PERCOBAAN 01: ALAT UKUR

ALAT UKUR

 A.    PELAKSANAAN PRAKTIKUM

Tujuan praktikum          : 1. Mempelajari alat ukur waktu (stopwatch), alat ukur panjang dengan ketelitian tinggi (jangka sorong, mikrometer sekrup).

2.   Mempelajari ketelitian alat ukur waktu (stopwatch) dan panjang (jangka sorong, mikrometer sekrup).

Waktu praktikum        :  Rabu, 5 Oktober 2011

Tempat praktikum       : Laboratorium Fisika Dasar Lantai II, FMIPA, Universitas Mataram.

B.     ALAT DAN BAHAN PRAKTIKUM

1, Alat

ü  Stopwatch

ü  Jangka sorong

ü  Mistar

ü  Mikrometer sekrup

2. Bahan

ü  Silet

ü  Kawat

ü  Gotri

ü  Kertas

ü  Balok kayu

ü  Slinder Pejal

ü  Kertas

ü  Gelas

C.    LANDASAN TEORI

Pengukuran semua besaran sebenarnya statif terhadap suatu standar atau satuan tertentu, dan satuan ini dipastikan disamping nilai numeriknya. Satuan internasional yang pertama adalah meter, dinyatakan sebagai standar panjang oleh French Academy of Sciences, pada tahuan 1970-an. Meter standar awalnya ditentukan sebesar satu persepuluh juta dari jarak antara garis equador bumi dengan salah satu kutub, dibuatlah sebuah penggaris platinum untuk mempersantesikan panjang ini. Tahun 1889, meter didefinisikan sebagai jarak antara dua tanda yang dibuat jelas pada sebuah penggaris campuran platinum iridium. Tahun 1960, meter didefinisikan sebagai 1.650.763,73 panjang gelombang cahaya jingga yang dipancarkan oleh gas krypton 86. Tahun 1983 meter kembali didefinisikan ulang dalam hubungannya dengan kecepatan cahaya. Difinisi yang barui adalah: ‘’ Meter merupakan panjang jalur yang dilalui oleh cahaya pada ruang hampa udara selama selang waktu 1/299.792.456 sekon (s) selama bertahun-tahun, sekon didefinisikan sebagai 1/86.400 dari rata-rata hari matahari sebagai satuan standar waktu. Standar sekon didefinisikan sebagai waktu yang diperlukan untuk 9.192.631.770 periode radiasi ini. Adapun standar massa adalah kilogram (Kg), yaitu sebuah platinum-iridium  khusus, yang disimpan di internasional bureau of luieghts and measures didekat kota paris yang massanya didefinisikan tepat 1 kg (Glancolli, 2001:10-12).

Konferensi umum mengenai berta dan ukuran ke 14 (1971) menetapkan 7 besaran sebagai dasar bagi system satuan internasional, dari bahasa francis: le sisteme internasional de unites. “pada satuan Si ini standar panjang adalah meter, standar waktu adalah sekon, dan standar massa adalah Kg, system ini disebut system MKS. Adapun system metric lainnya adalah system CGS, dimana centi meter, gram dan sekon adalah satuan standar untuk panjang massa dan waktu. Brits enjenering system memakai standar foot untuk panjang, pourd untuk gaya dan sekon untuk waktu (Halliday, 1998:5-6).

Saat melakukan pengukuran, kita tidak lepas dari kesalahan. Kesalahan ada 2 macam, yaitu; kesalahan sistematik dan kesalahan acak. Adapun kesalah sistematik diantarannya kesalahan kaliberasi, kesalahan titik nol, kesalahan alat lainnya, gesekan, kesalahan paralaks, dan keadaan saat kerja. Kesalahan-kesalahan itu akan menyebabkan penyeimbangan hasil pengukuran. Namun pada prinsipnya kesalahan tersebut dapat dikoresi atau diperhitungkan. Selain kesalahan, ada ketidakpastian pengukuran terulang. Sedangkan kesalahan acak ditimbulkan oleh kondisi lingkungan yang tidak menentu, yang mengganggu kerja alat ukur, misalnya gerak brown , fluktuasi, tegangan listrik, derau (noise) elektronik yang bersifat acak dan sukar dikendalikan (istiyono, 2005:11-13).

Pengukuran sebenarnya merupakan proses perbandingan nilai besaran yang belum diketahui dengan nialai standar yang sudah ditetapakan. Dalam fisika dan tekhnik, pengukuran merupakan aktifitas yang membandingkan kuantitas fisika dari objek dan kejadian dunia nyata. Alata pengukur adalah alat yang digunakan untuk mengukur benda atau kejadian tersebut. Seluruh alat pengukur terkena error peralatan yang bervariasi. Bidang ilmu yang mempelajari cara-cara pengukuran dinamakan metrologi.

Fisikawan menggunakan bnayak alat untuk melakukan pengukuran mereka. Ini dimulai dari alat yang sederhana seperti penggaris dan stopwatch sampai ke mikroskop electron dan pemercepat partikel. Instrumen digunakan luas dalam pengembangan alat ukur modern (Anonim, 2010).

D.    PROSEDUR PERCOBAAN

1. Stopwatch

a.     Waktu untuk denyut nadi Anda diukur sebanyak 30 denyutan.

b.     Percobaan tersebut diulangi 5 kali.

c.     Hasilnya dicatat dalam tabel pengamatan 1

.2. Jangka sorong

a.     Mengukur panjang, lebar, dan tinggi balok

  1. Sebuah balok diambil dan diukur panjangnya dengan mistar/penggaris.
  2. Panjang, lebar, dan tinggi balok tersebut juga diukur dengan jangka sorong.
  3. Langkah 1 dan 2 dilakukan untuk 5 kali pengamatan.
  4. Hasilnya dicatat dalam tabel pengamatan 2.

b.         Mengukur diameter dalam dan luar tabung

  • Sebuah gelas atau tabung diambil, kemudian diukur diameter bagian dalamnya dengan jangka sorong.
  • Hasilnya dibandingkan dengan hasil pengukuran dengan mistar.
  • Langkah tersebut dilakukan dengan 5 kali pengamatan.
  • Langkah 1 dan 2 dilakukan untuk pengukuran diameter bagian luar.
  • Hasilnya dicatat pada table pengamatan 3.

c. Mengukur kedalaman air dalam gelas

  • Gelas atau tabung kaca diisi dengan air.
  • Ketinggian air diukur dengan menggunakan jangka sorong.
  • Kedalaman air tersebut diukur pula dengan menggunakan mistar.
  • Percobaan tersebut dilakukan untuk 5 kali pengamatan.
  • Hasilnya dicatat pada table pengamatan 4.
3. Mikrometer sekrup

1.     Tebal silet diukur dengan menggunakan mikrometer sekrup.

2.     Percobaan tersebut dilakukan untuk 5 kali pengamatan.

3.     Hal yang sama dilakukan untuk benda-benda yang lain, seperti: kertas, gotri, kawat, dan silinder pejal.

4.     Hasilnya dicatat dalam tabel pengamatan 5.

E.     HASIL PENGAMATAN

Tabel Hasil Pengamatan

Tabel 1. Hasil Pengukuran Denyut Nadi

Pengukuran ke-

Waktu 30 denyutan (detik)

Waktu 1 denyutan (detik)

1

17,92

0,94

2

18,33

1,30

3

16,76

0,96

4

16,76

0,98

5

21,02

0,81

Tabel 2. Pengukuran Panjang, Lebar dan Tinggi Balok

Pengukuran ke-

Pengukuran dengan jangka sorong (mm)

Pengukuran dengan mistar (mm)

p

l

T

p

l

t

1

88,60

30,40

20,65

87,50

30,00

19,00

2

87,60

30,40

20,70

87,50

29,50

19,50

3

87,50

30,30

20,55

86,50

29,00

19,00

4

87,65

30,30

20,70

87,50

29,50

19,50

5

87,50

30,20

20,70

87,50

29,50

18,50

Tabel 3. Pengukuran Diameter Dalam dan Luar Tabung

Pengukuran ke-

Pengukuran dengan jangka sorong (mm)

Pengukuran dengan mistar (mm)

 dalam

 luar

 dalam

 luar

1

65,80

72,70

68,00

71,00

2

65,80

71,80

67,00

73,00

3

65,90

71,80

67,00

73,00

4

64,90

70,85

67,00

74,00

5

65,90

70,50

67,00

71,00

Table 4. Pengukuran Kedalaman Air

Pengukuran ke-

Pengukuran dengan jangka sorong (mm)

Pengukuran dengan  mistar (mm)

1

60,80

61,00

2

59,50

61,00

3

61,00

61,00

4

61,80

60,50

5

62,90

60,60

Table 5. Pengukuran Tinggi dan Diameter Silinder Pejal

Pengukuran ke-

Pengukuran dengan jangka sorong (mm)

Tinggi

Diameter

1

12,75

20,80

2

12,70

20,80

3

12,70

20,85

4

12,75

20,85

5

12,75

20,85

Tabel 6. Pengukuran dengan Mikrometer Sekrup

Pengukuran ke-

Pengukuran dengan micrometer sekrup (mm)

Silet

Kertas

Gotri

Kawat

1

0,14

0,38

16,36

0,33

2

0,13

0,38

16,29

0,34

3

0,13

0,38

16,40

0,36

4

0,12

0,39

16,48

0,34

5

0,13

0,39

16,45

0,35

F.    ANALISIS DATA

  1. Rumus yang digunakan

a. Untuk mencari nilai rata-rata

Gambar

b. Untuk mencari  nilai standar deviasi (SD)

Gambar

c. Untuk mencari persentase (%) error

Gambar

d. Untuk mencari nilai ketidakpastian

Gambar

2. Analisis Hasil percobaan

~ Pengukuran denyut nadi dengan stopwatch

  • Untuk 30 denyutan

No.

x

( sekon )

( x-  )

 (sekon)

 (sekon)

1

17,92

-0,24

0,057

2

18,33

0,17

0,0289

3

16,76

-1.4

1.96

4

16,76

-1.4

1.96

5

21,02

2.86

8, 1796

90.79

12.1861

Gambar

  • Untuk 1 denyutan

No.

x

( sekon )

( x-  )

sekon)

 (sekon)

1

0,94

-0,058

0,003364

2

1,30

0,302

0,091204

3

0,96

-0,038

0,001444

4

0,98

-0,018

0,000324

5

0,81

-0,188

0,035344

4,99

0,13168

Gambar

G. PEMBAHASAN

Pada praktikum kali ini yang akan dibahas adalah Alat ukur, yang bertujuan untuk mempelajari alat ukur waktu dan alat ukur panjang beserta ketelitian masing-masing alat ukur. Alat ukur yang digunakan pada praktikum kali ini antara lain stopwatch, jangka sorong, mistar dan micrometer sekrup. Masing-masing alat ukur mempunyai tingkat ketelitian yang berbeda-beda. Ketepatan hasil pengukuran berulang yang dilakukan dalam percobaan ini dapat dilihat dari nilai rata-rata serta standar deviasi dan % error yang diperoleh dari perhitungan.

Pada percobaan pertama, yaitu pengukuran denyut nadi dengan stopwatch, untuk 30 denyutan diperoleh hasil perhitungan nilai rata-rata sebesar 18.16 s, standar deviasi 1,746 dan dengan % erreor sebesar 9,61 %. Sedangkan untuk 1 denyutan nilai rata-rata 0,998 s, dengan standar deviasi 0,181 dan % error sebesar 18,14 %. Hal ini menunjukan bahwa pengukuran denyut nadi menggunakan stopwatch sudah cukup teliti. Stopwatch digital saat ini memiliki batas ketelitian hingga 0,001 s, lebih teliti dibandingkan dengan stopwatch pegas yang hanya memiliki batas ketelitian 0,1 s.

Berdasarkan analisis data percobaan kedua yaitu pengukuran panjang, lebar dan tinggi balok menggunakan mistar dan jangka sorong diperoleh hasilnya cukup teliti, namun, perbandingan hasil pengukuran dengan kedua alat ukur tersebut tidak seperti mestinya. Seperti kita ketahui bahwa jangka sorong lebih teliti dibandingkan dengan mistar. Jangka sorong memiliki ketelitian 0,05 mm, sedangkan mistar memiliki ketelitian 0,5 mm untuk yang berskala mm, tetapi pada percobaan digunakan mistar yang berskala cm sehingga batas ketelitiannya adalah setengah skala terkecilnya yaitu 0,5 cm atau 50 mm, tentu perbedaan angka ini sangat jauh, pada percobaaan diperoleh standa deviasi sebesar lebih dari nol dan dengan % error yang lebih daro 0 % pula untuk semua pengukuran yaitu panajang, lebar   dan tinggi balok dengan mistar maupun jangka sorong. Diduga bahwa terdapat kekeliriun dalam praktikum yang dilakukan oleh praktikum itu sendiri, kekeliruan yang dimaksud mungkin terletak pada kesalahan paraleks (kesalahan pada arah pandang ketika saat membaca arah skala), kesalahan titikn nol atau terjadi gerakan yang menyebabkan penyimpanan hasil pengukuran. Walaupun demikian hasil percobaan sudah cukup teliti, karena persentase error yang didapat kurang dari 50% dan standar deviasinya tidak sampai 1 mm.

Percobaan terakhir, yaitu pengukuran dengan micrometer sekrup. Berdasarkan analisis data, hasil pengukuran yang diperoleh sudah sangat teliti dan lebih teliti dari hasil pengukuran menggunakan jangka sorong dan mistar. Hal ini sesuai dengan teori bahwa ketelitian micrometer sekrup adalah 0,01 mm untuk silet, standar deviasinya 0,0000071 dengan persen error 5,44%, sedangkan kertas standar deviasinya 0,00548 dengan persen error 14,26%, untuk gotri standar deviasinya 0,0000753 dengan persen error 0,46%, dan terkahir kawat, standar deviasinya 0,0000114 dengan persen error 3,31%. Perbedaan persen error didapat dari perbedaan dari nilai rata-rata setiap pengukuran. Standar deviasi menyatakan ketidak pastian hasil pengukuran yang digunakan untuk mengukur tingkat kesalahan.

H.  KESIMPULAN DAN SARAN

1. Kesimpulan

Berdasarkan tujuan dan hasil percobaan maka da[pat ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut:

  • Stopwatch merupakan alat ukur waktu, sedangkan jangka sorong, micrometer sekrup dan mistar merupakan alat ukur panjang.
  • Ketelitian masing-masing alat ukur antara lain: stopwatch (digital) 0,001 s, jangka sorong 0,05 mm, micrometer sekrup 0,01 mm, dan mistar (yang berskala cm) 0,5 cm.
  • Kesalahan pada pengukuran dapat dilihat dari besarnya standar deviasi dan persentase error yang diperoleh dari hasil perhitungan analisis data.
  • Jangka sorong lebih teliti dibanding mistar, dan micrometer sekrup lebih teliti disbanding mistar dan jangka sorong.

2. Saran

  • Praktikan lebik teliti dalam membaca hasil pengukuran.
  • Co. Asst membimbing praktikan dengan lebih baik lagi agar praktikan memperoleh hasil pengamatan yang lebih akurat.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim.2010.Alat Ukur.Diakses dari http://www.pengukuran.ac.id.

Giancoli, Douglas C. 2001.Fisika. Jakarta:Erlangga.

Halliday, David.1998. Fisika Jilid 1.Jakarta: Erlangga.

Istiyono, Eka.2005.Fisika. Klaten: PT Intan Pariwara.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: