petunjuk praktikum pengukuran

PRAKTIKUM I

PENGUKURAN DAN MASSA JENIS

I. Tujuan

1.Mempelajari prinsip pengukuran

2.Memahami konsep rapat massa

3.Menentukan ketidakpastian pengukuran

4.Menentukan ketelitian dan ketepatan pengukuran

II.Dasar Teori

A. Pengukuran

Pengukuran adalah membandingkan suatu besaran dengan satuan yang dijadikan sebagai patokan. Dalam fisika pengukuran merupakan sesuatu yang sangat vital. Suatu pengamatan terhadap besaran fisis harus melalui pengukuran. Pengukuran-pengukuran yang sangat teliti diperlukan dalam fisika, agar gejala-gejala peristiwa yang akan terjadi dapat diprediksi dengan kuat. Namun bagaimanapun juga ketika kita mengukur suatu besaran fisis dengan menggunakan instrumen, tidaklah mungkin akan mendapatkan nilai benar X0, melainkan selalu terdapat ketidakpastian.

Ada beberapa istilah dan definisi dalam pengukuran yang harus dipahami, diantaranya:

1.Akurasi, kedekatan alat ukur membaca pada nilai yang sebenarnya dari variable yang diukur.

2.Presisi, hasil pengukuran yang dihasilkan dari proses pengukuran, atau derajat untuk membedakan satu pengukuran dengan lainnya.

3.Kepekaan, ratio dari sinyal output atau tanggapan alat ukur perubahan input atau variable yang diukur.

4.Resolusi, perubahan terkecil dari nilai pengukuran yang mampu ditanggapi oleh alat ukur.

5.Kesalahan, angka penyimpangan dari nilai sebenarnya variabel yang diukur.

B. Mengukur Besaran Panjang

Kita mengenal berbagai macam alat ukur panjang, misalnya mistar, jangka sorong, dan mikrometer sekrup. Alat pengukur panjang yang paling umum adalah mistar. Mistar atau penggaris mempunyai skala terkecil 1 mm dengan batas ketelitian 0,5 mm, yaitu setengah dari skala terkecil alat ukur. Penggunaan alat ukur panjang disesuaikan dengan benda yang akan diukur. Untuk mengukur panjang tanah atau bangunan digunakan alat pita pengukur dengan skala terkecil sentimeter (cm). Untuk mengukur jarak dari satu kota ke kota lain dapat menggunakan alat roda pengukur

1

dengan keliling roda sudah diketahui. Jarak antar kota dapat diketahui dari banyak putaran yang dilakukan roda, seperti prinsip kerja pengukur jarak pada kendaraan bermotor.

Dalam melakukan pengukuran menggunakan skala, kita harus menghindari kesalahan melihat (paralaks). Pada saat mengukur, posisi mata harus lurus dengan skala yang dibaca.

Untuk mengukur panjang 10 cm sampai dengan 0,1 mm digunakan jangka sorong. Alat ukur ini mempunyai dua skala, yaitu skala induk (utama) yang ada pada rahang tetap dan skala vernier (nonius) pada rahang geser yang memiliki 10 bagian skala dari panjang skala induk 9 mm sehingga ketelitiannya sama dengan 10/10 mm – 9/10 mm

=

Gambar 3. Jangka sorong dan Mikrometer beserta bagiannya

Untuk mengukur panjang sampai 0,01 mm digunakan alat mikrometer sekrup. Bagian terpenting dari alat ini adalah poros berskala mm dan selubung luar yang dapat berputar yang terdiri atas 50 bagian skala. Jika selubung diputar 1 kali putaran maka selubung akan maju atau mundur 0,5 mm.

1 skala selubung = 0,5/50 mm = 0,01 mm

Angka 0,01 mm merupakan ketelitian dari mikrometer sekrup.

C. Mengukur Massa

2

Pengukuran massa banyak dilakukan menggunakan neraca atau timbangan yang bekerja atas dasar prinsip tuas. Jenis neraca yang umum digunakan di laboratorium, antara lain neraca emas. Pada neraca emas ini benda yang hendak ditentukan massanya diseimbangkan dengan sejumlah massa yang telah ditera, disebut batu timbangan. Apabila sudah seimbang maka massa benda sama dengan massa batu timbangan tersebut.

Jenis neraca lain adalah neraca lengan dengan beban geser. Neraca ini memiliki beberapa lengan berbeban yang dapat digeser-geser yang disebut Neraca Ohauss. Neraca Ohauss ada yang memiliki 3 lengan, ada juga yang memiliki 4 lengan. Pada tiap lengan terdapat skala yang langsung menyatakan massa benda yang diukur pada waktu lengan batang seimbang dengan beban.

Misalnya pada neraca Ohauss 3 lengan, beban geser menunjukkan berturut- turut 100g, 20g, dan 3g, maka massa beban itu sama dengan 100 + 20 + 3 = 123 gram.

D. Mengukur Rapat Massa

Rapat massa adalah pengukuran massa setiap satuan volume benda. Semakin

tinggi rapat massa suatu benda, maka semakin besar pula massa setiap volumenya.

Benda yang memiliki nilai rapat massa besar dikarenakan atom-atom dalam susunan

molekulnya memiliki kerapatan yang besar, misalnya logam. Gabus atau sterofoam

mempunyai massa jenis kecil karena susunan atom-atom dalam molekulnya memiliki

kerapatan kecil. Rapat massa rata-rata setiap benda merupakan total massa dibagi

dengan total volumenya. Sebuah benda yang memiliki rapat massa lebih tinggi

(misalnya besi) akan memiliki volume yang lebih rendah daripada benda bermassa

sama yang memiliki rapat massa lebih rendah (misalnya air). Satuan SI rapat massa adalah kilogram per meter kubik (kg·m-3).

Rapat massa suatu fluida dapat bergantung pada banyak faktor seperti temperatur

fluida dan tekanan yang mempengaruhi fluida. Akan tetapi pengaruhnya sangat sedikit

sehingga rapat massa suatu fluida dinyatakan sebagai konstanta/bilangan tetap. Rapat

massa berfungsi untuk menentukan zat. Setiap zat memiliki rapat massa yang berbeda.

Dan satu zat berapapun massanya berapapun volumenya akan memiliki rapat massa

yang sama. Jika m adalah massa dan v adalah volume maka rumus untuk menentukan

rapat massa adalah

  Vm

E. Aturan angka penting

3

Semua angka bukan nol adalah angka penting. Angka nol yang terletak diantara angka bukan nol termasuk angka penting. Untuk bilangan desimal yang lebih kecil dari satu, angka nol yang terletak disebelah kiri maupun di sebelah kanan tanda koma, tidak termasuk angka penting. Deretan angka nol yang terletak di sebelah kanan angka bukan nol adalah angka penting, kecuali ada penjelasan lain.dan penimbangan berlangsung lebih cepat.

III.Alat dan Bahan

1.Mikrometer

2.Jangka sorong

3.Neraca lengan

4.Mistar

5.Gelas ukur

6.Balok kayu

7.Balok logam

8.Lempeng logam

IV. Prosedur Kerja

1.Baca bismillah dulu sebelum memulai eksperimen!

2.Siapkan peralatan yang akan digunakan.

a.Pengukuran berdimensi panjang

-Ukurlah panjang, tinggi dan tebal dari balok dengan menggunakan mistar beserta ketidakpastianya.

-Variasilah pengukuran tersebut dengan jangka sorong dan mikrometer skrup.

-Lakukan kegiatan ini sampai lima kali.

b.Pengukuran Massa jenis

-Ukurlah panjang, tinggi dan tebal dari balok dengan menggunakan alat ukur yang disediakan beserta ketidakpastianya.

-Hitung volume balok tersebut beserta ketidakpastiannya.

-Tentukan massa balok dengan neraca beserta ketidakpastiannya.

-Hitung rapat massa balok tersebut.

3.Catat hasil pengamatan anda sebagai Data Laporan Sementara!

4.Akhiri dengan hamdalah!

V.Analisa Data

1. Hasil Pengamatan

a. Pengukuran berdimensi panjang

4

No	p ± Δp	t ± Δt	l ± Δl

b. Pengukuran rapat massa

No	m ± m	ρ ± Δρ

2.Metode Analisa Data

Setelah diperoleh data, hitunglah ketidakpastiannya baik untuk pengukuran

tunggal maupun pengukuran berulang. Tentukan pula ketelitian dengan persamaan :

% ketelitian = 100 % - % ketidaktelitian	(1)
Sementara ketidaktepatan ditentukan oleh persamaan :
% ketepatan = 100 % - % ketidaktepatan	(2)

VI. Evaluasi

1.Apa yang dimaksud dengan pengukuran? Bagaimana cara untuk menghindari kesalahan dalam pengukuran?

2.Apa yang membedakan massa dengan berat? Berat ataukah massa yang terbaca oleh neraca? Jelaskan!

3.Mengapa untuk mengukur diameter kawat lebih baik menggunakan mikrometer sekrup daripada menggunakan jangka sorong?

VII.Referensi

1.Manual Physics Laboratory Experiments, PHYWE Systeme GmbH & Co. KG . D- 37070 Göttingen

2.Young & Freedman, 2002, Sears dan Zemansky: Fisika Universitas Edisi Kesepuluh Jilid I, Penerbit Erlangga, Jakarta

3.Halliday & Resnick, Fisika Jilid I, 1985, Penerbit Erlangga, Jakarta