Paper Fisika Dasar Aqil Muhtadi Billah.docx

LABORATORIUM FISIKA PROGRAM STUDI FIRE & SAFETY AKADEMI MINYAK DAN GAS BALONGAN INDRAMAYU 2018

PENGUKURAN DAN KETIDAKPASTIAN Aqil Muhtadi billah , Bintang halful fudul , Danita dewi sabrinasari , Isky adzani sutrisno Nim Praktikum (17020111) [email protected] Praktikum : Senin, 29 Oktober 2018 Pengumpulan : Sabtu, 03 november 2018 Asisten : Deni alrse lappung (16010012)

Abstrak Pada Percobaan Pengukuran dan Ketidakpastian bertujuan untuk mengetahui dan mengenal serta menggunakan alat ukur dasar dalam fisika, mengetahui dan dapat mengolah data dan menuliskannya dalam aturan baku, mengetahui fungsi dari Jangka Sorong, mengetahui ketidakpastian dalam suatu pengukuran besaran fisika, dan mengetahui penerapan suatu alat ukur dalam kehidupan sehari-hari terutama dalam bidang fire and safety. Dalam Percobaan Pengukuran dan Ketidakpastian ini, alat yang digunakan ialah Jangka Sorong dan bahan yang digunakan yaitu pipa paralon dengan ukuran yang beragam tiga buah. Adapun langkah langkah yang dilakukan ialah mempersiapkan alat dan bahan, menjepitkan benda yang akan diukur pada rahang Jangka Sorong (apabila mencari nilai ukuran sisi luar atau diameter luar yang digunakan adalah rahang bawah pada Jangka Sorong, apabila mencari nilai ukuran sisi dalam yang digunakan ialah rahang atas pada Jangka Sorong, dan apabila mencari nilai ukuran kedalaman pipa atau panjang pipa yang digunakan ialah tangkai ukur kedalaman), setelah itu mengamati skala utama dan skala nonius, langkah selanjutnya mencatat hasil yang didapat dalam skala utama, selanjutnya mencatat hasil pengukuran yang didapat dalam skala nonius dan mengkalikannya dengan ketelitian, dan langkah yang terakhir yaitu dengan menjumlahkan hasil perhitungan dari skala utama dan skala nonius. Karena dalam Percobaan Pengukuran dan Ketidakpastian ini menggunakan tiga buah pipa paralon sebagai bahan yang diukur, maka akan didapatkan hasil yang berbeda pula. Untuk Pipa A didapatkan hasil pengukuran SDOD ( Skala Dasar Outside Diameter) sebesar 0,00323 meter, SDID ( Skala Dasar Inside Diameter ) sebesar 0,00273meter,SPOD ( Skala Pembantu Outside Diameter ) sebesar 0,003meter, SPID ( Skala Pembantu Inside Diameter ) sebesar 0,003 meter. Dan untuk hasil pengukuran Pipa B didapatkan SDOD ( Skala Dasar Outside Diameter ) sebesar 0,00261 meter, SDID ( Skala Dasar Inside Diameter ) sebesar 0,00213 meter, SPOD ( Skala Pembantu Outside Diameter ) sebesar 0,001 meter, SPID ( Skala Pembantu Inside Diameter ) sebesar 0,003 meter. Selanjutnya adalah hasil pengukuran Pipa C didapatkan SDOD ( Skala Dasar Outside Diameter ) sebesar 0,00222meter, SDID ( Skala Dasar Inside Diameter ) sebesar 0,00173 meter, SPOD ( Skala Pembantu Outside Diameter ) sebesar 0,002 meter, SPID ( Skala Pembantu Inside Diameter ) sebesar 0,003 meter. Jangka Sorong adalah alat ukur yang ketelitiannya dapat mencapai seperseratus milimeter. Terdiri dari dua bagian, bagian diam dan bagian bergerak. Pembacaan hasil pengukuran sangat bergantung pada keahlian dan ketelitian pengguna maupun alat.

1

Kata kunci : Jangka Sorong, Skala Utama, Skala Nonius, SDID (Skala Dasar Inside Diameter), SDOD (Skala Dasar Outside Diameter),SPID (Skala Pembantu Inside Diameter), SPOD (Skala Pembantu Outside Diameter). Abstract In the Measurement and Uncertainty Test aims to know and recognize and use basic measuring instruments in physics, to know and to process data and to write them in standard rules, to know the function of Jangka Sorong, to know uncertainty in a measurement of physics quantity, and to know the application of a measuring instrument in daily life especially in the field of fire and safety. In this Measurement and Uncertainty Test, the tool used is Jangka Sorong and the material used is a paralon pipe with a diverse size of three pieces. The steps taken are preparing tools and materials, clamping the object to be measured in Jangka Sorong jaw (if looking for external sizing or outside diameter value used is the lower jaw in Jangka Sorong, if looking for inner side size values used is the maxilla at Jangka Sorong, and when looking for the value of the pipe depth size or the length of the pipe used is the depth measuring handle), afterwards observing the major scale and nonius scale, the next step records the results obtained on a major scale, then records the measurements obtained on a nonius scale and multiplying it with precision, and the last step is to sum the calculations of the major and nonius scales. Because in the Measurement and Uncertainty Experiment uses three paralon pipes as measured material, different results will be obtained. For Pipe A, the result of measurement of SDOD (Basic Scale of Outside Diameter) is 0,00323meter, SDID (Basic Scale Inside Diameter) equal to 0,00273 meter, SPOD (Assisted Outside Scale Diameter) 0.003meter, SPID (Inside Diameter Scale) 0 , 003meters. And for the measurement result of Pipe B, SDOD (Basic Scale Outside Diameter) is 0,00261meter, SDID (Basic Scale Inside Diameter) equal to 0,00213 meter, SPOD (Assisted Outside Scale Diameter) 0.001 meter, SPID (Inside Diameter Scale) equal to 0.003meters. Next is the measurement of Pipe C obtained SDOD (Basic Scale Outside Diameter) of 0.00222meters, SDID (Basic Scale Inside Diameter) of 0.00173meters, SPOD (Assisted Outside Scale Diameter) of 0.002 meters, SPID (Inside Diameter Scale) of 0.003 meters. Jangka Sorong is a measuring instrument whose accuracy can reach one hundredth of a millimeter. It consists of two parts, a stationary part and a moving part. The reading of measurement results is highly dependent on the expertise and accuracy of users and tools. Keywords: Term Slide, Main Scale, Nonius Scale, SDID (Basic Scale Inside Diameter), SDOD (Outside Diameter Diameter), SPID (Inside Diameter Scale), SPOD (Outside Diameter Diameter Scale). 1 TUJUAN • Mengenal dan dapat menggunakan alat ukur dalam fisika • Dapat mengolah data dalam aturan baku • Memahami sifat besaran yang di ukur • Mengerti atau memahami penggunaan angka berarti • Mampu menentukan ketidakpastian pada pengukuran tunggal dan berulang

2 ALAT DAN BAHAN Alat yang digunakanpadapercobaan kali iniadalah:

2

•

Jangka Sorong

Gambar 1.1 Jangka Sorong Jangka Sorong yang digunakan terbuat daribesi stainless, umumnya alat ini dipergunakan untuk mengukur diameter luar, ukuran ketebalan dan juga ukuran dalam dari suatu benda. Saat ini jangka sorong ada yang tersedia dengan pengukuran secara manual dan pengukuran secara digital. Untuk pengukuran secara manual agak sedikit rumit dimana harus diketahui cara perhitungan nilai hasil ukuran. Sedangkan untuk jangka sorong digital hasil ukuran sudah didapatkan langsung pada layar ukur. digunakan ketika untuk mengukur suatu benda dari sisi luar dengan cara diapit. Untuk mengukur sisi dalam suatu benda yang biasanya berupa lubang (pada pipa, maupun lainnya) dengan cara diulur. Untuk mengukur kedalamanan celah/lubang pada suatu benda dengan cara "menancapkan/menusukkan" bagian pengukur. Bagian pengukur tidak terlihat pada gambar karena berada di sisi pemegang.

Bahan yang digunakan pada percobaan kali ini adalah: •

Pipa Paralon atau Pipa PVC

3

Gambar 1.2 Pipa Paralon atau Pipa PVC Pipa Paralon yang digunakan pada percobaan ini sebanyak tiga buah dan masing-masing memiliki ukuran yang berbeda-beda.

3 DASAR TEORI Alat ukur adalah perangkat untuk menentukan nilai atau besaran dari suatu kuantitas atau variabel fisis. Pada umumnya alat ukur dasar terbagi menjadi dua, yaitu alat ukur analog dan digital. Ada dua sistem pengukuran yaitu sistem analog dan sistem digital. Alat ukur analog memberikan hasil ukuran yang bernilai kontinyu, misalnya penunjukkan temperatur yang ditunjukkan oleh skala, petunjuk jarum pada skala meter, atau penunjukan skala elektronik. Alat ukur digital memberikan hasil pengukuran yang bernilai diskrit. Hasil pengukuran tegangan atau arus dari meter digital merupakan sebuah nilai dengan jumlah digit terterntu yang ditunjukkan pada panel display-nya. Suatu pengukuran selalu disertai oleh ketidakpastian .beberapa penyebab ketidakpastian tersebut antara lain : • Adanya Nila iSkalaTerkecil (NST). • Kesalahan Kalibrasi. • Kesalahan Paralaks. • Fluktasi parameter pengukuran. • Lingkungan yang mempengaruhi dan tingkat keterampilan pengamat yang berbeda-beda. . Dengan demikian amat sulit untuk mendapatkan nilai sebenarnya suatu besaran melalui pengukuran. Beberapa panduan bagaimana cara memperoleh hasil pengukuran seteliti mungkin diperlukan dan bagaimana cara melaporkan ketidakpastian yang menyertainya.Beberapa alat ukur dasar yang sering digunakan dalam praktikum adalah jangka sorong, mikrometer skrup, barometer, neraca teknis, penggaris, busur derajat, stopwatch, dan beberapa alat ukur besaran listrik. Masing masing alat ukur memiliki cara untuk mengoperasikannya dan juga cara untuk membaca hasil yang terukur. Nilai Skala Terkecil Pada setiap alat ukur terdapat suatu nilai skala yang tidak dapat dibagi-bagi lagi, inilah yang disebut dengan Nilai Skala Terkecil (NST). Ketelitian alat ukur bergantung pada NST ini. Pada Gambar 3 dibawah ini tampak bahwa NST = 0.25 satuan. Gambar 3 - Skala utama suatu alat ukur dengan NST = 0.25 satuan Nonius Pada gambar dibawah ii, hasil pembacaan tanpa nonius adalah 17 satuan dan dengan nonius adalah 16.5 + 4 x 0.1 = 17.4 satuan, karena skala nonius yang berimpit dengan skala utama adalah skala ke-4 atau N1=4

4

PARAMETER ALAT UKUR Ada beberapa istilah dan definisi dalam pengukuran yang harus dipahami, diantaranya: •

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

•

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

•

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

•

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

•

Kesalahan, angka penyimpangan dari nilai sebenarnya variabel yang diukur.

•

Instrumen, alat ukur menentukan nilai atau besaran suatu kuantitas atau variable

•

Sensitivitas, perbandingan antara sinyal keluaran atau respons instrument terhadap perubahan masukan atau variable yang diukur.

•

Ketepatan, suatu ukuran kemampuan untuk hasil pengukuran yang serupa

KETIDAKPASTIAN Ketidakpastian adalah sebutan yang digunakan dengan berbagai cara di sejumlah bidang, termasuk filosofi, fisika, statistika, ekonomika, keuangan, asuransi, psikologi, sosiologi, teknik, dan ilmu pengetahuan informasi Ketidakpastian berlaku pada perkiraan masa depan hingga pengukuran fisik yang sudah ada atau yang belum diketahui. Contohnya, jika Anda tidak tahu apakah besok hujan, maka Anda mengalami ketidakpastian. Bila Anda menerapkan kemungkinan ini pada hasil memungkinkan yang menggunakan perkiraan cuaca atau penilaian kemungkinan terkalibrasi, Anda telah memperkirakan ketidakpastian.

4 METODOLOGI Adapun prosedur yang dilakukan dalam melakukan percobaan Pengukuran dan Ketidakpastian paa kali ini antara lain: •

Menyiapkan alat dan bahan yang akan dipergunakan dalam proses percobaan.

•

Mengukur Outside Diameter Pipa A dengan cara menjepitkannya pada rahang bawah dari Jangka Sorong dan jangan lupa untuk mengunci agar ukuran yang diperoleh tidak berubah karena dapat berakibat fatal pada hasil pengukurannya.

•

Mencatat hasil perhitungan Skala Dasar Outside Diameter dan Skala Pembantu Outside Diameter,yang dihasilkan dengan melihat garis terakhir pada Skala Utama sebelum angka nol (0) yang ada pada Skala nonius, dan melihat garis lurus yang dihasilkan oleh Skala Utama dan Skala nonius, dan mengkalikannya dengan ketelitiannya, lalu menjumlahkan antara hasil perhitungan skala utama dengan skala nonius.

5

•

Mengukur Skala Dasar Inside Diameter Pipa A dengan menjepitkannya pada rahang atas dari Jangka Sorongdanjanganlupauntukmenguncirahang.

•

Mencatat hasil perhitungan Skala Dasar Inside Diameter dan Skala Pembantu Inside Diameter,yang dihasilkan dengan melihat garis terakhir pada Skala Utama sebelum angka nol (0) yang ada pada Skala nonius, dan melihat garis lurus yang dihasilkan oleh Skala Utama dan Skala nonius, dan mengkalikannya dengan ketelitiannya, lalu menjumlahkan antara hasil perhitungan skala dasar dengan skala pembantu.

•

Mengukur panjang dari Pipa A dengan mengukurkannya pada Tangkai Ukur Kedalaman

•

Mencatat hasil perhitungan kedalaman pipa A,yang dihasilkan dengan melihat garis terakhir pada Skala Utama sebelum angka nol (0) yang ada pada Skala nonius, dan melihat garis lurus yang dihasilkan oleh Skala Utama dan Skala nonius, dan mengkalikannya dengan ketelitiannya, lalu menjumlahkan antara hasil perhitungan skala dasar dengan skala pembantu.

•

Mengulangi langkah 2 sampai 6 langkah selanjutnya untuk memperoleh data dari Pipa B dan Pipa C.

•

Merapikan kembali alat dan bahan yang telah digunakan.

5 DATA DAN PENGOLAHAN DATA Tabel 1.3HasilPengolahan Data PengukurandanKetidakpastian Bahan Pipa A Pipa B Pipa C

SD OD ( m) 0,00218 0,00263 0,00324

SP ID ( m ) 0,0017 0,00223 0,0027

OD 8 3 4

ID 0 3 0

L (m) 0,0071 0,0102 0,0125

Tabel 1.4HasilPengolahan Data PengukurandanKetidakpastian Bahan Pipa A Pipa B Pipa C ∑ ∑² Rata – rata

P OD ( m ) 0,00258

P ID (m ) 0,0017

0,00278 0,00238 0,00344 0,0027 0,00880 0,00678 0,000262166 57662.1014 0,000133333 40.10+9

OD ( m ) 645.10-5

ID ( m ) 42,5.10-5

695.10-5 860.10-5

595.10-5 67,5.10-5

6

V ( m² ) 378998.105 7,622164 0,00197

6

5

5

ID

4

3

3 2

1

1 0 378998.1

7,622664

28,61325.10

(V)

Grafik 1.1 HubunganInsideDiametr (ID) Terhadap Volume

6 PEMBAHASAN

Pengukuran yang dilakukan dalam percobaan ini yaitu menghitung panjang pipa dengan menggunakan jangka sorong dengan satuan meter(m).mengukur panjang adalah termasukbesaran skalar karena panjang tidak memiliki arah hanya memiliki nilai. Pada percobaan kali ini diperoleh hasil panjang diameter luar (Outside Diameter) Pipa A adalah 0,003 m, diameter dalam (Inside Diameter) Pipa A adalah 0,002 m dan panjang Pipa A adalah 0,003 m. panjang diameter luar (Outside Diameter) Pipa B adalah 0,002m, diameter dalam (Inside Diameter) Pipa B adalah 0,002 m dan panjang Pipa B adalah 0,001 m. Serta Panjang diameter luar (Outside Diameter) adalah 0,003 m.Pipa C adalah 0,002 m, diameter dalam (Inside Diameter) Pipa C adalah 0,001m dan panjang dalam Pipa C adalah 0,003m.dan panjang luar pipa c adalah 0,002 Kesalahan yang terjadi pada saat praktikum berlangsung diantaranya adalah salah dalam menentukan titik nol,sehingga dapat mempengaruhi hasil pengukuran.salah dalam menentukan skala nonius. 7 KESIMPULAN

• •

• •

Setelah melakukan percobaan Manometer dapat diambil kesimpulan, di antaranya: Mengukur merupakan pembandingan nilai besaran suatu yang dimiliki alat dengan membaca skala. Penggunaan jangka sorong dengan membuka kunci yang terletak diatas kemudian buka lebar rahang sesuai diameter benda yang akan diukur kemudian rahang tersebut geserkan dan paskan dengan benda yang akan diukur tersebut lalu kunci agar posisi rahang tetap atau tidak berubah sehingga tidak akan merubah nilai akhir dari pengukuran. Lalu yang pertama dilihat adalah skala utama dan kedua adalah skala noniusnya jangan lupa di skala nonius untuk mengambilangkanya lihat angka sebelumangka nol selanjutnya lihat garis yang sejajar sebelah kanan angka nol. Alat yang digunakan dalam pengukuran meliputi angka sorong, mistar, milimetersekrup, thermometer, neraca dan lainnya. Aturan baku dalampengolahan data adalah dengan menggunakan satuan dasar yang telah ditetapkan seperti untuk panjang satuannya adalah meter,untuk berat satuannya adalah kilogram daln lainnya.

7

•

Penggunaan angka berarti digunakan untuk menentukan penulisan hasil pengukuran berulang, banyak angka berarti yang digunakan untuk menentukan angka berarti yang digunakan dari ketentuan besarnya kesalahan relatif.

•

Beberapa faktor yang dapat mempengaruhi kesalahan dalam penghitungan atau pengukuran adalah salah melihat skala dan angkanya,kesalahan kalibrasi, kesalahan titiknol, kesalahan paralaks, adanya Nilai skala terkecil, lingkungan yang mempengaruhi, tingkat keterampilan pengamat yang berbeda-beda dan lainnya

8 REFERENSI • Agriandita,Isnani dan Yanasari.2017.Modul PraktikumFisikaDasar.Indramayu:Akamigas Balongan. • Halliday, Resnick Walker.2010. FisikaDasar1.Ciracus :Erlangga. • Burhanudin,Achmad.2012. PengukurandanKetidakpastian. http://inueds.blogspot.com/2012/10/Pengukurandanketidakpastian/ (Diakses17November 2017) • Rachman,Aditya.2010.DefinisipengukurandanPenilaianmenurut para ahli. http://mahasiswaupiserang.blogspot.com/2014/08/definisi-pengukuran-dan-penilaian-menurutpara-ahli (Diakses 19 November 2017) • http://www.academia.edu/13375363/DASAR_PENGUKURAN_DAN_KETIDAKPASTIAN (Diakses 17November 2017)

8