelitian dalam mengukur suatu benda. Kesalahan yang sering terjadi pada jagka sorong adalah tidak telitinya melihat angka yang ditunjukkan pada jangka sorong sehingga hasil yang didapatkan berbeda-beda antara satu percobaan dan percobaan lain. Contoh pengukuran pada pipa, pada percobaan 1 hasil yang didapat



adalah 32,6 mm, percobaan 2 sebesar 32,62, dan percobaan 3 adalah 6,62. Hal inilah yang mengharuskan pengukuran dilakukan berulang kali. Kesalahan juga sering terjadi pada saat mengukur menggunakann mistar besi, hal ini terjadi karena tidak kecermatan meletakkan mistar dengan tepat sehingga hasil yang ditunjukkan sering berbeda, salah melihan angka juga salah satu factor kesalahn pada pengukuran. Pada X1 hasil pengukurannya adalah 32 mm, pada X2 hasil pengukurannya adalah 33 mm, pada X3 hasil pengukurannya adalah 32 mm. Ada perbedaan dalam pengukuran menggunakan jangka sorong dan menggunakan mistar besi. Hal ini disebabkan oleh ketelitian alat ukur untuk mengukur benda tersebut. Disini jangla sorong lebih tinggi ketelitiannya dibandingkan dari pada mistar besi. Dalam menggunakan timbangan digital pertama – tama timbangan harus pada status siap. Tidak ada boleh suatu benda yang terletak pada timbangan. Angka yang ditunjukkan pada timbangan harus 0. Jika telah menggunakan timbangan satu kali pakai, maka selanjutnya timbangan harus direset pada penggunaan keduanya. Hal inibertujuan agar pada saat pengukuran kedua, timbangan tidak terpengaruh pada pengukuran yang sebalumnya dilakukan. Pengukuran waktu pada stopwatch sangat lah teliti. Karena stopwatch memang memiliki alat yang khusus untuk mengukur ketepatan dalam menghitung waktu. Jika dibandingkan dengan penggunaan jam tangan, jelas terjadi perbedaan angka, walau tak seknifikan tetapi waktu yang dihasilkan melihatkan bahwa stopwatch lebih teliti, hal ini terjadi karena penghitungan pada stopwatch memiliki nst milidetik, sedangka pada jam biasa hanya memiliki nst detik saja. Pengukuran volum dengan menggunakan gelas ukur juga dapat terjadi kesalahan penghitungan. Hal ini disebabkan oleh ketidak cermatan melihan garis yang ditunjukkan pada gelas ukur, dan bisa juga terjadi karena tercecernya air saat penuangan kedalam gelas. Dapat dilihat pada percobaan pengukuran, pada percobaan X1 menunjukan angka 355 mm, pada X2 menunjukan angka 355 mm, dan pada X3 menunjukkan angka 355 mm. jika dilihat pada pengukuran menggunakan rumus teoritis juga terjadi perbedaan hasil walau perbedaan itu tidak telalu jauh. Hal ini disebabkan karena permukaan bentuk benda yang mengakibatkan perhitungan volume antara gelas ukur dengan rumus teoritis itu mengalami perbedaan.



IV. PENUTUP A. Kesimpulan Dari hasil pengamatan yang telah dilakukan, dapat diambil kesimpulan adalah : 1. Pengukuran merupakan salah satu syarat yang tidak boleh ditinggalkan dalam fisika. 2. Mengukur adalah membandingakan suatu besaran dengan besaran lain yang telah disepakati 3. Ketelitian didefenisikan sebagai ukuran ketepatan yang dapat dihasilkan dalam suatu pengukuran. 4. Dalam melakukan pengukuran sering terjadi perbedaan hasil ukur, hal ini disebabkan oleh kurang teliti dan bias juga karena kesalahan alat ukur. 5. Jangka sorong adalah alat ukur yang ketelitiannya dapat mencapai seperseratus milimeter. Beda halnya dengan mistar yang ketelitiannya hanya millimeter saja. 6. Setiap pengukuran masing – masing alat ukur memiliki nst. B. Saran Adapun saran pratikan untuk pratikum selanjutnya adalah : 1. Pada saat menjelaskan suatu pembahasan jangan terlalu cepat untuk melanjutkannya. Tanya dulu kepada pratikan apakah sudah paham semua atau belum. 2. Ruangan pratikum harap diperhatikan lagi, masih banyak debu didalam ruangan. 3. Dalam memperagakan alat sebaiknya dijelaskan dengan detail.



DAFTAR PUSTAKA Kanginan, M., 1996. Fisika SMU Jilid 1A 1B. Penerbit Erlangga: Jakarta. Marthen. 2000. Fisika 2000 Untuk SMA. Gramedia: Jakarta. Tipler,P.A.,1998, Fisika Untuk Sains dan Teknik jidil 1. Erlangga: Jakarta.