Judul

NILAI SUATU BESARAN PADA PENGUKURAN DASAR

Rumusan Masalah

Bagaimana  bagian – bagian alat ukur ?

Bagaimana pengoperasian alat ukur ?

Bagaimana penentuan ketidakpastian hasil pengukuran ?

Bagaimana pengungkapan hasil pengukuran ?

Tujuan

Menggunakan beberapa alat ukur dasar

Menentukan ketidakpastian pada hasil pengukuran tunggal

Menentukan ketidakpastian pada pengukuran berulang

Menggunakan konsep  “angka berarti”.

Dasar Teori

Pengukuranadalah suatu teknik untuk menyatakan suatu sifat fisis dalam bilangan sebagai hasil membandingkannya dengan suatu besaran baku yang diterima sebagai satuan. Dalam melakukan pengukuran kita harus berusaha agar sesedikit mungkin menimbulkan gangguan pada sistem yang sedang diamati. Dalam pengukuran suhu termometer dapat mengambil atau memberikan kalor pada sistem yang diukur sehingga mempengaruhi suhu sistem yang diukur, ini perlu disadari dan diperhitungkan agar pengaruh tersebut sekecil mungkin, lebih kecil dari sesatan eksperimen (experimental error) ini akan dibicarakan lebih lanjut dalam bab berikut mengenai ketidakpastian pada pengukuran. Pengembangan teori dan penelitian eksperimental merupakan dua langkah yang susul menyusul dalam perkembangan ilmu pengetahuan hipotesa, teori dan hukum-hukum dilahirkan dari hasil eksperimen, sebaliknya eksperimen berperan pula dalam menguji teori dan hukum-hukum Fisika serta memperbaiki hasil-hasil eksperimen terdahulu. Pengamatan suatu gejala pada umumnya belumlah lengkap jika belum memberikan informasi yang kuantitatif. Proses memperoleh informasi yang sedemikian itu memerlukan pengukuran suatu sifat fisis. Lord Kelvin mengatakan bahwa pengetahuan kita barulah memuaskan jika kita dapat mengatakannya dalam bilangan.

Para penyigi ini melakukan pengukuran jarak jauh di suatu pulau di Benua Arktika untuk menentukan letak suatu sumur minyak, menggunakan teknik pemotretan matahari: suatu titik berkilo-kilometer jauhnya dapat ditentukan dengan tepat jika seseorang di tempat itu memancarkan sinar dari suatu cermin ke lensa yang terdapat pada teodolit. Menurut Campbell, orang yang pertama menangani masalah pengukuran, definisi pengukuran adalah: “The assignment of numerals to represent properties of material systems other than numbers yang berarti penentuan angka-angka yang menggambarkan  sifat-sifat  sistem material dan bilangan-bilangan didasarkan  pada hukum yang mengatur  tentang sifat-sifat”. Sedangkan menurut Stevens seorang ahli teori pengukuran ilmu sosial, pengukuran disebut sebagai: “assignment of numerals to objects or events according to rules yang berarti penentuan angka-angka yang ada kaitannya dengan objek-objek ataupun peristiwa-peristiwa sesuai dengan  peraturan”. Sepintas, definisi tersebut tampak sangat mirip, namun sesungguhnya yang pertama lebih tradisional dan sempit cakupannya. Pada definisi Campbells, perbedaan dibuat antara sifat sistem dan sistem itu sendiri. “Sistem” merupakan objek atau peristiwa seperti yang disebutkan Stevens: rumah, meja, orang, asset dan jarak tempuh. Aspek spesifik atau karakteristik dari sistem seperti: berat, panjang, lebar, atau warna. Kita selalu mengukur sifat dan bukan sistem itu sendiri. Dalam hal ini, definisi Campbells lebih tepat dari Stevens. Perhatikan bahwa dalam definisi Campbells tugas yang harus dilakukan sesuai dengan “hukum” yang mengatur sifat yang diberikan, sedangkan Stevens hanya memerlukan “aturan” terhadap setiap seperangkat aturan. Artinya, Campbells melihat pengukuran sebagai suatu sistem sedangkan Stevens melihatnya sebagai objek atau peristiwa. Sterling sendiri tidak sependapat dengan keluasan definisi Stevens, dia berpendapat bahwa, “Dibutuhkan pembatasan pada jenis aturan yang dapat digunakan”. Jika tidak, setiap penempatan angka dapat disebut pengukuran, tentu saja bertentangan dengan pemahaman yang kita miliki dari istilah tersebut. Pengukuran melibatkan hubungan sistem bilangan formal untuk beberapa sifat dari objek atau kejadian dengan rata-rata aturan semantik. Aturan-aturan ini terdiri dari operasi yang dirancang untuk membuat sambungan (definisi operasional). Pengukuran ini dimungkinkan karena hubungan satu ke satu (isomorfisma) antara karakteristik tertentu dari sistem angka, sebagaimana dinyatakan dalam model matematika dan hubungan antara objek-objek atau peristiwa yang berkaitan dengan sifat yang diberikan.

Besaran fisis ada yang didefinisikan sesuai dengan hubungannya dengan besaran lain disebut Besaran Turunan. Ada pula besaran yang tidak tergantung pada besaran lain disebut Besaran Dasar (Fundament). Besaran dasar ini dipilih sesedikit mungkin. Untuk setiap besaran dasar ini ditetapkan suatu Satuan Baku (Standar). Misalnya untuk : besaran dasar panjang ada Standar Meter dan untuk besaran dasar massa ada Standar Kilogram dan sebagainya. Pemilihan besaran dasar dan satuan bakunya membentuk suatu Sistem Satuan.                                                                      Inggris terkenal dengan sistem satuannya (British System) yang menggunakan besaran dasar : Panjang  dengan satuan kaki (foot); Waktu dengan satuan secon; Gaya dengan satuan pound;Suhu dengan satuan Fahrenheit. Ilmuwan memerluhkan persetujuan mengenai besaran dasar yang digunakan dan satuan bakunya agar dapat berkomunikasi dengan baik. Yang di sepakati pada mulanya adalah sistem yang dikenal dengan system MKS. Besaran dasarnya : panjang dengan satuan meter (M), massa dengan satuan  kilogram (Kg) dan waktu dengan satuan sekon (s), kemudian ditambah dengan besaran dasar arus listrik dengan satuan ampere (A). Sistem Internasional (SI) merupakan suatu sistem satuan internasional yang merupakan bentuk modern dari  sistem MKS telah berkembang meliputi seluruh bidang fisika dengan besaran dan satuan dasar sebagai berikut : (1) Panjang, dalam meter (m); (2) Massa, dalam kilogram (kg); (3) Waktu, dalam sekon (s); (4) Arus listrik, dalam ampere (A); (5) Suhu, dalam Kelvin (K); (6) Banyaknya  bahan, dalam mole (mol); dan (7) Intensitas cahaya, dalam candela (cd). SI juga menggunakan dua buah satuan pelengkap : (1) sudut bidang, dalam radian (rad); (2) Sudut ruang, dalam sterdian (sr). 

Pengukuran semua besaran sebenarnya relative terhadap suatu standar atau satuan tertentu, dan satuan ini harus dispesifikasikan di samping nilai numeriknya. Sebagai contoh, kita dapat mengukur panjang dalam satuan inci, feet (kaki), mil, atau pada sistem metrik dalam centimeter,  meter, atau kilometer. Menyatakan bahwa panjang suatu benda adalah 18,6 tidak ada artinya. Satuan harus diberikan; karena jelas 18,5 meter sangat berbeda 18,5 inci atau 18,6 milimeter. Standar internasional yang pertama adalah meter (m), dinyata-kan sebagai standar panjang oleh French         Academy of Sciences pada tahun 1790an. Dalam semangat rasionalitas,  meterstandar pada awalnya ditentukan sebesar satu persepuluh juta dari jarak antara garis ekuator bumi dengan salah satu kutub, dan dibuatlah sebuah penggaris platinum untuk merepresentasikan panjang ini. Pada  tahun 1889, meter didefinisikan dengan lebih tepat sebagai jarak antara dua tanda yang dibuat jelas pada sebuah penggaris campuran platinium-iridium. Tahun 1960, untuk memberikan ketepatan yang lebih tinggi dan agar bias diproduksi ulang, meter didefinisikan kembali sebagai 1.650.763,73 panjang gelombang dari suatu cahaya jingga tertentu yang dipancarkan oleh gas krypton 86.

Buku Penuntun Praktikum Fisika Dasar 1

Buku Fisika jilid 1 Douglas C. Giancoli

http://shobru.files.wordpress.com/2011/01/besaran-dan-satuan.pdf

 

 

Variabel

Variabel control            :

Variabel bebas:

Variabel Terikat            :

 

 

Alat dan Bahan

Mistar

Jangka sorong

Mikrometer sekrup

Sferometer

Termometer

Stopwatch

Neraca Mekanik

Neraca Pegas

Barometer dan Hygrometer

Silinder

Lensa konvergen (cembung), lensa divergen (cekung), dan kaca planparalel

Kontainer

Bandul

Balok-balok dan masa pemberat

Prosedur Kerja

Menentukan nilai skala terkecil dari (a) Mistar, (b) Jangka Sorong, (c) Mikrometer sekrup,  (d) Sferometer, (e) Termometer, (f) stopwatch,  (g) Nereca Pegas, (h) Neraca Mekanik, (i) Barometer, (j) Hygrometer.

Mengukur  panjang, dan lebar meja praktikum dengan menggunakan mistar.

Mengukur diameter dalam, diameter luar dan kedalaman dari silinder yang diberikan Asisten dengan mengguanakan jangka sorong.

Mengukur tebal dari massa pemberat yang diberikan oleh Asisten dengan menggunakan mikrometer sekrup.

Mengukur jari-jari kelengkungan lensa-lensa yang diberikan Asisten dengan menggunakan sferometer.

Mengukur massa dari balok-balok/massa pemberat yang diberikan Asisten dengan menggunakan Neraca mekanik.

Mengukur berat dari balok-balok/massa pemberat yang diberikan Asisten dengan menggunakan Neraca mekanik.

Mengukur suhu air yang diberikan asisten dengan menggunakan termometer.

Mengukur waktu 3 kali ayunan bandul dengan menggunakan stopwatch sebanyak 5 kali.

Mengukur waktu yang dibutuhkan sebuah benda yang dijatuhkan dari ketinggian tertentu.

11.Mengukur suhu ruangan (dalam satuan Fahrenheit), tekanan dan kelembapan udara dalam Laboratorium Fisika.

 

Soal dan Pembahasan

Apa yang dimaksud dengan :

Pengukuran

Ketidakpastian

Besaran

Dimensi dan Satuan

Tuliskan besaran pokok dan besaran turunan (cat: minimal 20 besaran pokok dan turunan beserta satuan dan dimensinya).

Bagaimana cara mengukur :

Jarak matahari ke bumi

Luas benda tak beraturan dan volume benda tak beraturan

Massa bumi, debu, satu molekul dan satua atom

 Suhu matahari

Jari-jari dari sebuah rambut

Luas sebuah kota, negara, benua, bumi dan galaksi.

Jawaban

1.a. Pengukuran merupakan kegiatan membandingkan suatu besaran yang diukur dengan alat ukur yang digunakan sebagai satuan.

b. Ketidakpastian adalah penyimpangan nilai yang diukur dari nilai yang sebenarnya.

c. Besaran adalah segala sesuatu yang dapat diukur, dihitung, memiliki nilai dan satuan. Besaran menyatakan sifat dari benda.Sifat ini dinyatakan dalam angka melalui hasil pengukuran.

d. Dimensi suatu besaran merupakan hubungan antara besaran itu dengan besaran-besaran pokok, dengan kata lain dimensi adalah cara suatu besaran itu tersusun atas besaran-besaran pokoknya  yang ditulis dengan lambang dan diberi tanda kurung persegi.

e. Satuan adalah merupakan sesuatu yang dijadikan sebagai pembanding dalam pengukuran.

2.  Besaran Pokok

 

BESARAN POKOK
JENIS BESARAN POKOK	SATUAN BESARAN POKOK	DIMENSI BESARAN POKOK
PANJANG	meter (m)	[L]
MASA	kilogram (Kg)	[M]
WAKTU	secon (s)	[T]
SUHU	Kelvin (K)	[q]
KUAT ARUS	Ampere (A)	[I]
JUMLAH ZAT	Mol (M)	[N]
INTENSITAS CAHAYA	Candela (Cd)	[J]

 

Besaran Turunan

Impuls   = F .t

              =

              = MLT^-1

   Luas   = p .l

  = m x m

  = [L] . [L]

  = [L]²

Volume = p .l .t

              = m .m .m

              = [L] . [L] . [L]

              = [L]³

Energi kinetik = Ek ½ mv²

                        = (joule)

                        = ML²T^-2

Energi Potensial = m .g .h

               = (joule)

Momentum = m .v

  =

  =  MLT^-1

Konstanta grafitasi = m²

                                                = m³/kgdt²

                                    = M^-1L³T^-2

Daya =

         = (watt)

         = ML²T^-3

Tekanan = F/A

               =  (atm)

               = ML^-1T^-2

Berat  jenis = w/V

                   = kg/m² dt²

                   = ML^-2T

Konstanta pegas = F/x

                           =  kg/dt² = MT^-2

Konstanta gas = n . T

                        = kg m²/dt² mol ^oK

                        = ML²T^-2N^-1-1

 Grafitasi = F/m

                = m/dt²

                = LT^-2

Momen inersia = mR²

                                       = kg m²

                         = ML²

kecepataan v = s/t

                      = m/dt

                      = LT^-1

Percepatan=  

Gaya = Tinggalkan Komentar...