Besaran Dan Pengukuran (Lengkap)

+ + Fisikamerupakancabangilmupengetahuanyang mempelajarigejala-gejalaalam.Gejalaalamdan interaksiyangbisadiungkapkanbiasanyadapatpula dirumuskan dalam besaran-besaran Fisika. Diantarabesaran-besaranFisikatersebutterdapat besaran-besaranyangdapatdiukur.Olehkarenaitu, pengukuranmerupakansatubagianpentingdalam Fisika. DalamFisikaterapan,Pengukuranmemegangperanan penting. Misalnya dalam Pesawat Terbang.+ Padakokpitpesawat,terdapatalatukurketinggian pesawat(altimeter),alatukurtekananudara (barometer), alat ukur kecepatan angin(anemometer), AlatukurinidiperlukanolehseorangPilotdanawak pesawat,untukmengukurdanmengendalikan pesawat, sehingga dapat melayang di udara. Untuk lebih jelas dan rinci, dapat dipelajari padaMateri berikut + Standar Kompetensi/Competency Standards Menerapkan konsep besaran fisika dan pengukurannya Pengukuran Angka Penting Pengolahan dan Penyajian Data Besaran dan Satuan Dimensi Besaran Vektor + Kompetensi Dasar (Basic Competence) Mengukur besaran fisika (massa, panjang, dan waktu) Indikator (Indicators) Siswa dapat : (Student should be able to) 1.Menggunakanalatukurbesaranpanjang,massa,danwaktu dengan beberapa jenis alat ukur. 2.Mengukurbesaranpanjang,massa,danwaktudenganmempertimbangkan aspek pengukuran Pengukuran Angka Penting Pengolahan dan Penyajian Data Besaran dan Satuan Dimensi Besaran Vektor + Pengukuran Angka Penting Pengolahan dan Penyajian Data Besaran dan Satuan Dimensi Besaran Vektor Kompetensi Dasar (Basic Competence) Mengukur besaran fisika (massa, panjang, dan waktu) Indikator (Indicators) Siswa dapat : (Student should be able to) 1.Mendefinisikan angka penting dan menerapkannya + Pengukuran Angka Penting Pengolahan dan Penyajian Data Besaran dan Satuan Dimensi Besaran Vektor Kompetensi Dasar (Basic Competence) Mengukur besaran fisika (massa, panjang, dan waktu) Indikator (Indicators) Siswa dapat : (Student should be able to) 1.Mengolahdatahasilpengukuransesuaidenganprinsip aturan angka penting dan kesalahan relative + Pengukuran Angka Penting Pengolahan dan Penyajian Data Besaran dan Satuan Dimensi Besaran Vektor Kompetensi Dasar (Basic Competence) Mengukur besaran fisika (massa, panjang, dan waktu) Indikator (Indicators) Siswa dapat : (Student should be able to) 1.Membandingkanbesaranpokokdanbesaranturunan sertadapatmemberikancontohnyadalamkehidupan sehari-hari 2.Menerapkansatuanbesaranpokokdalamsistem internasional + Pengukuran Angka Penting Pengolahan dan Penyajian Data Besaran dan Satuan Dimensi Besaran Vektor Kompetensi Dasar (Basic Competence) Mengukur besaran fisika (massa, panjang, dan waktu) Indikator (Indicators) Siswa dapat : (Student should be able to) 1. Menentukan dimensi suatu besaran pokok. 2.Menerapkananalisisdimensionaldalampemecahan masalah + Pengukuran Angka Penting Pengolahan dan Penyajian Data Besaran dan Satuan Dimensi Besaran Vektor Kompetensi Dasar (Basic Competence) Mengukur besaran fisika (massa, panjang, dan waktu) Indikator (Indicators) Siswa dapat : (Student should be able to) 1. Menjumlahkan dua vektor atau lebih dengan metode jajargenjang dan poligon. 2.Menjumlahkanduavektorsegarisataumembentuk sudut secara grafis dan menggunakan rumus cosinus. 3.Menguraikan sebuah vektor dalam bidang datar menjadi dua vektor komponen yang saling tegak lurus. 4.Menjumlahkanduavektorataulebihdengancara analisis + 1.MemilihAlat Ukurdan Menentukan Ketelitiannya 1.Mistar/Penggaris Dari beberapa jenis mistar yang sering digunakan antaralain:Stikmeter,memilikipanjang1meterdanmemiliki skala desimeter, sentimeter dan milimeter. A.Pengukurana.Alat Ukur Panjang Skala terkecil = 1 mm, maka ketelitian pengggaris = (1/2 x skala terkecil ) =0,5 mm + Bagian-bagian jangka sorong: mengukur dimensi dalam dari suatu benda,mengukur dimensiluar suatu benda,23 5 2,1cm 0,05cm Jadi: X=2,15 cm Ketelitian Jangka Sorong adalah 0,1 mm; yaitu 1 mm pada skala utama, dibagi 10 skala oleh skala nonius 2.Jangka Sorong + Selubung Ulir Skala Utama Skala Nonius Skala terkecil = 0,5 mm dan dibagi 50 skala oleh skala nonius yang terdapat pada selubung luar (teromol putar) sehinga,tingkat ketelitian alatadalah : 0,01 mm Bagian-bagian Mikrometer Sekrup 3.Mikrometer Sekrup + 1.Neraca Pegas b.Alat Ukur Massa 2.Neraca Elektronik 3.Neraca Dua Lengan 4.Neraca Ohauss + 1.Jam Dinding c.Alat Ukur Waktu 2.Jam Matahari 3.Stop Watch 4.Jam Pasir + 2.Jenis Pengukuran dan Cara Melakukannya 1.Pengukuran dengan Mistar/Penggaris a.Pengukuran Tunggal Ukurpanjangkertasdisamping,perhatikanujungsalahsatukertasharus tepat berada pada angka nol. Dari hasli pengukuran didapatkan hasil 5,6 cm. Mistarmempunyaitingkatketelitiansetengahdariskalaterkecil,yaitux1 mm = 0,5 mm = 0,05 cm. Sehingga dari hasil pengukuran dapat ditulis: ( 5,60 cm 0,05 ) cmArtipenulisanhasilpengukurantersebutadalahpanjangkertas(5,60 0,05) cm sampai (5,60 + 0,05) cm. Secara matematis panjang kertas dapat dituliskanantara5,55xo5,65cm,denganxoadalahpanjangkertas yang sebenarnya + 2.Pengukuran dengan Jangka Sorong Ukur tebal kotak (sesuaikan dengan alat yang ada disekitar meja belajarmu). Jangkasorongmempunyaiskalaterkecil0,01cm,tingkatketelitiannyax 0,01cm=0,005cm.Hasilpengukurandapatditulis:(hasilpembacaan skala alat ukur 0,005 ) cm. Jikatebalkotakadalah2,440cm,hasilpengukurandapatditulis: (2,440 0,005) cm. Berarti hasil pengukuran tebal kotak berada diantara 2,435 do 2,445 cm + 3.Pengukuran dengan Mikrometer Sekrup Ukurtebalkertascoverbukutulismu.Catathasilpembacaanskala alat ukur. Mikrometer sekrup mempunyai tingkat ketelitian x 0,01 mm = 0,005 mm. Hasil pengukuran dapat ditulis : (hasil pembacaan skala alat ukur 0,005 ) mm. Jika ketebalan cover buku tulis 2,980 mm, maka dapat ditulis : (2,980 0,005)mm.Berartihasilpengukuranyangsebenarnyaadalah: 2,975 do 2,985 mm. + Simulasi Pengukuran Sumber : www.fisikaasyik.com + Simulasi Pengukuran Sumber : www.fisikaasyik.com + b.Pengukuran Berulang Dalam melakukan kegiatan pengukuran, untuk mendapatkan hasil yang lebih baikataumendekatihargayangsebenarnya,perludilakukanpengukuran berulang. Misalnya kita melakukan pengukuran sebanyak n kali pada keadaan yangsama,denganhasilpengukuranx1,x2,x3,x4,..xn.Darihasiltersebut dapat ditentukan rata-rata hasil pengukuran sebagai berikut : nxinxn x x x xx=+ + + + +=..... 4 3 2 1Jikadidalampengukurantunggal,nilaiketidakpastiansebesarsetengah skalaterkecil.Dalampengukuranberulang,nilaiketidakpastiandidapatkan dari simpangan baku (sx) ) 1 () (2= nx xiSx) 1 () (2 2= n nxi xi nSxsx x x =) 1 () (2 = nx xinxix Laporan hasil pengukuran menjadi : + a. Ketepatan (Presisi) Kemampuanprosespengukuranuntukmendapatkanhasilyangsama, khususnyapadapengukuranyangdilakukansecaraberulang-ulangdengan cara yang sama. Presisi berkaitan dengan pembagian skala terkecil pada sebuah alat ukur Alat ukur yang presisi berkaitan dengan penunjukan yang konsistenSkala mm (lebih Presisi) Skala cm 3.Aspek Pengukuran + Kesesuaian antara hasil pengukuran dan nilai yang sebenarnya Akurasi parameter penting dalam pengukuran. Misalkan termometer yang akurat Menunjukkannilaiyangsama/dekatdengannilaiyang sebenarnya Sensitifdanberesponterhadapperubahankecilpada temperatur b. Akurasi (Ketelitian) + Akurasi(Ketelitian) VS Ketepatan (Presisi) 0 Nilai sebenarnya 0 0 Presisi namun tidak Akurat Akurat namun tidak Presisi Akurat dan Presisi + Belum ada yang diukur, tapi kok angkanya tidak nol ??? c. Kalibrasi Kalibrasi/Peneraan: mencocokkan harga-harga yang tercantum pada skala alat ukur dengan harga-harga standar (atau yang dianggap benar) + Kemampuan alat ukur untuk mendapatkan suatu perbedaan yang relatif kecil dari harga hasil pengukuran AYAAYB> AYA AYB A B AYx X (harga yang diukur) Y (pembacaan skala) AlatukurAlebihpekadarialatukurBdalam mengukur perbedaan suhu yang relatif kecil AlatukurAdapatmenunjukkan perbedaansuhuyanglebihjelas dibandingkan dengan alat ukur B d. Kepekaan (Sensitivitas) + Kesalahan Paralaks Kesalahan pembacaan alat ukur karena posisi mata yang tidak tepat. 3.Kesalahan Pengukuran + Sebutkankesalahanyangdilakukanolehoranginiketikamengukur panjang kayu yang dipegangnya. + 1.Aturan Penulisan Angka Penting B.Angka PentingAngkaPenting:Semuaangkayangdiperolehdarihasilpengukurandengan menggunakanalatukur.AngkaPentingterdiriatasangka-angkapasti(eksak)dan angka-angka terakhir yang ditaksir ( Angka taksiran ). Hasilpengukurandalamfisikatidakpernaheksak,selaluterjadikesalahanpada waktu mengukurnya. Kesalahan ini dapat diperkecil dengan menggunakan alat ukur yang lebih teliti. a. Semua angka yang bukan nol adalah angka penting. Contoh : 14,256 ( 5 angka penting ). b. Semua angka nol yang terletak di antara angka-angka bukan nol adalah angka penting.Contoh : 7000,2003 ( 8 angka penting ). c. Semua angka nol yang terletak di belakang angka bukan nol yang terakhir, tetapi terletak di depan tanda desimal adalah angka penting. Contoh : 70000,12 ( 7 angka penting).+ d. Angka nol yang terletak di belakang angka bukan nol yang terakhir dan di belakang tanda desimal adalah angka penting.Contoh : 23,50000 ( 7 angka penting ). e. Angkanolyangterletakdibelakangangkabukannolyangterakhirdantidak dengan tanda desimal adalah angka tidak penting. Contoh : 3500000 ( 2 angka penting ). f. Angkanolyangterletakdidepanangkabukannolyangpertamaadalahangkatidak penting. Contoh : 0,0000352 ( 3 angka penting ).g. Penulisanangkapentingdengannotasigarisbawah,berakhirpadaangkayang diberi garis bawah, dan angka selanjutnya bukan angka penting. Contoh : 12000(3 angka penting),.10000000(6 angka penting) + 2.Operasi-operasidalam Angka Penting a. PenjumlahandanPengurangan Angka Penting Hasil operasi penjumlahan dan pengurangan dengan angka-angka penting hanya boleh terdapat SATU ANGKA TAKSIRAN saja. Contoh : 2,34angka 4 taksiran(3 angka penting) 0,345+angka 5 taksiran(3 angka penting) 2,685angka 8 dan 5 ( dua angka terakhir ) taksiran. maka ditulis : 2,69( 3 angka penting) ( Untuk hasil penjumlahan/pengurangan, perhatikan angka dibelakang koma yang paling sedikit). 13,46angka 6 taksiran(4 angka penting) 2,2347 -angka 7 taksiran( 5 angka penting) 11,2253 angka 2, 5 dan 3 ( tiga angka terakhir ) taksiranmaka ditulis : 11,23(4 angka penting) + b. Perkalian dan Pembagian Angka Penting Angkapentingpadahasilperkaliandanpembagian,samabanyaknyadengan angka penting yang paling sedikit. Contoh : 8,141 ( 4 angka penting ) 0,22x( 2 angka penting ) 1,79102Penulisannya : 1,79102 ditulis 1,8 ( 2 angka penting ) 1,432 ( 4 angka penting ) 2,68: ( 3 angka penting ) 0,53432 Penulisannya : 0,53432 di tulis 0,534 ( 3 angka penting ) Untuk angka 5 atau lebih dibulatkan ke atas, sedangkan angka kurang dari 5 dihilangkan. + c. Operasi Pemangkatan dan Penarikan Akar 1. \2 = 1,4142Bilangan \2 mempunyaisatu angka penting, maka penulisan hasil \2 = 1 (sesuaidengan aaturan pembulatan)2. (12,5)2=156,25Memilikitigaangkapenting,sehingga156,25dituliskan menjadi 156 (sesuai aturan pembulatan) 3. \144=12Bilangan\144memilikitigaangkapenting.Penulisanhasil\144 = 12,0+ Untukmempermudahpenulisanbilangan-bilanganyangbesardankecildigunakan Notasi Ilmiah atau Cara Baku. p,... .10 n dimana : p,... ( angka-angka penting ) 10n disebut orde n bilangan bulat positif atau negatif contoh : - Massa bumi=5,98 . 10 24 - Massa elektron=9,11 . 10 -31 - 0,00000435=4,35 . 10 -6 - 345000000 =3,45 . 10 8 NOTASI ILMIAH = BENTUK BAKU + C.Pengolahan dan Penyajian Data Seorang siswa melakukan pengukuran, didapatkan data sebagai berikut : Massa (gram)71,272,370,872,473,0 Volume (ml)23,424,825,125,425,6 Tuliskan data-datadi atas kedalam tabel pengolahan data,Tentukan massa jenis rata-rata Tentukan tingkat kesalahan dalam pengukuran Catatan : (pengolahan data harus sesuai dengan aturan angka penting) + Nomassavolumem/v = 171,223,43,040,150,0225 272,324,82,920,030,0009 370,825,12,82-0,070,0049 472,425,42,85-0,040,0016 573,025,62,85-0,040,0016 14,480,0315 Tabel pengolahan data: 896 , 2548 , 14= = 0887 , 040315 , 01) (2= == nSx Hasil pengukuran (o) = 2,896 0,0887 2 ) ( + D.Besaran dan Satuan Besaran Pokok: Besaran yang tidak diturunkan dari besaran yang lain Besaran Turunan : Besaran yang diturunkan dari satu atau beberapa besaran pokok SatuanBaku:SatuanyangtelahdiakuisecaraInternasional.Misalnya meter, kilogram, dan sekon SatuantidakBaku:SatuanyangtidakdiakuisecaraInternasional,misalnya didaerah-daerah di Indonesia (depa, jengkal, hasta, dll), di Inggris Inci, feet (kaki) BESARANDASARSATUANSINamaLambangRumus Dimensi 1. PanjangMetermL 2. MassaKilogramkg M 3. Waktu SekonsT 4. Arus listrikAmpereAI 5.Suhu termodinamikaKelvinKu 6.Jumlah zatMolmN 7. Intensitas cahayaKandelacdJ BESARANTAMBAHANSATUANSI 8. Sudut datarradianrad9. Sudut ruang steradiansrBesaran Pokok + BESARANTURUNANSATUANSI1. EnergiJouleJ 2. GayaNewtonN 3. DayaWattW 4. TekananPascalPa 5. FrekwensiHertzHz 6. Beda PotensialVoltV 7. Muatan listrikCoulombC 8. Fluks magnitWeberWb 9. Tahanan listrikFaradF 10. Induksi magnetikTeslaT 11. InduktansiHenry Hb 12. Fluks cahayaLumenLm 13. Kuat penerangan LuxLx AWALANSIMBOLFAKTOR KiloK10 3 MegaM10 6 GigaG10 9 TeraT10 12 Millim10 -3 Mikro10 -6 Nanon10 -9 Pikop10 -12 Femcof10 -15 Atoa10 -18 Besaran TurunanAwalan Yang Digunakan Dalam S.I. + E.Dimensi Dimensi suatu besaran menunjukkan cara suatu besaran itu tersusun dari besaran-besaran pokoknya. BESARANDASAR SATUANSINamaLambangRumus Dimensi 1. PanjangMetermL 2. MassaKilogramkg M 3. Waktu SekonsT 4. Arus listrikAmpereAI 5.Suhu termodinamikaKelvinKu 6.Jumlah zatMolmN 7. Intensitas cahayaKandelacdJ BESARANTAMBAHANSATUANSI 8. Sudut datarradianrad9. Sudut ruang steradiansr+ Dimensi Primer yaitu : M : untuk satuaan massa. L: untuk satuan panjang. T: untuk satuan waktu. Dimensi Sekunder adalah dimensi dari semua besaran yang dinyatakan dalam massa, panjang dan waktu. contoh :- Dimensi gaya : M L T-2 - Dimensi percepatan : L T-2 Contoh : P = F . v daya = gaya x kecepatan. M L2 T-3 = ( M L T-2 ) ( L T-1 ) M L2 T-3 = M L2 T-3 F = m . a gaya= massa x percepatan M L T-2 = ( M ) ( L T-2 ) M L T-2 = M L T-2 + Kegunaan Dimensi 1. Untuk mengungkapkan kesetaraan beberapa besaran fisika yang sepintas tampak berbeda. 2. Untuk menentukan satuan besaran turunan 3. Untuk menguji kebenaran suatu rumusan fisika Contoh : 221mv Ek = mgh Ep =s F W . =

1 ==LT vM m2 22 1] [==T ML EkLT M Ek2 22====T ML EpLT gL hM m2 22===T ML WL sMLT FDarianalisisdimensidiatas,makaenergikinetik,energipotensial,danusaha merupakan besaran yang memiliki kesetaraan + F.Besaran Vektor Di samping besaran-besaran pokok yang telah kita pelajari yaitu massa, waktu, suhu, panjang,intensitascahaya,kuatarus,danjumlahzat,masihadasatuhallagidalam ilmu fisika yang perlu kita ketahui yaitu : sifat yang menyangkut arah. Olehkarenaitubesaran-besarantersebutmasihdapatdibagidalamduagolongan yaitu : besaran Skalar dan besaran Vektor. Besaran Skalar : adalah besaran yang hanya ditentukan oleh besarnya atau nilainya saja.Contoh : panjang, massa, waktu, kelajuan, dan sebagainya. Besaran Vektor : adalah Besaran yang selain ditentukan oleh besarnya atau nilainya, juga ditentukan oleh arahnya.Contoh : kecepatan, percepatan, gaya dan sebagainya. Notasi VektorSecaragrafisvektordapatdilukiskansebagaisebuahanakpanah.Panjanganak panahmenunjukkannilaiataubesarvektordananakpanahmenunjukkanarah vektor. + Vektor F di tulis :Fatau FBesar vektorF ditulis // atau FFContoh : F = / / = 10 satuanF/1.A = B, jika kedua vektor tersebut mempunyai panjang dan arah yang sama 2. adalah vektor yang panjangnya sama dengan panjang A tetapi arahnya berlawanan dengan arahAA3. k adalah vektor yang panjangnya k kali panjang dengan arah yang sama dengan AAAjika k positif.Dan berlawanan denganAjika k negatif. 1. Notasi VektorSecara grafis vektor dapat dilukiskan sebagai sebuah anak panah. Panjang anak panah menunjukkan nilai atau besar vektor dan anak panah menunjukkan arah vektor. + 2. Penjumlahan dan Pengurangan Vektora. Penjumlahan Vektor 1). Metode Jajargenjang 2). Metode Segitiga 3). Metode Poligon + b. Pengurangan Vektor c. Menetukan Resultan Vektor dan Arah Resultan Vektor Untuk Selisih dilakukan penjumlahan dengan lawannya (invers jumlah). A B A B = + ( )R/ / / / / / / / cos A B A B + +2 22 o1 2sin/ /sin/ /sin/ /o o o = =B A R // = Arahnya: + d. Penguraian Vektor / / / / cos v vX= oo sin / / / / v vY=/ / / / / / v v vX Y= +2 2e. Vektor Analisis Vektorov x = v cos ov y = v sin o v1 v2 v3 o1 o2 o3 v1 x = v cos o1 v2 x = v cos o2 v3 x = v cos o3 v1 y = v sin o1 v2 y = v sin o2 v3 y = v sin o3

v x = ................v y = ................ ( ) ( ) + v vX Y2 2v Resultan / / = vvYXArah resultan : tg u = + Nama NIP Pangkat/Gol Tempat/Tgl.Lahir Jenis Kelamin Alamat Rumah Telp. HP Pekerjaan Alamat Kantor Telp/Fax. Kantor E-mailBlogg : Burhani, S.Pd : 19751009 200012 1 001 :Penata Tk.I/III D : Kerinci, 09Oktober 1975 : Pria : Komp. SMA Titian Teras Jambi No. C7 Jl. Lintas Jambi Ma. Bulian Km. 21 Pijoan Jaluko36363 : 081366188363,. 081919020120 : Guru Fisika: SMA Titian Teras Jambi Jl. Lintas Jambi Ma. Bulian Km. 21 PijoanJaluko 36363 : 0741-7551162 : [email protected]@gmail.com : http://www.hanstt.wordpress.com Pengukuran Angka Penting Pengolahan dan Penyajian Data Besaran dan Satuan Dimensi Besaran Vektor