Laporan Praktikum Pengukuran Dasar

LAPORAN PENGUKURAN DASARPPL SEKOLAH MENENGAH ATAS NEGERI 6 SURAKARTA

DIKERJAKAN OLEHDINDA AMEILIA G

K2310026P. FISIKA 2010 A

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2013

LATAR BELAKANG

Pengukuran adalah membandingkan suatu besaran dengansatuan yang dijadikan sebagai patokan. Dalam fisika pengukuranmerupakan sesuatu yang sangat vital. Suatu pengamatan terhadapbesaran fisis harus melalui pengukuran. Pengukuran-pengukuranyang sangat teliti diperlukan dalam fisika, agar gejala-gejalaperistiwa yang akan terjadi dapat diprediksi dengan kuat.Namun bagaimanapun juga ketika kita mengukur suatu besaranfisis dengan menggunakan instrumen, tidaklah mungkin akanmendapatkan nilai benar X0, melainkan selalu terdapatketidakpastian. Pengukuran dilakukan dengan suatu alat ukur,dan setiap alat ukur memiliki nilai skala terkecil (nst).Setiap alat ukur memiliki skala berupa panjang atau busur atauangka digital.Pada skala terdapat goresan dan goresan kecilsebagai pembagi, dibubuhi nilai tertentu. Keadaan menjadilebih buruk lagi bila ujung atau pinggir objek yang diukurtidak tajam. Nilai skala sesuai dengan jarak terkecil itudisebut nst alat ukur tersebut.

TUJUAN1. Memahami cara menggunakan alat ukur penggaris, jangka

sorong, dan mikrometer sekrup yang benar2. Memahami cara melaporkan hasil pengukuran yang benar

DASAR TEORI

Menurut Cangelosi (1991), pengukuran adalah prosespengumpulan data melalui pengamatan empiris. Pengertian yanglebih luas mengenai pengukuran dikemukakan oleh Wiersma danJurs (1990) bahwa pengukuran adalah penilaian numerik terhadapfakta-fakta dari obyek yang hendak diukur menurut kriteriaatau satuan-satuan tertentu.

Pengukuran dapat diartikan sebagai proses memasangkanfakta-fakta suatu obyek dengan satuan-satuan ukuran tertentu.

(Muljono, Dr. Puji. 2007. Hal 3)

Dalam melakuakn pengukuran selalu dimungkinkan terjadikesalahan. Oleh karena itu, kita harus menyertakan angka-angkakesalahan agar kita dapat memberi penilaian wajar dari hasilpengukuran. Dengan menyertakan kesalahan atau batas toleransiterhadap suatu nilai yang kita anggap benar, kita dapatmempertanggungjawabkan hasil pengukuran.

(Supriyanto. 2006. Hal 16)

Pengukuran akurat saat ini merupakan suatu bagianterpenting dalam fisika. Tetapi tidak ada pengukuran yangtepat secara mutlak, ada suatu ketidakpastian yang terkaitdengan setiap pengukuran, ketidakpastian timbul dari berbagaisumber yang berbeda. Di antara yang terpenting, selainkesalahan karena kesembronoan adalah keterbatasan ketelitiansetiap instrumen di luar fraksi.

(Douglas C Giancoli. 1997.Hal 117)

Di dalam mengukur suatu besaran, tentunya Anda perlumemilih alat ukur yang sesuai dengan besaran yang akan diukur.Misalnya, Anda diminta mengukur panjang sebuah meja. TentunyaAnda dapat menggunakan mistar atau alat ukur panjang lainnyayang sesuai.

Kemudian timbul pertanyaan, dapatkah Anda mengukur tebalselembar kertas dengan menggunakan mistar? Untuk mengukurtebal selembar kertas, Anda juga membutuhkan alat ukurpanjang, tetapi harus sesuai dengan tingkat ketelitian yangdibutuhkan. Dengan demikian, pemilihan alat ukur harus sesuaidengan fungsi, keperluan, dan tingkat ketelitiannya.

(Kamajaya. 2008. Hal 17)

Pada tahun 1960 standar atomik untuk meter juga telahditetapkan, dengan menggunakan panjang gelombang dari cahayajingga-merah yang diemisikan oleh atom-atom kripton di dalamsuatu tabung lucutan cahaya. Pada November 1983 standarpanjang berubah lagi, secara lebih radikal. Laju rambat cahaya

dalam ruang hampa didefinisikan dengan tepat sebagai299.792.458 m/s. Meter didefinisikan ulang supaya konsistendengan bilangan ini dan dengan definisi sekon di atas. Karenaitu, definisi baru dari meter adalah jarak yang ditempuh olehcahaya di ruang hampa dalam 1/299.792.458 sekon. Cara inimemberikan standar panjang yang jauh lebih teliti daripadastandar yang didasarkan pada panjang gelombang cahaya.

(Young, Hugh D. 2000. Hal 4)

Penggaris atau mistaradalah alat ukur yangdigunakan untuk mengetahuijarak antara dua titik ataudua garis. Proses membandingkan jarak dengan alat ukur yangstandar disebut dengan pengukuran. Penggaris yang standarterbuat dari logam baja yang dikeraskan dan dipanaskan sampaikondisi tertentu, agar bahan tersebut tidak terjad pemuaianyang bisa menyebabkan skala jarak yang ada di lembaranpenggaris berubah dari pengaruh temperatur. Penggaris jugamempunya kelenturan (elastis). Coba Anda bayangkan apabilapenggaris terbuat dar bahan alumunium, ketika panas penggarisalumunium akan bertambah panjang, sedangkan pada saat dinginakan bertambah pendek. Penggaris ini dibedakan menjadi 2,yaitu penggaris tetap, dan penggaris yang dapat lipat. Skalayang digunakan pada penggaris bisa menggunakan sistem british(inchi) atau menggunakan sistem metriks (mm). Biasanya kitalebih terbiasa menggunakan sistem metriks.

(http://edisleman.blogspot.com/2012/02/alat-alat-ukur.html)

Pengukuran besaran panjang yang kurangdari 1 mm dapat dilakukan dengan menggunakanjangka sorong. Jangka sorong sanggupmengukur panjang hingga ketelitian 0,1 mm.Jangka sorong terbaru bahkan mampu mengukurdengan ketelitian kurang dari 0,1 mm.

Secara umum, jangka sorong memiliki dua jenis skala.Skala ini disebut skala tetap. Skala kedua tertera pada rahang

http://edisleman.blogspot.com/2012/02/alat-alat-ukur.html

yang bergerak. Skala pada rahang yang bergerak disebut skalanonius atau skala vernier.

Jangka sorong mempunyai dua fungsi pengukuran, yaitu: Mengukur panjang sisi luar suatu benda; seperti

diameter kawat atau tebal pelat logam. Mengukur panjang sisi dalam suatu benda; seperti

diameter rongga pipa atau diameter suatu lubang.Pengukuran panjang sisi luar suatu benda

dapat dilakukan dengan menjepit benda yang ingindiukur dengan menggunakan rahang jangka sorongyang besar. Sebaliknya, pengukuran panjang sisidalam suatu benda dapat dilakukan dengan menarikbenda yang ingin diukur dengan menggunakan

rahang jangka sorong yang kecil.Hasil pengukuran dapat diketahui dengan menggabungkan

pembacaan skala tetap dan skala nonius. Caranya adalah sebagaiberikut:

Tentukan pembacaan skala tetap yang sejajar denganangka nol pada skala nonius. Jika tidak tepatsejajar, gunakan pembacaan skala terdekat yang lebihkecil. Misalkan, pembacaan skala tetap yang sejajardengan angka nol pada skala nonius berada di antara2,4 dan 2,5. Besarnya pengukuran yang digunakanadalah 2,4 cm.

Cari garis pada skala nonius yang tepat berimpitdengan salah satu garis pada skala tetap. Padagambar di samping, garis lima pada skala noniustepat berhimpit dengan salah satu garis pada skalatetap. Besarnya pengukuran yang diperoleh adalahlima kali skala nonius.

(5 x 0,1 mm = 0,5 mm). Jumlahkan kedua hasil pengukuran. Kita peroleh

panjang benda yang dimaksud adalah2,4 cm + 0,5 mm = 2,45 cm

(Mikrajuddin. 2006. Hal 44-45)

Untuk mengukur benda-benda yang sangat kecil sampaiketelitian 0,01 mm atau 0,001 cm digunakan mikrometer sekrup.Bagian utama mikrometer sekrup adalah sebuah poros berulir yangdipasang pada silinder pemutar yang disebut bidal. Pada ujungsilinder pemutar ini terdapat garis-garis skala yang membagi 50bagian yang sama. Jika bidal digerakkan satu putaran penuh,maka poros akan maju (atau mundur) 0,5 mm. Karena silinderpemutar mempunyai 50 skala disekelilingnya, maka kalau silinderpemutar bergerak satu skala, poros akan bergeser sebesar 0,5mm/50 = 0,01 mm atau 0,001 cm.

Pada saat mengukur panjang benda dengan mikrometer sekrup,bidal diputar sehingga benda dapat diletakkan di antaralandasan dan poros. Ketika poros hampir menyentuh benda,pemutaran dilakukan dengan menggunakan roda bergigi agar porostidak menekan benda. Jika poros sampai menekan benda,pengukuran menjadi tidak teliti.

(Ruwanto, Bambang. 2006. Hal 13)

ALAT DAN BAHAN

No Nama Alat danBahan

Gambar Jumlah

1 Kubus kayu 1 buah

2 Kubustembaga

1 buah

3 Penggaris 1 buah

4 JangkaSorong

1 buah

5 Mikrometersekrup

1 buah

CARA KERJAA. Menggunakan Penggaris

1. Meletakkan penggaris di atas kubus tembaga padaskala nol pada salah satu ujung kubus tembaga.

2. Membaca skala yang ditunjukkan penggaris di ujungkubus yang lain.

3. Mencatat hasil pengukuran.4. Mengulangi langkah kerja 1-3 sebanyak 5 kali.5. Mengulangi langkah kerja 1-4 untuk mengukur sisi

kubus kayu.B. Menggunakan Jangka Sorong

1. Mengendurkan pengunci pada jangka sorong, kemudianmerenggangkan kedua rahangnya dengan cara menggeser-geserkannya.

2. Mengukur kubus tembaga yang akan dicari panjangsisinya dengan cara memegang kubus tembaga danmeletakkannya pada rahang bawah.

3. Menggeser penggeser pada jangka sorong sampairahangnya menjepit kubus tembaga kemudian memutarsekrup pengunci.

4. Melihat skala utama dan skala nonius yang berhimpitdengan skala utamanya untuk menentukan panjang sisikubus tersebut.

5. Mencatat hasil pengukuran.6. Mengulangi langkah kerja 1-5 sebanyak 5 kali.7. Mengulangi langkah kerja 1-6 untuk mengukur sisi

kubus kayu.C. Menggunakan Mikrometer Sekrup

1. Mengendurkan pengunci pada mikrometer sekrup,kemudian merenggangkan batang penjepitnya dengancara memutar pemutar pada mikrometer sekrup.

2. Mengukur kubus tembaga yang akan dicari panjangsisinya dengan cara memegang kubus tembaga danmeletakkannya pada batang penjepit.

3. Menggeser batang penjepit sampai kedua batangnyamenjepit kubus tembaga kemudian memutar sekruppengunci.

4. Melihat skala utama dan skala nonius yang berimpitpada garis lurus skala noniusnya untuk menentukanpanjang sisi kubus tersebut.

5. Mencatat hasil pengukuran.6. Mengulangi cara kerja 1-5 sebanyak 5 kali.7. Mengulangi cara kerja 1-6 untuk mengukur sisi kubus

kayu.

DATA PENGAMATAN1. Kubus Tembaga

NoSisi (mm)

Penggaris Jangka Sorong MikrometerSekrup

1 20 20,00 19,782 19 20,10 19,983 19 19,95 19,654 20 20,10 19,955 19 20,00 19,67

2. Kubus Kayu

NoSisi (mm)

Penggaris Jangka Sorong MikrometerSekrup

1 19 20,00 19,522 19 20,20 19,863 20 20,00 19,544 19 20,15 19,545 20 20,00 19,83

ANALISIS DATA

A. Analisis Kuantitatif1. Menghitung Volume Kubus Tembaga

a. Menggunakan PenggarisHasil pelaporan = ( V̄±ΔV )cm3=(7,3154±0,2795)cm3

b. Menggunakan Jangka SorongHasil pelaporan = ( V̄±ΔV )cm3=(8,03627±0,03612)cm3

c. Menggunakan Mikrometer SekrupHasil pelaporan = ( V̄±ΔV )cm3=(7,77057±0,08099)cm3

2. Menghitung Volume Kubus Kayua. Menggunakan Penggaris

Hasil pelaporan = ( V̄±ΔV )cm3=(7,3154±0,2795)cm3

b. Menggunakan Jangka SorongHasil pelaporan = ( V̄±ΔV )cm3=(8,08475±0,05279)cm3

c. Menggunakan Mikrometer SekrupHasil pelaporan = ( V̄±ΔV )cm3=(7,59796±0,08906)cm3

B. Analisis KualitatifPercobaan ini dilakukan untuk memahami cara

menggunakan alat ukur penggaris, jangka sorong, danmikrometer sekrup dengan benar dan mengetahuiketelitian penggaris, jangka sorong, dan mikrometersekrup. Pengukuran dilakukan pada kubus tembaga dankubus kayu sebanyak 5 kali. Selain itu praktikum inidilakukan untuk memahami cara melaporkan hasilpengukuran yang benar.

Pengukuran adalah membandingkan suatu besarandengan satuan yang dijadikan sebagai patokan. Dalamfisika pengukuran merupakan sesuatu yang sangat vital.Suatu pengamatan terhadap besaran fisis harus melaluipengukuran. Pengukuran-pengukuran yang sangat telitidiperlukan dalam fisika, agar gejala-gejala peristiwayang akan terjadi dapat diprediksi dengan kuat.

Pengukuran dilakukan dengan suatu alat ukur, dansetiap alat ukur memiliki nilai skala terkecil (nst).

Setiap alat ukur memiliki skala berupa panjang ataubusur atau angka digital. Pada skala terdapat goresandan goresan kecil sebagai pembagi, dibubuhi nilaitertentu. Keadaan menjadi lebih buruk lagi bila ujungatau pinggir objek yang diukur tidak tajam. Nilai skalasesuai dengan jarak terkecil itu disebut nst alat ukurtersebut.

Beberapa alat ukur panjang yang sering digunakandalam praktikum adalah penggaris, jangka sorong, danmikrometer skrup. Masing masing alat ukur panjangmemiliki cara untuk mengoperasikannya dan juga carauntuk membaca hasil yang terukur.

Dari percobaan yang telah dilakukan ,diketahuibahwa masing masing alat ukur memiliki tingkatketelitian yang berbeda. Seperti jangka sorong yangmemiliki tingkat ketelitian lebih tinggi jikadibandingkan dengan tingkat ketelitian pada mistarbesi. Namun jangka sorong tidak lebih teliti darimikrometer sekrup.

Penggaris atau mistar adalah alat ukur yangdigunakan untuk mengetahui jarak antara dua titik ataudua garis. Cara membaca skala pada penggaris adalahdengan menghitung selisih antara skala terbesar yangberada di salah satu ujung benda dengan skala terkecilyang berada di ujung benda yang lain. Penggarismemiliki ketelitian 0,1 cm atau 1 mm.

Jangka sorong adalah alat yang digunakan untukmengukur panjang, diameter maupun kedalaman suatubenda. Jangka sorong yang digunakan kali ini memilikiketelitian 0,05 mm. Cara membaca jangka sorong sertacara penggunaannya adalah:

1. Memeriksa kedudukan nol dengan menutup rapatrahang jangka sorong dan melihat posisi angkanol pada skala utama dan skala nonius.

2. Merapatkan rahang luar jangka sorong. Skaladapat dikunci dengan memutar pengunci sampaikencang.

3. Membaca angka yang tertera pada skala utama dannonius yang berimpit dengan skala utamanya.

Untuk mengukur benda-benda yang sangat kecilsampai ketelitian 0,01 mm atau 0,001 cm digunakanmikrometer sekrup. Bagian utama mikrometer sekrupadalah sebuah poros berulir yang dipasang pada silinderpemutar yang disebut bidal. Pada ujung silinder pemutarini terdapat garis-garis skala yang membagi 50 bagianyang sama. Jika bidal digerakkan satu putaran penuh,maka poros akan maju (atau mundur) 0,5 mm. Karenasilinder pemutar mempunyai 50 skala disekelilingnya,maka kalau silinder pemutar bergerak satu skala, porosakan bergeser sebesar 0,5 mm/50 = 0,01 mm atau 0,001cm.

Cara membaca mikrometer sekrup:1. Membaca skala utama yang berhimpit dengan tepi

selubung luar.2. Membaca garis skala nonius yang berimpit dengan

garis skala utama kemudian dikalikan denganbatas ketelitian yaitu 0,01 mm

Cara menggunakan mikrometer sekrup:1. Meletakkan benda pada rahang mikrometer sekrup2. Menggeser rahang dengan cara memutar bidal

hingga berbunyi klik.3. Membaca skala pada skala utama dan noniusnya.Cara melaporkan hasil pengukuran yang benar dapat

dilaporkan sebagai (x0±Δx) dengan x0 adalah nilai benardan Δx adalah ketidakpastiannya.

Dalam pengukuran selalu ada kesalahan, baik yangdisebabkan oleh pengamat maupun alat ukur. Kesalahan(error) adalah penyimpangan nilai yang diukur darinilai benar, ada 4 macam:

1. Keteledoran yang disebabkan pengamat.2. Kesalahan acak disebabkan adanya fluktuasi

harus pada kondisi pengukuran.

3. Kesalahan sistematis menyebabkan kumpulan acakbacaan hasil.

4. Selain itu, kesalahan dapat terjadi karenakondisi alat dan kesalahan titik nol.

KESIMPULAN

Jangka sorong dan mikrometer sekrup dapat digunakanuntuk mengukur panjang sisi kubus. Dari kegiatan praktikumpengukuran panjang, dapat disimpulkan:

1. Penggunaan jangka sorong yang benar yaitu meletakkanbenda diantara rahang. Kemudian menggeser rahang gesersampai benda benar-benar terjepit kemudian kunci rahanggeser tersebut, selanjutnya membaca skala utama danskala nonius yang berhimpit dengan skala utama.

2. Penggunaan mikrometer sekrup yang benar yaitumeletakkan benda diantara rahang. Kemudian memutarporos geser hingga terdengar bunyi klik kemudianmembaca skala utama yang terlihat dan skala nonius yangberhimpit dengan garis skala utama dengan benar.

3. Hasil pengukuran harus dilaporkan dengan benar. Carapenulisan pelaporan adalah:

x=(x0±Δx )

x : Besaran yang dicarix0 : Nilai yang dihasilkan dari pengukuran (nilai

benar)Δx : Ketidakpastian

4. Data hasil penghitungan volumeNo Benda Penggaris Jangka Sorong Mikrometer

Sekrup1 Kubus

Tembaga(7,3154±0,2795 )cm3 (8,03627±0,03612 )cm3 (7,77057±0,08099 )cm3

2 Kubus Kayu (7,3154±0,2795 )cm3 (8,08475±0,05279 )cm3 (7,59796±0,08906 )cm3

DAFTAR REFERENSI

Douglas C Giancoli. 2000. Fisika, edisi keempat. Jakarta:Penerbit Erlangga.

Kamajaya. 2008. Fisika untuk Kelas X Semester 1 SekolahMenengah Atas. - : Grafindo Media Pratama

Mikrajuddin. 2006. IPA TERPADU SMP dan MTs untuk KelasVII Semester 1. Jakarta: Esis.

Muljono, Dr. Puji. 2007. Pengukuran dalam bidangPendidikan. -

Ruwanto, Bambang. 2006. Asas-Asas Fisika. Jakarta:Yudhistira.

Supriyanto. 2006. Fisika 1 untuk SMA kelas X. Jakarta:Phibeta.

Young, Hugh D. 2000. Fisika Universitas. Jakarta:Penerbit Erlangga

http://edisleman.blogspot.com/2012/02/alat-alat-ukur.htmldiakses tanggal 28 Oktober 2013 - Pukul 15.34 WIB

LAMPIRAN

4 Lembar lampiran penghitungan

Mengetahui,Guru Pamong

Koesmanto, S. Pd., M. Pd.

http://edisleman.blogspot.com/2012/02/alat-alat-ukur.html

LAMPIRAN PERHITUNGAN

1. Menghitung Volume Kubus Tembagaa. Menggunakan Penggaris

No

S (mm)

V (mm3) V2 (mm6)

1 20 80006400000

0

2 19 68594704588

1

3 19 68594704588

1

4 20 80006400000

0

5 19 68594704588

1

Σ 365772691376

43V̄=∑ V

nV̄=

365775

=7315,4mm3=7,3154cm3

ΔV=1n √n∑ V2−(∑ V )2

n−1

ΔV=15 √5⋅269137643- (36577 )2

5−1

ΔV=15 √1345688215-13378769294

ΔV=0,2√78112864ΔV=0,2√1952822ΔV=0,2⋅1397,4339ΔV=279,5mm3=0,2795cm3


b. Menggunakan Jangka Sorong

NoS (mm) V (mm3) V2 (mm6)

1 20,00 8000 64000000

2 20,10 8120,60165944160

,6

3 19,957940,149

87563045980

,04

4 20,10 8120,60165944160

,65 20,00 8000 64000000

Σ40181,35

18832293430

1,2V̄=∑ V

nV̄=

40181,351885

=8036,27mm3=8,03627cm3

ΔV=1n √n∑ V2−(∑ V )2

n−1

ΔV=15 √5⋅322934301,2- (40181,35188)2

5−1

ΔV=15 √1614671506-16145410394

ΔV=0,2√130467,14ΔV=0,2√32616,774ΔV=0,2⋅180,601ΔV=36,1202mm3=0,03612cm3


c. Menggunakan Mikrometer Sekrup


1 19,787738,893

35259890470

,31

2 19,987976,023

99263616958

,72

3 19,657587,307

12557567229

,41

4 19,957940,149

87563045980

,04

5 19,677610,498

06357919680

,77

Σ38852,87

24130204031

9,2V̄=∑ V

nV̄=

38852,872415

=7770,57mm3=7,77057cm3

ΔV=1n √n∑ V2−(∑ V )2

n−1

ΔV=15 √5⋅302040319,2- (38852,87241)2

5−1

ΔV=15 √1510201596-15095456954

ΔV=0,2√655901,494ΔV=0,2√163975,37ΔV=0,2⋅404,939ΔV=80,9877mm3=0,08099cm3


2. Menghitung Volume Kubus Kayua. Menggunakan Penggaris


1 19 68594704588

1

2 19 68594704588

1

3 20 80006400000

0

4 19 68594704588

1

5 20 80006400000

0

Σ 365772691376

43

V̄=∑ Vn

V̄=365775

=7315,4mm3=7,3154cm3

ΔV=1n √n∑ V2−(∑ V )2

n−1

ΔV=15 √5⋅269137643- (36577 )2

5−1

ΔV=15 √1345688215-13378769294

ΔV=0,2√78112864ΔV=0,2√1952821,57ΔV=0,2⋅1397,43ΔV=279,487mm3=0,2795cm3


b. Menggunakan Jangka Sorong


1 20,00 80006400000

0

2 20,208242,40

86793728

9,6

3 20,00 80006400000

0

4 20,158181,35

346693454

3

5 20,00 80006400000

0

Σ40423,7

613268718

33V̄=∑ V

nV̄=

40423,7615

=8084,7522mm3=8,08475cm3

ΔV=1n √n∑ V2−(∑ V )2

n−1

ΔV=15 √5⋅326871833- (40423,761)2

5−1

ΔV=15 √1634359165-16340804534

ΔV=0,2√278711,614ΔV=0,2√69677,904ΔV=0,2⋅263,966ΔV=52,7931mm3=0,05279cm3


c. Menggunakan Mikrometer Sekrup


1 19,527437,71

34155319580

,74

2 19,867833,17

32661358603

,26

3 19,547460,59

86655660532

,43

4 19,547460,59

86655660532

,43

5 19,837797,72

90960804578

,91

Σ37989,8

13128880382

7,8V̄=∑ V

nV̄=

37989,81315

=7597,9626mm3=7,59796cm3

ΔV=1n √n∑ V2−(∑ V )2

n−1

ΔV=15 √5⋅288803827,8- (37989,8131)2

5−1

ΔV=15 √1444019139-14432258994

ΔV=0,2√793239,634ΔV=0,2√198309,91ΔV=0,2⋅445,32ΔV=89,064mm3=0,08906cm3


Laporan Praktikum Pengukuran Dasar

Documents