PF-1/PENGUKURAN DASAR

 

NAMA/NIM                                       : DANDI SAPUTRA HALIDI/442417041

JURUSAN/GUGUS                            : KIMIA/B

PROGRAM STUDI                            : S1 KIMIA

KELOMPOK                                      : VIII (DELAPAN)

KODE/NAMA PERCOBAAN           : PF-1/PENGUKURAN DASAR

KOPENTENSI                                    : setelah melakukan percobaan ini                                                                  mahasiswa diharapkan dapat mengenal                                                                  bagian alat-alat ukur dan menggunakan                                                                  alat-alat ukur tersebut dalam mengukur                                                                besaran-besaran fisika. 

INDIKATOR                                       : 1. Mengidentifikasi bagian-bagian alat ukur

                                                              2. Mengoprasikan alat ukur

                                                              3. Menentukan ketidakpastian hasil                                                                   pengukuran.

                                                              4. Mengungkapkan hasil pengukuran.

TANGGAL PERCOBAAN                 :

TANGGAL MASUK LAPORAN AHIR        :

KAWAN KERJA                                :

NAMA ASISTEN                               :

LAPORAN PRAKTIKUM

PF-1

PENGUKURAN

                                                    

A.  JUDUL

‘’perbandingan besaran dengan satuan dalam pengukuran’’

B.  RUMUSAN MASALAH

1.     Bagaimana pengidentifikasian bagian – bagian alat ukur ?

2.     Bagaimana pengoperasian alat ukur ?

3.     Bagaimana penentuan ketidakpastian hasil pengukuran ?

4.     Bagaimana pengungkapan hasil pengukuran ?

C.  TUJUAN

1.   Mahasiswa dapat Mengidentifikasi bagian – bagian alat ukur

2.   Mahasiswa dapat Mengoperasikan alat ukur

3.   Mahasiswa dapat Menentukan ketidakpastian hasil pengukuran

4.   Mahasiswa dapat Mengungkapkan hasil pengukuran

D.  TEORI SINGKAT

semua besaran fisika harus dapat diukur, atau dikuatifikasikan dalam angka-angka. Suatu yang tidak dapat dinyatakan dalam angka-angka bukanlah besaran fisika dan tidak akan dapat diukur. Mengukur adalah membandingkan antara dua hal, biasahnya salah satunya adalah suatu standar yang menjadi alat ukur. Ketika kita mengukur jarak antara dua titik, kita membandingkan jarak dua titik tersebut dengan suatu jarak standar panjang, misalnya panjang tongkat meteran.

Pengukuran yang akurat merupakan bagian penting dari fisika. Tetapi tidak ada pengukuran yang benar-benar tepat. Ada ketidakpastian yang berhubungan dengan setiap pengukuran. Ketidakpastian muncul dari sumber yang berbeda. Diantara yang paling penting, selain kesalahan, adalah keterbatasan ketetapan setiap alat ukur dan ketidak mampuan membaca sebuah instrument diluar batas bagian terkecil yang ditunjukkan. Misalnya, jika anda memakai sebuah pengaris sentimeter untuk mengukur lebar sebuah papan (Gb-1-5) hasilnya dapat dipastikan akurat sampai 0,1 cm, yaitu bagian terkecil pada pengaris tersebut. Alasanya, adalah sulit bagi peneliti untuk memastikan suatu nilai diantara garis pembagi terkecil tersebut.

Ketika menyatakan hasil pengukuran, penting juga untuk menyatakan ketetapan, atau perkiraan ketidakpastian, pada pengukuran tersebut. Sebagai contoh, lebar papan tersebut dapat dituliskan sebagai 5,2  0,1 cm. hasil 0,1 cm (‘’kurang lebih 0,1 cm’’) menyatakan ketidakpastian pada pengukuran itu, sehingga lebar sebenarnya paling mungkin berada diantara 5,1 dan 5,3 cm. persen ketidakpastian merupakan rasio antara ketidapastian dan nilai yang terukur, dikali dengan 100. Misalnya jika pengukuran adalah 5,2 dan ketidakpastian sekitar 0,1 cm, persen ketidakpastian adalah 0,1/5,2 x 100=2%.

Seringkali, ketidakpastian pada suatu nilai terukur tidak dinyatakan secara  eksplisit. Pada kasus seperti ini, ketidakpastian biasahnya dinaggap sebesar satu atau dua satuan (atau bahkan tiga) dari digit terahir yang diberikan. Sebagai contoh, jika panjang suatu benda dinyatakan sebagai 5,2 cm, ketidakpastian dianggap sebesar 0,1 cm (atau mungkin 0,2 cm). dalam hal ini, adalah penting bagi anda untuk tidak menulis 5,20 cm, karena hal ini menyatakan ketidakpastian sebesar 0,01 cm, dianggap bahwa panjang benda tersebut mungkin antara 5,19 dan 5,21 cm, sementara sebenarnya anda menyangkan nilainya antara 5,1 dan 5,3 cm.

Jumlah digit yang diketahui dapat diandalkan disebut jumlah angka signifikan pada angka 23-21 dan dua pada 0,062 cm (nol pada angka pertama dan kedua hanya merupakan ‘’pemegang tempat’’ yang menunjukkan dimana koma diletakkan). Jumlah angka signifika mungkin tidak selalu jelas. Misalnya, ambil angka 80. Apakah angka tersebut terdiri terdiri atas dua atau satu angka signifikan ? jika kita katakana jarak antara dua koma kira-kira 80 km, hanya ada satu angka signifikan (8) karena nolnya hanyalah pemegang tempat. Jika jarak tersebut 80 km dengan ketetapan  1 tau 2 km, berarti angka 80 km tersebut memiliki dua angka penting signifikan. Jika tepat 80 km terukur dengan angka ketidakpastian 0,1 km, kita tuliskan 80,0 km.

Ketika melakukan pengukuran, atau perhitungan, anda harus menghindari dari keinginan untuk menulis lebih banyak digit pada jawaban terahir dari dari jumlah digit yang diperbolehkan. Sebagai contoh untuk menghitung  luas persegi panjang dengan ukuran 11,3 cm dan 6,8 cm, hasil perkaliannya adalah 78,84 cm² tetapi jawaban ini tidak jelas tidak akurat sampai 0,01 cm², karena (dengan menggunakan batas luar dari perkiraan ketidankpastian untuk setiap pengukuran) hasilnya bisa diantara 11,2 x 6,7 = 75,04 cm². Sebagai aturan umum hasil ahir dari perkalian atau pembagian harus memiliki digitnya sebanyak digit pada angka dengan jumlah angka signifikan terkecil yang digunakan sebanyak digit pada angka dengan jumlah angka signifikan terkecil yang digunakan.

Sebelum mengukur sesuatu, pertama-tama kita harus memiliki suatu satuan bagi masing-masing besaran yang akan diukur. Untuk keperluan pengukuran terhadap besaran dan aturan fundamental  dan yang diturunkan. Fisikawan mengenal empat besaran fundamental yang tidak bergantung pada yang lain : panjang, massa, waktu, dan muatan listrik.

Dengan beberapa pengecualian semua besaran lain yang sejauh ini digunakan dalam fisika dapat dikembalikan ketempat besaran ini dengan bantuah definisi bantuan masing-masing besaran, yang dinyatakan dalam hubungan yang melibatkan panjang , massa, waktu,  dan muatan listrik. Dengan perantara hubungan yang mendefinisikan ini, maka pada gilirannya satuan semuabesaran yang ditemukan  dalam satuan keempat besaran fundamental tersebut. Kareana perjanjian akan satuan keempat besaran fundamental ini merupakan persyaratan bagi suatu system satuan yang selaras. Para fisikawan telah menyetujui (pada konferensi umum kesebelah bagi berat dan ukuran yang diselengarakan diparis pada tahun 1960) untuk menggunakan system internasional (si). Satuan dasar adalah meter, kilogram, detik dan coulomb.

Satuan SI diterima, terdapat system lain yang sangat digemari dalam karya ilmiah : yaitu system cgs, dalam mana satuan panjang adalah sentimeter, satuan massa adalah gram dan satuan waktu adalah detik. Tak ada satuan muatan listrik yang pasti dikaitkan dengan system ini. System cgs setahap demi setahap digantikan oleh SI dalam karya ilmiah dan praktis.

Referensi :-https://cobaberbagi.files.wordpress.com/2010/01/fisika-                   dasar-pdf.

     -giancoli douglas c.2001, fisika, edisi ke-5, jilid 1. Jakarta                     : erlagga.

    -marcelo Alonso.1992.dasar-dasar fisika universitas edisi                    kedua.

E.       VARIABEL

1.       Variabel bebas

2.       Variabel terikat

3.       Variabel kntrol

F.   ALAT DAN BAHAN

1.       Mistar

2.       Jangka sorong

3.       Mikrometer sekrup

4.       Sferometer

5.       Termometer

6.       Stopwatch

7.       Neraca mekanik

8.       Neraca pegas

9.       Barometer dan Hygrometer

10.    Silinder

11.    Lensa konvergen (cembung), lensa divergen (cekung) dan kaca planparel

12.    Kontainer

13.    Bandul

14.    Balok-balok, dan massa pemberat

G.      PROSEDUR

1.       Menentukan nilai skala terkecil dari (a) Mistar, (b) Jangka Sorong (c) Mikrometer sekrup, (d) Sferometer, (e) Termometer, (f) Stopwatch, (g) Neraca pegas, (h) Neraca mekanik, (i) Barometer, (j) Hygrometer

2.       Mengukur panjang, dan lebar meja praktikum dengan menggunakan mistar

3.       Mengukur diameter dalam, diameter luar, dan kedalaman dari silinder yang diberikan assiten dengan menggunakan jangka sorong

4.       Mengukur tebal dari massa pemberat yang diberikan assiten dengan menggunakan micrometer sekrup

5.       Mengukur jari-jari kelengkungan lensa-lensa yang diberikan oleh assisten dengan menggunakan sferometer

6.       Mengukur massa dari balok-balok/massa pemberat yang diberikan assiten dengan menggunakan neraca mekanik

7.       Mengukur berat dari balok-balok/massa pemberat yang diberikan asisten dengan menggunakan neraca pegas

8.       Mengukur suhu air yang diberikan asisten dengan menggunakan thermometer

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

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

11.    Mengukur suhu ruangan (dalam satu Fahrenheit), tekanan dan kelembaban udara dalam laboratorium Fisika.

DATA HASIL PENGAMATAN

PF-1 (PENGUKURAN DASAR)

1.          Nilai skala terkecil (NST)

a.      Mistar = 0,1 cm

b.     Jangka sorong = 0,05 cm

c.      Mikrometer skrup = 0,01 mm

d.     Sferometer = 0,01 mm

e.      Thermometer = 1 ⁰C

f.      Stopwatch = 0,1 s

g.     Neraca pegas =0,1 N

h.     Neraca mekanik = 0,01 gr

i.       Barometer = 1 mbar

j.       Hygrometer = 1 mmhg

2.          Panjang buku penuntun = 34 cm

Lebar buku penuntun = 27 cm

3.          Diameter luar = 8 cm

Diameter dalam = 7,93 cm

Kedalaman = 10,8 cm

4.          Ketebalan massa = 8.09 mm

5.          Lensa cekung = 1,9 mm

Lensa cembung = 1,76 mm

6.     Neraca mekanik berdiri = 60 gram

Neraca mekanik duduk = 54 gram

7.     Neraca pegas = 1 N

8.     Suhu air = 31 ⁰C

9.     Bandul = 4 s

10.  Ketinggian = 1 s

11.  Suhu ruangan = hygrometer = skala dalam = 45 %

                                                    Skala luar = 48 %

                            Barometer = skala dalam = 792 mmhg

                                        Skala luar = 972 mbar

PENGOLAHAN DATA

PF-1

PENGUKURAN DASAR

1.     Menghitung Hasil Pengukuran Dalam Angka Penting

a)     Menghitung Panjang Dan Lebar Meja Praktikum

Ø  Panjang (P)

P      = 34 cm = 0,34 m

ΔP   =  x 0,1 cm

        = 0,05 cm = 0,0005

KR  =  x 100%

        =  x 100 %

        = 0,147 m (4 AP)

(P ± ΔP) = (3,400 ± 0,005) 10^-1  m

Ø  Lebar (L)

L     = 27 cm = 0,27 m

ΔL   =  x 0,1 cm

        = 0,05 cm = 0,0005

KR  =  x 100 %

        =  x 100 %

        = 0,1851% (4 AP)

(L ± ΔL) = (2,700 ± 0,005) 10^-1  m

b)     Menghitung Diameter Dalam, Diameter Luar, Dan Kedalaman Silinder

Ø  Diameter Dalam (D₁)

D₁    = 7,93mm = 0,0793 m

ΔD₁ =  x 0,05mm

        = 0,025mm = 0,00025 m

KR  =  x 100 %

        =  x 100 %

        = 0,315 % (4 AP)

(D₁ ± ΔD₁) = (7,930 ± 0,025) . 10^-2  m

Ø  Diameter Luar (D₂)

D₂    =  8 mm = 0,08 m

ΔD₂ =  x 0,05 cm

        = 0,025 cm = 0,00025 m

KR  =  x 100 %

        =  x 100 %

        = 0,312 %(4 AP)

(D₂ ± ΔD₂) = (8,800 ± 0,025) . 10^-2m

Ø  Kedalaman (h)

h      = 10,8 cm = 0,108 m

Δh   =  x 0,05 cm

        = 0,025 cm = 0,00025 m

KR  =  x 100 %

        =  x 100 %

        = 0, 231 % (4 AP)

(h ± Δh) = (1,080 ± 0,002) . 10^-1 m

c)     Menghitung Tebal Massa Pemberat

Ø  Tebal massa pemberat (d)

d      =  8,09 mm = 0,00809 m

Δd   =  x 0,01 mm

        = 0,005mm = 0,000005 m

KR  =  x 100 %

        =  x 100 %

        = 0,0618 % (4 AP)

(d ± Δd) = (8,090 ± 0,005) . 10^-3 m

d)     Menghitung Jari-Jari Kelengkungan Massa

Ø  Lensa cembung

h₁    =  1,76 mm = 0.00176 m

a      = 3 cm = 0.03 m

Δh₁  =  x 0,01 mm = 0,005 mm = 0,000005 m

Δa   =x 0,1 cm = 0,05 cm = 0,0005 m   

r      =  = 0,001732 m

R     =  = 0,000152 m

  =

                                      = 0,01664 m²

                               ΔR  =  x R₁

        = 0,00000253 m²

KR  =  x 100 %

        =  x 100 %

        = 1,6644%  (3 AP)

(R₁ ± ΔR₁) = (1,52 ±  2,53) x 10^-6 m²

Ø  Lensa cekung

h₂    = 1,9 mm = 0,0019 m

a      = 3 cm = 0,03 m

Δh₂  =  x 0,01 mm = 0,005 mm = 0,000005 m

Δa   = x 0,1 cm = 0,05 cm = 0,0005 m

r      =  = 0,001732 m

R     =  = 0,0001518 m²

  =

        = 0.00167 m²

ΔR  =  x R₂

        = 0,0000002535 m²

KR  =  x 100 %

        = %

        = 0,167% (4 AP)

Ø  (R₂ ± ΔR₂) = (1,518±0,253 ) 10^-6 m

e)     Menghitung Massa Pemberat

Ø  Diukur dengan neraca duduk

m     =  54 g = 0,054 kg

Δm  =  x 0,01

        = 0,005 g = 0,000005 kg

KR  =  x 100 %

        =  x 100 %

        = 0,0093 % (5 AP)

(m ± Δm) = (5,4000 ± 0,0005) x 10^-2kg

Ø  Diukur dengan neraca berdiri

m    =  60 gr = 0,06 kg

Δm  =  x 0,01

        = 0,005 g = 0,000005 kg

KR  =  x 100 %

        =  x 100 %

        = 0,00833 % (5 AP)

(m ± Δm) = (6,0000 ± 0,0005) x 10^-2kg

f)      Menghitung Berat

Ø  Berat (W)

W    = 1 N =1000 gr =1 kg

ΔW = x 0,1 N

        = 0,05 N = 0,05 kg

KR =  x 100 %

        =  x 100 %

        = 5 % (3 AP)

(W ± ΔW) = (1,00 ± 0,05 ) 10 kg

g)     Menghitung Suhu Air

Ø  Suhu air (T)

T     = 31 ⁰C

ΔT   =  x 1⁰C

        = 0,5 ⁰C

KR =  x 100 %

        =  x 100 %

        = 1,612%  (3 AP)

(T ± ΔT) = (3,10 ± 0,05) 10 ⁰C

h)     Menghitung Ayunan Bandul Dalam 3 Kali Ayunan

Ø  Waktu 5 kali ayunan

t (s)	t2(s)
4,23 s 4,05 s 4,14 s 4,08 s 4,36 s	17,8929 s 16,4025 s 17,1396 s 16,6464 s 19,0096 s
Σt = 20,86 s	(Σt2) = 87,091 s
(Σt)2 = 435,1396 s

                               t =  = 4,172 s

                               Δt   =  =

                                   = 0,0561 s

KR =  x 100 % =  x 100 %

                                   = 1,344 % (3 AP)

(t ± Δt) = (4,17 ± 0,05 ) x 10 s

i)      Menghitung waktu yang diperlukan oleh benda yang dijatuhkan dari ketinggian tertentu

t (s)	t2(s)
1,01 s 1,02 s 0,58 s	1,0201 s 1,0404 s 0,3364 s
Σt = 2,61 s	(Σt2) = 2,3969 s
(Σt)2 = 6,8121 s

                               t =  = = 0,87 s

                               Δt   =  =

                                   = 0,144 s

KR =  x 100 % =  x 100 %

                                   = 16,57 % (2 AP)

                                      (t ± Δt) = (8,7 ± 1,4) x 10^-1s

j)      Menghitung Tekanan (P) Dan Kelembaban Udara (H)

Ø  Tekanan (P)

·skala luar

P      = 972 mbar

ΔP   =  x 1 mbar

        = 0,5 mbar

KR =  x 100 % =  x 100 %

        = 0.0514 % (4 AP)

(P ± ΔP) = (9,720 ± 0,005 ) 10²  mbar

·skala dalam

                               P     = 729 mmgh

                               ΔP  =  x 1 mmhg

                                      = 0,5 mmgh

                               KR =  x 100 % =  x 100 %

                                      = 0,068 % (4 AP)

                               (P ± ΔP) = (7,290 ± 0,005 ) 10²  mmgh

Ø  Kelembaban (H)

·Skala dalam

                               H    = 45 %

                               ΔH  =  x 5%

                                      = 2,5 %

                               KR =  x 100 % =  x 100 %

                                      = 5,5 % (2 AP)

                               (H ± ΔH) = (4,5 ± 2,5 )10¹ %

·Skala luar

                               H    =48 ⁰C

                               ΔH  =  x 2⁰C

                                      = 1 ⁰C

                               KR =  x 100 % = x 100 %

                                      = 2,08 % (3 AP)

                               (H ± ΔH) = (4,80 ± 0,10 ) 10^{1 0}C

k)     Menghitung Luas buku Praktikum

P = 34 cm = 0,34 m

L = 27 cm = 0,27 m

A = P x L = 0,34 x 0,27 =0,0918 m

ΔP = ½ x 0,1 cm= 0,05 cm = 0,0005 m

ΔL = ½ x 0,1 cm= 0,05 cm = 0,0005 m

 = =

0,00237 m²

ΔA =  x A =

      = 0,00022 m²

                   KR =  x 100 % =  x 100 %

                          =0,239% (4 AP)

                   (A ± ΔA) = (9,180 ± 0,022 ) m²

l)      Menghitung volume massa silinder

Ø  Volume dalam

D₁ = 0,0793 m

R₁ = ½ x 0,0793

     = 0,03965 m

D₂ =0,08 m

R₂ = ½ x 0,08

                 = 0,04 m

V = πr²

   = π (R₂² – R₁²)

   = 3,14 (0,0016 – 0,001572)

    = 0,003452 m²

ΔR₁ =  = = 0,0886 m³

ΔR₂ = =  = 0,0894 m³

                    =  +  +

                         +  +

                         =142,43 m²

                   ΔV = x V = 142,43 x 0,000034

                     = 0,05 m²

                KR =  X 100%=X 100%

                          =14,70 % (2 AP)

                   (V ± ΔV) = (3,4 ± 0,5 ) x 10^-5 m³

m)   Kesimpulan

-Pengukuran adalah kegiatan membandingkan suatu besaran yang belum diketahui nilainya dengan besaran acuan atau besaran standar nasional maupun internasional.

-pengukuran berpotensi menimbulkan ketidakpastian, yang  menggambarkan hasil pengukuran yang kurang baik. Usahakan mengukur sedemikian dan menekan angka ketidakpastian.

-angka penting merupakan angka yang diperhitungkan dalam pengukuran. Salah satu aturan angka penting : semua angka bukan nol adalah angka penting.

n)     Kemungkinan kesalahan:

1.     Kesalahan pada skala atau NST dari alat ukur yang dapat berubah atau bergeser karena dipengaruhi oleh lingkungan.