BESARAN dan PENGUKURAN

ALAM SEMESTA keteraturan mencari hasil beraneka ragam seni SAINS

Mempelajari gejala-gejala alam dan berusaha membuat sistematika dan logika yang mampu menampung gejala-gejala alam ini

Diharapkan dapat mengendalikan gejala-gejala alam untuk meningkatkan kesejahteraan bersama memuaskan hasrat untuk selalu ingin mengetahui rahasia alam semesta

Distance Scales astronomy astrophysics cosmology nanotechnology atomic physics low temp physics laser physics astronomy astrophysics nuclear physics particle physics atmospheric physics geophysics cosmology

Applied physics

Besaran pokok dan satuan (sistem SI) berdasarkan konferensi umum ke 14 mengenai berat dan ukuran Simbol panjang meter m massa kilogram kg waktu sekon s arus listrik Ampere A temperatur Kelvin K intensitas cahaya candela cd jumlah zat mole mol satuan besaran fisis harus bersifat standart, tetap dan berlaku universal

Definis satuan : 1 m = 1.650.763,73 panjang gelombang cahaya merah hasil radiasi EM dari isotop 86Kr. = jarak tempuh cahaya dalam ruang vakum selama 1/(299.729.458) sekon 1 kg = massa sebuah balok platina yang disimpan di Biro Internasional Berat dan pengukuran yang disimpan di Paris Perancis. = massa satu liter air murni pada suhu 40 C 1 s = selang waktu yang diperlukan oleh atom 133 Cs untuk melakukan getaran sebanyak 9.192.631.770 kali

Awalan-awalan untuk SI Faktor Awalan Simbol 1018 eksa E 1015 peta P 1012 tera T 109 giga G 106 mega M 103 kilo K 102 hekto H 101 deka da Faktor Awalan Simbol 10-1 desi d 10-2 senti c 10-3 mili m 10-6 mikro  10-9 nano n 10-12 piko p 10-15 femto f 10-18 atto a

Pengukuran besaran fisis membandingkan besaran fisis dengan beberapa nilai satuan dari besaran fisis tersebut

Alat-alat ukur besaran fisis Alat ukur besaran panjang :

Alat ukur besaran massa :

Alat ukur besaran waktu :

Alat ukur besaran listrik :

Alat ukur besaran temperatur :

tertentu : kesalahan akibat performansi alat Dalam melakukan pengukuran, pasti terjadi ketidakpastian (kesalahan) tertentu : kesalahan akibat performansi alat kesalahan random : kesalahan akibat pengukuran berulang

KESALAHAN TERTENTU Disebut juga kesalahan sistemik (Systematic error) Contoh pada mistar : skalanya tidak teratur, suhu peneraan tidak sama dengan saat pengukuran. Contoh pada neraca : lengan neraca tidak tepat sama panjang Kesalahan kalibrasi., alat, pengamat dan keadaan fisik.

Kesalahan random Disebut : kesalahan acak atau tak tentu (random error) Pengukuran ulang dari besaran yang sama tidak memberi hasil yang tepat sama. Mengapa ? Biasanya angka terakhir pengukuran ditaksir oleh pengmat. Kesalahan ini tak dapat dihindari, tetapi dengan pengukuran berulang, kesalahan dapat dihitung. Makin banyak pengulangan pengukuran , makin tepat hasilnya. Contoh : fluktuasi tegangan jaringan listrik, landasan bergetar,bising dan background radiasi.

Cara menyatakan hasil pengukuran : besaran terukur hasil pengukuran rata-rata Kesalahan (toleransi)

PENGUKURAN TUNGGAL x = ½ kali least count (skala terkecil) Lamanya benda mendingin,kecepatan komet dll, tidak mungkin dilakukan lebih dari sekali. Pelaporan hasil pengukuran tunggal tsb ( x ± ▲x ) x = ½ kali least count (skala terkecil)

Pengukuran Berulang Cara menyatakan hasil pengukuran

p = (10,00 ± 0,04) cm Contoh : p = n p n(n – 1) = 0,03944  pi  p2i – np2 p p = (10,00 ± 0,04) cm 90 1000,14 – 1000,00 = 0,03944 No. pi (cm) pi2 (cm2) 1 10,1 102,01 2 10,2 104,04 3 10,0 100,00 4 9,8 96,04 5 6 7 8 9 10 n = 10 pi =100,0 pi2 =1000,14

Angka Penting Jumlah angka yang harus dilaporkan bergantung pada ketelitian alat atau kesalahan hasil pengukuran. Misalnya : pengukuran x menghasilkan x = 22/7 = 3,1428… ▲x = 0,01 maka x = (3,14 ± 0,01) Artinya ? 1. Angka 3 dan 1 diketahui dengan pasti 2. Angka 4 diragukan 3. Angka 2,8, … diragukan sama sekali. 4. Besaran x memiliki 3 angka penting.

Aturan operasional angka penting Perkalian/pembagian Jumlah angka penting hasil = jumlah angka penting terkecil yang dioperasionalkan. Penarikan akar Jumlah angka penting hasil = jumlah angka penting yang ditarik akarnya. Penjumlahan dan pengurangan Mengandung satu angka yang diragukan.

Contoh perhitungan Hitunglah penjumlahan bilangan-bilangan penting berikut ini. a. 14,43 gram, 0,352 gram, dan 71,9 gram b. 5,140 kg dengan 234 kg Jawab. a. 14,43 gram ……. 3 angka taksiran 0,352 gram ……. 2 angka taksiran 71,9 gram ……. 9 angka taksiran ------------------- + 86,682 gram …… 86,7 gram ( dibulatkan karena hanya boleh satu angka taksiran )

Contoh perhitungan Hitung dan nyatakan hasilnya dalam angka penting yang sesuai. a. 4,854 gram : 25 cm3 b. 20,34 mm x 5,8 mm Jawab a. 4,854 gram ……… memiliki 4 angka penting 25 cm3 ……… memiliki 2 angka penting --------------- : 0,19416 gram/cm3 …. 0,19 gram/cm3

mistar 1 2 cm last count = 1 mm p = 0,5 mm

jangka sorong

least count = 0,05 mm p = 0,025 mm 20 sn = 1 mm 1 2 cm 3 4 Skala utama 5 10 15 Skala nonius 20 sn = 1 mm 1 sn = 1/20 mm = 0,05 mm least count = 0,05 mm p = 0,025 mm

p = su + (sn x least count) Cara membaca hasil pengukuran : 1 2 cm 3 4 Skala utama benda 5 10 15 Skala nonius su = 10 mm sn = 8 p = su + (sn x least count) p = 10 mm + (8 x 0,05 mm) = 10,40 mm

Mikrometer skrup

last count = 0,01 mm p = 0,005 mm 50 sp = 0,5 mm 1 2 cm 3 Skala utama 45 5 Skala putar 50 sp = 0,5 mm 1 sp = 1/100 mm = 0,01 mm last count = 0,01 mm p = 0,005 mm

p = su + (sp x least count) 1 cm Skala utama 40 35 45 Skala putar Cara membaca hasil pengukuran : benda su = 10 mm sp = 41 p = su + (sp x least count) p = 10 mm + (41 x 0,01 mm) = 10,41 mm

Hasil pengkuran : mistar : jangka sorong : mikrometer skrup : 3 angka penting diragukan pasti jangka sorong : 5 angka penting diragukan pasti mikrometer skrup : diragukan pasti 5 angka penting