Laporan Praktikum Pengukuran Fisika
I. Latar belakang
Fisika ialah ilmu yang mempelajari suatu fenomena dan tanda-tanda yang ada di alam yang disajikan dengan persaman-persamaan matematika. Pengukuran sangat dibutuhkan semoga tanda-tanda yang dipelajari sanggup dituliskan secara akurat. Dalam ilmu pengetahuan alam tidak ada satupun data yang sanggup diterima dengan baik jikalau tidak disertai dengan sesuatu yang sanggup disajikan sebagai pola atau standar. Makara dalam pengukuran terdapat dua faktor utama yaitu perbandingan dan acuan.
Dalam fisika pengukuran itu sendiri ialah objek utama perhatian lantaran suatu konsep tertentu menyerupai panjang, waktu atau suhu hanya sanggup dipahami dalam kaitannya dengan metode yang dipakai untuk mengukur. Mengukur juga sanggup dilakukan sebagai perjuangan untuk mendefinisikan karakteristik suatu fenomena atau permasalahan secara kualintatik. Dan jikalau dikaitkan dengan proses penelitian atau sekadar pembuktian suatu hipotesis maka pengukuran menjadi jalan untuk mencari data-data numerik yang menawarkan pola-pola tertentu sebagai bentuk karakteristik dari permasalahan tersebut.
Kegiatan pengukuran ialah proses yang penting dalam pembelajaran fisika dan merupakan hal yang paling mendasar. Seperti halnya ketidakpastian dan ketelitian dalam mengukur yang juga harus sangat diperhatikan lantaran pengukuran dari suatu benda dibutuhkan suatu hasil data yang sangat akurat dan terpercaya
II. Tujuan Percobaan
2.1 Dapat mengetahui kegunaan alat-alat dasar menyerupai jangka sorong, mikrometer sekrup, gelas ukur, dan neraca
2.2 Dapat memilih besaran turunan massa jenis logam yang berbentuk silinder pejal, silinder berongga, kerucut, dan benda tidak beraturan
III. Dasar Teori
Sekali kita telah menetapkan suatu standar dasar katakanlah untuk panjang misalnya, kita harus menetapkan juga cara untuk mengukur panjang benda lain dengan membandingkan dengan standar tersebut. Ini berarti bahwa standar itu harus selalu sanggup diperoleh kembali. Kita juga menginginkan semoga sanggup setiap kali kita membandingkan benda yang sama dengan standar diperoleh hasil yang sama dalam limit tertentu. Hal ini berarti menawarkan bahwa standar dilarang berubah(Halliday,1996).
Penjelasan dan prediksi yang tidak terang sanggup terlihat tidak masuk nalar dan membedakan antara klarifikasi yang benar dan salah menjadi tidak mungkin. Tidak menyerupai prediksi kuantitatif yang sanggup dites dengan kenyataan dari sebuah klarifikasi atau teori sanggup diterima atau ditolak berdasarkan pengukuran(Griffith,2012).
Pengukuran akurat dikala ini merupakan suatu penggalan terpenting dalam fisika. Tetapi tidak ada pengukuran yang sanggup secara mutlak, ada suatu ketidakpastian yang terkait dengan setiap pengukuran. Ketidakpastian timbul dari banyak sekali sumber yang berbeda. Diantara yang terpenting, selain kesalahan lantaran kesembronoan ialah keterbatasan ketelitian setiap instrumen pengukur dan ketidakmampuan untuk membaca instrumen diluar sekian fraksi pembagian skala terkecil yang ditunjukkan. Misalnya jikalau anda memakai sebuah mistar centimeter untuk mengukur lebar sebuah papan maka hasil yang didapat dikatakan akurat ialah pada sekitar 0,1 cm pembagian terkecil pada mistar(meskipun setengah nilai ini juga sanggup dikatakan salah). Alasannya sulit bagi seseorang pengamat untuk menginterpolasi diantara penggalan terkecil dan mistar itu sendiri boleh jadi tidak dibentuk dengan ketelitian yang lebih baik dari ini(Giancoli,1997).
Massa jenis ρ(Abjad yunani 'rho) dari suatu zat didefinisikan sebagai massa per satuan volume(ρ = m/V). Contohnya aluminium mempunyai massa jenis 2,70 g/cm3 dan timah mempunyai massa jenis 11,3 g/cm3. Oleh lantaran itu sepotong logam aluminium yang mempunyai volume 10,0 cm3 memiliki massa 27,0 g. Sedangkan timah dengan volume sama mempunyai massa 113 g. Jumlah proton dan neutron dalam nukleus atom suatu unsur yang diukur dalam suatu massa atom (u) dimana 1 u = 1,660 538 7 x 10-27 kg. Massa atom timah ialah 207 u dan massa atom aluminium ialah 27,0 u. Akan tetapi, perbandingan massa atom keduanya 207u/27,0u = 7,67, tidak sama dengan perbandingan massa jenisnya (11,3 x 103 kg/m3)/(2,70 x 103 kg/m3) = 4,19. Ketidaksesuaian ini terjadi lantaran adanya perbedaan jarak antar atom dan perbedaan susunan atom dalam struktur kristal kedua unsur tersebut(Serway,2014).
Salah satu alat ukur panjang ialah jangka sorong. Jangka sorong dipakai untuk mengukur panjang bedna maksimum 10 cm dengan ketelitian 0,01 cm. Jangka sorong terdiri dari 2 penggalan utama yaitu rahang tetap dan rahang sorong. Jangka sorong juga bisa dipakai untuk mengukur kedalaman. Jangka sorong terdiri dari 2 skala, yaitu skala utama dan skala nonius, lantaran ketelitian merupakan setengah dari tingkat ketelitian maka ketelitiannya ialah 0,005 cm atau sama dengan 0,05 mm. Cara membaca skala jangka sorong yaitu dengan menambahkan skala utama dengan skala nonius yang dikalikan skala terkecil(Tippler,1998).
IV. Metodologi Percobaan
4.1 Alat dan Bahan
a. Jangka sorong berfungsi untuk mengukur panjang, diameter, dan kedalaman benda (1 buah)
b. Mikrometer sekrup berfungsi untuk mengukur ketebalan benda dan diameter benda (1 buah)
c. Neraca berfungsi untuk menimbang massa suatu benda (1 buah)
d. Gelas ukur berfungsi untuk mengukur volume benda tidak beraturan (1 buah)
e. Silinder pejal berfungsi sebagai benda yang akan diukur panjang, diameter, volume, dan massanya (1 buah)
f. Silinder berongga berfungsi sebagai benda yang akan diukur panjang, diameter, volume, dan massanya (1 buah)
g. Silinder bersusun berfungsi sebaga benda yang akan diukur panjang, diameter, volume, dan massanya (1 buah)
h. Kerucut pejal berfungsi sebagai benda yang akan diukur tinggi, diameter alas, volume, dan massanya (1 buah)
i. Benda tidak beraturan(kawat) befungsi sebagai benda yang akan diukur volume dan massanya (1 buah)
j. Air befungsi sebagai materi yang akan dimasukkan ke gelas ukur dan dimasuki benda tidak beraturan untuk mengetahui volumenya (secukupnya)
4.2 Gambar Alat
-
4.3 Langkah Kerja
4.3.1 Prosedur penggunaan alat ukur4.3.1.1 Jangka sorong
4.3.1.2 Mikrometer Sekrup
4.3.1.3 Neraca Ohaus
4.3.1.4 Gelas Ukur
4.3.1.5 Pengukuran Volume dan Massa
V. Data dan Analisa
5.2 Analisa Data
Percobaan pengukuran pada kali ini memakai alat-alat menyerupai jangka sorong, mikrometer sekrup, dan neraca. Jangka sorong dipakai untuk mengukur panjang silinder, diameter silinder penggalan dalam, diameter silinder penggalan luar, tinggi kerucut pejal dan diameter ganjal kerucut. Jangka sorong mempunyai skala terkecil sebesar 0,1 mm dan juga terdapat 2 satuan besaran yatu dalam cm dan inchi. Batas ukur atau maksimal jangka sorong pada satuan cm ialah 20 cm dan pada satuan inchi ialah 8 inchi. Jangka sorong mempunyai angka ketidakpastian sebesar 1/2 kali skala terkecil, sama dengan 0,05 m. Dalam mengukur diameter suatu benda juga sanggup dipakai mikrometer sekrup. Mikrometer sekrup sanggup dipakai untuk mengukur diameter dalam suatu benda, berbeda dengan jangka sorong. Mikrometer sekrup mempunyai skala terkecil sebesar 0,01 mm, jauh lebih teliti dibandingkan dengan jangka sorong.
Pada pengukuran massa suatu benda sanggup dipakai neraca ohaus. Neraca ohaus mempunyai skala terkecil sebesar 0,1 gram dengan angka ketidakpastian sebesar 0,05 kg. Neraca ohaus mempunyai batas ukur sebesar 311 gram. Prinsip pengukuran pada neraca ohaus ialah dengan cara menyeimbangkan lengan-lengan pada neraca dengan piringan beban. Sebelum benda ditimbang neraca ohaus harus dikalibrasi terlebih dahulu hingga jarum penunjuk ke skala nol. Yang perlu sangat diperhatikan dalam pengukuran massa dengan neraca ohaus ialah pengkalibrasian neraca, sebelum benda ditaruh dipiringan beban, neraca ohaus harus menunjuk skala nol jikalau tidak maka pengukuran benda akan menjadi tidak valid. Neraca ohaus juga mempunyai penggalan pengukuran massa selain dipiringan beban, penggalan ini terletak sempurna dibawah piringan beban, dipakai untuk mengukur massa benda ketika di udara.Pada pengukuran volume suatu benda tidak beraturan menyerupai gulungan kawat contohnya, sanggup dipakai gelas ukur. Dilakukan dengan cara mengisi volume air terlebih dahulu pada gelas ukur kemudian dimasukkan benda tidak beraturan kedalamnya. Dilihat berapa volume air final ketika benda masuk. Volume benda tersebut sanggup dihitung dengan cara menghitung selisih antara volume air final dikurang dengan volume awal air. Pengukuran volume suatu benda juga sanggup dihitung dengan cara menghitung luas suatu benda kemudian dikalikan dengan ketinggian dari benda tersebut. Syarat yang paling utama ialah bahwa benda tersebut harus beraturan.
Pengukuran yang pertama ialah silinder pejal dengan minimal percobaan sebanyak 5 kali. Data hasil pengukuran tidak bervariasi, yaitu sebesar (4,35 ± 0,05).10-2 m. Pengukuran diameternya antara (2,95 ± 0,05).10-2 m hingga dengan (2,99 ± 0,05).10-2 m. Pengukuran massanya bervariasi antara (72,2 ± 0,05).10-3 kg hingga dengan (72,4 ± 0,05).10-3 kg. Ketelitian seluruh komponen ini lebih besar dari 98%. Pada pengukuran silinder berongga dilakukan percobaan juga sebanyak 5 kali. Hasil pengukuran panjang dan diameter luarnya tidak bervariasi, yaitu sebesar (4,37 ± 0,05).10-2 m dan (1,63 ± 0,05).10-2 m. Pengukuran diameternya antara (1,06 ± 0,05).10-2 m hingga dengan (1,08 ± 0,05).10-2 m. Ketelitian seluruh komponenn pengukuran pada silinder berongga lebih besar dari 99,19%.
Pengukuran selanjutnya ialah pada silinder bersusun. Pengukuran tinggi silinder kecil penggalan bawah sama dengan atasnya yaitu sebesar (0,80 ± 0,05).10-2 m tanpa variasi data. Pengukuran tinggi silinder kecil penggalan tengahnya sebesar (2,56 ± 0,05).10-2 m tanpa variasi data. Pengukuran diameter luarnya berkisar antara (1,56 ± 0,05).10-2 m hingga dengan (1,58 ± 0,05).10-2 m. Ketelitian pada pengukuran kali ini ialah lebih besar dari 99,36%. Pengukuran pada kerucut pejal tidak mengakibatkan variasi sama sekali, pada pengukuran tinggi dan diameternya yaitu sebesar (4,43 ± 0,05).10-2 m dan (2,85 ± 0,05).10-2 m.
Pengukuran yang paling final ialah perihal volume benda yang tidak beraturan, benda yang dipakai ialah gulungan kawat dengan pengukuran volume dan massanya sebesar (3,0 ± 0,05).10-6 m3 sampai dengan (4,0 ± 0,05).10-6 m3 dan (15,4 ± 0,05).10-3 kg hingga dengan (15,6 ± 0,05).10-3 kg dengan ketelitian lebih besar dari 99,26%.
Hasil dari semua data diatas sanggup dicari masing-masing angka ketidakpastiannya dengan persamaan :
..........(2)
..........(3)Sedangkan berdasarkan literatur, massa jenis logam ialah sebesar 8400 kg/m3 . Ini jauh berbeda dari hasil data percobaan yang dihitung. Hanya massa jenis silinder berongga yang mendekati. Perbedaan yang jauh ini disebabkan oleh beberapa hal diantaranya lantaran kurangnya ketelitian pada dikala pengukuran, dikala melaksanakan perhitungan, pengambilan data, dan kecilnya ketelitian alat yang dipakai untuk pengukuran yang mengakibatkan data menjadi kurang akurat. Dalam pengukuran ada 2 hal penting, yaitu presisi dan akurasi. Presisi merupakan kecenderungan tetapnya hasil pengukuran ketika dilakukan pengulangan. Dalam percobaan, contohnya panjang suatu diameter dari percobaan 5 kali ialah sama, hal ini menawarkan bahwa presisi dari pengukuran sangat anggun lantaran pengulangannya tetap. Sedangkan akurasi merupakan kedekatan hasil pengukuran dengan literaturnya. Makara dalam sebuah pengukuran, sebuah data harus diusahakan se-presisi dan se-akurat mungkin.
VI. Kesimpulan
6.1 Dalam pengukuran pengetahuan perihal kegunaan alat dan prinsip-prinsipnya ialah hal yang sangat penting semoga sanggup mengurangi angka ketidakpastian yang dibentuk dan juga semoga hasil pengukuran yang didapat akurat
6.2 Dalam percobaan kali ini didapatkan massa jenis yang berbeda daripada massa jenis benda pada literatur. Perhitungan yang akurat dan ketelitian lah yang sanggup mengurangi nilai ketidakpastian, dalam hal ini ialah massa jenis. Berikut ini didapat massa jenisnya, yaitu :
a. Massa jenis silinder pejal ; ρ = (2396 ± 0,034) kg/m3
b. Massa jenis silinder berongga ; ρ = (9974 ± 743,2) kg/m3
c. Massa jenis silinder bersusun ; ρ = (2991 ± 0,721) kg/m3
d. Massa jenis kerucut pejal ; ρ = (5342 ± 230,5) kg/m3
e. Massa jenis gulungan kawat ; ρ = (4825 ± 674,9) kg/m3
VII. Daftar Pustaka
Halliday, David.1996. Fisika Jilid 1. Jakarta : Erlangga.
Grffith, David J.2012. The Physics Of Everyday Phenomena. New York : Mc Graw Hill.
Giancoli, Douglas C.1997. Fisika Jilid 1. Jakarta : Erlangga.
Serway, Raymond A.2014. Fisika untuk Sains dan Teknik. Jakarta : Salemba Teknika.
Tippler, Paul A.1998. Fisika untuk Sains dan Teknik. Jakarta : Erlangga.
VIII. Bagian Pengesahan
-
XI. Lampiran
Belum ada Komentar untuk "Laporan Praktikum Pengukuran Fisika"
Posting Komentar