1 of 23

Sumber: andreas160578, pixabay.com

BAB 2

BESARAN FISIKA DAN PENGUKURANNYA

2 of 23

Mistar, ketidakpastian 0,05 cm

​

​

​

​

​

​

​

​

Mikrometer sekrup, ketidakpastian 0,0005 cm

​

​

​

​

​

​

​

Sumber : commons.wikimedia.org

Sumber : cocoparisienne, pixabay.com

Sumber : byrev, pixabay.com

Alat Ukur Panjang dan Ketidakpastiannya

A. PENGUKURAN

Jangka sorong, ketidakpastian 0,005 cm

3 of 23

4 of 23

Neraca sama lengan,

ketidakpastian 0,001 g.

Neraca Ohaus,

ketidakpastian 0,01 g.

Timbangan,

ketidakpastian 1 ons.

Sumber : Clker-Free-Vector-Images, pixabay.com

Sumber : pixabay.com

Alat Ukur Massa dan Ketidakpastiannya

  1. PENGUKURAN DAN KETIDAKPASTIAN

5 of 23

  • Stopwatch analog, ketidakpastian 0,1 s.

Sumber : en.wikipedia.org

Alat Ukur Waktu dan Ketidakpastiannya

  1. PENGUKURAN DAN KETIDAKPASTIAN

6 of 23

  • Keteledoran: kekeliruan dalam melakukan pembacaan skala.
  • Kesalahan acak: disebabkan adanya fluktuasi-fluktuasi yang halus pada kondisi-kondisi pengukuran.
  • Kesalahan sistematis: menyebabkan kumpulan acak bacaan hasil ukur terdistribusi secara konsisten di sekitar nilai rata-rata yang cukup berbeda dengan nilai sebenarnya.
  • Kesalahan kalibrasi
  • Kesalahan titik nol
  • Kesalahan komponen lain
  • Kesalahan paralaks

KETIDAKPASTIAN PADA PENGUKURAN

7 of 23

Contoh

Kesalahan acak

Kesalahan sistematis

Keterangan

1

Kecil

Kecil

Presisi dan akurat

2

Besar

Kecil

Tidak presisi tetapi akurat

3

Kecil

Besar

Presisi tetapi tidak akurat

4

Besar

Besar

Tidak presisi dan tidak akurat

KESALAHAN ACAK DAN KESALAHAN SISTEMATIS

8 of 23

  • Pengukuran terbagi menjadi dua:
  • Pengukuran tunggal
  • dilakukan satu kali saja,
  • ketidakpastian pada pengukuran tunggal sama dengan setengah skala terkecil.

MELAPORKAN HASIL PENGUKURAN

9 of 23

​

  • Pengukuran berulang,
  • terpaksa dilakukan karena pengukuran besaran menunjukkan hasil yang berbeda,
  • ketidakpastian pada pengukuran berulang dinyatakan sebagai simpangan baku rata-rata sampel.

​

MELAPORKAN HASIL PENGUKURAN

10 of 23

​

  • Pengukuran berulang,
  • Ketidakpastian relatif dihitung sebagai berikut.

​

MELAPORKAN HASIL PENGUKURAN

Ketidakpastian Relatif

11 of 23

Contoh:

0,000 000 911 kg = 9,11 x 107 kg

Dengan bilangan penting = 9,11 kg dan orde = 107

​

a = bilangan asli dari 1 sampai 9

n = eksponen atau pangkat (bilangan bulat)

a,… = bilangan penting

10n = orde

a,… x 10n

NOTASI ILMIAH

12 of 23

ANGKA PENTING

Angka Penting adalah angka-angka yang didapat dari hasil pengukuran.

Kegunaan angka penting adalah untuk menunjukkan tingkat ketelitian hasil pengukuran.

Semakin banyak angka penting, semakin teliti hasil pengukuran.

13 of 23

ANGKA PENTING

1,435

Angka Pasti

Angka Taksiran

Angka Penting

Angka Pasti = angka yang terbaca pada alat ukur

Angka Taksiran = angka yang masih diragukan terletak di angka paling akhir

14 of 23

ANGKA PENTING

Menentukan jumlah angka penting

    • contoh: 3,2745617 m (8 AP)

1. Semua angka bukan nol adalah angka penting.

    • contoh: 10000,00002 cm (10 AP)

2. Angka nol yang terletak diantara dua angka bukan nol termasuk angka penting.

    • Contoh: 4,200 kg (4AP)

3. Semua angka nol yang terletak pada deretan akhir dari angka-angka yang ditulis di belakang koma desimal termasuk angka penting.

15 of 23

ANGKA PENTING

Menentukan jumlah angka penting

    • Contoh: 0,0702 kg (3AP)

4. Angka-angka nol yang digunakan hanya untuk tempat titik desimal adalah bukan angka penting.

    • contoh: 60000 = 6,00 x 104 (3AP)

5. Bilangan-bilangan puluhan, ratusan, ribuan dan seterusnya yang memiliki angkaangka nol pada deretan akhir harus dituliskan dalam notasi ilmiah agar jelas angka tersebut termasuk angka penting atau bukan.

16 of 23

​

  • Angka penting terakhir akan tetap jika satu angka di sebelah kanannya 4 atau lebih kecil, dan bertambah satu jika 5 atau lebih besar.

Contoh:

75,648 dibulatkan menjadi 75,6

75,652 dibulatkan menjadi 75,7

ANGKA PENTING

Pembulatan angka penting

17 of 23

Hasil penjumlahan atau pengurangan dua angka penting atau lebih hanya boleh mengandung satu angka taksiran.

ANGKA PENTING

Operasi Penjumlahan dan Pengurangan

1,358 ( 4 a.p )

1,114 ( 4 a.p )

1,2345

0,123

1,3575

+

1,2375

0,123

1,1145

-

18 of 23

Hasil perkalian atau pembagian antara bilangan penting dengan bilangan eksak hanya boleh memiliki angka penting sebanyak angka penting pada bilangan pentingnya.

2,50 🡪 ( 3 a.p )

2,5 🡪 ( 2 a.p )

x

6,250

🡪 6,2 🡪 ( 2 a.p )

196 🡪 ( 3 a.p )

16 🡪 ( 2 a.p )

= 12,25 🡪 12 🡪 ( 2 a.p )

ANGKA PENTING

Operasi Perkalian dan Pembagian

19 of 23

KETIDAKPASTIAN PADA HASIL PENGUKURAN

Aspek-aspek pengukuran

    • menyatakan tingkat pendekatan dari nilai hasil pengukuran alat ukur terhadap nilai benar x0

Ketelitian (akurasi)

    • menyatakan kemampuan alat ukur untuk memberikan hasil pengukuran sama pada pengukuran berulang

Ketepatan (presisi)

20 of 23

  • Pengukuran tunggal,

​

​

  • Pengukuran berulang,

​

​

  • Sebagian pengukuran tunggal, sebagian pengukuran berulang

​

KETIDAKPASTIAN BESARAN YANG DIUKUR TAK LANGSUNG

21 of 23

B. BESARAN DAN SATUAN

Besaran adalah segala sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka.

Setiap besaran memiliki satuan yang ditetapkan dalam perjanjian internasional tentang penggunaan sistem satuan.

Satuan-satuan tersebut dapat dikonversi atau diubah ke satuan lain dengan faktor konversi tertentu.

22 of 23

B. BESARAN DAN SATUAN

Besaran Panjang, Massa, dan Waktu

1 meter adalah panjang lintasan yang ditempuh oleh cahaya dalam ruang hampa selama 1/299.792.458 s.

1 kilogram adalah massa sebuah silinder yang terbuat dari platina-iridium.

1 sekon adalah selang waktu yang diperlukan oleh atom sesium-133 untuk melakukan getaran sebanyak 9.192.631.770 kali dalam transisi antara dua tingkat energi .

23 of 23

B. BESARAN DAN SATUAN

Dimensi

Dimensi menunjukkan cara besaran itu tersusun dari besaran-besaran pokok.

    • Membuktikan kesetaraan dua besaran fisika.
    • Menentukan persamaan yang pasti salah atau mungkin benar.
    • Menurunkan persamaan suatu besaran fisika jika kesebandingan besaran fisika tersebut terhadap besaran fisika yang lain diketahui.

Analisis dimensi memiliki manfaat sebagai berikut.