Format_Laporan_Praktikum_indrhy.pdf

7/21/2019 Format_Laporan_Praktikum_indrhy.pdf

1/29

DASAR PENGUKURAN DAN KETIDAKPASTIAN

Indri Dwi Salsabila, Astuti, Olivia Putri Utami, Sarimah, Sunarto Arif Sura

Pendidikan Biologi 2014

AbstrakTelah dilakukan pengukuran panjang, pengukuran massa, dan pengukuran waktu dan

suhu. Balok dan kelereng adalah alat yang diukur pada percobaan ini kecuali pada pengukuranwaktu dan suhu. Pengukuran panjang untuk balok dengan mengukur panjang,lebar,dan tinggi

benda tersebut dengan alat ukur mistar, jangka sorong,dan mikrometer sekrup sedangkan padabola dengan hanya mengukur diameternya.Pengukuran dengan ketiga alat tersebut mempunyaicara yang berbeda dalam penggunaanya.Pengukuran massa dengan neraca Ohauss 2610g, neracaOhauss 311g, neraca Ohauss 310g,pengukuran diawali dengan penentuan nilai skala. Pengukuuran

massa sangat membutuhkan ketenangan dalam pelaksanaanya karena untuk menetapkan padaangka nol. Pengukuran pada waktu dan suhu dengan menggunakan alat-alat yang berbeda dari

pengukuran sebelumnya yaitu seperti gelas ukur,pembakar Bunsen,thermometer,stopwatch dankaki tiga telah diperoleh bahwa semakin tinggi suhu maka semakin lama waktu yang dibutuhkanuntuk menaikkan suhu. Dari ketiga pengukuran tersebut mempunyai tujuan untuk mengetahuimenggunakan alat ukur dengan baik, mengetahui bahwa dalam pengukuran membutuhkanketelitian dan semakin kecil hasil pengukuran maka semakin baik data yang akan diperoleh.

Kata kunci: pengukuran,angka penting,suhu,neraca,alat ukur .

RUMUSAN MASALAH

1.

Bagaimana cara menggunakan alat-alat ukur dasar?

2. Bagaimana cara menentukan ketidakpastian pada pengukuran tunggal dan

pengukuran berulang ?

3. Bagaimana cara melaporkan hasil pengukuran dengan berlandaskan pada

angka penting?

TUJUAN

1. Mampu menggunakan alat-alat ukur dasar

2.

Mampu menentukan ketidakpastian pada pengukuran berulang

3. Mengerti angka berarti


2/29

METODOLOGI EKSPERIMEN

Teori Singkat

Arti Pengukuran

Pengukuran adalah bagian dari keterampilan Proses Sains yang merupakan

pengumpulan informasi baik secara kuantitatif maupun secara kualitatif. Para

ilmuwan mencari hubungan antara berbagai besaran fisika yang mereka teliti dan

ukur. Ilmuwan biasanya mencoba menyatakan hubungan tersebut secara

kuantitatif, dalam persamaan yang simbol-simbolnya mewakili besaran-besaran

yang terlibat. Untuk menentukan (atau meyakinkan) bentuk hubungan tersebut,

dibutuhkan pengukuran eksperimental yang teliti, walaupun pemikiran kreatif

juga memainkan perannya.

Ketepatan dan Ketelitian Pengukuran

Ketepatan (keakuratan). Pada pengukuran ini, harga rata-ratanya mendekati harga

yang sebenarnya (pengukuran berganda).

Ketelitian (kepresisian). Jika hasil-hasil pengukuran terpusat di suatu daerah

tertentu (harga tiap pengukuran tidak jauh beda).

Angka penting

1. Semua angka yang bukan nol

2. angka yang terletak diantara angka bukan nol

3.

angka nol di sebelah kanan angka bukan nol

4. angka nol yang terletak disebelah kiri angka bukan nol

Pengukuran Langsung dan Tidak Langsung

Di tinjau dari cara pengukurannya, besaran-besaran fisika ada yang diukur secara

langsung dan ada (lebih banyak) yang diukur secara tidak langsung.

Pengukuran langsung adalah pengukuran sesuatu besaran yang tidak

bergantung pada pengukuran besaran-besaran lain.


3/29

Pengukuran tidak langsung adalah pengukuran besaran fisika dengan cara

tidak langsung membandingkannya dengan besaran acuan, akan tetapi dengan

besaran-besaran lain.

Ketidakpastian Pengukuran

Ketidakpastian Bersistem, kesalahan yang menyebabkan hasil yang diperoleh

menyimpang dari hasil sebenarnya. Sumber-sumbernya

1.

kesalahan kalibrasi alat

2.

kesalahan titik nol (KTN)

3. Kerusakan komponen alat

4. Gesekan

5.

Kesalahan Paralaks

6. Kesalahan keadaan saat bekerja

Ketidakpastian rambang (acak), kesalahan yang bersumber dari gejala yang tidak

mungkin atau diatasi berupa perubahan yang berlangsung sangat cepat sehingga

pengontrolandan pengaturan diluar kemampuan. Sumber-sumbernya

1.

Kesalahan menaksir bagian skala2.

Keadaan yang berfluktuasi

3. Gerak acak (brown)

4. Landasan yang bergetar

5. Bising (noise)

6.

Radiasi latar belakang

Ketidakpastian pengukuran tunggal

Pengukuran tunggal adalah pengukuran yang dilakukan satu kali saja keterbatasan

skala alat ukur dan keterbatasan kemampuan mengamati serta banyak sumber

kesalahan lain, mengakibatkan hasil pengukuran selalu dihinggapi ketidakpastian.


4/29

Untuk pengukuran tunggal diambil kebijaksanaan

=

1

2

Nilai dilaporkan dengan cara yang sudah dibakukan seperti berikut =( )[]

Ket =simbol besaran yang diukur( )= hasil pengukuran besrta ketidakpastiannya[] = satuan besaran x (dalam satuan SI)

Pengukuran berulang (berganda)

Dengan mengadakan pengulangan, penegetahuan kita tentang nilai sebenarnya

(X0) menjadi semakin baik. Jika pengukuran dilakukan sebanyak 3 kali dengan

hasil x1,x2, dan x3 atau dua kali , maka {} dan dapat ditentukan sebagaiberikut. Nilai rata-rata pengukuran dilaporkan sebagai {} sedangkan deviasi(penyimpangan) terbesar atau deviasi rata-rata dilaporkan sebagai . Deviasiadalah selisih antara tiap hasil pengukuran nilai rata-ratanya. Jadi

=

dan,Deviasi = | |, = | |, = | |. adalah yang terbesar diantara , , .

Alat dan Bahan

1.

Alat

Mistar

Jangka Sorong Mikrometer sekrup

Stopwatch

Termometer

Balok kayu

Kelereng


5/29

Neraca Ohauss 310 gram



Gelas Ukur

Kaki Tiga dan kasa

Bunsen Pembakar

2. Bahan

Air secukupnya

Korek

Bunsen Pembakar

Identifikasi Variabel

Kegiatan 1

1.

Panjang

2. Lebar

3. Tinggi

4. Diameter

Kegiatan 2

1. Massa

Kegiatan 3

1. Waktu

2.

Suhu

DefinisiOperasionalVariabel

Kegiatan 1

1. Panjang adalah jarak terpanjang yang terdapat dibagian alas sebuah kubus dari

ujung ke ujung , dengan satuannya adalah mm

2. Lebar adalah jarak terpendek yang terdapat dibagian alas sebuah kubus dari

ujung ke ujung, dengan satuannya adalah mm


6/29

3.

Tinggi adalah jarak yang diukur pada kubus dalam posisi vertikal, dengan

satuannya adalah mm

4.

Diameter adalah jarak antara garis tepi bola dan garis tepi yang lain, dengansatuannya adalah mm

Kegiatan 2

1. Massa adalah banyaknya materi yang terdapat dalam sebuah balok dan bola,

dengan satuannya adalah gram

Kegiatan 3

1.

Waktu adalah lama waktu yang diperlukan temperature untuk bergerak

keatas,dengan satuannya adalah sekon

2.Suhu adalah kenaikan temperature yang diukur dengan waktu, dengan

satuannya adalah

ProsedurKerja

Kegiatan 1 (pengukuran panjang)

1. Mengambil mistar, jangka sorong, dan mikrometer sekrup serta menentukan

NSTnya.

2. Mengukur sebanyak 3 kali untuk panjang, lebar, dan tinggi balok berbentuk

kubus yang disediakan dengan menggunakan ketiga alat ukur tersebut.

Mencatat hasil pengukuran pada tabel pengamatan dengan disertai

ketidakpastiannya.

3.

Mengukur sebanyak 3 kali untuk diameter bola (ukur ditempat berbeda) yang

disediakan dengan menggunakan ketiga alat ukur tersebut. Mencatat hasil

pengukuran pada tabel hasil pengamatan disertai dengan ketidakpastiannya.

Kegiatan 2 (pengukuran massa)1.

Menentukan NST masing-masing neraca

2.

Mengukur massa balok kubus dan bola sebanyak 3 kali secara berulang pada

neraca ohauss 2610 g. neraca Ohauss 311 g. neraca Ohauss 310 g.

3. Mencatat hasil pengukuran yang dilengkapi dengan ketidakpastian

pengukuran.


7/29

Kegiatan 3 (pengukuran waktu dan suhu)

1. Menyiapkan gelas ukur, bunsen pembakar lengkap dengan kaki tiga dan

lapisan asbesnya dan sebuah termometer.2.

Mengisi gelas ukur dengan air hingga bagian dan meletakkan di atas kaki

tiga tanpa ada pembakar.

3. Mengukur temperaturnya sebagai temperatur mula-mula 33 (To).

4. Menyalakan bunsen pembakar dan menunggu beberapa saat hingga nyalanya

terlihat normal..

5.

Meletakkan bunsen pembakar tadi tepat di bawah gelas ukur bersamaan

dengan menjalankan alat pengukur waktu.

6. Mencatat perubahan temperatur yang terbaca pada termometer tiap selang

waktu 1 menit sampai diperoleh 10.

HASIL PENGAMATAN DAN ANALISIS DATA

HASIL PENGAMATAN

1.

Pengukuran Panjang

NST Mistar : =

= 0,1 cm/skala = 1mm

NST Jangka Sorong :

NST Mikrometer Sekrup :

20 SN =39 SU

20 SN =39 (1 mm)

20 SN = 39 mm

SN = 1,95 mm

NST = 2 mm 1,95 mm = 0,05 mm

= 0,5 mm50

= 0,01 mm

NST SU = =

= 0,5 mm

NST Skala Putar =


8/29

Tabel 1. Hasil pengukuran panjang

No

Benda

yangdiukur

Besaran

yangdiukur

Hasil Pengukuran (mm)

Mistar Jangka Sorong Mikrometer Sekrup

1.

Balok

Panjang

|17,0 0,5| |16,10 0,05| |16,910 0,005|

|17,0 0,5| |17,00 0,05| |16,770 0,005|

|17,0 0,5| |17,10 0,05| |16,270 0,005|

Lebar

|14,0 0,5| |15,50 0,05| |15,960 0,005||14,0 0,5| |15,40 0,05| |15,500 0,005|

|14,0 0,5| |15,50 0,05| |15,520 0,005|

Tinggi

|23,0 0,5| |24,10 0,05| |23,460 0,005||23,0 0,5| |23,15 0,05| |23,530 0,005||23,0 0,5| |24,05 0,05| |23,260 0,005|

2.

Bola Diameter

|17,0 0,5| |16,20 0,05| |16,310 0,005||17,0 0,5| |16,30 0,05| |16,020 0,005||17,0 0,5| |16,45 0,05| |16,010 0,005|

2. Pengukuran Massa


Nilai Skala lengan 1 : =

= 10 g


= 100 g

Nilai Skala lengan 3 :

=

= 0,10 g

Massa beban gantung : -


9/29

Tabel 2. Hasil pengukuran massa dengan Neraca Ohauss 2610 gram

Benda Penunjuk

lengan 1

Penunjuk

lengan 2

Penunjuk

lengan 3

Beban

gantung

Massa benda (g)

Balok

Kubus

0

0

0

0

0

0

4,00

4,00

3,90

-

-

-

|4,00 0,05||4,00 0,05||3,90 0,05|

Bola0

0

0

0

0

0

5,60

5,65

5,55

-

-

-

|5,60 0,05||5,65 0,05||5,55 0,05|



= 100 g


= 10 g


= 1 g


=,

= 0,01 g


BendaPenunjuk

lengan 1

Penunjuk

lengan 2

Penunjuk

lengan 3

Penunjuk

lengan 4

Massa benda (g)

Balok

Kubus

0

00

0

00

3,000

3,0003,000

0,875

0,8500,870

|3,875 0,005|

|3,850 0,005||3,870 0,005|

Bola0

0

0

0

0

0

5,000

5,000

5,000

0,550

0,500

0,530

|5,550 0,005||5,500 0,005||5,530 0,005|


10/29



=

= 100 g


= 10 g

Nilai Skala Putar : = = 0,1 g

Jumlah Skala Nonius : 10 skala

NST Neraca Ohauss 310 gram : 1,9 SP = 10 SN

0,19 SP = SN

NST = NSP-NSTN= 0,2-0,19 = 0,01 g


BendaPenun.

lengan 1

Penun.

lengan 2

Penun.

skala

putar

Penun.

skala

Nonius

Massa benda (g)

Balok

Kubus

0

00

0

00

3,90

4,003,90

5

77

|3,95 0,01|

|4,07 0,01||3,97 0,01|

Bola0

0

0

0

0

0

5,50

5,50

5,50

8

7

7

|5,58 0,01||5,57 0,01||5,57 0,01|

3.

Pengukuran Waktu dan SuhuNST termometer : =

= 1

Temperatur mula-mula (To) : |33 0,5|

NST Stopwatch : =

= 0,1 sekon


11/29

Tabel 5. Hasil pengukuran waktu dan suhu

No. Waktu (s) Temperatur ()Perubahan Temperatur

()

1.|60,0 0,1| |35,0 0,5| |2,0 0,5|

2.|120,0 0,1| |37,0 0,5| |2,0 0,5|

3.|180,0 0,1| |40,0 0,5| |3,0 0,5|

4.|240,0 0,1| |43,0 0,5| |3,0 0,5|

5. |300,0 0,1| |46,0 0,5| |3,0 0,5|

6.|360,0 0,1| |49,0 0,5| |3,0 0,5|

ANALISIS DATA

PENGUKURAN PANJANG

Balok

V = P L T

= P + L +

T

= () P + ()

L + ()

T

=

P +

L +

T

= P + L + T =

+

+

= + +


12/29

Mistar1. Panjang

=, , , = 17,0 mm

x=| |1=|17,0 17,0 |= 0 mm

x=|17,0 17,0|= 0 mm

x=|17,0 17,0|= 0 mm

= max= 0,5 mm.

KR = 100%

KR = ,, 100% = 2,9% ( 3 AB )

Pelaporan fisika : | |= |17,0 0,5|mm

2.

Lebar

=, , , = 14,0 mm

x=| |1=|14,014,0|= 0 mm

x=|14,014,0|= 0 mm

x=|14,014,0|= 0 mm

= max= 0,5 mm.

KR = 100%

KR =,

, 100% = 3,5% ( 3 AB )

Pelaporan fisika : | |= |14,00,5|mm


13/29

3.

Tinggi

= , , ,

= 23,0 mm

x=| |1=|23,023,0|= 0 mm

x=|23,023,0|= 0 mm

x=|23,023,0|= 0 mm

= max= 0,5 mm.

KR = 100%

KR = , , 100% = 2,1% (3 AB)

PF : | |= |23,0 0,5|mm

Vbalok = P L T

Vbalok = 17,0 mm 14,0 mm 23,0 mm

Vbalok = 5.474 mm3

= + +

= , , + ,

, + ,

, 5.474 mm3

=|0,029|+ |0,035|+ |0,021|5.474 mm3

=|0,085|5.474 mm3

=465,29 mm30,5 cm3 =5.474 mm3 5,5 cm3

KR = 100%

KR = ,

, 100% = 9 % ( 2 AB )


14/29

PF: | |=5,50,5cm3

Jangka Sorong1. Panjang

=, , , = 16,73 mm

x=| |1=|16,1016,73|= 0,63 mm

x=|17,0016,73|= 0,27 mm

x=|17,1016,73|= 0,37 mm= max= 0,63 mm.

KR = 100%

KR = ,, 100% = 3,7% ( 3 AB )

PF : | |= |16,70,6|mm

2.

Lebar

=, , , = 15,47 mm

x=| |

1=|15,5015,47 |= 0,03 mm

x=|15,4015,47 |= 0,07 mm

x=|15,5015,47 |

= 0,03 mm

= max= 0,07 mm.

KR = 100%


15/29

KR = ,, 100% = 0,4% ( 4 AB )

PF : | |= |15,47 0,07|mm

3. Tinggi

= , , , = 23,76 mm

x=| |1=|24,1023,76 |= 0,34 mm

x=|23,1523,76 |= 0,61 mmx=|24,0523,76 |= 0,29 mm

= max= 0,61 mm.

KR = 100%

KR = , , 100% = 2,5% (3AB )

PF : | |= |23,7 0,6|mm

Vbalok = P L T

Vbalok = 16,7 mm 15,47 mm 23,7mm

Vbalok = 6.122,87 mm3

= + +

= ,, + ,, + , ,6.122,87 mm3

=|0,035|+ |0,004|+ |0,025|6.122,87 mm3

=|0,064|6.122,87 mm3

=391,86 mm30,4 cm3

=6.122,87 mm36,1 cm3


16/29

KR = 100%

KR = ,

, 100% = 6,5 % ( 2 AB )

PF: | |=6,10,4cm3

Mikrometer Sekrup1. Panjang

=, , , = 16,650 mm

x=

|

|

1=|16,910 16,650 |= 0,260 mm

x=|16,770 16,650 |= 0,120 mm

x=|16,270 16,650 |= 0,380 mm

= max= 0,380 mm.

KR = 100%

KR = , , 100% = 2,2% ( 3 AB )

PF : | |= |16,60,3|mm

2. Lebar

=, , , = 15,660 mm

x=| |

1=|15,960 15,660 |= 0,300 mm

x=|15,500 15,660 |= 0,160 mm

x=|15,520 15,660 |= 0,140 mm

= max= 0,300 mm.


17/29

KR = 100%

KR = ,, 100% = 1,9% ( 3 AB )

PF: | |= |15,60,3 |mm

3. Tinggi

= , , , = 23,416 mm

x=

|

|

1=|23,460 23,416 |= 0,044 mm

x=|23,530 23,416 |= 0,114 mm

x=|23,260 23,416 |= 0,156 mm

= max= 0,156 mm.

KR = 100%

KR = , , 100% = 0,6 % ( 3 AB )

PF : | |= |23,4 0,1 |mm

Vbalok = P L T

Vbalok = 16,6 mm 15,6 mm 23,4 mm

Vbalok = 6059,6 mm3

= + +

= ,, + ,

,+ ,

,6059,6 mm3

=|0,018|+ |0,019|+ |0,004|6059,6 mm3

=|0,041|6059,6 mm3


18/29

=248,4 mm30,24 cm3

=6059,6 mm36,05 cm3

KR = 100%

KR =,, 100% = 3,9 % ( 3 AB )

PF : | |= |6,05 0,24 |mm

Bola

=16

=

=

=1

2

= 12 =

= 3

=

100%


19/29

1.

Mistar

=, , ,

= 17,0 mm

x=

1=|17,0 17,0 |= 0 mm

x=|17,0 17,0 |= 0 mm

x=|17,0 17,0 |= 0 mm

= max= 0,5 mm.

PF: = |17,00,5|mm

=16 = 16 (3,14)(17,0)3= 2571,13 mm3

= 3

= 3 (0,5)mm17,0 mm 2571,13 mm

= 1,5 mm17,0 mm x 2571,13 mm = 0,08 x 2.571,13 mm = 205,69 mm 0,20 cm = 2.571,13 mm2,57 cm

= 100% = , , 100%= 7,7 %( 2AB)PF =| |=|2,5 0,2|cm


20/29

2.

Jangka Sorong

=, , ,

= 16,31 mm

x=

1=|16,2016,31 |= 0,11 mm

x=|16,3016,31 |= 0,01 mm

x=|16,4516,31 |= 0,14 mm

= max= 0,14 mm.

PF : = |16,31 0,14|mm

=16 = 16 (3,14)(16,31)3= 2.270,59 mm3

= 3

= 3 (0,14)mm16,31mm 2.270,59 mm

= 0,42 mm16,31mm x 2.270,59 mm = 0,025 x 2.270,59 mm = 56,76 mm 0,05 cm = 2.270,59 mm2,27 cm

= 100% = , , 100%= 2,2 %( 3AB)PF =| |=|2,27 0,05|cm


21/29


22/29

PENGUKURAN MASSA

=

= mv-1

= m + v

=

m +

v

= |v|m + |mv|v

=

m +

v

=

+

= +

Untuk balok :

=, , ,

= 5,8

x=| |

1=|5,5 5,8|= 0,3

x=|6,1 5,8 |= 0,3

x=|6,055,8 |= 0,25

= max= 0,3

KR = 100%

KR = ,, 100% = 5,1% ( 2 AB )

PF =| |=|5,8 0,3|cm


23/29

Untuk bola :

=, , , = 2,32

x=| |1=|2,5 2.32|= 0,18

x=|2,272.32 |= 0,05

x=|2,212.32 |= 0,11 cm3

= max= 0,18

KR = 100%

KR = ,. 100% = 7,7% (2 AB)

PF =| |=|2.3 0,1|cm


Balok=, , , = 3,96 g

x=| |1=|4,003,96 | = 0,04 g

x=|4,003,96 | = 0,04 g

x=|3,903,96 | = 0,06 g

= max= 0,06 g.KR = 100%

KR = ,, 100% = 1,5 % ( 3 AB )

PF: | | =|3,960.06 |


24/29


25/29


26/29

=

= (3,99 )(5,8 )

=0,68 g/cm3

= +

= ,, + ,,0,68 g/cm

3

= |0,020|+ |0,051|0,68 g/cm3

=0,04 g/cm3

KR = 100%

KR = , /

, / 100% = 5,8 % (2 AB)

Pelaporan fisika : | |= |0,68 0,04|g/cm3

Bola

=, , , = 5,57 g

x=| |1=|5,58 5,57 | = 0,01 g

x=|5,57 5,57 | = 0 gx=|5,57 5,57 | = 0 g

= max= 0,01 g.

KR = 100%


27/29

KR = , , 100% = 0,1% ( 4 AB )

Pelaporan fisika : | |= |5,5700,010|g

=

=5,570 2,3 cm

=2,421 g/cm3

=

+

= , /

, / + , , 2,421 g/cm

3

= |0,001|+ |0,043|2,421 g/cm3

=0,106 g/cm3

KR = 100%

KR = , /

, / 100% = 4,3 % (3 AB)

Pelaporan fisika : | |= |2,42 0,10|g/cm


28/29

PEMBAHASAN

Percobaan pengukuran yang dilakukan bertujuan untuk mengetahui menggunakan

alat ukur dengan ketelitian yang tinggi. Pada percobaan pertama yaitu denganmenggunakan mistar, jangka sorong, dan mikrometer sekrup dengan dua benda

yaitu balok kayu dan kelereng dengan NST yang berbeda akan menghasilkan data

yang berbeda pula namun tidak jauh beda, hal ini disebabkan karena tingkat ketelitian

suatu alat yang berbeda. Pecobaan kedua dengan menggunakan neraca Ohauss

2610, neraca Ohauss 311, neraca Ohauss 310 memerlukan ketenangan ketika

untuk menepatkan pada posisi nol sebelum dan sesudah diukur. percobaan ketiga

dengan menggunakan alat ukur suhu yaitu thermometer mengalami kenaikan suhu

yang tidak konstan, hal ini dapat terjadi karena adanya pengaruh dari nyala api

yang berubah-ubah.

SIMPULAN DAN DISKUSI

Dari hasil percobaan yang dilakukan dapat ditarik kesimpulan bahwa pengukuran

yang dilakukan secara berulang pada benda dan alat ukur yang sama akan

memperoleh hasil yang berbeda ketika terjadi kesalahan ketelitian dan beberapa

kesalahan lainnya yang mempengaruhi apalagi ketika benda dan alat ukur yangdigunakan berbeda maka hasil yang diperoleh akan berbeda pula walaupun tidak

jauh perbedaannya.


29/29

DAFTAR RUJUKAN

Giancoli, Douglas C. 2001. Fisika. Jakarta : Erlangga.Herman, 2014. Penuntun Praktikum Fisika Dasar 1. Makassar : Jurusan Fisika FMIPA

UNM.

Documents

Format_Laporan_Praktikum_indrhy.pdf