Your SlideShare is downloading. ×
Alat ukur 4
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

×
Saving this for later? Get the SlideShare app to save on your phone or tablet. Read anywhere, anytime – even offline.
Text the download link to your phone
Standard text messaging rates apply

Alat ukur 4

921

Published on

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
921
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
31
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

Report content
Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
No notes for slide

Transcript

  • 1. BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Fisika adala ilmu pengetahuan eksperimental. Dalam melakukan eksperimen kita memerlukan pengukuran-pengukuran. Biasanya untuk menggambarkan hasil pengukuran digunakan angka-angka. Setiap angka yang digunakan untuk menggambarkan Fisika secara kuantitatif disebut besaran. Untuk mengukur kecepatan, percepatan, gaya, dan momentum dapat digunakan dengan pengoperasian vektor yang akan dibahas pada makalah ini. Lalu dapat juga menggunakan gaya dan massa untuk menganalisis prinsipprinsip dinamika, yaitu prinsip-prinsip yang mengaitkan antara gerak dan gaya yang menyebabkannya. Prinsip-prinsip ini dibungkus dalam suatu paket yang rapi yang terdiri dari tiga pernyataan yang disebut dengan hukum Newton. Lalu dapat pula menggunakan konsep gerak harmonik untuk mencari persamaan yang dipengaruhi oleh gaya yang arahnya selalu menuju titik seimbang dan besarnya sebanding dengan simpangannya. B. Rumusan Masalah Sering terjadinya kesalahan dalam pegukuran. Ketidaktepatan dalam pengaplikasian vektor. Pemahaman tersendiri mengenai hukum II Newton. Pemahaman terhadap besaran yang berkaitan dengan gerak harmonik sederhana. 1
  • 2. C. Tujuan Pembahasan Dapat menentukan ketidakpastian dalam pengukuran. Dapat menentukan besar dan arah resultan dari vektor. Dapat menyelesaikan sol-soal yang berkaitan dengan hukum Newton. Dapat mendeskripsikan karakter gerak pada benda pegas. 2
  • 3. BAB II PEMBAHASAN A. Pengukuran Dasar 1. Pengukuran Fisika maupun disiplin ilmu lain pengukuran kuantitas merupakan dasar utama. Dalam pengukuran ini akan dicari korelasi atau interprestasi dan sering pula diadakan perbandingan prediksi teoritis. Hal-hal yang meliputi pengukuran kuantitas ini adalah sistem satuan Internasional atau disingkat dengan sitem SI ( System International Unit ) atau satuan metric. Dalam melakukan pengukuran selalu dimungkinkan terjadi kesalahan. Oleh karena itu, kita harus menyertakan angka-angka kesalahan agar kita dapat memberi penilaian wajar dari hasil pengukuran. Jelas hasil pengukuran yang kita lakukan tidak dapat diharapkan tepat sama dengan hasil teori, namun ada pada suatu jangkauan nilai: X – Δx < x < x + Δx dengan x merupakan nilai terbaik sebagai nilai yang benar, Δx merupakan kesalahan hasil pengukuran, yang disebabkan keterbatasan alat, ketidakcermatan, perbedaan waktu pengukuran, dan lain sebagainya. Dengan menyertakan kesalahan atau batas toleransi terhadap suatu nilai yang kita anggap benar, kita dapat mempertanggungjawabkan hasil pengukuran. 3
  • 4. 2. Kesalahan pengukuran Besaran fisika tidak dapat diukur secara pasti dengan setiap alat ukur. Hasil pengukuran selalu mempunyai derajat ketidakpastian. Kesalahan pengukuran dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu kesalahan sitematis dan kesalahan acak. Kesalahan sistematis akan menghasilkan setiap bacaan yang diambil menjadi salah dalam satu arah. Kesalahan sitematik adalah kesalahan yang sebab-sebabnya dapat diidentifikasi dan secara prisip dapat dieliminasi. Nilai yang terukur secara konsisten terlalu tinggi atau terlalu rendah. Sumber kesalahan sistematis antara lain: a. Kesalahan alat: akibat kalibrasi yang kurang baik. b. Kesalahan pengamatan: akibat kesalahan paralaks ( kesalahan sudut pandang terhadap suatu titik ukur ). c. Kesalahan lingkungan. d. Keasalahan teoritis: akibat penyederhanaan sistem model atau aproksimasi dalam persamaan yang menggambarknnya. Kesalahan acak menghasilkan hamburan data di sekitar nilai rata-rata. Data mempunyai kesempatan yang sama menjadi positif atau negatif. Sumber kesalahan acak sering dapat dikuantisasi melalui analisis statistik, sehingga efek kesalahan acak terhadap besaran atau hukum fisika dapat ditentukan. Kesalahan acak dihasilkan dari ketidakmampuan pengamat untuk mengulangi pengukuran secara presisi. Ada metode statistik baku yang digunakan untuk mengatasi kesalahan acak. Hal ini dapat memberikan simpangan baku untuk serangkaaian bacaan, tetapi ketika jumlah bacaan tidak terlalu besar adalah bermanfaat untuk mempunyai metode untuk 4
  • 5. mendapatkan nilai pendekatan dari kesalahan tanpa melakukan analisis statistik formal, yaitu perbedaan mutlak antara nilai individual dan nilai rata-rata. 3. Akurasi, Presisi, dan Sensitivitas Kata akurasi (ketepatan) dan presisi (ketelitian) sering dugunakan untuk maksud yang sama. Bagaimanapun, memungkinkan untuk mempunyai hasil pengukuran dengan presisi tinggi yang tidak akurat. Hal ini akan terjadi jika ada kesalahan sistematik. Demikian juga, memungkinkan untuk mempunyai hasil pengukuran yang akurat, tetapi tidak presisi. Hal ini akan terjadi jika ada kesalahan acak. Sensitivitas (kepekaan) adalah kemampuan memberikan tanggapan terhadap perubahan nilai pengukuran yang terjadi. Untuk menjamin sensitivitas alat ukur kita harus selalu menggunakannya sesuai dengan ordenya. 4. Pengukuran Panjang Pengukuran besaran panjang dapat dilakukan dengan menggunakan berbagai alat ukur, misalnya mistar ukur, jangka sorong, dan mikrometer sekrup. Mistar Ukur Untuk mengukur panjang suatu benda biasanya kita menggunakan mistar atau alat sejenis. Pada umumnya mistar pengukur panjang adalah berskala sentimeter dan milimeter. Skala terkecil dari mistar adalah 1 mm, yang menyatakan tingkat ketelitian alat. Pada saat melakukan pengukuran dengan menggunakan mistar, arah pandangan hendaknya tepat pada tempat yang diukur. Artinya, arah pandangan harus tegak lurus dengan skala pada mistar dan benda yang diukur. Jika pandangan mata tertuju pada arah yang kurang tepat, maka akan menyebabkan nilai 5
  • 6. hasil pengukuran menjadi lebih besar atau lebih kecil. Kesalahan pengukuran semacam ini di sebut kesalahan paralaks. Contoh pembacaan skala pada mistar: 6 cm + 2mm = 6,2 cm = 62 mm Jangka Sorong Jangka sorong merupakan alat pengukur panjang suatu benda yang ukurannya cukup kecil, dan jari-jari dalam dan luar, serta kedalaman suatu tabung. Jangka sorong terdiri dari dua pasang rahang, sepasang untuk pengukur luar dan sepasang untuk pengukur dalam. Dari pasangan itu ada rahang yang tetap ada dan ada rahang yang di geser-geser. Pada rahang tetap terdapat batang skala yang diberi skala dalam cm dan mm sebagai skala utama. Pada rahang geser terdapat 10 skala yang panjangnya 9 mm sebagai skala nonius. Oleh Karena itu, 1 skala nonius sama dengan 0,9 mm. jadi, skala nonius berselisih 0,1 mm dengan skala mm pada skala utama. Angka 0,1 mm menyatakan ketelitian jangka sorong. Skala utama menunjukkan angka 6,6 cm dan skala nonius yang berimpit dengan skala utama adalah 5 skala (0,5 mm = 0,005 cm ). Jadi, hasil pengukuran panjang = 6,6 cm + 0,05 = 6,65 cm1 Mikrometer Sekrup Mikrometer sekrup mempunyai bagian-bagian utama, antara lain: poros tetap, poros geser, skala utama, dan skala nonius yang berupa pemutar. Biasanya alat ini digunakan untuk mengukur panjang, ketebalan, diameter bola, dan diameter 1 http://nchien.blogspot.com/2011/11/makalah-fisika-dasar-i.html 6
  • 7. kawat ang sangat kecil. Skala utama mempunyai skala mm dan 0,5 mm. Skala nonius mempunyai 50 skala dengan laju putar 0,5 mm/putaran. Oleh karena itu 1 skala nonius sama dengan 0,01 mm = 0,001 cm, yang menyatakan tingkat ketelitian mikrometer sekrup. Vektor Dalam fisika dan teknik, acapkali bilangan tunggal dan satuannya tidak memadai untuk memberikan deskripsi yang lengkap terhadap besaran fisika. Misalnya, jika Anda berjalan 3 km ke timur, posisi anda jauh berbeda dengan jika Anda berjalan 3 km ke barat. Perubahan posisi suatu benda disebut perpindahan. Perpindahan adalah contoh dari besaran vektor, yang secara singkat disebut vektor. Vektor adalah besaran yang memiliki baik besar maupun arah untuk suatu deskripsi yang lengkap. Berbagai besaran dalam fisika termasuk kecepatan, perceptan, gaya, dan momentum adalah vektor. Pada diagram, setiap vektor dinyatakan dengan tanda panah. Tanda panah tersebut selalu digambarkan sedemikian rupa sehingga menunjuk ke arah yang merupakan arah vektor tersebut. Panjang tanda panah digambarkan sebanding dengan besar vektor. Sebagai contoh, pada gambar di bawah dilukiskan suatu vektor gaya (F) yang besarnya 40 N (N = Newton, satuan gaya) dan berarah 30o utara dari timur atau 30o terhadap sumbu x positif. Besar vektor F = 40 N dilukiskan dengan panjang anak panah 4 cm. Ini berarti skala yang dipilih adalah 1 cm = 10 N atau 4 cm = 40 N.2 2 http://nchien.blogspot.com/2011/11/makalah-fisika-dasar-i.html 7
  • 8. B. Hukum II Newton Apa yang terjadi jika gaya total yang bekerja pada benda tidak sama dengan nol ? Newton mengatakan bahwa jika pada sebuah benda diberikan gaya total atau dengan kata lain, terdapat gaya total yang bekerja pada sebuah benda, maka benda yang diam akan bergerak, demikian juga benda yang sedang bergerak bertambah kelajuannya. Apabila arah gaya total berlawanan dengan arah gerak benda, maka gaya tersebut akan mengurangi laju gerak benda. Apabila arah gaya total berbeda dengan arah gerak benda maka arah kecepatan benda tersebut berubah dan mungkin besarnya juga berubah. Karena perubahan kecepatan merupakan percepatan maka kita dapat menyimpulkan bahwa gaya total yang bekerja pada benda menyebabkan benda tersebut mengalami percepatan. Arah percepatan tersebut sama dengan arah gaya total. Jika besar gaya total tetap atau tidak berubah, maka besar percepatan yang dialami benda juga tetap alias tidak berubah. Bayangkanlah Anda mendorong sebuah gerobak sampah yang bau-nya menyengat. Usahakan sampai gerobak tersebut bergerak. Nah, ketika gerobak bergerak, kita dapat mengatakan bahwa terdapat gaya total yang bekerja pada gerobak itu. Silahkan dorong gerobak sampah itu dengan gaya tetap selama 30 detik. Ketika Anda mendorong gerobak tersebut dengan gaya tetap selama 30 menit, tampak bahwa gerobak yang tadinya diam, sekarang bergerak dengan laju tertentu, anggap saja 4 km/jam. Sekarang, doronglah gerobak tersebut dengan gaya dua kali lebih besar (gerobaknya didiamin dulu). Jika anda mendorong gerobak sampah dengan gaya dua kali lipat, maka gerobak tersebut bergerak dengan laju 4 km/jam dua kali lebih cepat dibandingkan sebelumnya. Percepatan gerak gerobak dua kali 8
  • 9. lebih besar. Apabila Anda mendorong gerobak dengan gaya lima kali lebih besar, maka percepatan gerobak juga bertambah lima kali lipat. Demikian seterusnya. Kita bisa menyimpulkan bahwa percepatan berbanding lurus dengan gaya total yang bekerja pada benda. Seandainya percobaan mendorong gerobak sampah diulangi. Percobaan pertama, kita menggunakan gerobak yang terbuat dari kayu, sedangkan percobaan kedua kita menggunakan gerobak yang terbuat dari besi dan lebih berat. Jika Anda mendorong gerobak besi dengan gaya dua kali lipat, apakah gerobak tersebut bergerak dengan laju 4 km/jam dua kali lebih cepat dibandingkan gerobak sebelumnya yang terbuat dari kayu ? Tentu saja tidak karena percepatan juga bergantung pada massa benda. Anda dapat membuktikannya sendiri dengan melakukan percobaan di atas. Jika Anda mendorong gerobak sampah yang terbuat dari sampah dengan gaya yang sama ketika Anda mendorong gerobak yang terbuat dari kayu, maka akan terlihat bahwa percepatan gerobak besi lebih kecil. Apabila gaya total yang bekerja pada benda tersebut sama, maka makin besar massa benda, makin kecil percepatannya, sebaliknya makin kecil massa benda makin besar percepatannya. Hubungan ini dikemas oleh eyang Newton dalam Hukum-nya yang laris manis di sekolah, yakni Hukum II Newton tentang Gerak : Jika suatu gaya total bekerja pada benda, maka benda akan mengalami percepatan, di mana arah percepatan sama dengan arah gaya total yang bekerja padanya. Vektor gaya total sama dengan massa benda dikalikan dengan percepatan benda. 9
  • 10. Secara matematis , Hukum II Newton dinyatakan sebagai berikut: ΣF = ma a adalah percepatan, m adalah massa, dan ΣF adalah gaya total. Jika persamaan di atas ditulis dalam bentuk a = F/m, tampak bahwa percepatan sebuah benda berbanding lurus dengan resultan gaya yang bekerja padanya dan arahnya sejajar dengan gaya tersebut. Tampak juga bahwa percepatan berbanding terbalik dengan massa benda. Hukum II Newton menyatakan hubungan anatara gerak benda dengan penyebabanya, yaitu gaya. Perhatikan bahawa hukum II Newton mencakupi hukum I Newton, yaitu apabila ΣF = 0, maka percepatan alias a = 0. Jadi apabila tidak ada gaya total alias resultan gaya yang bekerja pada benda maka benda akan diam apabila benda tersebut sedang diam; atau benda tersebut bergerak dengan kecepatan tetap, jika benda sedang bergerak. Ini merupakan bunyi Hukum I Newton. Setiap gaya F merupakan vektor yang memiliki besar dan arah. Persamaan hukum II Newton di atas dapat ditulis dalam bentuk komponen pada koordinat xyz alias koordinat tiga dimensi, antara lain : ΣFx = max, ΣFy = may, ΣFz = maz Kumpulan persamaan komponen di atas sama dengan hokum II Newton ΣF = ma. Jika sebuah benda bergerak sepanjang garis lurus alias satu dimensa, maka kita hanya menuliskannya dengan ΣF = ma. Apabila benda bergerak dalam dua dimensi (koordinat xy), maka kita dapat menguraikan vector gaya dengan persamaan ΣFx = max dan ΣFy = may. jumlah komponen kedua gaya tersebut sama dengan ΣF = ma. 10
  • 11. BAB III PENUTUP A. Kesimpulan Dalam pengukuran, hasil yang didapatkan dari pengukuran belum dapat di katakan tepat karena dalam pengukuran selalu terjadi derajat ketidakpastian. Vektor merupakan besaran yang memiliki besar dan arah. Penulisan lambang vektor dapat ditulis dengan F. Dalam pengoperasian vektor dapat dilakukan dengan penjumlahan dan perkalian vektor. Hukum II Newton berbunyi “Percepatan suatu benda yang disebabkan oleh suatu gaya sebanding dan searah dengan gaya itu dan berbading terbalik dengan massa benda yang di kenai oleh gaya tersebut, yang secara matematis dapat dirumuskan ΣF = ma”. Gerak harmonik sederhana adalah gerak periodik yang memiliki persamaan gerak sebagai fungsi waktu berbentuk sinusoidal. Gerak harmonik sederhana didefinisikan sebagai gerak harmonik yang dipengaruhi oleh gaya yang arahnya selalu menuju titik seimbang dan besarnya sebanding dengan simpangannya, yang secara umum persamaan yang menyatakan bahwa periode dan frekuensi gerak harmonik sederhana pada sistem pegas yaitu: T = 2π √m/k dan F = 1/2π√k/m. 11
  • 12. B. Daftar Pustaka Gabriel, J.F.1988.Fisika Kedokteran.Jakarta:Penerbit Buku Kedokteran EGC. Supiyanto.2004.Fisika SMA untuk SMA Kelas X.Jakarta:Erlangga. Supiyanto.2006.Fisika Untuk SMA Kelas XI.Jakarta:PHiβETA. 12

×