pengukuran dasar3 final

Laporan Praktikum Fisika Dasar Jurusan Teknik Sipil 2008 Kelompok R13 BAB 2

BAB II

PENGUKURAN DASAR

2.1 Maksud dan Tujuan

Maksud dari praktikum Pengukuran Dasar adalah sebagai berikut :

1. Pengukuran adalah membandingkan suatu besaran dengan satuan

2. Mengukur adalah membandingkan sesuatu benda yang sejenis

yang ditetapkan sebagai satuan.

Tujuan dari praktikum Pengukuran Dasar adalah sebagai berikut :

1. Dapat melakukan pengukuran terhadap besaran dasar : panjang,

massa, waktu

2. Dapat melakukan pengukuran terhadap besaran turunan : luas,

volume, massa jenis

3. Mempelajari penggunaan alat-alat ukur dasar

4. Menuliskan dengan benar bilangan berarti hasil pengukuran atau

perhitungan

5. Menghitung besaran lain berdasarkan yang terukur langsung

2.2 Dasar Teori

Setiap pengukuran beban fisis selalu dipengaruhi oleh batas ketelitian

dan kesalahan pengukuran. Hal ini terjadi karena keterbatasan

manusia dalam pembuatan alat maupun keterbatasan dalam

kemampuan membaca dan cara membacanya. Karena itu, setiap kali

pengukuran harus dilaporkan secara benar dan memperhatikan

ketelitian pengukuran tersebut. Untuk itu, pemakaian alat itu perlu

memperhatikan hal – hal sebagai berikut :

1. Titik nol alat, yaitu angka yang ditunjukkan alat sebelum digunakan

2. Nilai skala terkecil, yaitu skala terkecil yang digunakan alat

3. Batas ukur alat, yaitu batas maksimum yang dapat diukur alat

tersebut

4

Laporan Praktikum Fisika Dasar 5Jurusan Teknik Sipil 2008 Kelompok R13 BAB 2

4. Cara pemakaian alat

Sebuah benda dengan bentuk sembarang, apabila volume ( V ) dan

benda (m) diketahui maka massa jenis dinyatakan dengan yang

mana perumusan massa jenisnya adalah :

Cara pelaporan yang baik yaitu dituliskan sebagai :

X = besaran yang dicari

= nilai besaran “sebenarnya”

= simpangan 1

Besaran dan ini tergantung pada cara didapatnya besaran X

yang kan dibahas di belakang.

2.2.1 Penggunaan Alat

a. Jangka sorong

Mempunyai dua rahang dan satu penduga. Rahang dalam

digunakan untuk mengukur diameter bagian dalam. Rahang

luar digunakan untuk mengukur diameter bagian luar,

sedangkan penduga digunakan untuk mengukur

kedalaman. Roda penggerak digunakan untuk menggeser-

geser rahang agar mendapatkan hasil pengukuran yang

tepat. Pengunci rahang digunakan untuk mengunci setelah

besaran yang diukur dapat terukur supaya tidak bergeser-

geser.

b. Mikrometer Sekrup

Hanya dapat digunakan untuk mengukur bagian luar saja.

Cara menggunakannya adalah putarkan roda bagian

pemutar kasar, jika sudah mendekat, putarkan bagian

pemutar halus. Jika sudah pas, ditandai dengan bunyi “klik”,


kunci dengan menggunakan pengait. Skala besarnya

adalah bagian horizontal, sedangkan skala penghalusnya

bagian vertikal terdiri dari 50 skala, sedangkan satu putaran

bagian vertikal akan mengubah skala horizontal sebesar 0,5

mm.

c. Neraca

Neraca menggunakan prinsip keseimbangan karena bidang

kerjanya harus mendatar. Ketelitiannya adalah 0,1 gram.

Cara pengukuran massa benda dengan neraca adalah:

1. Letakkan benda pada cawan penimbang.

2. Geser beban-beban yang ada pada lengan-lengannya

hingga terjadi keseimbangan terhadap angka nol pada

ujung paling kanan

3. Baca berapa gram massa benda tersebut

2.2.2 Ketidakpastian Pada Hasil Percobaan

Pada pengukuran, tidak ada yang tepat secara mutlak. Setiap

pengukuran selalu muncul ketidakpastian, yaitu perbedaan

antara dua hasil pengukuran. Ketidakpastian juga sering disebut

kesalahan. Ketidakpastian bisa disebabkan tindakan manusia

yang tidak sempurna ataupun alat yang digunakan merupakan

buatan manusia juga. Berikut beberapa sumber

ketidakpastian,antara lain:

Ketidakpastian bersistem (dari alat ukur)

1. Kesalahan kalibrasi (skala nilai alat ukur tidak tepat).

2. Kesalaan titik nol (titik nol alat ukur tidak berimpit dengan

jarum penunjuk angka nol).

3. Kelelahan komponen alat (biasanya terjadi pada pegas

yang telah lama dipakai).

4. Gesekan (akibat gesekan pada bagian alat yang bergerak).


5. Paralaks (pada saat pembacaan alat ukur, posisi mata tidak

tegak lurus jarum penunjuk).

6. Ketidakpastian acak (berupa gangguan, misalnya:getaran)

7. Adanya nilai skala terkecil alat ukur (kesulitan pembacaan)

8. Keterbatasan pengamat

2.2.3 Pelaporan Hasil Pengukuran

a. Pengukuran Tunggal

Apabila pengukuran hanya dilakukan satu kali,

ketidakpastian pengukuran diperkirakan berdasarkan skala

terkecil alat ukur yang digunakan, yaitu:

∆X = ½ nilai skala terkecil alat ukur

Hasil pengukuran biasany ditulis:

X = (Xo ± ∆X) [satuan besaran yang diukur]

Keterangan:

X = besaran yang diukur

Xo = nilai besaran yang diperoleh pada pengukuran

tunggal

∆X = ketidakpastian pada pengukuran tunggal(ketidakpastian

mutlak)

Ketidakpastian ini disebut ketidakpastian mutlak dan

berkaitan dengan ketepatan pengukuran. Makin kecil ∆X,

makin tepat pengukuran tersebut. Selain itu, terdapat juga

ketidakpastian relatif (∆X/X) yang dinyatakan dalam

prosentase. Semakin kecil ketidakpastian relatif, maka makin

tinggi tingkat ketelitiannya.

b. Pengukuran Berulang

Apabila pengukuran dilakukan beberapa kali, akan diperoleh

informasi yang lebih baik tentang nilai yang sebenarnya.

Untuk pengukuran berulang, Xo di peroleh melalui harga

rata-rata ( ) dari seluruh hasil pengukuran:


Xo= =ΣXi/N = (X1+X2+X3+…+Xn)/N

Sedang ketidakpastian menggunakan:

2.2.4 Angka Berarti yang Dilaporkan

Jika:

Ketidakpastian relatif 10%, maka 2 angka berarti.

Ketidakpastian relatif 1%, maka 3 angka berarti.

Ketidakpastian relatif 0,1%, maka 4 angka berarti.

2.3 Alat dan Bahan

2.3.1 Alat-alat :

a. Mikrometer sekrup

b. Jangka Sorong

c. Neraca / Timbangan

2.3.2 Bahan:

a. Bola Pejal

b. Silinder

c. Annular silinder

2.4 Gambar Alat dan Bahan

Bola pejal silinder annular silinder

Gambar. 2.1 Bahan


Gambar. 2.2 Jangka sorong

Gambar. 2.3 Micrometer Sekrup


Gambar. 2.4 Neraca Ohauss

2.5 Prosedur Percobaan

Adapun prosedur percobaan adalah sebagai berikut :

1. Siapkan alat-alat yang telah disediakan diatas meja

2. Siapkan bahan-bahan yang juga telah disediakan

3. Ukur dimensi benda-benda yang telah disediakan tadi

menggunakan jangka sorong, mikrometer sekrup dan neraca

4. Catat hasil pengukuran dimensi yang menggunakan alat-alat

tesebut

5. Analisis data yang telah diperoleh

6. Tarik kesimpulan dari data-data yang telah diperoleh tadi

2.6 Alur Kerja

Menyiapkan peralatan

Menyiapkan bahan-bahan

Mengukur dimensi benda

Mencatat hasil pengukuran

Mulai


Diagram 2.1 Alur Kerja

2.7 Data Pengukuran

Tabel 2.1 Data Percobaan Pengukuran Dasar

Pengukuran

Bola

PejalSilinder Annular Silinder

Diameter

(D=mm)

Diameter

(D=cm)

Panjang

(L=cm)

Diameter1

(D1=cm)

Diameter2

(D2=cm)

Panjang

(L=cm)

I 14,225 1,545 4,375 1,59 1 4,4

II 14,34 1,5425 4,34 1,595 1 4,4

III 14,34 1,545 4,3425 1,5875 1 4,3975

IV 14,31 1,545 4,34 1,59 1 4,4

V 14,32 1,5425 4,34 1,59 1 4,4

Rata – rata 14,30 1,544 4,3475 1,591 1 4,3995

2.7 Analisis Data

Tabel 2.2 Pengukuran batang I (bola pejal)

Pengukuran I II III IV V Rata-rata

D ( mm ) 14,225 14,34 14,34 14,31 14,32 14,30

1506,382 1543,213 1543,213 1533,548 1536,765 1532,624

26,242 10,589 10,589 0,924 4,14 10,497

Menganalisis data

Menarik kesimpulan

Selesai


M (gr) 11,3 11,25 11,3 11,25 11,3 11,28

0,02 0,03 0,02 0,3 0,02 0,024

4x10-4 9x10-4 4x10-4 9x10-4 4x10-4 6x10-4

7.5 7.3 7.34 7.35 7.34 7.37

0,13 0,07 0,03 0,02 0,03 0,056

Tabel 2.3 Pengukuran batang II (silinder)


L (cm) 4,375 4,34 4,3425 4,34 4,34 4,3475

D ( cm ) 1,545 1,5425 1,545 1,545 1,5425 1,544

8,198 8,106 8,137 8,132 8,106 8,136

0,062 0,03 0,001 0,004 0,03 0,025

M (gr) 71,8 71,7 71,7 71,8 71,8 71,76

0,04 0,06 0,06 0,04 0,04 0,048

16x10-4 36x10-4 36x10-4 16x10-4 16x10-4 24x10-4

8,758 8,845 8,812 8,829 8,858 8,82

0,062 0,025 0,008 0,009 0,038 0,0284

Tabel 2.4 Pengukuran batang III (annular silinder)


L (cm) 4,4 4,4 4,3975 4,4 4,4 4,3995

D1(cm)luar 1,59 1,595 1,5875 1,59 1,59 1,591

D2(cm)dalam 1 1 1 1 1 1

(cm3) 5,278 5,33 5,248 5,278 5,278 5,282


0,004 0,048 0,034 0,004 0,004 0,0188

M (gr) 56,2 56,2 56,2 56,1 56,15 56,17

10,65 10,54 10,508 10,63 10,64 10,59

0,06 0,05 0,082 0,04 0,05 0,056

0,03 0,03 0,03 0,07 0,02 0,036

9 x10-4 9 x10-4 9 x10-4 49 x10-4 4 x10-4 16 x10-4

2.7.1 Volume Analisis

Tabel 1.5 Penghitungan volume secara analitis untuk setiap

batang

Penghitungan Bola Pejal Silinder Annular Silinder

1532,624 8136 5282

15,255 37,62 29,6

1547,879 8167,62 5311,6

Ralat relatif

0,99% 0,46% 0,56%

Ketelitian : ( 100-a)% 99,01% 99,54% 99,44%

2.7.2 Rapat Massa

Tabel 1.6 Perhitungan rapat massa untuk setiap batang

Penghitungan Bola pejal Silinder Anular Silinder

7,37 8,82 10,59

0,08 0,04 0,065


7,45 8,86 10,655

Ralat relatif

x 100% = a%1,074% 0,45% 0,61%

Ketelitian : (100-a)% 98,926% 99,55% 99,39%

2.7.3 Massa

Tabel 1.7 Perhitungan massa untuk tiap batang

Penghitungan Bola pejal Silinder Anular Silinder

11,28 71,76 56,17

0,03 0,05 0,04

11,31 71,81 56,21

Ralat relative

0,27% 0,08 0,07

Ketelitian : (100-a)% 99,73% 99,92% 99,93%

Keterangan :

D = diameter (cm)

V = volume (

m = massa (gr)

= massa jenis

L = tinggi (cm)

= diameter luar (mm)

= diameter dalam (mm)

n = banyaknya percobaan


2.8 Pembahasan

2.8.1 Hasil Analisis Data

1. Perhitungan volume secara analisis

a. Bola Pejal

Rumus volume Bola Pejal :

Ketidakpastian Mutlak

Ketidakpastian relatif / ralat relatif :

= 0,99%

Ketelitian = (100-a)%

= (100-0,99)% = 99.01%


b. Silinder

Rumus volume silinder :

= 8,136 cm3

= 8136 mm3

Ketidakpastian mutlak

Ketidakpastian relatif :


=(100-0,46)% = 99,54%

c. Anular silinder

Rumus volume anular silinder :


Ketidakpastian mutlak:


= 0,56%


=(100 – 0,56)%= 99,44%

1. Perhitungan massa jenis secara analisis

a. Bola pejal

Rumus massa jenis Bola pejal:


Ketidakpastian Mutlak

Ketidakpastian relatif / ralat relatif :


= (100-1,074)% = 98,926%

b. Silinder

Rumus massa jenis silinder =

= 8,82




0,45%


= (100-0,45%) = 99,55%

c. Anular silinder

Rumus massa jenis anular silinder =

= 10,59





= (100 – 0,61 )% = 99,39%

2. Perhitungan massa secara analisis :

a. Bola pejal

Rumus massa Bola pejal :



Ketidakpastian relative:


= (100 – 0,27 )% = 99,73%

b. Silinder

Rumus massa silinder :

71,76 gr




= (100 – 0,08 )% = 99,92%

c. Annular silinder

Rumus massa annular silinder:





= (100 – 0,07 )% = 99,93%

2.8.1 Grafik massa sebagai fungsi volume benda

2.9 Kesimpulan

Adapun kesimpulan dari praktikum Pengukuran Dasar adalah sebagai

berikut:

1. Untuk setiap alat ukur mempunyai ketelitian yang berbeda atau

tidak sama


2. Hasil pengukuran berbeda walaupun menggunakan alat yang sama

dan dalam keadaan yang serupa. Ini berarti hasil pengukuran tak

seluruhnya terjamin ketepatannya

3. Pengukuran terhadap besaran panjang, massa, dapat dilakukan

secara langsung dengan menggunakan jangka sorong, mistar,

mikrometer sekrup dan neraca

4. Pengukuran terhadap besaran turunan (luas, volume, massa jenis )

tidak dapat dilakukan secara langsung sebelum mengetahui

besaran dasarnya

5. Untuk menghitung massa jenis suatu bahan menggunakan rumus:

6. Dari hasil percobaan didapat data :

NO Bentuk Benda

1 Bola pejal 1547,879 11,31 7,45

2 Silinder 8167,62 71,81 8,86

3 Annular Silinder 5311,6 56,21 10,655

2.10 Aplikasi dalam Bidang Teknik Sipil

Adapun kesimpulan dari praktikum Pengukuran Dasar adalah sebagai

berikut :

1. Kegunaan dari Jangka sorong


mengukur diameter silinder pejal dan tinggi anular silinder

mengukur tinggi silinder pejal dan tinggi anular silinder

2. Kegunaan dari Mikrometer sekrup

mengukur diameter kelereng

3. Kegunaan dari Neraca

menimbang semua bahan

pengukuran dasar3 final

Documents