BAB
I
PENDAHULUAN
Kegiatan mengukur adalah awal pembelajaran
fisika yang amat penting. Mengukur pada dasarnya membandingkan suatu besaran
yang belum diketahui nilainya dengan besaran lain yang sudah diketahui nilainya
sebagai acuan. Untuk melakukan hal tersebut diperlukan alat ukur, yaitu sebuah
alat untuk menentukan nilai atau besaran dari suatu kuantitas atau variable.
Adapun definisi pengukuran adalah kegiatan
membandingkan suatu besaran dengan besaran lain yang telah disepakati. Misalnya
untuk mengukur diameter sekeping uang logam maka kita bisa menggunakan jangka
sorong. Dalam kasus ini besaran yang dibandingkan adalah panjang dari diameter
koin tersebut. Sedangkan besaran pembandingnya adalah centimeter.
Maka dari itu sangatlah penting dalam
pengukuran kita memahami alat-alat ukur yang sesuai dengan besaran-besaran
serta satuannya.
1.1 Tujuan Percobaan
- Mempelajari dan menggunakan alat-alat ukur
- Menentukan volume dan massa jenis zat padat ·
- Menggunakan teori ketidakpastian
·
1.2 Dasar
Teori
Besaran
dan Satuan
Besaran dalam fisika diartikan sebagai
sesuatu yang dapat diukur, serta memiliki nilai besaran (besar) dan satuan.
Sedangkan satuan adalah sesuatu yang dapat digunakan sebagai pembanding dalam
pengukuran. Satuan Internasional (SI) merupakan satuan hasil konferensi para
ilmuwan di Paris, yang membahas tentang berat dan ukuran. Berdasarkan satuannya
besaran dibedakan menjadi dua, yaitu besaran pokok dan besaran turunan.
·
Besaran Pokok
Besaran pokok adalah besaran yang
digunakan sebagai dasar untuk menetapkan besaran yang lain. Satuan besaran
pokok disebut satuan pokok dan telah ditetapkan terlebih dahulu berdasarkan
kesepakatan para ilmuwan. Besaran pokok bersifat bebas, artinya tidak
bergantung pada besaran pokok yang lain.
Dimensi suatu besaran adalah cara
besaran tersebut tersusun atas besaran-besaran pokoknya. Pada sistem Satuan
Internasional (SI), ada tujuh besaran pokok yang berdimensi, sedangkan dua
besaran pokok tambahan tidak berdimensi. Cara penulisan dimensi dari suatu
besaran dinyatakan dengan lambang huruf tertentu dan diberi tanda kurung
persegi.
No.
|
Besaran
|
Satuan
|
Lambang satuan
|
1
|
Panjang
|
Meter
|
m
|
2
|
Massa
|
Kilogram
|
Kg
|
3
|
Suhu
|
Kelvin
|
K
|
4
|
Waktu
|
Sekon
|
S
|
5
|
Intensitas
Cahaya
|
Kandela
|
Cd
|
6
|
Mol
Jat
|
Mol
|
Mol
|
7
|
Kuat
arus
|
Ampere
|
A
|
Berdasarkan
table bahwa dapat diketahui dimensi tertentu dari suatu benda, misalkan untuk
mengetahui Volume zat padat jika bentuknya beraturan, maka akan memiliki
panjang, lebar, tinggi, diameter dan sebagainya.
-
Pengukuran cara statis
Untuk mengukur volume zat padat yang
teratur bentuknya dapat dilakukan secara tidak langsung dengan mengukur perubah
(variabel) yang membangunnya (volume)
Perhitungan
Volume balok dilakukan dengan cara mengukur panjang lebar dan tinggi dari balok
itu sehingga :
v V
balok = p x l x t
Dengan;
P
= panjang balok
L
= lebar balok
T
= tinggi balok
Sedangkan
untuk volume silinder pejal dapat juga dilakukan dengan mengukur diameter dan
panjang silinder itu sehingga:
v V silinder = π (d/2)2 x p
= ¼ π r2 .p
Dengan;
d = diameter silinder
p = panjang silinder
r = jari-jari silinder
- Pengukuran scara dinamis
Cara pengukuran ini digunakan jika
benda yang ingin kita ukur memiliki bentuk yang tidak beraturan, dengan
menghitung selisih massa benda di udara dengan di dalam air
V = Mu – Ma
Dengan
;
Mu
= Massa udara
Ma
= Massa air
Lalu
bias dihubungkan dengan
ρ =
M/V
Dengan
ρ =
massa jenis (gr/cm3)
M =
massa zat (gr)
V =
volume zat (cm3)
Pernyataan
diatas berdasar pada Hukum Archimmides, yang berbunyi:
“setiap benda yang tercelup sebagian
atau seluruhnya ke dalam fluida, akan mendapat gaya ke atas sebesar beratfluida
yang dipindahkan oleh benda itu”.
Melalui
pemahaman ini kita akan membandingkan harga massa jenis yang dihitung secara
konfensional (hitung massa dan volume) dan dengan menerapkan hukum Archimides.
Secara
sistematis, hukum archimedes dapat ditulis sebagai berikut :
FA = ρa Va g
FA = gaya angkat ke atas pada benda (N)
ρ a = massa jenis zat cair (kg/m3)
Va = volume zat cair yang terdesak (m3)
g = percepatan gravitasi bumi (m/s2)
FA = ρa Va g
FA = gaya angkat ke atas pada benda (N)
ρ a = massa jenis zat cair (kg/m3)
Va = volume zat cair yang terdesak (m3)
g = percepatan gravitasi bumi (m/s2)
BAB
II
Adapun
alat dan bahan yang kami gunakan pada percobaan kali ini antara lain
2.1 Alat-alat
o Jangka sorong
Alat ini dipakai untuk mengukur suatu benda yang ukurannya kecil, dapat digunakan untuk mengukur panjang benda, kedalaman beda, serta dapat mengukur diameter suatu benda. Ketelitian alat ini mencapai 0,05 mm
o Milimeter skrup
o Neraca teknis
| o Penumpu |
o
Gelas Ukur bejana gelas)
o
Thermometer
o
Barometer
2.2 Bahan
· Air
· Benda-benda yang diukur
BAB III
METODE PERCOBAAN
METODE PERCOBAAN
o Cara Statis
o
Percobaan Benda Ke-1 (Mencari Volume
dan Massa Balok)
Balok yang diukur adalah balok
berjenis Alumunium. Ukur mulai dari Panjang, Lebar kemudian tinggi balok dengan
melakukan 5 kali percobaan di berbagai tempat yang berbeda dengan menggunakan jangka
sorong dan milimeter sekrup (Millimeter skrup digunakan untuk mengukur
lebar dan tinggi balok). Sedangkan untuk
pengukuran massa, percobaan yang dilakukan hanya 1 kali. Kemudian masukkanlah
percobaan itu kedalam table yang telah ditentukan, kemudian cari pula
ketelitian percobaan pada tiap massa jenis benda dengan rumus : x 100%
Dimana ρ literatur = massa jenis benda sesuai dengan harga yang
ditentukan (sesuai
literatur
)
ρ percobaan = adalah hasil pehitungan massa
jenis yang didapat dari
percobaan
o
Percobaan Benda ke-2 (Mencari Volume dan Massa Besi Silinder)
Silinder yang diukur adalah silinder
besi. Teknik yang digunakan adalah dengan mengukur tinggi menggunakan jangka
sorong dan diameter menggunakan micrometer skrup. Masing-masing pengukuran
tinggi dan diameter dilakukan 5 kali. Sedangkan pengukuran massa, dilakukan
percobaan sebanyak satu kali saja. Kemudian masukkanlah percobaan itu kedalam
table yang telah ditentukan kemudian cari pula ketelitian percobaan pada tiap
massa jenis benda dengan rumus : x 100%
Dimana ρ literatur = massa jenis benda sesuai dengan harga yang
ditentukan (sesuai literatur
)
ρ percobaan = adalah hasil pehitungan massa
jenis yang didapat dari percobaan
o
Cara
Dinamis
o
Percobaan Benda ke-3 (Mencari Volume dan Massa sebuah kunci)
Kunci yang digunakan adalah sebuah
kunci pintu, dapat diprediksikan sebelumnya bahwa kunci terbuat dari bahan
campuran Besi benda padat yang lain. Pengukuran volume dilakukan dengan
menggunakan bejana gelas dan air. Dan untuk mengetahui massa dilakukan dengan
menggunakan neraca. Yang kemudian dicari selisihnya antara massa ketika diukur
di udara dengan massa ketika diukur di dalam air. Kemudian masukkanlah percobaan itu kedalam
table yang telah ditentukan kemudian cari pula ketelitian percobaan pada tiap
massa jenis benda dengan rumus :
x 100%
Dimana ρ literatur = massa jenis benda sesuai dengan harga yang
ditentukan (sesuai
literatur
)
ρ percobaan = adalah hasil pehitungan massa
jenis yang didapat dari
percobaan
Ø Percobaan Pengukuran Suhu,
kelembaban, dan tekanan udara dalam ruangan
Catatlah suhu ruang, kelembaban, serta tekanan udara sebelum
dan sesudah melakukan percobaan dengan menggunakan thermometer dan barometer ,
kedalam table yang telah disediakan.
Kelembaban udara dapat dihitung dari
pengurangan antara suhu ukur yang berwarna merah (kiri) dengan yang berwarna
biru (kanan), kemudian ubah ke dalam % melalui ketentuan yang terdapat di tabel
thermometer.
BAB IV
DATA PENGAMATAN
Berdasarkan
pengamatan dan percobaan yang telah dilakukan pada hari Selasa 18 Oktober 2011,
maka didapatkan dilaporan hasilnya sebagai berikut :
1. Tabel pengamatan keadaan suhu ruangan
(lab.Fisika- universitas Pakuan)
Keadaan
Ruangan
|
P
(cm)Hg
|
T
(oC)
|
C
(%)
|
Sebelum Percobaan
|
74,7
|
29o
|
71%
|
Sesudah Percobaan
|
74,7
|
30o
|
65%
|
Keterangan tambahan: waktu pengukuran sebelum percobaan
pertama sekitar pukul 08:00 wib dan pengukuran sesudah percobaan sekitar pukul
10:30
2
Tabel pengamatan pada pengukuran Balok
(Alumunium)
Diketahui
: literatur = 2,7 gr/cm3
Massa
alumunium = 12,3 gr
No
|
P
(cm)
|
L
(cm)
|
T
(cm)
|
V
(cm3)
|
(gr/cm3)
|
1
|
3,085
|
1,490
|
0,997
|
4,58
|
2,685
|
2
|
3,085
|
1,490
|
0,996
|
4,575
|
2,688
|
3
|
3,080
|
1,498
|
0,994
|
4,586
|
2,672
|
4
|
3,085
|
1,496
|
0,996
|
4,597
|
2,673
|
5
|
3,090
|
1,492
|
0,995
|
4,587
|
2,681
|
ẋ
|
3,085
|
1,493
|
0,9956
|
4,585
|
2,6818
|
∆x
|
0,00158114
|
0,995
|
3 Table Pengamatan pada pengukuran silinder
Besi
Diketahui: literatur = 7,9 gr/cm3
Massa
alumunium = 61,5 gr
No
|
D
(cm)
|
r
(cm)
|
t
(cm)
|
V
(cm3)
|
(gr/cm3)
|
1
|
1,572
|
0,786
|
4,055
|
7,87
|
7,814
|
2
|
1,570
|
0,785
|
4,050
|
7,84
|
7,844
|
3
|
1,575
|
0,7875
|
4,045
|
7,88
|
7,804
|
4
|
1,577
|
0,7885
|
4,055
|
7,92
|
7,765
|
5
|
1,578
|
0,789
|
4,055
|
7,93
|
7,775
|
ẋ
|
1,5744
|
0,772
|
4,052
|
7,888
|
7,8004
|
∆x
|
0,0075
|
4. Tabel percobaan pada Kunci pintu (besi)
No.
|
Nama
Benda
|
Mu (gram)
|
Ma (gram)
|
V
(cm3)
|
(gr/cm3)
|
1
|
Kunci
Pintu
|
13,630
|
11,5
|
2,13
|
6,399
|
Dengan
hasil ketelitiannya:
x 100%
x 100% = 81,1%
Didapat
ketelitian percobaan penelitian sebesar 81,1
%
BAB V
PEMBAHASAN
1. Berdasarkan Percobaan Kedua yang dilakukan
pada balok Alumunium didapatkan data volume dari hasil kali p x l x t :
Massa jenis= Massa : Volume
|
Volume= p x l x t
Diketahui
: massa alumunium =12,3 gram
| Percobaan
1 : V = 4,58 cm3
Percobaan 2 :
V = 4,575 cm3
Percobaan
3 : V = 4,586 cm3
Percobaan
4 : V = 597 cm3
Percobaan
5 : V = 587 cm3
| P1 = 2,685 gr/cm3
P2 = 2,688 gr/cm3
P3 = 2,682 gr/cm3
P4 = 2,673 gr/cm3
P5 = 2,681 gr/cm3
|
Dari hasil perhitungan diatas
didapatkan rata-rata massa jenis alumunium sebesar
p1 + p2 + p3 + p4
5
=
2,6818 g/cm3
Sehingga nilai ketelitiannya kita
bias cari menggunakan rumus :
x 100%
Diketahui
: ρ alumunium literatur= 2,7 gr/cm3
Dan
didapat:
x 100% = 92,6%
Didapat
ketelitian percobaan penelitian alumunium sebesar 92,6 %
2. Berdasarkan Percobaan Ketiga yang
dilakukan pada silinder besi didapatkan data volume dari hasil kali (π x r2)x
t
Volume=(π x r2)x t |
Massa jenis= Massa : Volume
Diketahui
: massa Silinder besi =61,5 gram
| Percobaan
1 : V = 7,87 cm3
Percobaan 2 :
V = 7,84 cm3
Percobaan
3 : V = 7,88 cm3
Percobaan
4 : V = 7,92 cm3
Percobaan
5 : V = 7,93 cm3
|
P1 = 7,814 gr/cm3
P2 = 7,844 gr/cm3
P3 = 7,804 gr/cm3
P4 = 7,765 gr/cm3
P5 = 7,775 gr/cm3
|
Dari hasil perhitungan diatas didapatkan rata-rata massa jenis silinder besi sebesar
p1 + p2 + p3 + p4
5
=
7,8004 g/cm3
Sehingga nilai ketelitiannya kita
bisa cari menggunakan rumus :
x 100%
Diketahui
: ρ besi literatur= 7,9 gr/cm3
Dan
didapat:
x 100% =87,4%
Didapat
ketelitian percobaan penelitian silinder besi sebesar 87,4 %
3. Berdasarkan Percobaan ke-empat (Percobaan
pengukuran volume sebuah kunci) ini tekhnik perhitungannya berbeda dengan
percobaan sebelumnya, kali ini kami akan meggunakan system dinamis sebagai
langkah perhitungannya, hal ini dikarenakan kunci memiliki bentuk yang tidak
beraturan. Pada percobaan ini pula kami belum memastikan tepat jenis logamnya,
dikarenakan kunci terbuat dari bahan campuran, akan tetapi sebagai bahan
perbandingan, kami memakai besi sebagai acuannya.
Didapat
:
Volume=(mu-ma) |
Diketahui
: massa besi =61,5 gram
Massa jenis=Massa:Volume
|
Percobaan
perhitungan didapat : V = 7,87 cm3
Dan didapat massa jenis sebesar = 6,399 gr/cm3
Sehingga nilai ketelitiannya kita
bisa langsung dicari menggunakan rumus :
x 100%
Diketahui
: ρ besi literatur= 7,9 gr/cm3
Dan
didapat:
x 100% =81,1%
Didapat
ketelitian percobaan penelitian logam kunci sebesar 81,1
%
BAB VI
Kesimpulan
Suatu pengukuran
dikatakan sempurna jika alat pengukuran yang digunakan memiliki ketelitian yang
akurat serta di lakukan berulang-ulang untuk mendapatkan pengukuran yang
akurat, penggunaan alat yang salah bisa saja membuat keakuratan semakin
berkurang.
Dari percobaan
pengukuran benda padat diatas, untuk mendapatkan nilai keakuratan massa jenis
suatu benda bisa kita tempuh melalui dua cara, yaitu cara perhitungan system
dinamis (dengan syarat benda haruslah beraturan) serta perhitungan system
dinamis ( juga bisa digunakan jika suatu benda memiliki bentuk yang tidak
beraturan).
Dari pernyataan
tersebut perhitungan volume suatu benda padat dapat dilakukan dengan cara
statis, yaitu dengan menghitung volume benda tersebut dengan rumus volume
bangun ruang, dan ada pula cara dinamis, yaitu perhitungan benda melalui uji
percobaan antara selisih massa benda di udara dengan massa benda ketika berada
di air ( air = 1
gr/cm3)
DAFTAR PUSTAKA
Tidak ada komentar:
Posting Komentar