LAPORAN FISIKA DASAR

PENGUKURAN DASAR PADA BENDA PADATDisusun oleh :

1. Handri napuri (0661 12 108)2. Indra Riyanto (0661 12 094)3. Novi catur utami (0661 12 109)

Tanggal Praktikum : 25 Oktober 2012

Asisten Dosen :

1. Adi putra, S.kom2. Anggun A. sulis, S.Si3. Desi Tri Sulastri, S.Si

PROGRAM STUDI FARMASI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PAKUAN

BOGOR

2012

BAB I

PENDAHULUAN

A. Tujuan Percobaan

1. Mempelajari dan menggunakan alat – alat ukur

2. Menentukan volume dan massa jenis zat padat

3. Menggunakan teori ketidakpastian

B. Dasaar Teori

Terdapat berbagai macam alat ukur untuk menentukan ukuran panjang antara lain mistar,

jangka sorong, micro meter sekrup, dll. Alat-alat tersebut disebut alat ukur langsung karena

obyek yang diukur akan dibandingkan dengan skala pada alat ukurnya secara langsung.

Alat ukur massa yang umum adalah neraca, sedangkan alat ukur waktu adalah arloji atau

stopwatch. Besaran ukuran dapat ditentukan dengan mengukur besaran dasar tersebut,

misalnya ukuran luas kertas ditentukan oleh panjang dan lebar kertas. Ukuran volume balok

dinyatakan dengan panjang, lebar dan tebalnya

Suatu pengukuran selalu disertai oleh ketidakpastian. Beberapa penyebab

ketidakpastian tersebut antara lain adanya Nilai Skala Terkecil (NST), kesalahan kalibrasi,

kesalahan titik nol, kesalahan paralaks, fluktuasi parameter pengukuran, dan lingkungan yang

saling mempengaruhi serta tingkat keterampilan pengamat yang berbeda-beda. Dengan

demikian amat sulit untuk mendapatkan nilai sebenarnya suatu besaran melalui pengukuran.

Beberapa panduan bagaimana cara memperoleh hasil pengukuran seteliti mungkin diperlukan

dan bagaimana cara melaporkan ketidakpastian yang menyertainya.

Nilai Skala Terkecil

Pada setiap alat ukur terdapat suatu nilai skala yang tidak dapat dibagi-bagi lagi,

inilah yang disebut dengan Nilai Skala Terkecil (NST).

Alat yang digunakan dalam pengukuran :

a. Jangka Sorong Mempumyai dua rahang dan satu penduga. Rahang dalam digunakan

untuk mengukur diameter bagian dalam. Rahang luar digunakan untuk mengukur

diameter bagian luar, sedangkan penduga digunakan untuk mengukur kedalaman.

Roda penggerak digunakan untuk menggeser-geser rahang agar dapat mendapaktkan

hasil pengukuran yang tepat. Pengunci rahang digunakan untuk mengunci setelah

besaran yang diukur dapat terukur supaya tidak bergeser-geser.

b. Mikrometer sekrup Hanya dapat digunakan untuk mengukur bagian luar saja. Cara

menggunakannya adalah putarkan bagian pemutus halus. Jika sudah pas, ditandai

dengan bunyi “klik”, kunci dengan menggunakan pengait. Skala besarnya adalah

horizontal, sedangkan skala penghalusnya bagian vertikal terdiri dari 50 skala

horizontal sebesar 0,5 mm.

c. Neraca menggunakan prinsip keseimbangan karena bidang kerjanya harus mendatar.

Ketelitiannya adalah 0,1gr. Cara pengukuran massa benda dengan neraca adalah:

1. Letakkan benda pada cawan penimbang.

2. Geser beban-beban yang ada pada lengan-lengannya hingga terjadi

keseimbangan terhadap angka nol pada ujung paling kanan.

3. Baca berapa gram massa benda tersebut.

BAB II

ALAT DAN BAHAN

A. Peralatan yang Digunakan

1. Jangka Sorong

2. Mikrometer Skrup

3. Neraca Teknis

4. Bejana Gelas

5. Thermometer

6.  Bangku penumpu

B. Bahan yang Digunakan

1. Balok Besi

2.  Silinder Besi

3.  Kunci

BAB III

METODE PERCOBAAN

Percobaan I (Mencari Volume dan Massa Balok)

Kubus yang diukur adalah balok besi. Teknik yang digunakan adalah dengan

mengukur rusuk-rusuk kubus tersebut menggunakan jangka sorong dan milimeter sekrup.

Masing-masing pengukuran rusuk tiap kubus diulang 3 kali. Sedangkan untuk pengukuran

massa, percobaan yang dilakukan hanya 1 kali.

Percobaan II (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 3 kali. Edangkan pengukuran

massa, dilakukan percobaan sebanyak satu kali saja.

Percobaan III (Mencari Volume dan Massa sebuah kunci)

Kunci yang digunakan adalah sebuah kunci pintu, dapat diprediksikan sebelumnya

bahwa kunci terbuat dari bahan campuran tembaga dan timah. Pengukuran volume dilakukan

dengan menggunakan bejana gelas dan cairan. Dan untuk mengetahui massa dilakukan

dengan menggunakan neraca.

BAB IVDATA PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN

A. DATA PENGAMATAN

BALOK BESI

NO P (cm) l (cm) t (cm) V (cm3) ρ (gr/cm3)1 4.05 2.09 1.045 8.845 6.8582 4.04 2.08 1.045 8.781 6.9083 4.04 2.08 1.045 8.781 6.908X 4.04 2.08 1.045 8.781 6.908Δx 5.770 X 10-5 4.0743 X 10-5 0

SILINDER BESI

NO D (cm) r (cm) t (cm) V (cm3) ρ (gr/cm3)1 1.529 0.764 4.01 7.34 8.1972 1.530 0.765 4.00 7.35 8.1863 1.530 0.765 4.00 7.35 8.186X 1.529 0.764 4.00 7.34 8.187Δx 5.773 X 10-4 5.773 X 10-4 4 x 10-3

PENGUKURAN DINAMIS

NO. Nama Benda Mu (gr) Ma (gr) V (cm3) ρ (gr/cm3)1 Kunci 19 16.15 2.85 6.66

B. PERHITUNGAN

1. BALOK BESI

Percobaan 1 :V = p x l x t = 4.05 x 2.09 x 1.045 = 8.845 cm3

Percobaan 2 :V = p x l x t = 4.04 x 2.08 x 1.045 = 8.781 cm3

Percobaan 3 :V = p x l x t = 4.04 x 2.08 x 1.045 = 8.781 cm3

Ketelitian Balok

Diketahui ρ literatur = 7.8 gr/cm3

1 – 7.8 – 6.908 X 100% = 89 % 7.8

Δx pada panjang :

N (N-1)

3 (2)

= 5.770 X 10-5 cm3

6 Δx pada lebar :

N (N-1)

3 (2)

= 4.0743 X 10-5 cm3

6

Δx pada tinggi :

N (N-1)

3 (2)

= 0 cm3

6

2. SILINDER BESI

Percobaan 1 :

V = x r2 x t

= 3.14 x (0.764)2 x 4.01 = 7.34 cm3

Percobaan 2 :

V = x r2 x t

= 3.14 x (0.765)2 x 4.00 = 7.35 cm3

Percobaan 3 :

V = x r2 x t

= 3.14 x (0.765)2 x 4.00 = 7.35 cm3

Ketelitian silinderDiketahui ρ literatur = 7.8 gr/cm3

1 – 7.8 – 8.197 X 100% = 94.9 % 7.8

Δx pada diameter :

N (N-1)

3 (2)

= 5.773 X 10-4 cm3

6 Δx pada jari jari :

N (N-1)

3 (2)

= 5.773 X 10-4 cm3

6 Δx pada tinggi :

N (N-1)

3 (2)

= 4 x 10-3 cm3

6

3. PERHITUNGAN DINAMIS (KUNCI)

Volume Kunci V = Mu - Ma = 19 – 16.15 = 2.85 cm3

Massajenis Kunci ρ = Mu V = 19 = 6.66 gr/cm3

2.85 ΔMu = ½ x 0.1

= 0.05 gr

ΔMa = ½ x 10 = 5 gr

KetelitianDiketahui ρ literatur = 7.8 gr/cm3

1 – 7.8 – 6.66 X 100% = 85.38 % 7.8

BAB VPEMBAHASAN

Suatu pengukuran selalu disertai oleh ketidakpastian. Beberapa penyebab

ketidakpastian tersebut antara lain adanya Nilai Skala Terkecil (NST), kesalahan kalibrasi,

kesalahan titik nol, kesalahan paralaks, fluktuasi parameter pengukuran, dan lingkungan yang

saling mempengaruhi serta tingkat keterampilan pengamat yang berbeda-beda. Dengan

demikian amat sulit untuk mendapatkan nilai sebenarnya suatu besaran melalui pengukuran.

Beberapa panduan bagaimana cara memperoleh hasil pengukuran seteliti mungkin diperlukan

dan bagaimana cara melaporkan ketidakpastian yang menyertainya.

Dapat kita lihat pada data percobaan saat kita menghitung tingkat ketelitian pengukuran terhadap benda tersebut. Diperoleh data hasil sebagai berikut :

KETELITIAN BALOKDiketahui ρ literatur = 7.8 gr/cm3

1 – 7.8 – 6.908 X 100% = 89 % 7.8

KETELITIAN SILINDER Diketahui ρ literatur = 7.8 gr/cm3

1 – 7.8 – 8.197 X 100% = 94.9 % 7.8

KETELITIAN KUNCIDiketahui ρ literatur = 7.8 gr/cm3

1 – 7.8 – 6.66 X 100% = 85.38 % 7.8

Menghitung tingkat ketelitian pengukuran dibutuhkan beberapa angka yg di peroleh

dari rho (ρ) atau massa jenis, yaitu massa jenis literatur atau patokan yang kita gunakan dan

massa jenis benda yang kita ukur dengan cara menghitung massa benda dibagi volume benda.

Massa benda diperoleh saat kita menimbang dan volume benda kita peroleh dengan

mengukur benda tersebut. Dalam pengukuran inilah kita perlu mengukur beberapa kali untuk

mendapatkan hasil yang paling mendekati kepada tingkat ketelitian 100%. Seperti contoh

pada volume balok dibawah ini :

Percobaan 1 :V = p x l x t = 4.05 x 2.09 x 1.045 = 8.845 cm3

Percobaan 2 :

V = p x l x t4.04 x 2.08 x 1.0458.781 cm3

Percobaan 3 :

V = p x l x t4.04 x 2.08 x 1.0458.781 cm3

Untuk mencapai tingkat ketelitian yang 100% memiliki kemungkinan kecil, karena

keterbatasan keemampuan manusia, maka hanya dapat dicapai yang mendekati 100%. Kita

lihat di atas pengukuran dilakukan berkali kali agar memperoleh volume yang

memungkinkan untuk mencapai tingkat ketelitian tinggi pada saat kita memasukkan angka

angka tersebut kedalam rumus untuk mencari tingkat ketelitian. Tidak terlepas juga dari

massa jenis literature yang kita pakai sebagai patokan, kita harus dapat memperkirakan bahan

yang kita ukur terbuat dari apa, kemudian gunakan massa jenis literature sesuai benda yang

kita ukur.

BAB VI

KESIMPULAN

Mengukur itu sangat penting untuk dilakukan. Mengukur dapat dikatakan sebagai

usaha untuk mendefinisikan karakteristik suatu permasalahan secara kuantitatif. Dan jika

dikaitkan dengan proses penelitian atau sekedar pembuktian suatu hipotesis maka pengukuran

menjadi jalan untuk mencari data-data yang mendukungnya.

Pengukuran harus dilakukan dengan kecermatan yang tinggi dan dilakukan dengan

alat yang sesuai agar hasil pengukuran meminimalisirkan kesalahan.

Hasil Pengukuran harus dituangkan dalam bentuk tabel dengan baik agar tidak perlu

dilakukan pengukuran ulang yang mengaibatkan lamanya proses perhitungan data kembali.

Percobaan pada balok besi menghasilkan ketelitian hampir mencapai 100 % atau

sebesar 89% dan bahkan besi silinder sebesar 94,9%. Namun pada pengukuran secara

langsung pada kunci didapatkan data massa jenis kunci sebesar 6.66 gram/cm3dimana masa

jenis kunci kurang dari massa jenis standar untuk besi. Dapat diperkirakan bahwa kunci

terbuat dari bahan campuran logam yang memiliki massa jenis kurang dari besi.

LAMPIRAN

Tugas Akhir

1.        Berikan keterangan mengapa tebal benda tidak diukur dengan jangka sorong,

melainkan dengan mikrometer skrup?

2.        Apakah massa tali tipis dapat diabaikan dalam ketelitian 1 %?

3.        Tentukan volume benda-benda padat dengan kedua cara!

4.        Dari kedua cara di atas, manakah menurut pengamatan yang paling teliti?

5.        Tentukan massa jenis benda-benda padat tersebut?

6.        Dari langkah 5, tentukan jenis benda-benda tersebut!

7.        Tentukan volume benda-benda tersebut pada suhu oC, langkah 6?

8.        Sebutkanlah salah satu cara lain untuk menentukan volume benda padat!

Jawab

1.      Mikrometer sekrup digunakan untuk mengukur tebal suatu bahan yang tipis, karena

ketelitian mikrometer sekrup lebih baik dibandingkan jangka sorong, yaitu 0,01

milimeter. Jika digunakan untuk mengukur tebal benda dengan maksimal 2,5 cm,maka

mikrometer sekruplah yang digunakan, sedangkan jangka sorong digunakan untuk

mengukur panjang atau lebar suatu bahan dengan ketelitian 0,05 milimeter.

2.      Massa tali tipis tidak dapat diabaikan dalam tingkat ketelitian 1%, karena massa tali

yang 1% itu mempengaruhi ketelitian pengukuran.

3.      Volume benda padat dapat ditentukan dengan 2 cara.

Cara Statis

1. Balok besi

Vbalok  = p . l . t                                  

= (4.04)x(2.08)x(1,045)                       

= 8.781 cm3      

2. Silinder Besi

Vbalok     = π xr2.t

= (3.14)x(0.764)2x(4,00)

= 7.34 cm3    

Cara Dinamis

Pengukuran dilakukan dengan cara mencelupkan benda ke dalam air

 Vkunci    = Mudara - Mair                                   

= 19 – 16.15                        

= 2.85 cm3                              

3. Cara Statis, karena pengukuran dengan cara ini memiliki perhitungan dan dilakukan

dengan alat bantu yang memiliki ketelitian yang  signifikan.

5.      Massa jenis benda-benda yang diukur.

Balok besi

ρ = M V

ρ = 60.66 = 6.098 gr/cm3

8.781

Silinder Besi

ρ = M V

ρ = 60.17 = 8.197 gr/cm3

7.34

Kunci

ρ = Mu V ρ = 19 = 6.66 gr/cm3

2.85

6.      Balok besi, silinder besi, dan kunci (campuran)

7.       ~~~~~

8.      Dicelupkan ke dalam wadah berisi air yang telah dicatat volume awalnya dan

volume benda dapat dilihat dari besar perubahan volume air dalam wadah tersebut.

DAFTAR PUSTAKA

 Buku Penuntun Praktikum Fisika Dasar . Universitas Pakuan. Bogor

Tiper, Paul A. 1991. Fisika Untuk Sains dan Teknik. Erlangga. Jakarta

elfajr.blog.uns.ac.id/files/2010/05/babii-pengukuran-dasare.pdf