besaran dan satuan

16
 BESARAN DAN SATUAN I. Pendahuluan Sifat manusia selalu ingin tahu, perasaan ingin tahu inilah yang mendorong manusia untuk menemukan jawaban atas keingintahu annya dengan melakukan pengukuran atau penelitian fenomena alam yang dilihat. Dewasa ini, ilmu pengetahuan alam (sains) telah berkembang sangat pesat. Penyelidikan-penyelidikan yang dilakukan para ilmuwan telah merambah mulai dari perilaku elektron-elektron dalam suatu atom sampai perilaku bintang-bintang dalam sebuah galaksi. Yang terjadi adalah ketika berbagai fenomena di alam ini semakin terkuat, para ilmuwan semakin terperangah menyaksikan bahwa alam semesta ini demikian teratur, seimbang, harmonis dan sinergis. Ada hukum-hukum alam yang menjaga keteraturan alam semesta ini dengan sangat akurat dan sangat rinci. Kita dihadapkan pada fakta bahwa alih-alih merupakan suaut bentuk hasil kebetulan belaka, alam semesta ini beserta kehidupan yang terdapat didalamnya merupakan hasil ciptaan dengan tingkat kerumitan yang tak terkatakan, yang dirancang dan didesian dengan amat sempurna tanpa cacat, oleh zat yang kekuasaan dan keluasan ilmuNya berada di luar jangkauan pemahaman manusia. Fisika merupakan ilmu yang sangat fundamental. Dapat dikatakan bahwa fisika merupakan dasar dari sains. Dalam fisika kita mempelajari gejala fisik yang terjadi pada alam beserta perubahan- perubahan fisiknya. Ilmu fisika mempunyai komponen-komponen atau besaran-besaran fisis yang dipakai untuk menyatakan hukum-hukum fisika, semisal panjang, massa, waktu, kecepatan dan lain-lain. Besaran-besaran diatas dalam kehidupan sehari-hari akrab dan sering kita pakai untuk menyatakan sesuatu. Semisal saat membeli kain kita menyebutkan besaran panjang, atau saat membeli jeruk kita menyebutkan besaran

Upload: ari-nabawi

Post on 13-Jul-2015

1.895 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Besaran Dan Satuan

5/12/2018 Besaran Dan Satuan - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/besaran-dan-satuan-55a35bc8f01bf 1/16

 

BESARAN DAN SATUAN

I. Pendahuluan

Sifat manusia selalu ingin tahu, perasaan ingin tahu inilah yang

mendorong manusia untuk menemukan jawaban atas

keingintahuannya dengan melakukan pengukuran atau penelitian

fenomena alam yang dilihat. Dewasa ini, ilmu pengetahuan alam

(sains) telah berkembang sangat pesat. Penyelidikan-penyelidikan

yang dilakukan para ilmuwan telah merambah mulai dari perilaku

elektron-elektron dalam suatu atom sampai perilaku bintang-bintang

dalam sebuah galaksi. Yang terjadi adalah ketika berbagai fenomena

di alam ini semakin terkuat, para ilmuwan semakin terperangah

menyaksikan bahwa alam semesta ini demikian teratur, seimbang,

harmonis dan sinergis. Ada hukum-hukum alam yang menjaga

keteraturan alam semesta ini dengan sangat akurat dan sangat rinci.

Kita dihadapkan pada fakta bahwa alih-alih merupakan suaut bentuk

hasil kebetulan belaka, alam semesta ini beserta kehidupan yang

terdapat didalamnya merupakan hasil ciptaan dengan tingkat

kerumitan yang tak terkatakan, yang dirancang dan didesian dengan

amat sempurna tanpa cacat, oleh zat yang kekuasaan dan keluasan

ilmuNya berada di luar jangkauan pemahaman manusia.

Fisika merupakan ilmu yang sangat fundamental. Dapat dikatakan

bahwa fisika merupakan dasar dari sains. Dalam fisika kita

mempelajari gejala fisik yang terjadi pada alam beserta perubahan-

perubahan fisiknya.

Ilmu fisika mempunyai komponen-komponen atau besaran-besaran

fisis yang dipakai untuk menyatakan hukum-hukum fisika, semisal

panjang, massa, waktu, kecepatan dan lain-lain. Besaran-besaran

diatas dalam kehidupan sehari-hari akrab dan sering kita pakai untuk

menyatakan sesuatu. Semisal saat membeli kain kita menyebutkan

besaran panjang, atau saat membeli jeruk kita menyebutkan besaran

Page 2: Besaran Dan Satuan

5/12/2018 Besaran Dan Satuan - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/besaran-dan-satuan-55a35bc8f01bf 2/16

 

berat atau massa buah tersebut. Tukang kuli panggul misalnya,

mengapa menaikan barang dari bawah ke atas truk menggunakan

bidang miring?

Mempelajari fisika berarti belajar mengaasi dan membantu

menyelesaikan atau meringankan pekerjaan manusia, sehingga

penting bagi kita untuk mempelajari fisika. Disamping itu fisika

mempunyai keterkaitan dengan ilmu-ilmu yang lain atau pekerjaan

yang tidak berhubungan langsung dengan ilmu fisika. Seorang pilot

harus bisa membaca alat ukur kelajuan pesawat terbang supaya bisa

menentukan pada kelajuan berapa pesawat akan lending agar tidak

keluar dari landasan. Seorang arsitek harus tahu dan bisa membaca

tingkat kelembapan udara dan cuaca supaya bisa membaca

menentukan bentuk dan jenis bahan rumah yang cocok dengan

kelembapan udara dan cuaca ditempat tersebut dan masih banyak

contoh-contoh yang lain.

Untuk itu diperlukan pengetahuan ang benar tentang besaran-

besaran fisis dan pengukuran yang tepat sehingga dihasilkan data

yang akurat dan dapat dijadikan pedoma. Pada modul ini akan kita

bahas tentang besaran dan satuan serta pengukurannya.

Secara sistematik anda akan belajar dalam dua kegiatan belajar.

Pada tiap kegiatan diberikan contoh aplikasi dalam kehidupan nyata

yaitu :

- Kegiatan belajar 1 : membahas besaran dan satuan

- Kegiatan belajar 2 : membahas angka penting dan pengolahan

data

Setelah mempelajari modul ini dengan seksama anda diharapkan

akan memiliki kompetensi untuk menjelaskan besaran dan satuan,

serta mengaplikasikannya untuk memecahkan berbagai persoalan

dalam kehidupan nyata.

Untuk melatih pemahaman konsep, pada akhir modul diberikan soal-

soal latihan dan post test.

Page 3: Besaran Dan Satuan

5/12/2018 Besaran Dan Satuan - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/besaran-dan-satuan-55a35bc8f01bf 3/16

 

 

II. Tujuan Pembelajaran

1. Tujuan Pembelajaran Umum

Secara umum setelah mempelajari modul ini anda dapat menerapkan

konsep besaran fisika dan pengukurannya.

2. Tujuan Pembelajaran Khusus

Secara khusus, setelah mempelajari modul ini yaitu setelah

mempelajari :

 A. Kegiatan belajar 1, anda diharapkan dapat :

- Mendefinisikan dan memberikan contoh-contoh besaran

- Membedakan macam-macam besaran

- Menerapkan konsep besaran fisika

- Melakukan pengukuran besaran dan menyatakannya dengan

benar 

B. Kegiatan Belajar 2, anda diharapkan dapat :

- Mendefinisikan angka penting

- Menuliskan hasil operasi angka penting

- Menuliskan hasil pengukuran menurut aturan angka penting

- Mendesain dan melakukan percobaan sederhana

- Menuliskan laporan hasil percobaan dengan benar 

III. Uraian Bahan Ajar 

 A. Kegiatan Belajar 1

Besaran dan Satuan

Dalam kehidupan sehari-hari kita sering menggunakan atau menyebut

besaran untuk menyatakan sesuatu misalnya tinggi (panjang) saya

170 cm, atua saya tadi melaju dengan kecepatan 80 km/jam.

Panjang, kecaptan disebut besaran, sedangkan km/jam, cm

menunjukan ukuran atau satuan.

Page 4: Besaran Dan Satuan

5/12/2018 Besaran Dan Satuan - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/besaran-dan-satuan-55a35bc8f01bf 4/16

 

Dahulu sebelum negara-negara antar bangsa mengadakan

keseragaman satuan, maka beberapa negara memakai sistem satuan

yang berbeda-beda untuk menyatakan besaran yang sama. Di Inggris

dan beberapa negara lain mengukur panjang suatu benda dengan

mile, yard, feet dan inc. di Perancis memakai meter, centimeter,

milimeter.

Untuk dapat mengadakan kerjasama antar bangsa terutama dalam

perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, maka para ahli fisika

menentukan kriteria atau syarat, di antaranya :

1) Mudah ditiru;Satuan yang digunakan harus dapat ditiru atau dipakai

tanpa banyak kesulitan jadi tidak hanya dapat dipakai orang-orang

tertentu saja. Contoh meter, kta dapat dengan mudah meniru atau

membuat duplikasi satuan meter kedalam satuan lain hanya

dengan membandingkan acuan satuan yang telah ada.

2) Bernilai tetap ; Nilai satuan yang digunakan harus bersifat tetap

dalam keadaan apapn untuk siapapun. Contoh depa (kaki), satuan

kaki akan berbeda jika yuang melakukan pengukuran orang

dewasa dengan anak-anak karena jelas satu kaki (foot) orang

dewasa dengan anak-anak berbeda, maka satuan kaki (depa) tidak

dapat dikategorikan satuan karena tidak bersifat tetap

3) Diterima secara internasional; Hal ini berhubungan dengan sifat

universal satuan, jadi satuan harus bisa digunakan diseluruh

negara dan dapat digunakan para ilmuwan untuk perkembangan

ilmu pengetahuan dan teknologi dengan standart sama.

Dari uraian diatas dapat kita simpulkan bahwa besaran adalah sesuatu

yang dapat diukur dan memiliki nilai. Sedangkan satuan adalah

ukuran dari sebuah besaran yang didefinisikan untuk secara tepat

menjadi satu (1,0) atau satuan adalah cara menuliskan atau

menyatakan nilai suatu besaran.

1. Besaran

Besaran terbagi menjadi dua kelompok yaitu :

Page 5: Besaran Dan Satuan

5/12/2018 Besaran Dan Satuan - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/besaran-dan-satuan-55a35bc8f01bf 5/16

 

Besaran pokok merupakan besaran yang tidak diturunkan dari

besaran yang lain.

 Ada tujuh besaran pokok dan satuannya

No Besaran Pokok Satuan Lambang Satuan

1 Panjang Meter M

2 Massa Kilogram Kg

3 Waktu Sekon S

4 Temperatur Kelvin K

5 Kuat arus listrik Ampere A

6 Intensitas cahaya Candela Cd

7 Jumlah zat Mol mol

Besaran turunan adalah besaran yang diturunkan dari satu atau

beberapa besaran pokok, seperti luas dan volume diturunkan dari

besaran pokok

2. Sistem Satuan

Besaran pokok maupun besaran turunan dapat diukur dengan

satuan baku maupun satuan yang tidak baku.

Satuan baku adalah satuan yang telah diakui secara internasional,

misalnya meter, kilorgram, dan sekon. Satuan tidak baku adalah

sautan yang tidak diakui secara internasional, misalnya di daerah-

daerah Indonesia untuk satuan panjang dipakai depa, jengkal dan

hasta.

Di Inggris, untuk satuan panjang dikenal satuan inci dan kaki (feet)

sedangkan untuk satuan massa dipakai ons dan pound.Penggunaan bermacam-macam satuan untuk satuan besaran

ternyata banyak menimbulkan kesukaran. Akibatnya, muncul suatu

gagasan untuk menggunakan hanya satu jenis satuan untuk

besaran-besaran ilmu pengetauan dan teknologi. Pada 195, para

ilmuwan Perancis menciptakan system satuan metric untuk

Page 6: Besaran Dan Satuan

5/12/2018 Besaran Dan Satuan - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/besaran-dan-satuan-55a35bc8f01bf 6/16

 

mengatasi kesukaran-kesukaran tersebut. System satuan metric ini

dibagi dalam dua bagian yaitu system MKS (meter ± kilogram ±

second) dan sistem cgs (centimeter ± gram ± secon)

System satuan metric mempunyai keunggulan karena konversi

satuan-satuannya sangat mudah , yaitu berupa bilangan sepuluh

berpangkat n atau 10n, misalnya 102. 103, 105 dan lain-lain

Berdasarkan system metric ini, pada 1960 suatu perjanjian

internasional telah menetapkan tujuh besaran pokok dalam system

satuan internasional (international system of units), disingkat SI

Pemakaian awalan-awalan ada satuan SI

  Awalan Nilai Singkatan

Yokto 10-24 y

Zeptok 10-21

z

  Atto 10-18 a

Femto 10-15 f 

Piko 10-12 p

Nano 10-9

n

Mikro 10-6 µ

Milli 10-3 m

Centi 10-2 c

Deci 10-1 d

Deca 101 da

Hector 102

h

Kilo 103 k

Mega 106 M

Giga 109

G

Tera 1012

T

Peta 1015 P

Exa 1018 E

Zeta 1021 Z

Page 7: Besaran Dan Satuan

5/12/2018 Besaran Dan Satuan - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/besaran-dan-satuan-55a35bc8f01bf 7/16

 

yotta 1024 Y

a. Standar satuan panjang

Pada awal abad ke 18, satu meter adalah sepersepuluh juta

(

) kali dari khatulistiwa (ekuator) ke kutub utara bumi.

Kemudian, sebelum 1960, standar panjang internasional adalah

panjang sebuah batang yang terbuat dari campuran platinum ±

iridium yang disebut dengan meter standart.

Meter standart ini disimpan di sevres, dekat kota paris,

Perancis. Satu meter didefinisikan sebagai jarak antara dua

goresan pada meter standar diukur pada temperature 0oC.

Pada 1960, satu meter didefinisikan sama dengan 1.650.763,73

kali panjang gelombang sinar jingga yang dipancarkan oleh

atom-atom gas krypton -86 atau lase krypton di dalam ruang

hampa pada suatu loncatan listrik.

Sesuai dengan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, pada

November 1983, definisi satu meter diubah lagi menjadi satu

meter adalah jarak yang ditempuh cah aya didalam ruanghampa pada selang waktu

sekon, dengan anggapan

bahwa kecepatan cahaya di dalam ruang hampa selal;u

konstan, yaitu sebesar 299.792.458 MS-1.

Meter standar inilah yang masih digunakan saat ini.

b. Standar satuan massa

Standar untuk satuan massa adalah kilogram (kg), sejak 1885

standar internasonal untuk massa adalah massa sebuah silinder 

platina iridium yang disebut kilogram standar. Kilogram standar 

tersebut disimpan di Lembaga Berat dan Ukuran internasional,

Sevres, Perancis

Page 8: Besaran Dan Satuan

5/12/2018 Besaran Dan Satuan - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/besaran-dan-satuan-55a35bc8f01bf 8/16

 

Pengertian massa kilogram standar itu sama pula dengan 1 liter 

air murni pad asuhu 40oC dan ini berlaku sampai sekarang

walaupun ada sedikit penyimpangan ternyata satu kilogram

yang tepat sebanding dengan 1.000,028 cm3.

c. Standar satuan waktu

Standar untuk satuan waktu adalah sekon atau detik. Waktu

dapat diukur dengan menggunakan kejadian-kejadian yang

berulang secara teratur. Pada awalanya, selama berabad-abad

orang telah menggunakan perputaran bumi pada porosnya

(rotasi bumi) sebagai standar waktu untuk menentukan panjang

selang wktu dalam satu hari, yaitu

1 sekon =

hari rata-rata matahari

Pada 1956, dilakukan perubahan tentang definisi sekon standar 

yaitu :

1 sekon =

x lamanya tahun 1900

Pada 1967 definisi satu sekon disempurnakan menjadi

1 sekon = waktu yang dibutuhkan oleh atom cerium ± 133 untuk

melakukan getaran radiasi sebanyak 9.192.631.770 kali

d. Standar satuan kuat arus listrik

Berdasarkan hasil conference generale dee poids et measures

ke 9 pada 1948, satu ampere standar adalah nilai kuat arus

listrik tetap yang dialirkan dalam dua dawai yang sejajar dengan

panjangnya tak teringga dengan tebal yang diabaikan dan

  jaraknya terpisah sejauh 1 meter. Kedua dawai berada dalam

hampa udara. Kuat arus ini menimbulkan gaya 2 x 10-7 newton

setiap meter panjang dawai.

e. Standar satuan temperature

Page 9: Besaran Dan Satuan

5/12/2018 Besaran Dan Satuan - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/besaran-dan-satuan-55a35bc8f01bf 9/16

 

Standar untuk satuan temperature atau suhu, kali pertama

adalah derajat celcius (oC). pada awanya, titik acuan

temperature ditentukan pada tekanan udara luar sebesar 1

atmosfer atau 76 cmHg, dengan titik lebur es pada suhu 0oC

dan titik didih air pada suhu 100oC.

Pada 1954 ditetapkan standar baru untuk stauan suhu adalah

Kelvin (K). ketetapan ini berlangsung pada tekanan udara luar 

sebesar 1 asmosfer dengan suhu titik lebur es 273, 15 K dan

suhu titik didih air 373,15 K. kemudian, satu Kelvin didefinisikan

sebagai satuan temperature yang nilainya adalah

kali

temperature titik tripel air (temperature dan tekanan saat terjadi

keseimbangan antara wujud cair, gas dan padat)

f. Standar satuan intensitas cahaya

Pada awalnya standar satuan intensitas cahaya adalah lilin

(candle). Akan tetapi system satuan ini tidak bertahan lama

karena banyak hambatan yang dihadapi untuk menggunakan

satuan lilin. Kemudian pada 1948 ditetapkan satuan standar intensitas cahaya yang baru berdasarkan cahaya yang

dipancarkan oleh benda hitam sempurna pada suhu titik lebur 

platina (1.773oK). Intensitas cahaya tersebut dinyatakan dalam

satuan candela (candle). Berdasarkan conference general des

poinds et measures ke 16 pada 1979 satuan candela kemudian

didefinisikan sebagai intensita cahaya suatu sumber yang

memancarkan radiasi monokromatik pada frekuensi 540 x 1012 

hertz dengan intensitas radisai sebesar  watt per steradian

dalam arah tersebut.

g. Standar satuan jumlah zat

Page 10: Besaran Dan Satuan

5/12/2018 Besaran Dan Satuan - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/besaran-dan-satuan-55a35bc8f01bf 10/16

 

Standar untuk sautan jumlah zat adalah mol. Pada 1971

ditetapkan satu mol adalah setara dengan jumlah atom karbon

dalam 0,012 kg karbon -12 (C-12). Satu mol zat terdiri atas

6,022 x 1023 buah partikel. Nilai tersebut kemudian disebut

sebagai bilangan Avogadro.

3. Instrumen pengukuran

Fisika adalah ilmu pengetahuan yang didasarkan atas pengamatan

dan percobaan. Pengamatan merupakan pengkajian suatu gejala

secara teliti dan kritis, dengan cara mencatat dan menganalisis

berbagai factor yang mempengaruhi gejala tersebut. Saying sekali,

gejala yang muncul secara alamiah biasanya sangat jarang

sehingga memerlukan waktu pengamatan yang sangat lama. Untuk

mengatas persoalan ini, diperlukan percobaan. Percobaan

merupakan pengamatan suatu gejala dengan kondisi yang telah

diatur di bawah control yang sangat ketat. Ilmuwan dapat

mengubah kondisi ni dengan bebas, sehingga mudah mengungkap

bagaimana kondisi tersebut mempengaurhi gejala yang diamati.

Tanpa percobaan, ilmu fisika tidak akan berkembang.

Pengamatan suatu gejala pada umumnya belum lengkap jika tidak

memberikan informasi secara kuantitatif yang berupa angka-angka.

Hal ini sejalan dengan pendapat Lord Kelvin (1824 ± 1907), yang

mengatakan bahwa pengetahuan kita baru memuaskan bila kita

mampu menyatakan dengan angka. Untuk memperoleh informasi

kuantitatif memerlukan pengukuran. Pengukuran yang akurat

merupakan bagian terpenting dalam fisika. Akan tetapi, tidak ada

pengukuran yang tepat secara mutlak. Setiap pengukuran selalu

muncul ketidakpastian, yaitu perbedaan antara dua hasil

pengukuran. Ketidakpastian sering disebut dengan kesalahan

sebab menunjukan perbedaan antara nilai yang diukur dengan

nilai sebenarnya.

Page 11: Besaran Dan Satuan

5/12/2018 Besaran Dan Satuan - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/besaran-dan-satuan-55a35bc8f01bf 11/16

 

Sumber ketidakpastian

Seperti telah diuraikan di atas,hasil pengukuran selalu

mengandung ketidakpastian. Apakah penyebab ketidakpastian

pada hasil pengukuran. Pertama, karena pengukuran adalah

tindakan manusia dan seperti diketahui bahwa manusia adalah

tidak sempurna, sehingga hasil pengukurannya juga tidak

sempurna. Kedua, alat yang digunakan untuk pengukuran juga

buatan manusia sehingga tidak sempurna. Selain kedua factor ini,

ada banyak factor lan yang berpengaruh pada hasil pengukuran

yang tidak dapat diketahui semuanya. Akan tetapi, kita perlu

mengetahui sumber-sumber kesalahan dan berusaha untuk

menghilangkannya. Berikut ini adalah beberapa jenis

ketidakpastian beserta sumbernya yang biasa dijumpai.

a. Ketidakpastian bersistem

Ketidakpastian bersistem dapat disebut sebagai sumber 

kesalahan karena bersumber pada kesalahan alat ukur.

Ketidakpastian ini meliputi hal-hal berikut ini :

1) Kesalahan kalibrasi

Cara memberi skala nilai pada waktu pembuatan alat ukur 

yang tidak tepat sehingga setiap kali alat tersebut digunakan,

ketidakpastian selalu muncul pada hasil pengukuran. Conoth

kesalahan kalibrasi adalah skala nilai pada alat ukur yang

lebarnya tidak sama. Kesalahan ini dapat diketaui dengan

cara membandingkan alat tersebut dengan alat lain yang

standar. Alat standar, meskipun buatan manusia, dipandang

tidak mengandung kesalahan apapun.

2) Kesalahan titik nol

Titik nol skala alat ukur berimpit dengan titik nol jarum

penunjuk alat ukur. Misalnya, jarum penunjuk titik nol pada

neraca (timbangan) yang tidak berada pada posisi nol

Page 12: Besaran Dan Satuan

5/12/2018 Besaran Dan Satuan - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/besaran-dan-satuan-55a35bc8f01bf 12/16

 

padahal tidak digunakan untuk menimbang. Kesalahan ini

dapat dikoreksi dengan memutar tombol pengatur 

kedudukan jarum agar tepat pada posisi nol. Bika tidak, kita

harus mencatat kedudukan awal jarum penunjuk dan

memperlakukan kedudukan awla ini sebagai titik nol.

3) Kelelahan komponen alat

Kesalahan ini sering terjadi pada pegas. Pegas yang telah

lama dipakai biasanya lembek, sehingga mempengaruhi

hasil pengukuran. Kesalahan ini dapat diperbaiki dengan

cara mengkalibrasi ulang.

4) Gesekan

Keslaahan ini timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat

yang bergerak.

5) Paralaks

Kesalahan ini terjadi apabila pada saat membaca skala alat

ukur posisi mata tidak tegak lurus terhadap jarum penunjuk

6) Keadaan saat bekerja

Penggunaan alat pada kondisi yang berbeda dengan

keadaan alat pada saat dikalibrasi (mislanya pada suhu,

tekanan dan kelembapan yang berebda) juga dapat

menyebbakan terjadinya kesalahan

Ketidakpastian bersistem menyebabkan hasil pengukuran

menyimpang dari nilai yang sebenarnya. Biasanya,

penyimpangan akibat kersalahan bersistem ini mempunyai

kecenderungan tertentu sehingga memudahkan tindakan

untuk mengatasinya.

Page 13: Besaran Dan Satuan

5/12/2018 Besaran Dan Satuan - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/besaran-dan-satuan-55a35bc8f01bf 13/16

 

b. Ketidakpastian acak

Ketidakpastian ini bersumber pada keadaan atau gangguan

yang sifatnya acak, sehingga menghasilkan ketidakpsatian yang

bersifat acak pula. Berbeda dengan ketidakpastian bersistem,

ketidakpastian ini tidak mempunyai kecenderungan tertentu

sehingga sukar diatasi. Penyebab ketidakpastian acak ini antara

lain sebagai berikut :

1) Gerak brown molekul udara

Seperti diketahui, molekul udara selalu bergerak dan

gerakannya bersifat acak. Gerakan ini pada saat tertentu

mengalami fluktuasi, artinya gerakan molekul udara dalam

arah tertentu menjadi sangat besat atau sangat kecil. Hal ini

menyebabkan jarum penunjukan skala alat ukur yang sangat

halus, misalnya mikro galvanometer menjadi terganggu

akibat tumbukan antarmolekul udara.

2) Fluktuasi tegangan listrik

Tegangan PLN, baterai, atau aki selalu berfluktuasi, yaitu

selalu mengalami perubahan. Tentu saja, belum

mengganggu pembacaan besaran listrik.

3) Landasan yang bergetar 

  Alat yang sangat peka. Misalnya seismograf, dapat

terganggu akibat adanya landasan yang bergetar. Hal itu

akan mempengaruhi hasil pengukuran.

4) Bising

Padaalat-alat elektronika sering terjadi bising akibat fluktuas

tegagan pada komponen alat yang bersangkutan.

5) Radiasi latar 

Radiasi sinar kosmis dari angkasa luar dapat menyebabkan

gangguan pada alat pencacah (counter) karena akan

terhitung pada waktu kita mengukur dengan pencacah

elektronik)

Page 14: Besaran Dan Satuan

5/12/2018 Besaran Dan Satuan - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/besaran-dan-satuan-55a35bc8f01bf 14/16

 

 

c. Adanya nilai skala terkecil alat ukur 

Setiap alat ukur mempunyai skala terkecil dalam berbagai

ukuran. Mistar misalnya, ada yang mempunyai skala terkecil 1

mm. demikian pula jangka sorong yang dilengkapi skala

mnonius sehingga memungkinkan kita mampu membaca hingga

0,1 mm. meskipun demikian, karena keterbatasan penglihatan

pembacaan skala terkecil ini juga merupakan sumber 

kesalahan.

d. Keterbatasan pengamat

Sumber ketidakpsatian ini adalah keterbatasan pengamat

sendiri. Misalnya pengamat kurang terampil dalam

menggunakan alat, utamanya alat-alat canggih yang melibatkan

banyak komponen yang harus diatur.

Penulisan angka hasil pengukura

a. Pengukuran tunggal

  Apabila pengukuran besaran fisika hanya dilakukan satu kali,

ketidakpastian pengukurannya ditaksir (diperkirakan)

berdasarkan skala terkecil alat ukur yang digunakan yaitu kali

nilai skala terkecil alat ukur. Jadi, ketidakpastian x dari besaran

adalah

 x = nilai skala terkecil alat ukur 

Hasil pengukuran besaran x biasanya dituliskan sebagai berikut:

x = (xo + x) [satuan besaran yang diukur]

dengan

x = besaran yang diukur 

xo = nilai besaran yang diperoleh pada pengukuran tunggal

 x = ketidakpastian pad apengukuran tunggal

Page 15: Besaran Dan Satuan

5/12/2018 Besaran Dan Satuan - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/besaran-dan-satuan-55a35bc8f01bf 15/16

 

Ketidakpastian x disebut ketidakpastian mutlak yang biasanya

berkaitan dengan ketepatan pengukuran. Makin kecil x, makin

tepat pengukuran tersebut. Di samping ketidakpastian mutlak,

dikenal pula ketidakpastian relative yaitu x/x yang biasanya

dinyataan dengan prosentase. Makin kecil ketidapastian

relative, makin tinggi ketelitian pengukurannya.

Sebagai contoh sebuah batang tembaga diukur panjangnya

dengan mistar berskala mm. pengukuran dilakukan satu kali dan

menghasilkan nilai 76,65

cm. mistar berskala mm mempunyai skala terkecil 1 mm

sehingga c x 1mm = 0,5 mm = 0,05 cm. jadi, penulisan

panjang batang tembaga adalah

= (o + )

= 76,65 + 0,05) cm

Perhatikan bahwa dalam penulisan ini o dan keduanya

mempunyai jumlah angka yang sama dibelakang koma. Hasil ini

menunjukan bahwa pengukuran panjang batang tembaga

terletak diantara (76,65 ± 0,05 ) cm dan (76,65 + 0,05) cm atau76,60 ± 76,70 cm

b. Pengukuran berulang

  Apabila keadaan memungkinkan, besaran yang diukur 

beberapa kali akan dipeorleh informasi yang lebih baik tentang

nilai yang sebenarnya. Untuk pengukuran yang dilakukan lebih

dari satu kali, nilai besaran xo dapat diperoleh melalui harga

rata-rata dari seluruh hasil pengukuran :

 

 

Ketidakpastiannya dapat digukana deviasi standar, yaitu

 x =  

 

Page 16: Besaran Dan Satuan

5/12/2018 Besaran Dan Satuan - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/besaran-dan-satuan-55a35bc8f01bf 16/16

 

Perlu diingat!

Cara lain untuk menyatakan ketidakpastian suatu besaran

adalah dengan menyebut ketidakpastian relatifnya yaitu x100%

Banyaknya angka yang dapat dilaporkan dalam pengukuran

berulang dapat mengikuti aturan berikut :

- Ketidakpastian relatif sekitar 10% berhak atas 2 angka

- Ketidakpastian relatif sekitar 1% berhak atas 3 angka

- Ketidakpastian relatif sekitar 0,1% berhak atas 4 angka

Contoh :

Hasil pengukuran sebuah kelereng menghasilkan

4. Ketidakpastian pengukuran5.

B. Kegiatan Belajar 1

C.

IV. a