FISIKA BAB I PENGUKURAN DAN DIMENSIONAL

PENGUKURAN

KD.3.1. Memahami hakikat fisika dan prinsip-prinsip pengukuran(ketepatan, ketelitian, dan aturan angka penting)

Pengukuran

Membandingkan suatu besaran dengan besaran  standar yang setara. Dalam pengukuran tidak ada hasil mutlak (presisi yang mutlak ), dengan kata lain selalu terdapat ketidakpastian pengukuran. Ketidak pastian muncul pertama karena setiap  alat ukur terdapat nilai skala terkecil ( nst ) sehingga manusia tidak dapat membaca nilai pecahan yang lebih kecil dari nst tersebut. Kedua ketidakmampuan manusia dalam menggunakan alat ukur.

Angka yang didapat dari hasil pengukuran disebut angka penting, terdiri dari angka pasti dan angka taksiran.

Alat ukur panjang

1. Jangka sorong

1. Jangka Sorong dengan Ketelitian 0,02 mm

Pada gambar diatas terbaca 49 Skala Utama = 50 Skala Nonius
Jadi besarnya 1 skala nonius = 1/50 x 49 Skala Utama =  0,98 Skala Utama
Maka : Ketelitian dari jangka sorong tersebut adalah = 1 – 0,98 = 0,02 mm
Atau : Ketelitian  jangka sorong itu adalah : 1 bagian Skala utama itu, dibagi sebanyak jumlah skala nonius = 1/50 = 0,02 mm

2. Jangka Sorong dengan ketelitian 0,05 mm

Pada gambar diatas terbaca 39 Skala Utama = 20 Skala Nonius

Jadi besarnya 1 skala nonius = 1/20 x 39 Skala Utama =  1,95 Skala Utama
Maka : Ketelitian dari jangka sorong tersebut adalah =2 – 1,95 = 0,05 mm
Atau : Ketelitian  jangka sorong itu adalah : 1 bagian Skala utama itu, dibagi sebanyak jumlah skala nonius = 1/20 = 0,05 mm

 

  

 3. Jangka Sorong dengan ketelitian 0,1 mm

Pada gambar diatas terbaca 9 Skala Utama = 10 Skala Nonius

Jadi besarnya 1 skala nonius = 1/10 x 9 Skala Utama =  0,9 Skala Utama
Maka : Ketelitian dari jangka sorong tersebut adalah =1 – 0,9 = 0,1 mm
Atau : Ketelitian  jangka sorong itu adalah : 1 bagian Skala utama itu, dibagi sebanyak jumlah skala nonius = 1/10 = 0,1 mm

Cara membaca jangka sorong

1. jangka sorong ketelitian 1/50 mm (0,02 mm) adalah  :

Skala Utama = 3 mm dan Skala nonius = 38 x 0,02 mm = 0,76 mm. Maka hasil pengukuran jangka sorong diatas adalah 3 + 0,76 = 3, 76 mm.

2. jangka sorong ketelitian 1/20 mm (0,05 mm) adalah  :

Skala Utama = 12 mm dan Skala nonius = 5 x 0,05 mm = 0,25 mm. Maka hasil pengukuran jangka sorong diatas adalah 12 + 0,25 = 12, 25 mm.

2. mikrometer

Cara Menentukan Skala Terkecil Mikrometer Sekrup

Pada skala utama, jarak antara 2 skala terkecil adalah 0,5 mm. Jumlah angka pada skala nonius (skala putar) adalah 50 (mulai dari 1- 50 atau kelipatan 50). Karena setiap satu kali putaran penuh skala nonius itu, skala utama bergeser 0,5 mm, maka nilai 1 skala nonius adalah 0,5 mm/50 = 0,01 mm. Hal ini berarti jarak antara 2 skala terkecil nonius adalah 0,01 mm

3. Alat ukur massa

 

4. Alat  ukur waktu

5. alat ukur listrik

•         Angka penting

Angka penting adalah semua angka yang diperoleh dari hasil pengukuran. Angka penting terdiri dari atas angka pasti dan angka taksiran (angka yang diragukan) sesuai dengan alat ukur yang digunakan

•         Aturan angka penting

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

•          Aturan pembulatan

Ketika angka-angka ditiadakan dari suatu bilangan, nilai dari angka terakhir yang dipertahankan ditentukan dengan suatu proses yang disebut pembulatan bilangan. Aturan pembulatan bilangan tersebut, antara lain:

-Angka-angka yang lebih kecil daripada 5 dibulatkan ke bawah

-Angka-angka yang lebih besar daripada 5 dibulatkan ke atas

-Angka 5 dibulatkan ke atas jika sebelum angka 5 adalah ganjil dan dibulatkan ke bawah  jika angka sebelum angka 5 adalah angka genap.

•          Operasi angka penting

1. Operasi penjumlahan dan pengurangan

Dalam melakukan operasi penjumlahan atau pengurangan, maka hasilnya hanya boleh mengandung satu angka taksiran (angka terakhir dari suatu bilangan penting).

Contoh 1:

25,572                   2 (angka taksiran)

  1,2625 +            8 (angka taksiran)

26,8345                

4 dan 6 merupakan angka taksiran, sehingga hasil penjumlahan ditulis 37,834 disesuaikan dengan atuan pembulatan.

Contoh 2:

685,654                 7 (angka taksiran)

  13,1     –              2 (angka taksiran)

672,554                

4 dan 7 merupakan angka taksiran, sehingga hasil pengurangan ditulis 372,6 disesuaikan dengan atuan pembulatan.

2. Operasi perkalian dan pembagian

Dalam operasi perkalian atau pembagian, maka hasilnya hanya boleh memiliki angka penting sebanyak bilangan yang jumlah angka pentingnya paling sedikit.

Contoh 1:

34,231                   mengandung lima angka penting

  0,250   x              mengandung tiga angka penting

8,557750

Penulisan hasil perkalian hanya boleh mengandung tiga angka penting, sehingga hasil perkalian 8,557750 ditulis 8,56 (tiga angka penting).

Contoh 2:

46,532                   mengandung lima angka penting

200      :                  mengandung satu angka penting

0,2326

Hasil pembagian hanya boleh mengandung satu angka penting, sehingga hasil perkalian 0,2326 ditulis 0,2

•          Indicator soal

•          Disajikan ilutrasi pengukuran suatu benda menggunakan alat ukur panjang ( micrometer, jangka sorong ). Siswa  dapat membaca hasil pengukuran

•          Disajikan ilustrasi pengukuran dimensi benda ( bidang, ruang ). Siswa dapat menenukan ( luas, volume , massa jenis ) menggunakan aturan angka penting

•          Disajikan data hasil pengukuran. Siswa dapat menentukan operasi ( penjumlahan, pengurangan )

•          Latihan soal

•          Perhatikan gambar pengukuran berikut

                  

    

 

     

                    

 

•          Sebuah pelat tipis diukur panjang dan lebar sisinya menggunakan jangka sorong diperoleh hasil masing-masing 14,35 cm dan 8,67 cm . luas pelat tersebut adalah…..

•          Sebuah kubus  panjang, lebar, dan tinggi  diukur menggunakan micrometer diperoleh hasil 2,20 cm, 2,13 cm, dan 3,25 cm.massa kubus 15 gram. Massa jenis kubus adalah ….

•          Perhatikan table pengukuran waktu jatuh bebas sebuah benda yang dilepas dari ketinggian tertentu

no	t(s)	(  ti – t  )	(  ti – t  )2
1	2,23
2	2,23
3	2,22
4	2,24
	∑ =		∑=
	t  =

Tulislah hasil pengukuran waktu berikut ketidak pastiannya