Senin, 08 Agustus 2016

Notasi Ilmiah dan Angka Penting

         Blog KoFi - Pada artikel ini kita akan membahas materi Notasi Ilmiah dan Angka Penting . Notasi ilmiah adalah suatu cara menuliskan bilangan dalam bentuk: $ a,... \times 10^n \, $ Dimana, $ a $ adalah bilangan asli dari 1 sampai 9 (bilangan penting), $ n $ adalah pangkat, dengan $ n $ bilangan bulat (orde) .

untuk mencari $ a $ dan $ n$, kita dapat mengikuti cara berikut:
a). Untuk bilangan $ \geq 10$, beri tanda koma desimal di akhir bilangan, kemudian pindahkan tanda koma decimal ke kiri sampai tertinggal 1 angka ($a,...$). Hitunglah angka yang terlewati saat memindahkan tanda koma desimal. Jumlah angka yang terlewati merupakan pangkat ($n$) dan bernilai positif (+).
Contoh: Kecepatan cahaya adalah 300.000.000 m/s sehingga bisa ditulis $ 3,0 \times 10^8 $.

b). Untuk bilangan $ \leq 1$, pindahkan tanda koma decimal ke kanan sampai ke satu angka yang bukan nol. Hitunglah angka yang terlewati saat memindahkan tanda koma tersebut. Jumlah angka yang terlewati merupakan pangkat ($n$), dan bernilai negatif ($-$).
Contoh: muatan electron adalah 0,00000000000000000016 C sehingga bisa ditulis $ 1,6 \times 10^{-19} $.

         Angka penting adalah angka yang didapat dari hasil pengukuran yang terdiri dari angka pasti dan angka taksiran. Nilai setiap hasil pengukuran merupakan angka penting. Seperti keterangan di atas angka penting terdiri dari dua bagian.

         Pertama angka pasti yaitu angka yang ditunjukkan pada skala alat ukur dengan nilai yang ada. Kedua angka taksiran yaitu angka hasil pengukuran yang diperoleh dengan memperkirakan nilainya. Nilai ini muncul karena yang terukur terletak diantara skala terkecil alat ukur. Dalam setiap pengukuran hanya diperbolehkan memberikan satu angka taksiran.

Berikut beberapa aturan dari angka penting:
1. Semua angka bukan nol adalah angka penting.
Contoh: 12,55 mempunyai 4 angka penting.
2. Semua angka nol yang terletak di antara angka bukan nol adalah angka penting.
Contoh: 4050,04 mempunyai 6 angka penting.
3. Angka nol di sebelah kanan angka bukan nol tanpa tanda decimal adalah bukan angka penting, kecuali diberi tanda khusus (garis bawah/atas).
Contoh:
502.000 mempunyai 3 angka penting
502.000 mempunyai 4 angka penting
502.000 mempunyai 5 angka penting
4. Angka nol di sebelah kanan tanda desimal, dan di sebelah kiri angka bukan nol adalah bukan angka penting.
Contoh: 0,0034 mempunyai 2 angka penting.
5. Semua angka di sebelah kanan tanda desimal dan mengikuti angka bukan nol adalah angka penting.
Contoh:
12,00 mempunyai 4 angka penting
0,004200 mempunyai 4 angka penting.

Aturan pembulatan angka penting
a. Angka lebih dari 5 dibulatkan ke atas dan angka kurang dari 5 dihilangkan.
Contoh:
456,67 dibulatkan menjadi 456,7
456,64 dibulatkan menjadi 456,6
b. Apabila tepat angka 5, dibulatkan ke atas jika angka sebelumnya angka ganjil, dan dihilangkan jika angka sebelumnya angka genap.
Contoh:
456,65 dibulatkan menjadi 456,6
456,55 dibulatkan menjadi 456,6.

Aturan penjumlahan dan pengurangan angka penting
       Operasi penjumlahan dan pengurangan angka penting mengikuti aturan:
Penulisan hasil operasi penjumlahan dan pengurangan mengikuti jumlah angka taksiran yang paling sedikit dan pembulatan dilakukan sekali saja. Contoh: Berapakah jumlah dari 16,256 g; 17,19g; dan 9,3 g?

Aturan perkalian dan pembagian angka penting
       Operasi perkalian dan pembagian mengikuti aturan sebagai berikut:
Jumlah angka penting pada hasil akhir harus mengikuti jumlah angka penting yang paling sedikit. Untuk perkalian dan pembagian angka penting dengan angka eksak, hasil akhir mengikuti jumlah angka penting tersebut.

       Demikian pembahasan materi Notasi Ilmiah dan Angka Penting dan contoh-contohnya. Silahkan juga baca materi lain yang berkaitan dengan pengukuran dan besaran fisika.

Dimensi Besaran dalam Pengukuran

         Blog KoFi - Dimensi Besaran dalam Pengukuran adalah cara suatu besaran tersusun atas besaran-besaran pokok. Dimensi dalam fisika ditulis dengan huruf-huruf tertentu di dalam tanda kurung siku. Dimensi dari setiap besaran pokok dapat kalian perhatikan pada Tabel berikut ini:

Dimensi besaran turunan dapat ditentukan dari rumus besaran turunan yang dinyatakan dalam besaran pokok.

Sebagai contoh dimensi dari gaya $ F $ diperoleh dari perkalian massa $ m $ dan percepatan $ a $, dimana: $ F = m a $

Dimensi dari massa adalah [M], dan percepatan m/s$^2$ adalah [L]/[T]$^2$ atau [L] $\times $ [T]$^{-2}$ . Sehingga dimensi F adalah $ [M] \times [L] \times [T]^{-2}$.

       Demikian pembahasan materi Dimensi Besaran dalam Pengukuran dan contohnya. Silahkan juga baca materi lain yang berkaitan dengan pengukuran dan besaran yaitu notasi ilmiah dan angka penting.

Sistem Satuan Internasional (SI)

         Blog KoFi - Sistem Satuan Internasional (SI) adalah satuan-satuan pada besaran pokok yang digunakan secara internasional. Sistem Internasional (SI) dibagi menjadi dua sistem, yaitu system MKS dan CGS.
1). Sistem MKS (meter, kilogram, sekon) yaitu cara menyatakan besaran dengan memakai satuan meter, kilogram, dan sekon.
2). Sistem CGS (centi, gram, sekon) yaitu cara menyatakan besaran dengan memakai satuan centimeter, gram, dan sekon.
Mari kita bahas satu persatu besaran-besaran pokok yang digunakan dalam system satuan internasional (SI).

a). Satuan Panjang
       Dalam satuan internasional, standar satuan panjang adalah meter. Berdasarkan sejarahnya, satu meter didefinisikan sebagai sepersepuluh juta kali jarak khatulistiwa dengan kutub utara sepanjang meridian yang melewati Paris. Namun, jarak ini selalu berubah dengan adanya pemampatan yang diakibatkan oleh gerak rotasi bumi. Kemudian, dibuatlah meter standar yang terbuat dari campuran platina-iridium yang tersimpan di Sevres dekat Paris, Perancis. Perhatikan Gambar berikut ini:
Gambar meter standar yang terbuat dari campuran platina iridium yang disimpan di Sevres dekat Paris.

       Perkembangan selanjutnya, para ahli juga menilai meter standar tersebut kurang teliti, mudah berubah, dan sulit didapatkan. Untuk itu, diperlukan meter standar dengan nilai yang tetap. Pada tahun 1960 ditetapkan satu meter standar sebagai berikut:
1 meter standar = panjang gelombang yang dihasilkan oleh gas Kripton berwarna merah jingga untuk bergetar 1.650.763,73 kali.

b). Satuan massa
       Satuan untuk massa adalah gram. Standar satuan massa adalah sebuah silinder platina iridium yang disimpan di Lembaga Berat dan Ukuran Internasional, dan sebagai perjanjian internasional disebut sebagai massa sebesar 1 kilogram. Standar sekunder dikirimkan ke laboratorium standar di berbagai negara yang massanya telah ditentukan dengan menggunakan teknik neraca berlengan sama. Dalam skala atomik, kita memiliki standar massa kedua.

       Standar massa ini adalah massa atom C$^{12} $ yang diberikan harga tepat sebesar 12 satuan massa atom terpadu (unified atomic mass unit) disingkat $ u $ dengan 1 $ \, u = 1,667 \times 10^{-27} \, $ kg.

Perhatikan gambar berikut ini:
Gambar Kilogram standar no. 20 yang disimpan di Lembaga Nasional Amerika Serikat. Kilogram standar ini merupakan turunan yang sangat teliti.

c). Satuan Waktu
       Satuan untuk waktu adalah sekon. Pada awalnya, standar waktu yang digunakan adalah perputaran bumi pada porosnya (rotasi). Karena perputaran ini tidak tetap, maka diambil rata-ratanya. Berdasarkan rotasi rata-rata ini ditetapkan bahwa satu sekon adalah 1/86.400 hari matahari rata-rata. Dalam pengamatan ahli astronomi, waktu ini kurang tepat karena adanya pergeseran.

       Pada tahun 1967 digunakan standar waktu yang diukur berdasarkan getaran atom cesium-133. Standar waktu yang didasarkan pada getaran atom cesium ini diterima sebagai standar internasional oleh Konferensi Umum mengenai Berat dan Ukuran ketiga belas (perhatikan Gambar).

1 sekon didefinisikan sebagai waktu yang diperlukan atom cesium-133 untuk bergetar sebanyak 9.192.631.770 kali.

Gambar Standar frekuensi atomik berkas cesium di laboratorium Boulder di Lembaga Standar Nasional

d). Satuan Suhu
       Suhu atau temperatur menyatakan derajat atau tingkatan panas suatu benda. Kalian pastinya pernah mendengar, bahkan mengetahui pelbagai jenis termometer. Termometer adalah alat untuk mengukur suhu suatu benda. Satuan suhu dinyatakan dengan derajat, baik derajat Celcius ($^\circ$C), Fahrenheit ($^\circ$F), Reamur ($^\circ$R), dan Kelvin (K), tergantung pada jenis termometer yang kalian gunakan. Dalam fisika, satuan suhu yang sering dipakai adalah Kelvin (K).

e). Satuan Kuat Arus Listrik
       Kuat arus listrik menyatakan jumlah muatan listrik yang melewati suatu penghantar (konduktor) setiap satuan waktu. Satuan kuat arus listrik adalah ampere. Kuat arus listrik dikatakan 1 ampere jika muatan sebesar 1 coloumb mengalir dalam kawat konduktor setiap sekon.

       Berdasarkan Hukum Ohm, 1 ampere adalah besar kuat arus listrik yang mengalir pada kawat konduktor dengan hambatan 1 ohm dan beda potensial 1 volt. Sementara itu, berdasarkan terjadinya gaya Lorentz, 1ampere adalah kuat arus listrik pada dua kawat sejajar yang berjarak 1 m dan menyebabkan gaya Lorentz sebesar $ 2 \times 10^{-7} \, $ N, dan kedua arus searah.

f). Satuan Banyak mol Zat
       Molekul zat merupakan bagian terkecil dari suatu zat yang masih memiliki sifat zat tersebut. Satuan untuk banyak molekul zat adalah mol (mole). 1 mol menyatakan jumlah partikel dalam suatu zat yang sama jumlahnya dengan banyaknya partikel dalam 12 gram atom C-12 (karbon-12). Jumlah partikel/atom dalam 12 gram atom C-12 adalah $ 6,02 \times 10^{23} \, $ partikel. Jumlah partikel atau atom ini disebut tetapan Avogadro dan dinyatakan dengan huruf L.

g). Satuan Intensitas Cahaya
       Intensitas cahaya adalah banyaknya fluks cahaya yang menembus bidang setiap satuan sudut ruang. Satuan intensitas cahaya adalah kandela. Jika benda hitam seluas 1 m$^2 $ pada suhu titik lebur platina (1.773 $^\circ$C) memancarkan cahaya tegak lurus bidang, intensitas cahaya yang terjadi sebesar $ 6 \times 10^5 \, $ kandela. Kandela menyatakan energi cahaya per waktu (daya) setiap satu satuan sudut ruang.

       Demikian pembahasan materi Sistem Satuan Internasional (SI) dan contoh-contohnya. Silahkan juga baca materi lain yang berkaitan dengan pengukuran dan besaran fisika yaitu dimensi pada fisika.

Besaran Pokok dan Besaran Turunan

         Blog KoFi - Pada artikel kali ini kita akan membahas materi Besaran Pokok dan Besaran Turunan . Besaran pokok adalah besaran yang berdiri sendiri dan satuannya tidak tergantung pada satuan besaran yang lain. Besaran pokok merupakan besaran yang dijadikan dasar bagi besaran yang lain, dan dapat diukur secara langsung. Dalam fisika, dikenal 7 besaran pokok yaitu panjang, massa, waktu, suhu, kuat arus listrik, banyak mol zat, dan intensitas cahaya. Besaran- besaran pokok tersebut mempunyai lambang yang berbeda-beda dengan satuan yang berbeda-beda pula. Besaran-besaran pokok tersebut dapat dinyatakan dengan satuan pokok atau satuan dasar. Coba kalian perhatikan Tabel berikut ini:

         Besaran turunan adalah besaran yang tersusun dari beberapa besaran pokok. Untuk mempermudah perhatikan beberapa contoh besaran turunan berikut:

1). Kelajuan
       Kelajuan merupakan besaran turunan. Besaran kelajuan ($v$) diturunkan dari besaran pokok panjang dan waktu, yaitu jarak ($s$) dibagi waktu ($t$) yang dirumuskan: $ \begin{align} v = \frac{s}{t} \end{align} $

2). Massa Jenis
       Massa jenis ($\rho $) diturunkan dari besaran massa ($m$) dibagi volume ($V$). Volume sendiri diturunkan dari besaran panjang. Dengan demikian, massa jenis ($\rho$) dapat dirumuskan: $ \begin{align} \rho = \frac{m}{V} \end{align} $

3). Gaya
       Gaya ($F$) diturunkan dari besaran massa ($m$) dikalikan percepatan ($a$). Percepatan diturunkan dari besaran kecepatan ($v$) dan waktu ($t$), sedangkan besaran kecepatan diturunkan dari besaran panjang ($l$) dan waktu ($t$). Untuk mencari gaya, kita dapat menggunakan persamaan: $ \begin{align} F = ma \end{align} $

4). Muatan Listrik
       Muatan listrik ($Q$) diturunkan dari besaran kuat arus listrik ($I$) dikalikan waktu ($t$). Dapat dirumuskan : $ \begin{align} Q = It \end{align} $

5). Molaritas Zat
       Molaritas zat ($M$) diturunkan dari besaran banyak mol zat ($N$) dibagi volume ($V$), besaran volume diturunkan dari besaran panjang: $ \begin{align} M = \frac{N}{V} \end{align} $

       Demikian pembahasan materi Besaran Pokok dan Besaran Turunan dan contoh-contohnya. Silahkan juga baca materi lain yang berkaitan dengan pengukuran dan besaran fisika yaitu sistem satuan internasional.

Alat Ukur Kuat Arus Listrik

         Blog KoFi - Ada dua macam alat ukur kuat arus listrik dalam suatu rangkaian listrik, yaitu aperemeter analog dan amperemeter digital. Dari kedua alat ukur ini, amperemeter analog merupakan istrumen yang paling banyak digunakan.

         Ketika kita melakukan pengukuran arus listrik dalam suatu rangkaian, sumber arus listrik harus dihubungkan secara seri dengan amperemeter tersebut. Gunakan batas ukur yang sesuai atau lebih tinggi. Sebagai contoh, untuk mengukur kuat arus listrik 40 mA digunakan batas ukur maksimum yang lebih besar dari 40 mA. Cara membaca skala maperemeter adalah sebagai berikut.
Hasil pengukuran = (skala terbaca/skala maksimum) $ \times $ batas ukur.

Contoh pengukuran kuat arus listrik :

Kita mengukur kuat arus dalam sebuah rangkaian dengan amperemeter, hasil pengukuran diperoleh seperti data pada gambar berikut.

Tentukan hasil pengukuran tersebut?
Jawab :
Skala terbaca = 70
Skala maksimum = 100
Batas maksimum = 10 mA
Hasil pengukuran = 70/100 $ \times $ 10 mA = 7 mA
Jadi, hasil pengukurannya dilaporkan sebagai berikut.
I = ($7 \pm 0,1$) mA
Ketidakpastian pengukuran kuat arus listrik 0,1 mA (satu decimal)
Persentase ketidakpastian relative = 0,1/7 $ \times $ 100% = 1,43%

       Demikian pembahasan materi Alat Ukur Kuat Arus Listrik dan contohnya. Silahkan juga baca materi lain yang berkaitan dengan pengukuran dan besaran fisika yaitu besaran pokok dan besaran turunan.

Minggu, 07 Agustus 2016

Alat Ukur Waktu

         Blog KoFi - Pada artikel ini kita akan membahas Alat Ukur Waktu . Sejumlah instrument pengukuran waktu kerap kali kita lihat dalam kehidupan sehari-hari, seperti jam dinding, jam bandul, dan stopwatch. Jam tangan merupakan instrument pengukur waktu yang paling dikenal. Alat ukur ini pun digunakan hamper di seluruh Negara. Bahkan, alat ukur waktu banyak dipasang pada kendaraan, telepon seluler, dan perangkat elektronika lainnya.

a). Jam tangan
       Ada dua jenis jam tangan atau arloji sebagai instrument pengukur waktu yaitu jam tangan digital dan jam tangan jarum. Pada jam tangan jarum, jarum terpanjang disebut sekon yang bergerak satu skala terpendek setiap satu sekon, jarum yang lebih pendek disebut jarum menit yang bergerak satu skala tiap satu menit. Adapaun jarum terpendek disebut jarum jam. Pada umumnya jam tangan memiliki nilai ketidakpastian 1 sekon.

b). Stopwatch
       Stopwatch merupakan instrument pengukur waktu yang memiliki nilai ketelitian lebih tinggi daripada jam tangan. Ada dua jenis stopwatch yang biasa anda jumpai, yaitu stopwatch jarum dan stopwatch digital. Stopwatch jarum memiliki nilai ketidakpastian terlihat pada skala yaitu 0,1 sekon, sedangkan stopwatch digital diantaranya memiliki nilai ketidakpastian 0,01 sekon.

       Demikian pembahasan materi Alat Ukur Waktu dan contoh-contohnya. Silahkan juga baca materi lain yang berkaitan dengan pengukuran dan besaran fisika yaitu alat ukur kuat arus listrik.

Alat Ukur Massa

         Blog KoFi - Pada artikel ini kita akan membahas Alat Ukur Massa . Untuk mengukur massa benda, kita dapat menggunakan timbangan. Timbangan dalam fisika sering disebut neraca. Ada beberapa macam neraca, antara lain neraca pegas, neraca sama lengan, neraca O Hauss atau neraca tiga lengan, neraca lengan gantung, dan neraca duduk.

a). Neraca Pegas
       Neraca pegas sering disebut dinamometer berfungsi untuk mengukur massa dan atau berat benda. Neraca ini mempunyai dua skala, yaitu skala N (newton) untuk mengukur berat benda dan skala g (gram) untuk mengukur massa benda. Sebelum menggunakan neraca pegas kalian harus menentukan posisi angka 0 terlebih dahulu dengan memutar sekrup yang ada di atasnya, baru kemudian menggantungkan benda pada pengait. Untuk lebih mudahnya perhatikan gambar berikut ini:

b). Neraca Sama Lengan
       Neraca sama lengan biasa digunakan untuk menimbang emas. Neraca ini mempunyai dua piringan. Satu piringan sebagai tempat beban dan satu piringan lagi sebagai tempat anak timbangan. Dalam keadaan seimbang berat beban sama dengan berat anak timbangan.
Perhatikan gambar:
Neraca sama lengan biasa digunakan untuk menimbang berat emas.

c). Neraca O Hauss
       Neraca O Hauss terdiri dari tiga lengan, sehingga sering disebut juga neraca tiga lengan. Neraca ini mempunyai tiga buah lengan, yaitu lengan pertama yang berskala ratusan gram, lengan kedua yang berskala puluhan gram, dan lengan ketiga yang berskala satuan gram. Neraca ini mempunyai ketelitian sampai dengan 0,1 gram. Neraca O Hauss sering digunakan untuk mengukur massa benda di laboratorium.

       Demikian pembahasan materi Alat Ukur Massa dan contoh-contohnya. Silahkan juga baca materi lain yang berkaitan dengan pengukuran dan besaran fisika yaitu alat ukur waktu.

Jumat, 05 Agustus 2016

Alat Ukur Panjang

         Blog KoFi - Untuk mengukur panjang benda, bisa menggunakan alat ukur seperti tongkat, kaki, mistar atau penggaris, jangka sorong, dan mikrometer sekrup. Pada materi berikut, kita akan mempelajari cara menggunakan mistar, jangka sorong, dan mikrometer sekrup yang semuanya merupakan alat ukur panjang. Materi ini juga berkaitan langsung dengan pengukuran khususnya ketidakpastian dalam pengukuran.

a. Mistar atau Penggaris
       Mistar atau penggaris biasa kita gunakan untuk mengukur panjang benda yang tidak terlalu panjang. Misalnya mengukur panjang meja, buku, pensil, dan sebagainya. Cobalah kalian amati mistar atau penggaris yang kalian miliki. Berapakah panjang mistar tersebut? Berapakah skala terkecilnya?
Perhatikan Gambar diatas Mistar yang kalian miliki mem-punyai skala terkecil 1 mm sehingga nilai ketidakpastiannya ($\Delta x$) adalah $ 1/2 \times \, \text{ skala terkecil } $ atau 0,5 mm atau 0,05 cm.

       Misalkan kalian mengukur panjang buku dengan menggunakan mistar. Setelah diperhatikan, ternyata ujung buku berada pada angka 20,8 cm. Bagaimana kalian menuliskan hasil pengukuran kalian? Hasil pengukuran buku dengan mistar tersebut, dapat dituliskan:
$ x = x_0 \pm \Delta x = (20,80 \pm 0,05 ) \, $ cm.

b. Jangka sorong
       Untuk mengukur diameter suatu benda misalnya pensil, kelereng, gelas, botol, dan sebagainya, baik diameter dalam maupun diameter luar, serta untuk mengukur kedalaman suatu benda, kalian dapat mengunakan jangka sorong. Perhatikan gambar:

Jangka sorong mempunyai dua bagian terpenting yaitu:
1) Rahang tetap, memiliki skala panjang yang disebut skala utama.
2) Rahang sorong, memiliki skala yang lebih teliti yang disebut skala nonius atau skala vernier. Skala nonius ini panjangnya 9 mm yang terbagi menjadi 10 skala, yang berarti skala terkecilnya 0,1 mm.
Ketidakpastian dari jangka sorong adalah: $ 1/2 \times $ skala terkecil yaitu $ 1/2 \times 0,1 $ = 0,05 cm.
Gambar Hasil pengukuran diameter gelas dengan menggunakan jangka sorong

       Hasil pengukuran dengan menggunakan jangka sorong dapat dibaca pada skala utama dan ditambah angka pada skala nonius yang dihitung dari 0 sampai dengan garis skala nonius yang berimpit dengan garis pada skala utama. Sebagai contoh, ketika kalian mengukur diameter dalam gelas, posisi skala utama dan skala nonius seperti pada gambar di atas. Dari gambar tersebut, skala utama menunjukkan angka 5,5 cm. Skala nonius yang berimpit dengan skala utama menunjukkan angka 4, yang berarti nilainya 4 $ \times $ (0,1) mm = 0,4 mm atau 0,04 cm.
Jadi, hasil pengukurannya adalah 5,5 cm + 0,04 cm = 5,54 cm. Hasil pengukuran diameter gelas dituliskan ($ 55,4 \pm 0,05$) mm.

c. Mikrometer Sekrup
       Untuk mengukur ketebalan benda-benda yang relatif tipis, kalian harus menggunakan mikrometer sekrup. Seperti halnya jangka sorong, mikrometer sekrup juga terdiri dari skala utama dan skala nonius. Skala nonius pada mikrometer sekrup dapat berputar, sehingga sering disebut skala putar. Skala ini terdiri atas angka 0 sampai dengan 50. Satu putaran pada skala ini menyebabkan skala utama bergeser 0,5 mm. Satu skala mempunyai ukuran 0,01 mm yang juga merupakan skala terkecil dari mikrometer sekrup. Mikrometer ulir (sekrup) terbagi ke dalam beberapa bagian, di antaranya landasan, poros, selubung dalam, selubung luar, roda bergerigi, kunci poros, dan bingkai. Skala utama dan nonius terdapat dalam selubung bagian dalam dan selubung bagian luar. Selubung bagian luar adalah tempat skala nonius yang memiliki 50 bagian skala. Satu skala nonius memiliki nilai 0,01 mm. Hal ini dapat diketahui ketika Anda memutar selubung bagian luar sebanyak satu kali putaran penuh, akan diperoleh nilai 0,5 mm skala utama. Oleh karena itu, nilai satu skala nonius adalah 0,5/50 mm = 0,01 mm sehingga nilai ketelitian atau ketidakpastian mikrometer ulir (sekrup) adalah $\Delta x = 1/2 \times 0,01 $ mm = 0,005 mm atau 0,0005 cm.

       Bagaimana cara membaca hasil pengukuran dengan micrometer sekrup? Kita ambil contoh, jika skala utama menunjukkan angka 8,5 mm, dan skala nonius menunjukkan angka 40 yang berarti nilainya 0,01 $ \times $ 40 = 0,40 mm, maka hasil pengukurannya adalah 8,5 mm + 0,40 mm = 8,90 mm. Hasil pengukuran ini bisa kalian tuliskan ($8,90 \pm 0,005$) mm.

       Demikian pembahasan materi Alat Ukur Panjang dan contoh-contohnya. Silahkan juga baca materi lain yang berkaitan dengan pengukuran dan besaran yaitu alat ukur massa.

Ketidakpastian dalam Pengukuran

         Blog KoFi - Kesalahan-kesalahan dalam pengukuran menyebabkan hasil pengukuran tidak bisa dipastikan sempurna. Dengan kata lain, terdapat suatu ketidakpastian dalam pengukuran. Dalam penyusunan laporan hasil praktikum fisika, hasil pengukuran yang dilakukan harus dituliskan sebagai:    $ x = x_0 \pm \Delta x $

Keterangan:
$ x = $ hasil pengamatan
$x_0 = $ pendekatan terhadap nilai benar.
$ \Delta x = $ nilai ketidakpastian.

         Arti dari penulisan tersebut adalah hasil pengukuran ($x$) yang benar berada di antara $ x - \Delta x $ dan $ x + \Delta x $. Penentuan $ x_0 $ dan $ \Delta x $ tergantung pada pengukuran tunggal atau pengukuran ganda atau berulang.

a. Ketidakpastian dalam Pengukuran Tunggal
       Jika mengukur panjang meja dengan sebuah penggaris, kalian mungkin akan mengukurnya satu kali saja. Pengukuran yang kalian lakukan ini disebut pengukuran tunggal. Dalam pengukuran tunggal, pengganti nilai benar ($x_0$) adalah nilai pengukuran itu sendiri. Apabila kalian perhatikan, setiap alat ukur atau instrument mempunyai skala yang berdekatan yang disebut skala terkecil. Nilai ketidakpastian ($\Delta x$) pada pengukuran tunggal diperhitungkan dari skala terkecil alat ukur yang dipakai. Nilai dari ketidakpastian pada pengukuran tunggal adalah setengah dari skala terkecil pada alat ukur.

Contoh Ketidakpastian dalam pengukuran :
1). Andi mengukur massa benda dengan menggunakan neraca yang mempunyai skala terkecil 0,1 gram. Jika hasil pengamatan Andi adalah 3,5 gram, bagaiamana Andi harus menuliskan hasil pengukurannya ?

Penyelesaian :
*). Diketahui : $ x = 3,5 \, $ gram, dan skala terkecil = 0,1 gram.
*). Menentukan nilai ketidakpastian ($\Delta x$) :
$ \Delta x = \frac{1}{2} \times \text{skala terkecil} = \frac{1}{2} \times 0,1 = 0,05 \, \text{gram} $
Jadi, hasil pengukuran Andi harus ditulis $(3,5 \pm 0,05$) gram.

b. Ketidakpastian dalam Pengukuran Berulang
       Dalam praktikum fisika, terkadang pengukuran besaran tidak cukup jika hanya dilakukan satu kali. Ada kalanya kita mengukur besaran secara berulang-ulang. Ini dilakukan untuk mendapatkan nilai terbaik dari pengukuran tersebut. Pengukuran berulang adalah pengukuran yang dilakukan beberapa kali atau berulang-ulang. Dalam pengukuran berulang, pengganti nilai benar adalah nilai rata-rata dari hasil pengukuran. Jika suatu besaran fisis diukur sebanyak $ N $ kali, maka nilai rata-rata dari pengukuran tersebut dicari dengan rumus sebagai berikut:
Nilai ketidakpastian dalam pengukuran berulang dinyatakan sebagai simpangan baku, yang dapat dicari dengan rumus:
Dengan adanya ketidakpastian dalam pengukuran, maka tingkat ketelitian hasil pengukuran dapat dilihat dari ketidakpastian relatif. Ketidakpastian relative diperoleh dari hasil bagi antara nilai ketidakpastian ($\Delta x$) dengan nilai benar ($x$) dikalikan dengan 100%.

Contoh Ketidakpastian dalam pengukuran :
2). Arman mendapat tugas untuk mengukur suhu air yang sedang mendidih. Ia melakukan pengukuran sebanyak 5 kali, 100,4$^\circ$C ; 100,5 $^\circ$C ; 100,1$^\circ$C ; 100,8$^\circ$C ; dan 100,2$^\circ$C. Bagaimanakah Arman harus melaporkan hasil pengukurannya? Tulis juga nilai ketidakpastiannya.

Penyelesaian :
*). Dari hasil pengukuran Arman dapat dibuat dalam tabel berikut ini :

Dari tabel di atas diperoleh :
$ N = 5, \, \sum T_i = 502 \, $ dan $ \sum T_i^2 = 50.401 $
*). Menentukan suhu rata-rata ($\overline{T}$) :
$ \overline{T} = \frac{ \sum T_i }{N} = \frac{502}{5} = 100,4 $
*). Menentukan nilai ketidakpastian ($\Delta T $) :
$ \begin{align} \Delta T = S_T & = \frac{1}{N} \sqrt{ \frac{N \sum T_i^2 - (\sum T_i)^2}{N - 1} } \\ & = \frac{1}{5} \sqrt{ \frac{5 \times (50.401) - (502)^2}{4} } \\ & = \frac{1}{5} \sqrt{ 0,25} \\ & = 0,1 \end{align} $
Jadi, hasi pengukuran suhu yang dilakukan Arman dapat dituliskan $(100,4 \pm 0,1)^\circ$C.

       Demikian pembahasan materi Ketidakpastian dalam Pengukuran dan contoh-contohnya. Silahkan juga baca materi lain yang berkaitan dengan pengukuran dan besaran fisika yaitu alat ukur panjang

Kesalahan dalam Pengukuran

         Blog KoFi - Dalam pengukuran besaran fisis menggunakan alat ukur atau instrumen, kita tidak mungkin mendapatkan nilai benar. Namun, selalu mempunyai ketidakpastian yang disebabkan oleh kesalahan-kesalahan dalam pengukuran. Kesalahan dalam pengukuran dapat digolongkan menjadi kesalahan umum, kesalahan sistematis, dan kesalahan acak. Berikut akan kita bahas macam-macam kesalahan tersebut.

a. Kesalahan Umum
       Kesalahan yang dilakukan oleh seseorang ketika mengukur termasuk dalam kesalahan umum. Kesalahan umum yaitu kesalahan yang disebabkan oleh pengamat. Kesalahan ini dapat disebabkan karena pengamat kurang terampil dalam menggunakan instrumen, posisi mata saat membaca skala yang tidak benar, dan kekeliruan dalam membaca skala. Perhatikan Gambar berikut:

b. Kesalahan Sistematis
       Kesalahan yang disebabkan oleh kesalahan alat ukur atau instrumen disebut kesalahan sistematis. Kesalahan sistematis dapat terjadi karena:
1). Kesalahan titik nol yang telah bergeser dari titik yang sebenarnya.
2). Kesalahan kalibrasi yaitu kesalahan yang terjadi akibat adanya penyesuaian pembubuhan nilai pada garis skala saat pembuatan alat.
3). Kesalahan alat lainnya. Misalnya, melemahnya pegas yang digunakan pada neraca pegas sehingga dapat memengaruhi gerak jarum penunjuk.

c. Kesalahan Acak
       Selain kesalahan pengamat dan alat ukur, kondisi lingkungan yang tidak menentu bisa menyebabkan kesalahan pengukuran. Kesalahan pengukuran yang disebabkan oleh kondisi lingkungan disebut kesalahan acak. Misalnya, fluktuasi-fluktuasi kecil pada saat pengukuran e/m (perbandingan muatan dan massa elektron). Fluktuasi (naik turun) kecil ini bisa disebabkan oleh adanya gerak Brown molekul udara, fluktuasi tegangan baterai, dan kebisingan (noise) elektronik yang besifat acak dan sukar dikendalikan.

       Demikian pembahasan materi Kesalahan dalam Pengukuran . Silahkan juga baca materi lain yang berkaitan dengan pengukuran pada fisika yaitu Ketidakpastian Pengukuran.

Pegukuran pada Fisika

         Blog KoFi - Telah dijelaskan bahwa Pengukuran adalah membandingkan sesuatu yang dapat diukur ( besaran) dengan sesuatu yang ditetapkan sebagai patokan ( satuan) yang telah kita bahas pada artikel sebelumnya yaitu "Materi Pengukuran dan Besaran Fisika" yang terdapat pengertian tentang pengukuran. Dari materi yang telah dipelajari pada subbab sistem satuan internasional, kita telah mengenal satuan standar dari setiap besaran pokok.

         Untuk mengukur suatu besaran fisika, kita dapat menggunakan satu instrumen atau lebih. Dalam menggunakan instrumen, kita harus dapat memilih dan merangkai alat ukur atau instrumen tersebut dengan benar. Selain itu, kalian juga dituntut untuk dapat membaca nilai atau skala yang ditunjukkan oleh instrumen dengan benar. Dengan memilih alat yang sesuai, merangkai alat dengan benar, dan cara membaca skala dengan benar, kita bisa meminimalkan kesalahan dalam pengukuran.

         Selain faktor dari orang yang mengukur, ketelitian alat ukur atau instrumen juga mempengaruhi hasil pengukuran pada fisika atau pengukuran lainnya. Ketelitian alat ukur atau instrumen dijamin sampai pada persentase tertentu dari skala penuh. Ketelitian alat ukur terkadang menyebabkan hasil pengukuran mengalami penyimpangan dari yang sebenarnya. Batas-batas dari penyimpangan ini disebut dengan kesalahan batas.

       Dalam Pengukuran pada Fisika , ada beberapa hal yang harus kita perhatikan diantaranya yaitu :
1. Kesalahan dalam Pengukuran
2. Ketidakpastian Pengukuran

Materi Pengukuran dan Besaran Fisika

         Blog KoFi - Dalam belajar fisika akan selalu berhubungan dengan pengukuran, besaran dan satuan. Sudah tahukah apa yang dinamakan pengukuran, besaran dan satuan itu? Pada bab pertama fisika inilah kita dapat belajar banyak tentang pengertian-pengertian tersebut dan harus dapat memanfaatkannya pada setiap belajar fisika. Pada artikel ini kita akan belajar Materi Pengukuran dan Besaran Fisika.

         Perhatikan gambar di atas. Beberapa orang sedang mengukur panjang meja dengan mistar atau sering disebut meteran. Aktivitas mengukur yang lain tentu sering kita lihat misalnya mengukur massa beras, massa daging dan mengukur panjang sebidang tanah. Apakah kita sudah mengerti apa sebenarnya mengukur itu? Apakah manfaat mengukur? Dan bagaimana caranya? Pertanyaan ini dapat di jawab dengan belajar bab ini. Oleh sebab itu setelah belajar bab ini siswa diharapkan dapat:
1. melakukan pengambilan data dan memahami angka penting,
2. mengolah data hasil pengukuran,
3. menggunakan alat ukur panjang, massa dan waktu dalam pengambilan data,
4. membedakan besaran pokok dan besaran turunan,
5. menentukan satuan dan dimensi suatu besaran,
6. menggunakan dimensi dalam analisa fisika.

Pengertian Pengukuran dan Besaran Fisika
       Pengukuran adalah suatu kegiatan membandingkan suatu benda dengan benda lain. Misalnya, ketika mengukur panjang meja menggunakan mistar, berarti kita membandingkan panjang meja dengan panjang mistar. Ketika kita mengukur massa benda dengan anak timbangan, berarti kita membandingkan massa benda dengan massa anak timbangan.

       Hasil pengukuran kemudian dinyatakan dalam angka dan sesuatu yang menyertainya. Apakah arti angka dan sesuatu yang menyertainya tersebut? Angka dan sesuatu yang menyertainya disebut satuan. Sedangkan sesuatu yang diukur disebut besaran.

       Berikut adalah link Materi Pengukuran dan Besaran Fisika yang bisa kita pelajari untuk melengkapi materi secara keseluruhan yaitu : pengukuran, Kesalahan dalam Pengukuran, Ketidakpastian Pengukuran, Alat Ukur Panjang, Alat ukur massa, Alat ukur waktu, Alat Ukur Kuat Arus Listrik, besaran pokok dan besaran turunan, sistem satuan internasional, dimensi, notasi ilmiah dan angka penting.