Laptep Fisika Acara 1.docx

PERCOBAAN I ANGKA SIGNIFIKAN

A. Pelaksanaan Praktikum 1. Tujuan

: Menentukan nilai dari konstanta π dari suatu pengukuran.

2. Hari, tanggal

: Selasa, 02 Oktober 2018

3. Tempat

: Laboratorium Fisika FKIP, Universitas Mataram.

B. Landasan Teori Pengukuran yang akurat merupakan bagian penting dari fisika. Tetapi, tidak ada pengukuran yang benar-benar tepat. Ada ketidakpastian yang berhubungan dengan setiap pengukuran. Ketidakpastian muncul dari sumber yang berbeda. Di antara yang paling penting, selain kesalahan, adalah keterbatasan ketepatan setiap alat pengukur dan ketidakmampuan membaca sebuah instrumen di luar batas terkecil yang ditunjukan. Jumlah digit yang diketahui dan dapat diandalkan disebut jumlah angka signifikan. Jumlah angka signifikan mungkin tidak selalu jelas. Sebagai aturan umum, “Hasil akhir dari perkalian atau pembagian harus memiliki digit hanya sebanyak digit pada angka dengan dengan jumlah angka signifikan terkecil yang digunakan pada perhitungan tersebut” (Giancoli, 2001: 8-9). Saat mengalikan beberapa besaran jumlah angka penting dalam jawaban akhir harus sama dengan jumlah angka penting dalam besaran yang angka pentingnya paling sedikit. Cara yang sama juga berlaku dalam pembagian. Angka penting dalam pengukuran adalah diketahui dan dapat diandalkan (selain angka nol yang digunakan untuk menentukan titik desimal) atau perkiraan digit pertama. Saat angka-angka dijumlahkan atau dikurangi, jumlah letak desimal pada hasilnya harus sama dengan jumlah desimal yang terkecil dalam persamaan tersebut (Serway, 2014: 20). Digit yang diketahui yang dapat dipastikan (selain angka nol yang dipakai untuk menetapkan letak koma) disebut angka signifikan. Bilangan 2,50 mempunyai tiga angka signifikan, sedangkan 2,503 mempunyai empat angka signifikan. Bilangan 0,00103 mempunyai tiga angka signifikan. Tiga angka nol yang pertama bukanlah angka signifikan tetapi hanyalah untuk menempatkan koma. Dalam notasi ilmiah, bilangan ini dinyatakan sebagai 1,03 x 10-3 (Tipler, 1998: 9). 2

C. Alat dan Bahan 1. Alat a. Benang kasur

Secukupnya

b. Double tipe

Secukupnya

c. Gunting

1 Unit

d. Penggaris plastick

1 Unit

e. Pulpen

1 Unit

2. Bahan a. Uang logam Rp 100

1 Unit

b. Uang logam Rp 200

1 Unit

c. Uang logam Rp 500

1 Unit

D. Langkah Kerja 1. Dilem salah satu sisi pinggir uang logam dengan menggunakan double tipe. 2. Disiapkan benang, dan direkatkan pada pinggir logam yang telah diberi lem tadi. 3. Dililitkan benang tersebut sampai melingkari uang logam tersebut. 4. Ditandai bagian akhir dari benang tersebut dengan pulpen. Kemudian digunting dibagian yang telah diberi tanda tersebut. 5. Diukur keliling uang logam tersebut. Dicatat hasil pengukuran. 6. Diukur diameter uang logam. Dicatat hasil pengukuran.

E. Hasil Pengamatan Tabel 1.1 Hasil Pengukuran Keliling Uang Logam No.

Uang Logam

1.

Keliling (cm) k1

k2

k3

k4

k5

Rp 100

7,3

7,2

7,2

7,3

7,5

2.

Rp 200

8,1

8,2

8,1

8,2

8,4

3.

Rp 500

8,8

8,9

8,8

8,9

9,0

3

Tabel 1.2 Hasil Pengukuran Diameter Uang Logam No.

Uang Logam

1.

Diameter (cm) d1

d2

d3

d4

d5

Rp 100

2,3

2,2

2,2

2,3

2,2

2.

Rp 200

2,4

2,4

2,5

2,5

2,5

3.

Rp 500

2,6

2,6

2,6

2,7

2,6

F. Analisis Data 1. Menentukan Nilai π dari Hasil Pengukuran a. Untuk Uang Logam Rp 100 Diketahui

: k1

= 7,3 cm = 0,073 m

k2

= 7,2 cm = 0,072 m

k3

= 7,2 cm = 0,072 m

k4

= 7,3 cm = 0,073 m

k5

= 7,5 cm = 0,075 m

d1

= 2,3 cm = 0,023 m

d2

= 2,2 cm = 0,022 m

d3

= 2,2 cm = 0,022 m

d4

= 2,3 cm = 0,023 m

d5

= 2,2 cm = 0,022 m

Ditanya

: π

Penyelesaian

:

= …?

k1 + k2 + k3 + k4 + k5

k

=

k

=

k

=

k

= 0,073 m

d

=

d

=

5 (0,073 + 0,072+ 0,072+ 0,073+ 0,075) m 5 0,365 m 5

d1 + d2 + d3 + d4 + d5 5 (0,023 + 0,022 + 0,022 + 0,023 + 0,022) m 5

4

0,112 m

d

=

d

= 0,0224 m

k

5

= π×d k

π

=

π

=

π

= 3,2589285714

π

= 3,2

d 0,073 m 0,0224 m

Jadi, nilai π dari hasil perhitungan uang logam Rp 100 adalah 3,2. b. Untuk Uang Logam Rp 200 Diketahui

: k1

= 8,1 cm = 0,081 m

k2

= 8,2 cm = 0,082 m

k3

= 8,1 cm = 0,081 m

k4

= 8,2 cm = 0,082 m

k5

= 8,4 cm = 0,084 m

d1

= 2,4 cm = 0,024 m

d2

= 2,4 cm = 0,024 m

d3

= 2,5 cm = 0,025 m

d4

= 2,5 cm = 0,025 m

d5

= 2,5 cm = 0,025 m

Ditanya

: π

Penyelesaian

:

= …?

k1 + k2 + k3 + k4 + k5

k

=

k

=

k

=

k

= 0,082 m

d

=

5 (0,081 + 0,082 + 0,081 + 0,082 + 0,084)m 5 0,41 m 5

d1 + d2 + d3 + d4 + d5 5

5

(0,024 + 0,024 + 0,025 + 0,025 + 0,025)m

d

=

d

=

d

= 0,0246 m

k

5 0,123 m 5

= π×d k

π

=

π

=

π

= 3,3333334

π

= 3,3

d 0,082 m 0,0246 m

Jadi, nilai π dari hasil perhitungan uang logam Rp 200 adalah 3,3. c. Untuk Uang Logam Rp 500 Diketahui

: k1

= 8,8 cm = 0,088 m

k2

= 8,9 cm = 0,089 m

k3

= 8,8 cm = 0,088 m

k4

= 8,9 cm = 0,089 m

k5

= 9,0 cm = 0,090 m

d1

= 2,6 cm = 0,026 m

d2

= 2,6 cm = 0,026 m

d3

= 2,6 cm = 0,026 m

d4

= 2,7 cm = 0,027 m

d5

= 2,6 cm = 0,026 m

Ditanya

: π

Penyelesaian

:

= …?

k1 + k2 + k3 + k4 + k5

k

=

k

=

k

=

k

= 0,0888 m

5 (0,088 + 0,089 + 0,088 + 0,089 + 0,090)m 5 0,444 m 5

6

d1 + d2 + d3 + d4 + d5

d

=

d

=

d

=

d

= 0,0262 m

k

5 (0,026 + 0,026 + 0,026 + 0,027 + 0,026)m 5 0,131 m 5

= π×d k

π

=

π

=

π

= 3,389312977

π

= 3,4

d 0,0888 m 0,0262 m

Jadi, nilai π dari hasil perhitungan uang logam Rp 500 adalah 3,4. 2. Menentukan Ketidakpastian Pengukuran a. Untuk Uang Logam Rp 100  Keliling - Ketidakpastian ∆Ka = ∆Ka = ∆Ka =

Kmax – Kmin 2 (0,075 −0,072)m 2 0,003 m 2

∆Ka = 0,0015 m Jadi, ketidakpastian nilai keliling uang logam Rp 100 adalah 0,0015 m.  Diameter - Ketidakpastian ∆da =

∆da = ∆da =

dmax−dmin 2 (0,023−0,022) m 2 0,001m 2

∆da = 0,0005 m 7

Jadi, ketidakpastian nilai diameter uang logam Rp 100 adalah 0,0005 m. - Nilai diameter d

= d ± ∆da

d

= 0,0224 m ± 0,0005 m

d1 = (0,0224 + 0,0005)m d1 = 0,0229 m d1 = (0,0224 − 0,0005)m d1 = 0,0219 m Jadi, nilai diameter uang logam Rp 100 adalah 0,0219 m ≤ d ≤ 0,0229 m. b. Untuk Uang Logam Rp 200  Keliling - Ketidakpastian ∆Ka = ∆Ka = ∆Ka =

Kmax – Kmin 2 (0,084 −0,081)m 2 0,003 m 2

∆Ka = 0,0015 m Jadi, ketidakpastian nilai keliling uang logam Rp 200 adalah 0,0015 m.  Diameter - Ketidakpastian ∆da =

∆da = ∆da =

dmax−dmin 2 (0,025−0,024) m 2 0,001m 2

∆da = 0,0005 m Jadi, ketidakpastian nilai diameter uang logam Rp 200 adalah 0,0005 m. - Nilai diameter d

= d ± ∆da

d

= 0,0246 m ± 0,0005 m

d1 = (0,0246 + 0,0005)m d1 = 0,0251 m d1 = (0,0246 − 0,0005)m 8

d1 = 0,0241 m Jadi, nilai diameter uang logam Rp 200 adalah 0,0241 m ≤ d ≤ 0,0251 m. c. Untuk Uang Logam Rp 500  Keliling - Ketidakpastian ∆Ka = ∆Ka = ∆Ka =

Kmax – Kmin 2 (0,090 −0,088)m 2 0,002 m 2

∆Ka = 0,001 m Jadi, ketidakpastian nilai keliling uang logam Rp 500 adalah 0,001 m.  Diameter - Ketidakpastian ∆da =

∆da = ∆da =

dmax−dmin 2 (0,027−0,026) m 2 0,001m 2

∆da = 0,0005 m Jadi, ketidakpastian nilai diameter uang logam Rp 500 adalah 0,0005 m. - Nilai diameter d

= d ± ∆da

d

= 0,0262 m ± 0,0005 m

d1 = (0,0262 + 0,0005)m d1 = 0,0267 m d1 = (0,0262 − 0,0005)m d1 = 0,0257 m Jadi, nilai diameter uang logam Rp 500 adalah 0,0257 m ≤ d ≤ 0,0267 m.

G. Pembahasan Menentukan nilai dari konstanta π dari suatu pengukuran. Pengukuran yang akurat merupakan bagian penting dari fisika. Tetapi tidak ada pengukuran yang benarbenar tepat. Ada ketidakpastian yang berhubungan dengan setiap pengukuran. 9

Ketidakpastian muncul dari sumber yang berbeda. Diantara yang paling penting, selain kesalahan, adalah keterbatasan ketepatan setiap alat pengukur dan ketidakmampuan membaca sebuah instrumen di luar batas bagian terkecil yang ditunjukan. Hasil pengamatan yang ada pada laporan praktikum ini memiliki bukti-bukti tentang adanya ketidakpastian dalam setiap pengukuran. Beberapa uang logam diukur sebanyak lima kali pada setiap uang logam dan hasil yang diperoleh menunjukkan adanya ketidakpastian dalam setiap pengukuran. Hasil dari setiap uang logam yang diukur sebanyak lima kali, yaitu uang logam Rp 100, Rp 200, dan Rp 500 digunakan untuk mencari nilai konstanta π dengan langkah awal, menghitung keliling dan diameter ratarata setiap uang logam. Pada uang logam Rp 100, memiliki keliling dan diameter rata-rata yaitu 0,073 m dan 0,0224 m. Pada uang logam Rp 200, memiliki keliling dan diameter rata-rata yaitu 0,082 m dan 0,0246 m. Pada uang logam Rp 500, memiliki keliling dan diameter rata-rata yaitu yaitu 0,0888 m dan 0,0262 m. Untuk mencari nilai konstanta π disetiap uang logam, nilai keliling rata-rata dibagi dengan nilai diameter rata-rata dan akan memperoleh hasil yaitu, Rp 100 memiliki nilai konstanta π sebesar 3,2, uang logam Rp 200 memiliki nilai konstanta π sebesar 3,3 dan Rp 500 memiliki nilai konstanta π sebesar 3,4. Selain mencari nilai π, nilai keliling dan diameter setiap uang logam digunakan untuk mencari ketidakpastian pengukuran. Cara yang dilakukan adalah dengan mengurangi keliling maksimum dari data yang diperoleh setelah melakukan lima kali pengukuran, dengan keliling minimum dan dibagi dua. Rumus yang sama berlaku untuk mencari ketidakpastian pengukuran nilai diameter. Ketidakpastian nilai keliling yang diperoleh yaitu, Rp 100 memiliki nilai 0,0015 m, Rp 200 memiliki nilai 0,0015 m, dan Rp 500 memiliki nilai 0,001 m. Untuk ketidakpastian nilai diameter, diperoleh Rp 100 memiliki nilai 0,0005 m, Rp 200 memiliki nilai 0,0005 m, dan Rp 500 memiliki nilai 0,0005 m. Kebanyakan penentuan hasil dari setiap perhitungan yang ada menggunakan konsep angka signifikan, yang dimana angka signifikan merupakan digit yang diketahui yang dapat dipastikan (selain angka nol yang dipakai untuk menetapkan letak koma). Ternyata setelah dibandingkan dengan nilai π yang sebenarnya yaitu 3,141592654, nilai π dari ketiga uang logam yang praktikan peroleh kurang tepat dan akurat. Perbedaan nilai π ini diakibatkan oleh beberapa factor yang mendasari dan berhubungan dengan ketidakpastian dalam pengukuran. Faktor-faktor tersebut dapat 10

berupa kurangnya kemampuan pengamat dalam mengukur, pengamatan dari posisi yang berbeda, kurang bagusnya daya penglihatan pengamat, penggaris yang ujungnya tumpul atau memiliki tepian yang tidak rata dan faktor-faktor eksternal maupun internal lainnya.

H. Penutup 1. Kesimpulan Berdasarkan tujuan, landasan teori, hasil pengamatan, analisis data dan pembahasan dapat disimpulkan bahwa : a. Nilai dari konstanta π dari suatu pengukuran dapat ditentukan dengan cara membagi nilai keliling rata-rata dengan nilai diameter rata-rata. b. Nilai π uang logam Rp 100, uang logam Rp 200, dan uang logam Rp 500 berturutturut adalah 3,2, 3,3, dan 3,4. c. Digit yang diketahui yang dapat dipastikan (selain angka nol yang dipakai untuk menetapkan letak koma) disebut angka signifikan. d. Nilai ketidakpastian, baik keliling maupun diameter dapat ditentukan dengan cara mengurangi nilai maksimum dengan nilai minimum dan hasil dari pengurangan tersebut dibagi dua. e. Ketidakpastian pada suatu pengukuran pasti terjadi. 2. Saran Sebaiknya, kursi kayu yang ada di laboratorium fisika diperbaiki atau diganti dengan yang lebih baik lagi.

11