BUPENA

MEDIA MENGAJAR

UNTUK SMA/MA KELAS X

BAB 1

PENGUKURAN DAN BESARAN FISIKA

• Pada tingkat SMA, sains akan dibagi menjadi tiga disiplin ilmu, yaitu fisika, biologi, dan kimia.
• Sebagai bagian dari sains, fisika memiliki dimensi proses dan produk. Produk dari fisika adalah konsep, prinsip, hukum, dan teori.
• Ilmu fisika mempelajari semua gejala alam yang berupa materi dalam lingkup ruang dan waktu.
• Di tingkat SMA, ruang lingkup materi fisika meliputi mekanika, termodinamika, gelombang dan optik, listrik serta magnet, fisika modern, dan keterkaitan sains, lingkungan, teknologi, serta masyarakat.

Ilmu Fisika

• Dalam kehidupan sehari-hari banyak kita jumpai benda-benda seperti pada gambar disamping, yang merupakan hasil penerapan ilmu fisika dalam bidang teknologi.
• Peranan ilmu fisika dalam kehidupan tidak bisa lepas dari peranan ilmu lain yang terkait, sebagai contoh handphone. Handphone merupakan hasil teknologi yang dikembangkan berdasarkan ilmu listrik dan magnet.

Penerapan Fisika Dalam Kehidupan

• Metode ilmiah merupakan proses berpikir untuk memecahkan masalah secara sistematis, empiris, dan terkontrol.
• Cara kerja yang digunakan untuk memecahkan masalah dengan menerapkan metode ilmiah disebut kerja ilmiah.
• Proses metode ilmiah, di antaranya merumuskan masalah, mengajukan hipotesis, merancang dan melakukan percobaan, menyajikan serta mengolah data, dan menarik simpulan.

Metode Ilmiah

• Rumusan masalah dapat ditentukan dengan mengubah tujuan percobaan menjadi kalimat tanya. Biasanya, menggunakan kata tanya bagaimana, mengapa, atau berapa.
• Hipotesis merupakan jawaban sementara dari rumusan masalah yang memuat variabel terikat dan variabel bebas.
• Variabel bebas adalah variabel yang diubah-ubah untuk diketahui pengaruhnya.
• Variabel terikat adalah variabel yang diukur untuk mengetahui pengaruh dari variabel bebas.
• Agar hubungan variabel terikat dan variabel bebas tersebut tepat, ada variabel yang harus dijaga tetap, variabel ini dinamakan variabel kontrol.

• Dalam penyajian data sebaiknya dalam bentuk tabel, yang kolomnya minimal memuat variabel bebas dan variabel terikat.
• Dalam pengolahan data, untuk menyelidiki hubungan antarbesaran digunakan metode grafik, sedangkan untuk mengukur suatu besaran digunakan metode perhitungan statistik.
• Pengolahan data dan menarik simpulan dipengaruhi oleh tujuan percobaan.

Penyajian Data

• Laboratorium adalah ruangan yang dilengkapi dengan peralatan untuk melakukan percobaan.
• Saat bekerja di laboratorium, ada hal-hal yang perlu diperhatikan untuk keamanan dankeselamatan kerja, di antaranya sebagai berikut:

a. Terkait api dan benda panas.

b. Bahan kimia berbahaya.

c. Alat-alat yang mudah pecah, tajam, atau berat.

d. Prosedur penggunaan alat dan bahan.

e. Perilaku yang harus dilakukan peserta didik.

Labotarium IPA

• Pada gambar di samping terlihat seseorang yang sedang mengukur dengan penggaris. Kegiatan tersebut dinamakan kegiatan mengukur.
• Berdasarkan satuannya, besaran dibagi menjadi dua jenis, yaitu besaran pokok dan besaran turunan.

Mengukur

• Besaran pokok adalah besaran yang satuannya sudah ditentukan terlebih dahulu.
• Besaran turunan adalah besaran yang satuannya diturunkan dari satuan besaran-besaran pokok penyusunnya. Salah satu contoh besaran turunan adalah percepatan, luas permukaan, volume, kecepatan, dan gaya.

Besaran

• Dari banyaknya sistem satuan yang ada, diperlukan sistem yang berlaku universal, sistem ini dinamakan Sistem Internasional (SI).
• Untuk menyesuaikan berbagai sistem satuan, diperlukan konversi satuan. Perhatikan gambar mistar berikut yang memiliki konversi sentimeter dan inci.

Sistem Satuan

Notasi Ilmiah

• Angka penting merupakan semua angka hasil pengukuran yang menunjukkan ketelitian pengukuran tersebut.
• Angka penting memuat angka pasti dan angka taksiran.
• Angka pasti diperoleh dari penunjukan angka oleh skala terakhir alat ukur.
• Angka taksiran diperoleh dari hasil perkiraan kelebihan skala dalam pengukuran.
• Penjumlahan dan pengurangan angka penting yang melibatkan angka taksiran akan menghasilkan angka taksiran.

• Angka pasti ± angka pasti = angka pasti
• Angka pasti ± angka taksiran = angka taksiran
• Angka taksiran ± angka taksiran = angka taksiran
• Hasil penjumlahan dan pengurangan harus dibulatkan sehingga hanya memuat satu angka taksiran.

Penjumlahan dan Pengurangan Angka Penting

• Perkalian dan pembagian angka penting dilakukan seperti operasi bilangan biasa, tetapi hasilnya harus memuat satu angka taksiran. Artinya, hasil operasi perkalian dan pembagian akan memiliki jumlah angka penting sama dengan jumlah angka penting yang lebih sedikit.
• Perkalian dan pembagian angka penting dilakukan seperti operasi bilangan biasa.
• Hasil operasinya harus memuat satu angka taksiran.
• Hasil operasinya memiliki jumlah angka penting sama dengan angka penting yang jumlahnya paling sedikit.

Perkalian dan Pembagian Angka Penting

• Faktor-faktor yang memengaruhi ketelitian pengukuran, di antaranya adalah kepekaan alat ukur, kalibrasi alat ukur, posisi pengamatan, keadaan tempat pengamatan, dan pengukuran berulang.

• Ketepatan (presisi) pengukuran didefinisikan sebagai suatu aspek yang menyatakan seberapa konsistennya hasil dari suatu pengukuran berulang.
• Ketepatan suatu pengukuran dapat dilihat dari selisih antar data hasil pengukuran, sehingga yang digunakan pembanding adalah data-data hasil pengukuran itu sendiri. Makin kecil selisih antar data, ketepatan pengukuran akan makin tinggi.

Ketepatan

Jangka Sorong

Mikrometer Sekrup

• Alat ukur massa dinamakan neraca.
• Contoh neraca, di antaranya timbangan (ketelitian 0,1 ons), neraca pegas (ketelitian 1 g), neraca tiga lengan (ketelitian 0,1 g),dan neraca analitik (ketelitian 1 mg).
• Adapun hasil pengukuran massa menggunakan neraca sama dengan jumlah pendudukan skalanya

Neraca

• Terdapat dua jenis analisis data ,yaitu analisis hubungan antarbesaran dan analisis pengukuran suatu besaran.
• Analisis hubungan antarbesaran bertujuan untuk menyelidiki hubungan antarbesaran yang dinamakan variabel bebas dan variabel terikat.
• Analisis hubungan antarbesaran dapat dilanjutkan dengan menentukan rumus fisika.

• Metode yang dapat digunakan adalah analisis grafik.
• VariabeI bebas digambarkan sebagai sumbu horizontal dan variabel terikat diatur sebagai sumbu vertikal.
• Setelah dibuat plot titik-titik data, dilanjutkan membuat kecenderungan kurvanya.
• Pada umumnya, diatur agar kurva yang diperoleh cenderung linear dan naik, sehingga memenuhi hubungan sebanding atau berbanding lurus.

Analisis Grafik

Langkah-Langkah Analisis