Makalah Pengantar Laboratorium (Pengukuran Dan Angka Penting) [PDF]

Citation preview

MAKALAH PENGANTAR LABORATORIUM



OLEH : FATIA ARTA UTAMI 60400119014



FISIKA. B



JURUSAN FISIKA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI ALAUDDIN MAKASSAR 2019



KATA PENGANTAR



Segala puji bagi Allah SWT, Tuhan seluruh alam. Karena tanpa rahmat dan kasih sayang-Nya, saya tidak akan dapat menyelesaikan makalah saya tepat pada waktunya. Dan tak lupa, sholawat serta salam semoga senantiasa terlimpahkan kepada junjungan kita nabi Muhammad SAW. Makalah ini saya buat untuk memenuhi tugas mata kuliah Pengantar Laboraturium semester 1 dengan judul “Pengukuran dan Angka Penting”. Saya ucapkan terima kasih kepada bapak Jasdar Agus, S.Si., M.Sc. selaku dosen pengampu mata kuliah Pengantar Laboratorium yang telah membimbing saya sehingga saya mampu menyelesaikan tugas makalah saya. Dalam penyusunan makalah ini, saya menyadari ada banyak kekurangan serta kesalahan di dalamnya. Maka saya harapkan kritik serta saran yang membangun sehingga di kemudian hari akan menjadi lebih baik. Saya berharap bahwa makalah ini akan bermanfaat bagi pembacanya dan dapat memenuhi syarat tugas yang diberikan kepada saya.



Gowa, 10 Oktober 2019



Fatia Arta Utami  



i



DAFTAR ISI



KATA PENGANTAR.................................................................................................................i DAFTAR ISI................................................................................................................................ii BAB I PENDAHULUAN............................................................................................................1 A. Latar Belakang................................................................................................................1 B. Rumusan Masalah...........................................................................................................2 C. Tujuan..............................................................................................................................2 BAB II KAJIAN PUSTAKA......................................................................................................3 A. Pengertian Pengukuran..................................................................................................3 B. Alat-Alat yang Digunakan dalam Pengukuran ...........................................................4 C. Penyebab Terjadinya Ketidakpastian dalam Pengukuran.........................................10 D. Angka Penting.................................................................................................................12 E. Hubungan Antara Pengukuran dan Angka Penting...................................................14 BAB III PEMBAHASAN...........................................................................................................15 A. Pengukuran......................................................................................................................15 B. Angka Penting.................................................................................................................16 BAB IV PENUTUP.....................................................................................................................18 A. Kesimpulan.....................................................................................................................18 B. Saran...............................................................................................................................19 DAFTAR PUSTAKA..................................................................................................................20



ii



BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Fisika adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang sifat serta gelaja suatu pada benda hidup atau mati dalam lingkup ruang dan waktu. Tujuan utama semua sains termasuk fisika, umumnya dianggap termasuk usaha untuk mencari keteraturan dalam pengamatan manusia pada alam sekitarnya. Pengamatan, eksperimen dan pengukuran yang cermat merupakan satu sisi dari proses ilmiah. Sisi lainnya adalah penemuan atau perumusan teori untuk menjelaskan dan mengatur pengamatan. Dalam



melakukan



pengamatan



kita



memerlukan



pengukuran-



pengukuran. Karena itu, pengukuran merupakan bagian yang sangat penting dalam proses membangun konsep-konsep fisika. Hasil pengamatan secara umum tidak lengkap apabila tidak ada data yang didapat dari hasil pengukuran. Seorang ahli fisika pernah berkata, jika kita dapat mengukur yang sedang kita bicarakan dan menyatakannya dengan angka-angka berarti kita mengetahui apa yang sedang kita bicarakan itu. Pengukuran merupakan kegiatan membandingkan suatu besaran dengan besaran lain yang ditetapkan sebagai standar satuan. Dengan satuan adalah suatu besaran dengan nilai tertentu yang dijadikan sebagai pembanding dalam pengukuran.Semua angka hasil pengukuran disebut angka penting. Angka penting adalah semua angka yang diperoleh dari hasil pengukuran.



1



B. Rumusan Masalah 1. Apakah yang dimaksud dengan pengukuran? 2. Apa saja alat-alat yang digunakan dalam pengukuran? 3. Apa saja penyebab terjadinya ketidakpastian dalam pengukuran? 4. Apa yang dimaksud dengan angka penting? 5. Apa hubungan antara pengukuran dan angka penting?



C. Tujuan 1. Untuk mengetahui apa yang dimaksud dengan pengukuran. 2. Untuk mengetahui alat-alat yang digunakan dalam pengukuran. 3. Untuk mengetahui penyebab terjadinya ketidakpastian dalam pengukuran. 4. Untuk mengetahui apa yang dimaksud dengan angka penting. 5. Untuk mengetahui hubungan antara pengukuran dan angka penting.



2



BAB II KAJIAN PUSTAKA A. Pengertian Pengukuran Pengukuran adalah penentuan besaran, dimensi atau kapasitas terhadap suatu satuan ukur. Pengukuran dapat dilakukan pada apa saja yang dibayangkan dengan cara yang berbeda-beda. Misalnya untuk mengukur tinggi, maka seseorang dapat mengukur dengan mudah karena objek yang diukur merupakan objek yang kasat mata dengan satuan yang sudah disepakati secara internasional.Tetapi, hal ini akan berbeda jika objek yang diukur lebih abstrak seperti kecerdasan, kematangan, kejujuran, kepribadian, dan lain sebagainya. Sehingga untuk melakukan pengukuran diperlukan keterampilan dan keahlian tertentu. 1



https://id.wikipedia.org/wiki/Pengukuran Pengukuran juga dapat diartikan sebagai suatu



kegiatan



membandingkan nilai suatu besaran yang diukur menggunakan besaran sejenis yang ditetapkan sebagai satuan. Adapun pengertian pengukuran menurut para ahli sebagai berikut : a. Menurut Hodi (1995) pengukuran adalah suatu kegiatan yang ditujukan untuk mengidentifikasi besar kecilnya objek atau gejala. b. Menurut Suryabrata (1904) pengukuran terdiri atas aturan-aturan untuk mengenakan bilangan-bilangan kepada suatu objek untuk mempresentasikan kuantitas pada objek tersebut.



3



c. Menurut Cronbach (1973) pengukuran adalah suatu prosedur yang sistematis



untuk



mengamati



perilaku



seseorang



dan



menggambarkannya dengan bantuan skala numerik atau sistem penegasan. Jadi, Pengukuran adalah suatu kegiatan yang dilakukan untuk menentukan fakta kuantitatif dengan membandingkan sesuatu dengan satuan ukuran standar yang disesuaikan sesuai dengan objek yang akan diukur. Pengukuran bukan hanya dapat mengukur hal-hal yang tampak saja namun dapat juga mengukur benda-benda yang dapat di bayangkan. B. Alat-Alat yang Digunakan dalam Pengukuran Berikut adalah beberapa alat ukur yang sering digunakan dalam pengukuran beserta gambar dan fungsinya : 1. Mikrometer Sekrup



amazon.com Alat ini digunakan untuk mengukur ketebalan sebuah benda ataupun diameter sesuatu benda. Skala yang digunakan dalam alat ukur ini adalah 0,01 mm



4



2. Penggaris atau Mistar



ilovehandles.com Alat ini digunakan untuk mengukur panjang suatu benda. Tingkat ketelitian alat ukur ini kurang lebih hanya 0,5 mm, jadi bisa dibilang tidak terlalu tepat untuk mengukur benda kecil.



3. Jangka Sorong



tokopedia.com Sama halnya dengan mistar dan mikrometer sekrup, jangka sorong bisa digunakan untuk menghitung panjang, ketebalan dan diameter sebuah benda. Bedanya, tingkat ketelitian alat ini adalah 0,1 mm. Jadi lebih tepat daripada mistar tapi tidak seakurat mikrometer sekrup.



5



4. Voltmeter



justscience.com Alat ini berguna untuk mengukur tegangan listrik. Biasanya digunakan pada rangkaian listrik seperti mobil, motor ataupun rumah.



5. Amperemeter



aliexpress.com Sama seperti Voltmeter, Amperemeter masih mengukur skala listrik. Alat ini berfungsi untuk mengukur kuatnya arus listrik.



6. Ohmmeter



6



wikihow.com Alat yang ini masih berurusan dengan listrik, tapi lebih digunakan untuk mengetahui besaran hambatan listrik suatu benda. Alat ini penting untuk mencari nilai konduktivitas sebuah benda



7. Thermometer



google images Alat pengukur ini digunakan untuk mengetahui nilai suhu. Tergantung sensitivitas alatnya, Thermometer bisa digunakan untuk keperluan yang berbeda. Misalnya untuk mengukur suhu udara di ruangan, mengukur suhu badan dan benda. Untuk proses mengukur suhu benda, ada Termometer yang digunakan untuk mengukur suhu ekstrim seperti panas bumi.



8. Barometer



7



pxhere.com Alat ukur yang berikutnya adalah Barometer. Alat ini digunakan untuk menghitung tekanan udara. Untuk ukuran yang biasa tertera dalam alat ini adalah MB. Alat ini lebih sering digunakan untuk keperluan meteorologi.



9. Stopwatch



pixabay.com Stopwatchi digunakan untuk mengukur waktu. Biasanya lebih digunakan untuk mengukur waktu tempuh sesuatu. Misalnya pada lomba lari 100 meter, balapan rally dan waktu tempuh renang seseorang.



10. Hygrometer



8



pixabay.com Alat ini digunakan untuk mengukur kelembaban ruang tertutup.



11. Densitometer



wikipedia.org Densitometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur kerapatan pada zat cair.



12. Timbangan



9



pixabay.com Alat ini bisa berbentuk bermacam – macam, tapi tujuannya adalah untuk menghitung berat suatu benda. https://salamadian.com/macam-macam-alat-ukur/



2



C. Penyebab Terjadinya Ketidakpastian dalam Pengukuran Faktor-faktor yang menyebabkan terjadinya ketidakpastian dalam pengukuran adalah sebagai berikut : 1. Kesalahan Umum Kesalahan umum adalah kesalahan yang disebabkan keterbatasan pada pengamat saat melakukan pengukuran. Kesalahan ini dapat disebabkan karena kesalahan membaca skala kecil, dan kekurangterampilan dalam menyusun dan memakai alat, terutama untuk alat yang melibatkan banyak komponen. 2. Kesalahan Sistematik Kesalahan sistematik merupakan kesalahan yang disebabkan oleh alat yang digunakan dan atau lingkungan di sekitar alat yang memengaruhi



kinerja alat. Seperti :



a. Kesalahan Kalibrasi Kesalahan kalibrasi terjadi karena pemberian nilai skala pada saat pembuatan atau kalibrasi (standarisasi) tidak tepat. Hal ini mengakibatkan pembacaan hasil pengukuran menjadi lebih besar atau lebih kecil dari nilai sebenarnya. b. Kesalahan Titik Nol



10



Kesalahan titik nol terjadi karena titik nol skala pada alat yang digunakan tidak tepat berhimpit dengan jarum penunjuk atau jarum penunjuk yang tidak bisa kembali tepat pada skala nol. Akibatnya, hasil pengukuran dapat mengalami penambahan atau pengurangan sesuai dengan selisih dari skala nol semestinya. c. Kesalahan Komponen Alat Kerusakan pada alat jelas sangat berpengaruh pada pembacaan alat ukur. d. Kesalahan Paralaks Kesalahan paralaks terjadi bila ada jarak antara jarum penunjuk dengan garis-garis skala dan posisi mata pengamat tidak tegak lurus dengan jarum. 3. Kesalahan Acak Kesalahan acak adalah kesalahaan yang terjadi karena adanya fluktuasifluktuasi halus pada saat melakukan pengukuran. a. Gerak Brown Molekul Udara Molekul udara seperti yang kita ketahui keadaannya selalu bergerak secara tidak teratur atau rambang. Gerak ini dapat mengalami fluktuasi yang sangat cepat dan menyebabkan jarum



penunjuk yang sangat halus seperti pada mikrogalvanometer terganggu karena tumbukan dengan molekul udara. b.



Fluktuasi Tegangan Listrik Tegangan listrik PLN atau sumber tegangan lain seperti aki dan



11 kecil yang tidak teratur dan baterai selalu mengalami perubahan cepat sehingga menghasilkan data pengukuran besaran listrik yang tidak konsisten. c.



Landasan yang Bergetar Getaran pada landasan tempat alat berada dapat berakibat pembacaan skala yang berbeda, terutama alat yang sensitif terhadap gerak.



d. Bising Bising merupakan gangguan yang selalu di jumpai pada alat elektronik. Gangguan ini dapat berupa fluktuasi yang cepat pada tegangan akibat dari komponen alat bersuhu. e. Radiasi Latar Belakang Radiasi gelombang elektromagnetik dari kosmos (luar angkasa) dapat mengganggu pembacaan dan menganggu operasional alat, https://artikel2bebas.blogspot.com/2015/02/apa-saja-faktor-



3



faktor-yang-menyebabkan.html D. Angka Penting Angka penting adalah semua angka yang diperoleh dari hasil pengukuran. Angka penting terdiri atas angka pasti dan angka taksiran (angka yang diragukan) sesuai dengan alat ukur yang digunakan. Angka taksiran biasanya diberi garis bawah. Sedangkan, angka yang berada setelah angka bergaris bawah adalah bukan angka penting.



Nilai angka terakhir yang ditaksir sangat ditentukan oleh tingkat ketelitian alat ukur yang digunakan dalam proses pengukuran. Semua angka-angka dari hasil pengukuran adalah bagian dari angka penting. Tapi, tidak semua angka hasil pengukuran adalah angka penting. Untuk menuliskan angka penting, terdapat aturan-aturan sebagai berikut : 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 memiliki 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 memiliki 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



13



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 https://fisikamemangasyik.wordpress.com/fisika-1/besaran-dan-



4



satuan/g-angka-penting/ https://pengertianahli.id/2014/05/pengertian-angka-penting.html



5



E. Hubungan antara Pengukuran dan Angka Penting Angka penting adalah bilangan yang diperoleh dari hasil pengukuran yang terdiri dari angka-angka penting yang sudah pasti terbaca pada alat ukur dan angka yang diragukan. Hubungan antara pengukuran dengan angka penting yaitu ketika kita melakukan suatu pengukuran dengan menggunakan alat ukur, maka angka penting sangat berpengaruh pada hasil pengukuran yang akan dituliskan dalam data. Untuk mendapatkan data yang akurat, kita menggunakan angka penting untuk memasukkan data hasil pengukuran. Karena dalam memasukkan data hasil pengukuran tidak semua angka dimasukkan dalam data tersebut. Melainkan hanya angka-angka penting saja. Dalam menentukan angka penting juga harus menggunakan aturanaturan yang sesuai seperti yang telah ditetapkan. Maka untuk mendapatkan hasil pengukuran dan data yang akurat, kita menggunakan angka penting untuk penentuan hasil pengukuran sesuai dengan aturan-aturan yang telah ditetapkan.



14



BAB III PEMBAHASAN Fisika adalah ilmu eksperimen. Eksperimen memerlukan pengukuran,



dan



untuk



mendapatkan



hasil



pengukuran



kita



menggunakan alat ukur untuk mengukur dan bilangan untuk menyatakan hasil pengukuran. Setiap bilangan yang digunakan untuk mendeskripsikan suatu fenomena fisika secara kuantitatif disebut besaran.



Ketika



mengukur



suatu



besaran,



kita



selalu



membandingkannya dengan suatu satuan standar yang disebut dengan satuan. A. Pengukuran 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.



15



Suatu pengukuran selalu disertai oleh ketidakpastian. Beberapa penyebab ketidakpastian tersebut antara lain adanya nilai skala terkecil (NST), kesalahan kalibrasi, kesalahan titik nol, kesalahan pegas, adanya gesekan, kesalahan paralaks, fluktuasi parameter pengukuran dan lingkungan yang saling mempengaruhi keterampilan pengamatan. Ada beberapa hal yang harus diperhatikan dalam pengukuran: a. Nilai skalar terkecil alat ukur b. Ketidakpastian pada pengukuran tunggal c. Ketidakpastian pada pengukuran berulang d. Angka berarti e. Ketidakpastian pada fungsi variable Alat-alat yang biasa digunakan dalam pengukuran diantaranya adalah mikrometer sekrup, penggaris atau mistar, jangka sorong, voltmeter,



amperemeter, ohmmeter, thermometer, barometer,



stopwatch, hygrometer, densitometer, timbangan dan lain sebagainya. B. Angka Penting Hasil pengukuran berupa angka-angka atau disebut sebagai hasil numerik selalu merupakan nilai pendekatan. Menurut kelaziman hasil pengukuran sebuah benda mengandung arti bahwa bilangan yang menyatakan hasil pengukuran tersebut. Tapi tidak semua angka hasil pengukuran dilaporkan dalam data hasil pengukuran, melainkan hanya angka penting saja. Angka penting adalah bilangan yang diperoleh dari hasil pengukuran yang terdiri dari angka-angka penting yang sudah pasti terbaca pada alat ukur dan angka yang diragukan. Adapuun aturan-aturan dalam penulisan angka penting adalah sebagai berikut :



16



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 memiliki 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 memiliki 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



17



BAB IV PENUTUP A. Kesimpulan Pengukuran adalah suatu kegiatan membandingkan nilai suatu besaran yang diukur menggunakan besaran sejenis yang ditetapkan sebagai satuan. Pengukuran adalah suatu kegiatan yang dilakukan untuk menentukan fakta kuantitatif dengan membandingkan sesuatu dengan satuan ukuran standar yang disesuaikan sesuai dengan objek yang akan diukur. Pengukuran bukan hanya dapat mengukur hal-hal yang tampak saja namun dapat juga mengukur benda-benda yang dapat di bayangkan. Alat-alat yang digunakan dalam pengukuran diantaranya : mikrometer sekrup, penggaris atau mistar, jangka sorong, voltmeter,



amperemeter, ohmmeter, thermometer, barometer,



stopwatch, hygrometer, densitometer, timbangan dan masih banyak lagi. Penyebab



terjadinya



ketidakpastian



dalam



pengukuran



dipengaruhi oleh tiga faktor yaitu kesalahan umum, kesalahan sistematik dan kesalahan acak. Angka penting adalah semua angka yang diperoleh dari hasil pengukuran. Angka penting terdiri atas angka pasti dan angka taksiran (angka yang diragukan) sesuai dengan alat ukur yang digunakan. Dalam menuliskan angka penting kita juga harus memperhatikan aturan-aturannya.



18



Hubungan antara pengukuran dengan angka penting yaitu ketika kita melakukan suatu pengukuran dengan menggunakan alat ukur, maka angka penting sangat berpengaruh pada hasil pengukuran yang akan dituliskan pada data. Untuk mendapatkan data yang akurat, kita menggunakan angka penting untuk memasukkan data hasil pengukuran. Karena dalam memasukkan data hasil pengukuran tidak semua angka dimasukkan dalam data tersebut. Melainkan hanya angka-angka penting saja. Dalam menentukan angka penting juga harus menggunakan aturan-aturan yang sesuai seperti yang telah ditetapkan. B. Saran



19



DAFTAR PUSTAKA



https://id.wikipedia.org/wiki/Pengukuran https://salamadian.com/macam-macam-alat-ukur/ https://artikel2bebas.blogspot.com/2015/02/apa-saja-faktor-faktor-yangmenyebabkan.html https://fisikamemangasyik.wordpress.com/fisika-1/besaran-dan-satuan/g-angkapenting/ https://pengertianahli.id/2014/05/pengertian-angka-penting.html



20