BAB I

PENDAHULUAN

        Kegiatan mengukur merupakan pendahuluan pembelajaran fisika yang sangat penting. Mengukur pada hakekatnya membandingkan suatu besaran yang belum diketahui nilainya dengan besaran lain yang sudah diketahui nilainya sebagai satandar. Untuk keperluan tersebut diperlukan alat ukur, yaitu sebuah alat untuk menentukan nilai atau besaran dari suatu kuantitas atau variable.

        Sebelumnya ada baiknya jika kita mengingat definisi pengukuran atau mengukur itu sendiri. Mengukur adalah membandingkan suatu besaran dengan besaran lain yang telah disepakati. Misalnya untuk mengukur diameter sebuah koin maka kita bisa menggunakan jangka sorong. Dalam hal ini besaran yang dibandingkan adalah panjang dari diameter koin tersebut. Sedangkan besaran pembandingnya adalah centimeter.

        Oleh karena itu sangatlah penting dalam pengukuran kita mengetahui alat-alat ukur yang sesuai dengan besaran-besaran serta satuannya.

1.         Tujuan Percobaan

• Mempelajari dan menggunakan alat-alat ukur
• Menentukan volume dan massa jenis zat padat
• Menggunakan teori ketidakpastian

    1.2         Dasar Teori

Besaran dan Satuan

        Besaran dalam fisika diartikan sebagai sesuatu yang dapat diukur, serta memiliki nilai besaran (besar) dan satuan. Sedangkan satuan adalah sesuatu yang dapat digunakan sebagai pembanding dalam pengukuran. Satuan Internasional (SI) merupakan satuan hasil konferensi para ilmuwan di Paris, yang membahas tentang berat dan ukuran. Berdasarkan satuannya besaran dibedakan menjadi dua, yaitu besaran pokok dan besaran turunan.

• Besaran Pokok

        Besaran pokok adalah besaran yang digunakan sebagai dasar untuk menetapkan besaran yang lain. Satuan besaran pokok disebut satuan pokok dan telah ditetapkan terlebih dahulu berdasarkan kesepakatan para ilmuwan. Besaran pokok bersifat bebas, artinya tidak bergantung pada besaran pokok yang lain.

        Dimensi suatu besaran adalah cara besaran tersebut tersusun atas besaran-besaran pokoknya. Pada sistem Satuan Internasional (SI), ada tujuh besaran pokok yang berdimensi, sedangkan dua besaran pokok tambahan tidak berdimensi. Cara penulisan dimensi dari suatu besaran dinyatakan dengan lambang huruf tertentu dan diberi tanda kurung persegi.

Berdasarkan table bahwa dapat diketahui dimensi tertentu dari suatu benda, misalkan untuk mengetahui Volume zat padat jika bentuknya beraturan, maka akan memiliki panjang, lebar, tinggi, diameter dan sebagainya.

• Pengukuran cara statis

        Untuk mengukur volume zat padat yang teratur bentuknya dapat dilakukan secara tidak langsung dengan mengukur perubah (variabel) yang membangunnya (volume)

Perhitungan Volume balok dilakukan dengan cara mengukur panjang lebar dan tinggi dari balok itu sehingga :

• V balok = p x l x t

Dengan;

P   = panjang balok

L   = lebar balok

T   = tinggi balok

Sedangkan untuk volume silinder pejal dapat juga dilakukan dengan mengukur diameter dan panjang silinder itu sehingga:

• V silinder = π (d/2)2 x p

        = ¼ π r2 .p

Dengan;

d = diameter silinder

p = panjang silinder

r = jari-jari silinder

• Pengukuran scara dinamis

        Cara pengukuran ini digunakan jika benda yang ingin kita ukur memiliki bentuk yang tidak beraturan, dengan menghitung selisih massa benda di udara dengan di dalam air

        V = Mu – Ma

Dengan ;

Mu = Massa udara

Ma = Massa air

Lalu bias dihubungkan dengan

ρ = M/V

Dengan ;

ρ = massa jenis (gr/cm3)

M = massa zat (gr)

V = volume zat (cm3)

Pernyataan diatas berdasar pada Hukum Archimmides, yang berbunyi:

“setiap benda yang tercelup sebagian atau seluruhnya ke dalam fluida, akan mendapat gaya ke atas sebesar beratfluida yang dipindahkan oleh benda itu”.

Melalui pemahaman ini kita akan membandingkan harga massa jenis yang dihitung secara konfensional (hitung massa dan volume) dan dengan menerapkan hukum Archimides.

Secara sistematis, hukum archimedes dapat ditulis sebagai berikut :
FA = ρa Va g

FA = gaya angkat ke atas pada benda (N)
ρ a = massa jenis zat cair (kg/m3)
Va = volume zat cair yang terdesak (m3)
g = percepatan gravitasi bumi (m/s2)

BAB II

Adapun alat dan bahan yang kami gunakan pada percobaan kali ini antara lain

2.1 Alat-alat

• Jangka sorong

        Alat ini dipakai untuk mengukur suatu benda yang ukurannya kecil, dapat digunakan untuk mengukur panjang benda, kedalaman beda, serta dapat mengukur diameter suatu benda. Ketelitian alat ini mencapai 0,05 mm

• Milimeter skrup

Yaitu sebuah alat yang diperuntukkan untuk mengukur benda yang ukurannya sangat kecil, biasanya dipakai untuk mengukur tebal sebuah uang logam, tebal buku dsb. Ketelitian alat ini mencapai 0,01 mm

• Neraca teknis

• Gelas Ukur (bejana gelas)
• Thermometer
• Barometer
• Bangku penumpu

2.2  Bahan

• Air
• Benda-benda yang diukur

BAB III
METODE PERCOBAAN

• Cara Statis

• Percobaan Benda Ke-1 (Mencari Volume dan Massa Balok)

        Balok yang diukur adalah balok berjenis Alumunium. Ukur mulai dari Panjang, Lebar kemudian tinggi balok dengan melakukan 5 kali percobaan di berbagai tempat yang berbeda dengan menggunakan jangka sorong dan milimeter sekrup (Millimeter skrup digunakan untuk mengukur lebar  dan tinggi balok). Sedangkan untuk pengukuran massa, percobaan yang dilakukan hanya 1 kali. Kemudian masukkanlah percobaan itu kedalam table yang telah ditentukan, kemudian cari pula ketelitian percobaan pada tiap massa jenis benda dengan rumus : 1-ρ Literatur- ρ Percobaanρ Literaturx 100%

Dimana ρ literatur = massa jenis benda sesuai dengan harga yang ditentukan (sesuai

                        literatur )

         ρ percobaan = adalah hasil pehitungan massa jenis yang didapat dari

                        percobaan

• Percobaan Benda ke-2  (Mencari Volume dan Massa Besi Silinder)

        Silinder yang diukur adalah silinder besi. Teknik yang digunakan adalah dengan mengukur tinggi menggunakan jangka sorong dan diameter menggunakan micrometer skrup. Masing-masing pengukuran tinggi dan diameter dilakukan 5 kali. Sedangkan pengukuran massa, dilakukan percobaan sebanyak satu kali saja. Kemudian masukkanlah percobaan itu kedalam table yang telah ditentukan kemudian cari pula ketelitian percobaan pada tiap massa jenis benda dengan rumus : 1-ρ Literatur- ρ Percobaanρ Literaturx 100%

Dimana ρ literatur = massa jenis benda sesuai dengan harga yang ditentukan (sesuai

                        literatur )

         ρ percobaan = adalah hasil pehitungan massa jenis yang didapat dari

                        percobaan

• Cara Dinamis

• Percobaan Benda ke-3  (Mencari Volume dan Massa sebuah kunci)

        Kunci yang digunakan adalah sebuah kunci pintu, dapat diprediksikan sebelumnya bahwa kunci terbuat dari bahan campuran Besi benda padat yang lain. Pengukuran volume dilakukan dengan menggunakan bejana gelas dan air. Dan untuk mengetahui massa dilakukan dengan menggunakan neraca. Yang kemudian dicari selisihnya antara massa ketika diukur di udara dengan massa ketika diukur di dalam air.  Kemudian masukkanlah percobaan itu kedalam table yang telah ditentukan kemudian cari pula ketelitian percobaan pada tiap massa jenis benda dengan rumus :

 1-ρ Literatur- ρ Percobaanρ Literaturx 100%

Dimana ρ literatur = massa jenis benda sesuai dengan harga yang ditentukan (sesuai

                        literatur )

         ρ percobaan = adalah hasil pehitungan massa jenis yang didapat dari

                        percobaan

• Percobaan Pengukuran Suhu, kelembaban, dan tekanan udara dalam ruangan

        Catatlah suhu ruang, kelembaban, serta tekanan udara sebelum dan sesudah melakukan percobaan dengan menggunakan thermometer dan barometer , kedalam table yang telah disediakan.

Kelembaban udara dapat dihitung dari pengurangan antara suhu ukur yang berwarna merah (kiri) dengan yang berwarna biru (kanan), kemudian ubah ke dalam % melalui ketentuan yang terdapat di tabel thermometer.

BAB IV

DATA PENGAMATAN

        Berdasarkan pengamatan dan percobaan yang telah dilakukan pada hari Selasa 18 Oktober 2011, maka didapatkan dilaporan hasilnya sebagai berikut :

1.         Tabel pengamatan keadaan suhu ruangan (lab.Fisika- universitas Pakuan)

Keterangan tambahan: waktu pengukuran sebelum percobaan pertama sekitar pukul 08:00 wib dan pengukuran sesudah percobaan sekitar pukul 10:30

1.   Tabel pengamatan pada pengukuran Balok (Alumunium)

Diketahui :  ρ literatur = 2,7 gr/cm3

                Massa alumunium = 12,3 gr

3  Table Pengamatan pada pengukuran silinder Besi

Diketahui:     ρ literatur = 7,9 gr/cm3

                Massa alumunium = 61,5 gr

1.   Tabel percobaan pada Kunci pintu (besi)

Dengan hasil ketelitiannya:

1-ρ Literatur- ρ Percobaanρ Literaturx 100%

         1-7,9- 6,397,9x 100% = 81,1%

Didapat ketelitian percobaan penelitian sebesar 81,1 %

BAB V

PEMBAHASAN

1.         Berdasarkan Percobaan Kedua yang dilakukan pada balok Alumunium didapatkan data volume dari hasil kali p x l x t :

Massa jenis= Massa : Volume

Volume= p x l x t

                                                Diketahui : massa alumunium =12,3 gram

ρ  P1 = 2,685 gr/cm3

ρ  P2 = 2,688 gr/cm3

ρ  P3 = 2,682 gr/cm3

ρ  P4 = 2,673 gr/cm3

ρ  P5 = 2,681 gr/cm3

        Percobaan 1 : V = 4,58 cm3

        Percobaan 2 : V = 4,575 cm3

        Percobaan 3 : V = 4,586 cm3

        Percobaan 4 : V = 597 cm3

        Percobaan 5 : V = 587 cm3

Dari hasil perhitungan diatas didapatkan rata-rata massa jenis alumunium sebesar

ρ p1 + ρ p2 + ρ p3 + ρ p4

                  5

=  2,6818 g/cm3

Sehingga nilai ketelitiannya kita bias cari menggunakan rumus :

1-ρ Literatur- ρ Percobaanρ Literaturx 100%

Diketahui : ρ alumunium literatur= 2,7 gr/cm3

Dan didapat:

         1-2,7- 2,682,7x 100% = 92,6%

Didapat ketelitian percobaan penelitian alumunium sebesar  92,6 %

2.         Berdasarkan Percobaan Ketiga yang dilakukan pada silinder besi didapatkan data volume dari hasil kali (π x r2)x t

Volume= (π x r2)x t

Massa jenis= Massa : Volume

                                                Diketahui : massa Silinder besi =61,5 gram

ρ  P1 = 7,814  gr/cm3

ρ  P2 = 7,844  gr/cm3

ρ  P3 = 7,804  gr/cm3

ρ  P4 = 7,765 gr/cm3

ρ  P5 = 7,775 gr/cm3

        Percobaan 1 : V = 7,87 cm3

        Percobaan 2 : V = 7,84 cm3

        Percobaan 3 : V = 7,88 cm3

        Percobaan 4 : V = 7,92 cm3

        Percobaan 5 : V = 7,93 cm3

Dari hasil perhitungan diatas didapatkan rata-rata massa jenis silinder besi sebesar

ρ p1 + ρ p2 + ρ p3 + ρ p4

                   5

=  7,8004 g/cm3

Sehingga nilai ketelitiannya kita bisa cari menggunakan rumus :

1-ρ Literatur- ρ Percobaanρ Literaturx 100%

Diketahui : ρ besi  literatur= 7,9 gr/cm3

Dan didapat:

         1-7,9-7,87,9x 100% =87,4%

Didapat ketelitian percobaan penelitian silinder besi sebesar  87,4 %

3.         Berdasarkan Percobaan ke-empat (Percobaan pengukuran volume sebuah kunci) ini tekhnik perhitungannya berbeda dengan percobaan sebelumnya, kali ini kami akan meggunakan system dinamis sebagai langkah perhitungannya, hal ini dikarenakan kunci memiliki bentuk yang tidak beraturan. Pada percobaan ini pula kami belum memastikan tepat jenis logamnya, dikarenakan kunci terbuat dari bahan campuran, akan tetapi sebagai bahan perbandingan, kami memakai besi sebagai acuannya.

Didapat :

Volume= (mu-ma)

                                                Diketahui : massa besi =61,5 gram

Massa jenis= Massa : Volume

        Percobaan perhitungan didapat  : V = 7,87 cm3

        Dan  didapat massa jenis sebesar  = 6,399 gr/cm3

Sehingga nilai ketelitiannya kita bisa langsung dicari menggunakan rumus :

1-ρ Literatur- ρ Percobaanρ Literaturx 100%

Diketahui : ρ besi literatur= 7,9 gr/cm3

Dan didapat:

         1-7,9-6,397,9x 100% =81,1%

Didapat ketelitian percobaan penelitian logam kunci sebesar  81,1 %

BAB VI

Kesimpulan

        Suatu pengukuran dikatakan sempurna jika alat pengukuran yang digunakan memiliki ketelitian yang akurat serta di lakukan berulang-ulang untuk mendapatkan pengukuran yang akurat, penggunaan alat yang salah bisa saja membuat keakuratan semakin berkurang

        Dari percobaan pengukuran benda padat diatas, untuk mendapatkan nilai keakuratan massa jenis suatu benda bisa kita tempuh melalui dua cara, yaitu cara perhitungan system dinamis (dengan syarat benda haruslah beraturan) serta perhitungan system dinamis ( juga bisa digunakan jika suatu benda memiliki bentuk yang tidak beraturan),

        Dari pernyataan tersebut perhitungan volume suatu benda padat dapat dilakukan dengan cara statis, yaitu dengan menghitung volume benda tersebut dengan rumus volume bangun ruang, dan ada pula cara dinamis, yaitu perhitungan benda melalui uji percobaan antara selisih massa benda di udara dengan massa benda ketika berada di air (ρ air = 1 gr/cm3)

DAFTAR PUSTAKA

http://seilandra.blogspot.com/Pengukuran_Dasar_Pada_Benda_Padat.html

http://fisika-sma.us/category/besaran-dan-satuan.html

http://fisika-sma.us/pengukuran-besaran-fisika?p=71.html

http://swastikayana.wordpress.com/category/tugas-tugas/fisika/besaran.html