Kesalahan Dalam Pengukuran

Kamis, 12 Januari 2012

Hasil percobaan dalam fisika dinyatakan secara kuantitatif. Maka harus dilakukan pengukuran yang sangat teliti. Dalam hal ini sangat diperlukan alat ukur dengan skala bervaliditas tinggi. Walaupun demikian, setiap melakukan percobaan tidak bebas dari kesalahan-kesalahan.

1.    Kesalahan Sistematis

a.       Kesalahan Alat Ukur

Alat ukur tidak ada yang sempurna baik sempurna baik pada pembuatannya maupun penerapannya

b.      Kesalahan Paralaks

Kesalahan ini bersifat perorangan, yaitu pengamat kurang memahami cara membaca atau mengamati alat ukur

c.       Kesalahan karena Kecerobohan

Misalkan kita menimbang zat cair, karena kurang hati-hati ada bagian zat cair yang terpercik maka ketika ditimbang untuk kedua kalinya, massanya berkurang

2.    Kesalahan Kebetulan

Kesalahan kebetulan ditimbulkan oleh hal-hal yang tidak dapat diramalkan terlebih dahulu.

a.         Kesalahan Menaksir

Angka taksiran seseorang berbeda dengan angka taksiran orang lain. Atau karena kelelahan, taksiran seseorang berbeda dari waktu ke waktu.

b.        Kesalahan Gangguan

Kesalahan gangguan disebabkan karrena perubahan kondisi, misalnya adanya perubahan suhu, perubahan tegangan listrik, perubahan tekanan udara, dan goncangan alat ukur.

3.    Meningkatkan Ketelitian

Salah satu cara untuk meningkatkan ketelitian adalah dengan cara melakukanpengukuran berkali-kali, perhatikan table 1.8!

Tabel 1.8 Contoh Meningkatkan Ketelitian (Pengukuran Luas Meja)

Pengkuran	Panjang	lebar	Luas
I II III IV	a1 a2 a3 a4	b1 b2 b3 b4	A1 = a1 b1 = … A2 = a2 b2 = … A3 = a3 b3 = … A4 = a4 b4 = …

Pada table 1.8, kita menentukan luas meja dengan melakukan 4 kali pengukuran. Untuk mendapatkan hasil pengukuran yang kita harapkan, maka ditentukan nilai rata-ratanya.

Luas meja rata-rata : 

a.         Kesalahan Relatif

Pengukuran pertama

Selanjutnya dapat ditentukan kesalahan relative kedua, ketiga dan keempat, sehingga kesalahan relative rata-rata dapat dihitung.

Kita dapat juga memperoleh memperoleh kesalahan mutlak S dengan

                                                     S = r×A_r

b.         Kesalahan Mutlak

Kesalahan jenis ini merupakan jumlah harga mutlak dari perbedaan harga setiap pengukuran terhadap harga rata-ratanya dibagi dengan cacah pengukuran (i).
 

        Kita juga dapat menyatakan kesalahan dalam bentuk persentase terhadap harga reratanya.

Kesalahan ini disebut kesalahan relative. Oleh karena itu, hasil dapat dituliskan. 

                                              A = A_r  S atau A = A_r  r

***

Read Post | komentar

Angka Penting dan Angka Pasti

Rabu, 11 Januari 2012

Nelly mengukur sebatang galah dengan dua alat ukur panjang yang berbeda. Alat ukur A berskala terkecil cm (sentimeter). Alat ukur B berskala terkecil mm (milimeter). Dari pengukuran diperoleh hasil seperti pada table 1.6

Tabel 1.6 Contoh Pengukuran dalam Centimetr dan Milimeter

No	Alat Ukur yang Digunakan	Hasil Pengukuran	Hasil Pengukuran Dalam Satuan Meter
1. 2.	A B	246,6 cm 2467,9 mm	2,468 m 2,4679 m

           

            Dari hasil pengukuran, bantulah Nelly menjawab pertanyaan-pertanyaan berikut!

1.         Dengan alat ukur A:

a.    Angka berapakah yang merupakan angka taksiran?

b.    Bolehkah kalian menyebut angka taksiran yang lain? Jika boleh, sebutkan!

c.    Angka-angka berapakah yang merupakan angka pasti?

d.   Bolehkah kalian menyebut angka pasti yang lain?

2.         Dengan alat ukur B, jawablah peertanyaan-pertanyaan seperti no.1!

3.         Dari pengukuran dengan alat ukur A dan dengan alat ukur B, manakah yang lebih teliti?

4.         Sebutkan kesimpulan apa saja dari hasil pengukuran itu!

1.             Pengertian Angka Penting

Pada hasil pengukuran 2,468 m, terdapat satu angka taksiran yaitu angka 8 dan 3angka pasti yaitu angka 2, 4 dan6.Jadi, terdapat 4 angka penting. Pada hasil pengukuran 2,4679 m terdapat satu angka taksiran, yaitu angka 9 dan 4 angka pasti, yaitu angka 2,4,6 dan 7. Jadi terdapat 5 angka penting. Dapat diyakini hasil pengukuran 2,4679 m lebih teliti dari hasil pengukuran 2, 468 m.

Dari kegiatan yang yang dilakukan pleh Nelly dapat disimpulkan sebagai berikut.

• Setiap melakukan pengukuran, ada satu angka yang diragukan, yang disebut angka taksiran.Dan satu atau lebih angka yang tidak diragukan, yang disebut angka pasti. Keduanya disebut angka penting

• Semakin banyak cacah angka penting pada suatu pengukuran, semakin teliti hasil pengukuran itu.

2.             Menghitung Cacah Angka Penting

Angka-angka penting sebagai lambang bilangan dinyatakan dengan angka 9. Perhatikan contoh pada table 1.7 berikut!

Tabel 1.7 Contoh Hasil Pengukuran cacah Angka Penting

No	Hasil Pengukuran	Cacah Angka Penting
1 2 3 4 5 6 7 8	Masa benda 1,67 g Panjang tali 2,376 m Volume benda 20,0 m3 Tebal buku 0,4 cm Diameter kawat 0,06 cm Massa cincin 0,07 g Berat benda 5,006 N Panjang jalan 32000 km	3 4 3 1 1 2 4 2

Dari table 1.7 di atas, untuk memudahkan cara menentukan cacah angka penting dapat digunakan pedoman sebagai berikut.

• Untuk angka penting yang ada tanda komanya, cacah angka penting dihitung dari angka bukan nol yang paling kiri ke kanan, perhatikan dengan cermat no. 1-7!

• Untuk angka penting yang tidak ada tanda komanya, cacah angka penting dihitung dari angka bukan nol kanan ke kiri, lihat no.8!

• Hasil pengukuran panjang jalan sebesar 32.000 km (lihat no.8), bias ditulis lebih sederhana 3,2×10⁷ m. Penulisan semacam ini disebut penulisan dengan menggunakan notasi ilmiah atau penulisan ilmiah. Notasi ilmiah diperkenalkanuntuk mempermudah, hal-hal sebagai berikut

1) Jarak pengukuran yang sangat jauh atausebaliknya, misalkan jarak matahari ke bumi 1496000000000 m = 1,496×10¹² m. Jari-jari inti atom = 1,2×10^-11 m

2)  Massa suatu benda yang nilainya sangat besar atau sebaliknya, misalkan massa bumi = 598×10²⁴ kg dan massa electron sebesar 9,1×10^-31

3)   Dimensi waktu sangat besar atau sebaliknya, misalkan umur jagat raya menurut perhitungan Hubble sudah 2×10¹⁰ tahun dan waktu hidup suatu partikel pion sebesar 2,6×10^-8 sekon.

3.             Berhitung dengan Angka  Penting

Dalam mengolah data, kita sering membagi, mengalikan, menjumlah atau mengurangkan. Untuk itu digunakan aturan-aturan sebagai berikut.

• Hasil penjumlahan atau pengurangan dengan angka penting hanya boleh ada satu angka taksiran.

• Hasil kali atau hasil bagi dari angka penting, mempunyai cacah angka penting yang sama dengan cacah angka penting dari factor kali atau bagi yang cacah angka pentingnya paling sedikit.

• Pada penarikan akar pada angka penting, menghasilkan angka yang memiliki cacah angka penting sama dengan cacah angka penting yang ditarik akarnya.

• Perhatikan, Nelly menimbang 40 butir telur massanya 2,735 kg. Angka 40 di sini diperoleh tidak dari mengukur tetapi diperoleh dari menimbang. Angka tersebut dinamakan angka eksak atau angka pasti. Aturan pada angka penting tidak diberlakukan pada angka eksak.

                    ***

Read Post | komentar (1)