besaran dan satuan

PERCOBAAN I

PENGUKURAN

I.            JUDUL PERCOBAAN                   :  PENGUKURAN

II.           STANDAR KOMPETENSI         : Menerapkan konsep besaran dan satuan

                                                              dalam pemecahan soal

III.         KOMPETENSI DASAR                 :  Memahami penggunaaan alat serta besarannya

IV.         TUJUAN PERCOBAAN                :

1.     Mempelajari penggunan alat-alat ukur untuk pengukuran panjang, massa, dan volume.

2.     Membaca hasil pengukuran dari alat-alat ukur yang digunakan dengan tepat.

3.     Menentukan nilai skala terkecil dari alat ukur.

4.     Mempelajari penggunaan teori ralat dalam pengukuran.

5.     Menentukan jari-jari kelengkungan lensa

V.ALAT DAN BAHAN

No.	Nama alat	Jumlah
1.	Mistar	1 buah
2.	Jangka sorong	1 buah
3.	Mikrometer sekrup	1 buah
4.	Sferometer	1 buah
5	Gelas ukur	1 buah
6	Neraca	1 buah

No.	Nama bahan	Jumlah
1.	Meja praktikum	1 buah
2.	Bola Pejal	2 buah
3.	Lensa cembung	1 buah
4.	Lensa cekung	1 buah
5.	Kawat	1 meter
6.	Kertas	1 buah

VI.       TEORI DASAR                                

Mengukur berarti membandingkan sesuatu yang diukur dengan sesuatu lain yang sejenis yang ditetapkan sebagai satuan. Suatu pengukuran selalu dihinggapi ketidakpastian.

Adapun sebab-sebabnya antara lain :

a.      Adanya nilai skala terkecil (Least Count) yang ditimbulkan oleh keterbatasan alat ukur tersebut

b.     Adanya ketidakpastian bersistem,diantaranya :

·       Kesalahan kalibrasi : Pemberian nilai pada skala waktu alat diproduksi ternyata kurang tepat.)

·       Kesalahan titik nol : (jarum tidak mau ke titik nol secara tepat)

·       Kesalahan pegas : pegas melembek atau mengeras dari keadaan semula.

c.      Adanya ketidakpastian acak,diantaranya:

·       Gerak Brown molekul udara,gerak ini dapat mengganggu menunjukan alat ukur yang sangat halus.

·       Fluktuasi tegangan jaringan listrik,mengganggu operasional alat-alat listrik

·       Bising elektronik berupa gangguan pada alat ukur elektronik

KETIDAKPASTIAN PADA PENGUKURAN

A.    KETIDAKPASTIAN PADA PENGUKURAN TUNGGAL

Pengukuran tunggal adalah pengukuran yang hanya dilakukan satu kali saja apapun alasannya. 

B.    KETIDAKPASTIAN PADA PENGUKURAN BERULANG :

Ilmu statistika mengatakan :

a.      Hasil n kali pengulangan pengukuran besaran x sebutlah :

x_1,x_2,x_{3 …}x_n merupakan suatu sampel dari populasi besaran x

b.     Nilai terbaik yang mendekati nilai X₀ yang dapat diambil dari sampel adalah nilai rata-rata sampel.

C.    ANGKA BERARTI (SIGIFICANT FIGURES)

Yang pertama menyatakan bahwa nilai benar harus ada pada selang ( 11,8 sampai 12,8) .Sedangkan harus yang kedua mempunyai makna nilai benar harus berada dalam selang : 11,94 sampai 12,06 ). Dikatakan bahwa arus yang pertama diketahi dengan 3 angka berarti, sedangkan harus yang kedua diketahui dngan 4 angka berati.

Semakin banyak angka berarti yang diikut sertakan dalam pelaporan hasil pengukuran,semakin tepat pengukuran itu telah dilakukan.  

ALAT UKUR

A.    ALAT UKUR PANJANG

      1.     Mistar Ukur

Mistar ukur merupakan alat ukur linear yang paling sederhana dan paling banyak dikenal orang.Biasanya berupa pelat dari baja atau kuningan dimana pada dua sisi dari salah satu permukaannya diberi skala (metris atau inch).Panjang dari skala ukurannya adalah 150 mm-300 mm dengan pembagian dalam skala 0,5 atau 1 mm.

Pengukuran dilaksanakan dengan menempelkan mistar pada objek yang diukur sehingga objek ukur dapat langsung dibaca pada skala mistar ukur.Kecermatan pembacaan tidak dapat lebih dari 0,5 mm,oleh karena itu mistar tidak dapat digunakan untuk pengukuran dengan kecermatan yangt tinggi.

    2.     Jangka Sorong

Jangka Sorong adalah alat ukur besaran panjang yang mempunyai dua skala,yaitu skala utama dan skala nonius.

Jangka sorong dapat dipakai untuk mengukur :

-       Bagian luar dari suatu benda

-       Bagian dalam suatu benda (benda berongga)

-       Kedalaman suatu bendaKecermatan pembacaan bergantung dari skala noniusnya dalam hal ini adalah 0; 10; 0,05; atau 0,02 mm.

Hal yang harus diperhatikan sewaktu menggunakan jangka sorong adalah :

·       Rahang ukur gerak (peluncur) harus dapat meluncur pada batang ukur dengan baik tanpa bergoyang.

·       Memeriksa kedudukan nol serta kesejajaran dari permukaan kedua rahang.

     Benda ukur sedapat mungkin jangan diukur hanya dengan menggunakan ujung dari rahang ukur(harus agak ke dalam). Tekanan pengukuran jangan terlampau kuat sehingga memungkinkan pembengkokan rahang ukur ataupun lida ukur kedalaman.

     Pembacaan skala nonius dilakukan setelah jangka sorong diangkat dari objek ukur dengan hati-hati (setelah peluncur dimatikan).Memiringkan jangka sorong sehingga bidang skala nonius hampir sejajar dengan bidang pandangan,dengan demikian mempermudah penentuan garis nonius yang menjadi segaris dengan skala garis skala utama.

    3.     Mikrometer Sekrup

Mikrometer merupakan alat ukur linier yang mempunyai kecermatan yang lebih baik daripada jangka sorong. Pada umumnya mempunyai kecermatan sampai 0,01 mm,jadi sebenarnya tidak dapat mengukur sampai kecermatan 1 mikrometer (meski nama alat ini micrometer).Kadang ada juga yang dibuat dengan kecermatan 0,05 mm;dan bahkan 0,002 mm

Sebuah micrometer sekrup terdiri dari dua bagian yaitu bagian tetap dan bagian yang dapat diputar (selubung luar). Sama halnya dengan jangka sorong micrometer sekrup memiliki dua skala yaitu skala utama yang terdapat pada bagian tetap dan skala nonius yang terletak pada bagin yang dapat diputar.

Bagian-bagian micrometer sekrup

·       Rahang atas, Rahang geser.

·       Kunci

·       Skala tetap,atau skala utama.

·       Skala putar, Pemutar.

Fungsi micrometer sekrup antara lain :

1.     Mengukur ketebalan diameter luar suatu logam,kawat dan sebagainya

2.     Mengukur ketebalan dari suatu material misalnya : buku,kertas,kotak kecil dan sebagainya

3.     Mengukur panjang suatu bagian yang tidak terlalu besar

4.     Mengukur jarak dua titik yang sangat dekat.

    4.     SFEROMETER

Sferometer adalah alat yang digunakan untuk menentukan kelengkungan suatu benda yang berbentuk bagian dari bola, seperti cermin/lensa baik cekung maupun cembung. Sferometer mempunyai dua skala yaitu skala utama dan skala nonius. Skala utama berdiri tegak dimana skala nol tepat berada di tengah. Sferometer memiliki ketelitian 0.01 mm.

Kerapatan (Massa jenis)

Berbagai metode digunakan untuk menentukan massa jenis suatu benda yang bergantung pada bentuk dan homogenitas dari benda tersebut .

 Dengan m = massa,dan V = volume benda yang diukur.

Massa dan volume dari benda uji biasanya diukur terpisah, kemudian digunakan persamaan diatas untuk menghitung massa jenisnya.Volume benda uji ditentukan secara geometri untuk benda yang sederhana,dapat juga diukur dengan mencelupkan benda tersebut ke dalam zat cair,kemudian diukur volume zat cair yang dipindahkan.

B. ALAT UKUR MASSA

Neraca tiga lengan

Neraca tiga lengan adalah alat ukur massa yang memiliki tiga lengan berupa batangan satuan,puluhan,dan batangan ratusan diantara batangan satuan dan puluhan.  Nilai skala terkecil Alat ukur ini adalah : 0,1 gr. Benda diletakkan pada piringan neraca untuk kemudian diukur massanya.

 

  

VII.     TUGAS SEBELUM PRAKTIKUM :

1.     Berapa skala terkecil dari masing-masing alat ukur yang ada ketahui ?

2.     Tuliskan Fungsi dari bagian-bagian mikrometer skrup!

3.     Tentukan ketidakpastian (Da) untuk  !

VIII.     PROSEDUR PERCOBAAN      

 I.   Pengukuran Panjang

A.   Mistar

1.    Memeriksa mistar yang telah disediakan apakah titik nol pada mistar sudah tepat atau tidak

2.    Menentukan nilai skala terkecil dari mistar tersebut

3. Mengukur panjang dan lebar meja praktikum masing-masing sebanyak kali untuk ditentukan luasnya.

4.     Menuangkannya dalam bentuk tabel berikut :

Nst alat   =............................................

Tabel Panjang dan Lebar Meja Praktikum

No.	Panjang Meja ( p ± Dp ) cm	Lebar meja ( l ± Dl ) cm
1.
2.
3.
4.
5.

B.   Jangka Sorong

1.   Memeriksa apakah skala nol utama berimpit dengan skala nol pada skala nonius.Jika tidak,maka pergeserannya dicatat.

2.     Mengukur diameter dalam,luar,serta kedalaman tabung.

3.     Mencatat skala utama yang terlihat berdekatan dengan angka nol pada skala nonius.

4.     Mencatat garis nonius yang tepat berimpit dengan garis pada skala utama

5.     Membaca dan mencatat hasil pengukuran sebanyak 3 kali

Nst alat  =  ..............................

Tabel diameter dalam tabung (d₁):

No	SU ( cm )	SN ( cm )	HP : ( d1 ± Dd1 )
1.
2.
3.
4.
5.

Tabel diameter luar tabung (d₂) :

No	SU ( cm )	SN ( cm )	HP : ( d2 ± Dd2 )
1.
2.
3.
4.
5.

Tabel kedalaman tabung (t) :

No	SU ( cm )	SN ( cm )	HP : ( t ± Dt )
1.
2.
3.
4.
5.

C.    Mikrometer Sekrup

1.     Mengkalibrasi mikrometer skrup

2.     Meletakkan kawat diantara spindel dengan landasan

3.     Memutar rached hingga berbunyi

4.     Membaca dan mencatat hasil pengukuran diameter kawat.

5.     Mengulangi pengukuran sebanyak 3 kali

6.     Mengulangi prosedur 1 – 6 untuk pengukuran ketebalan kertas.

Nst Alat :....................................

Tabel pengukuran diameter kawat d :

No	SU ( cm )	SN ( cm )	HP : ( d ± Dd )
1.
2.
3.
4.
5.

Tabel pengukuran ketebalan kertas (x) :

No	SU ( cm )	SN ( cm )	HP : ( x ± Dx )
1.
2.
3.
4.
5.

 D.    Sferometer

1. Sferometer didirikan diatas bidang datar hingga keempat kaki dari sferometer bersinggungan dengan bidang datar

2.    Memeriksa apakah skala nol dari skala utama tepat menjadi pelurus dari skala nol dari skala nonius

3.   Memindahkan sferometer tersebut pada permukaan lensa cekung dan cembung untuk ditentukan jarak cekung dan cembungnya,dengan kaki sferometer harus bersinggungan dengan permukaan lensa

4.     Membaca dan mencatat hasil pengukuran

5.     Mengulangi pengukuran lensa sebanyak 3 kali

6.     Menentukan jari-jari kelengkungan lensa.

  

Nst Alat :...........................................................

Tabel pengukuran jarak kelengkungan lensa cekung (a) :

No	SU ( cm )	SN ( cm )	HP : ( a ± Da )
1.
2.
3.
4.
5.

Tabel pengukuran jarak kelengkungan lensa cembung (h) :

No	SU ( cm )	SN ( cm )	HP : ( a ± Da )
1.
2.
3.
4.
5.

II.  Pengukuran Massa

     Neraca Tiga Lengan

1.     Memeriksa lebih dahulu apakah jarum berayun dari neraca yang dipakai menunjukan skala nol. Jika tidak,mencatat pergeseran tersebut.

2.     Meletakkan balok pada piringan neraca.

3.     Membaca dan mencatat massa dari balok yang akan ditentukan massa jenisnya.

4.     Mengulangi pengukuran sebanyak 3 kali.

5.     Memasukkan data pada tabel data hasil pengamatan

6.     Mengulangi prosedur 1 – 5 untuk pengukuran massa beban

Tabel pengukuran massa balok :

No	HP : ( m ± Dm ) gram
1.
2.
3.
4.
5.

Tabel pengukuran massa beban :

No	HP : ( m ± Dm ) gram
1.
2.
3.
4.
5.

IX.    TUGAS SESUDAH PRAKTIKUM :

1 .Hitunglah luas permukaan meja !

2. Hitunglah jari-jari kelengkungan (R) lensa cembung dan cekung!

3. Buatlah analisis dan beri kesimpulan !