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).
B. ALAT DAN BAHAN PRAKTIKUM
Alat-alat
praktikum :
1.
Stopwatch
2.
Jangka sorong
3.
Mistar
4.
Mikrometer sekrup
Bahan praktikum :
1.
Silet
2.
Kawat
3.
Gotri
4.
Kertas
5.
Balok kayu
6.
Slinder Pejal
7.
Kertas
8.
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. Alat 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
> Sebuah balok
diambil dan diukur panjangnya dengan mistar/penggaris. > Panjang, lebar, dan tinggi balok tersebut juga diukur dengan jangka sorong.
> Langkah 1 dan 2 dilakukan untuk 5 kali pengamatan.
> 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
a.
Tebal silet diukur dengan menggunakan mikrometer
sekrup.
b.
Percobaan tersebut dilakukan untuk 5 kali pengamatan.
c.
Hal yang sama dilakukan untuk benda-benda yang lain,
seperti: kertas, gotri, kawat, dan silinder pejal.
d.
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
- Rumus yang digunakan
a.
Untuk mencari nilai rata-rata
b. Untuk
mencari nilai standar deviasi (SD)
c.
Untuk mencari persentase (%) error
d.
Untuk mencari nilai ketidakpastian
2. Analisis Hasil percobaan
a. 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
|
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
|
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.
Semoga bermanfaat... Sekian dan terimakasih.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar