3. Hakikat Ilmu Fisika
Pada tingkat SMA, sains akan dibagi menjadi tiga disiplin ilmu,
yaitu fisika, biologi, dan kimia.
Sebagai bagian dari sains, fisika memiliki dimensi proses dan
produk. Produk dari fisika adalah konsep, prinsip, hukum, dan
teori.
Ilmu fisika mempelajari semua gejala alam yang berupa materi
dalam lingkup ruang dan waktu.
Di tingkat SMA, ruang lingkup materi fisika meliputi mekanika,
termodinamika, gelombang dan optik, listrik serta magnet, fisika
modern, dan keterkaitan sains, lingkungan, teknologi, serta
masyarakat.
Ilmu Fisika
Sumber: pxhere.com
4. Hakikat Ilmu Fisika
Dalam kehidupan sehari-hari banyak kita jumpai benda-benda
seperti pada gambar disamping, yang merupakan hasil
penerapan ilmu fisika dalam bidang teknologi.
Peranan ilmu fisika dalam kehidupan tidak bisa lepas dari
peranan ilmu lain yang terkait, sebagai contoh handphone.
Handphone merupakan hasil teknologi yang dikembangkan
berdasarkan ilmu listrik dan magnet.
Penerapan Fisika Dalam Kehidupan
Sumber: pxhere.com
5. Metode ilmiah merupakan proses berpikir untuk
memecahkan masalah secara sistematis, empiris, dan
terkontrol.
Cara kerja yang digunakan untuk memecahkan masalah
dengan menerapkan metode ilmiah disebut kerja ilmiah.
Proses metode ilmiah, di antaranya merumuskan masalah,
mengajukan hipotesis, merancang dan melakukan
percobaan, menyajikan serta mengolah data, dan menarik
simpulan.
Metode Ilmiah
Metode Ilmiah dan Keselamatan Kerja
Sumber: commons.wikimedia.org
6. Rumusan masalah dapat ditentukan dengan mengubah
tujuan percobaan menjadi kalimat tanya. Biasanya,
menggunakan kata tanya bagaimana, mengapa, atau berapa.
Hipotesis merupakan jawaban sementara dari rumusan
masalah yang memuat variabel terikat dan variabel bebas.
Variabel bebas adalah variabel yang diubah-ubah untuk
diketahui pengaruhnya.
Variabel terikat adalah variabel yang diukur untuk mengetahui
pengaruh dari variabel bebas.
Agar hubungan variabel terikat dan variabel bebas tersebut
tepat, ada variabel yang harus dijaga tetap, variabel ini
dinamakan variabel kontrol.
Metode Ilmiah dan Keselamatan Kerja
Sumber: pexels.com
7. Dalam penyajian data sebaiknya dalam bentuk tabel, yang
kolomnya minimal memuat variabel bebas dan variabel
terikat.
Dalam pengolahan data, untuk menyelidiki hubungan
antarbesaran digunakan metode grafik, sedangkan untuk
mengukur suatu besaran digunakan metode perhitungan
statistik.
Pengolahan data dan menarik simpulan dipengaruhi oleh
tujuan percobaan.
Penyajian Data
Metode Ilmiah dan Keselamatan Kerja
Sumber: pexels.com
8. Laboratorium adalah ruangan yang dilengkapi dengan peralatan
untuk melakukan percobaan.
Saat bekerja di laboratorium, ada hal-hal yang perlu diperhatikan
untuk keamanan dankeselamatan kerja, di antaranya sebagai
berikut:
a. Terkait api dan benda panas.
b. Bahan kimia berbahaya.
c. Alat-alat yang mudah pecah, tajam, atau berat.
d. Prosedur penggunaan alat dan bahan.
e. Perilaku yang harus dilakukan peserta didik.
Labotarium IPA
Metode Ilmiah dan Keselamatan Kerja
Sumber: pexels.com
9. Besaran dan Satuan
Pada gambar di samping terlihat seseorang yang sedang
mengukur dengan penggaris. Kegiatan tersebut dinamakan
kegiatan mengukur.
Berdasarkan satuannya, besaran dibagi menjadi dua jenis,
yaitu besaran pokok dan besaran turunan.
Mengukur
Sumber: freepik.com
10. Besaran dan Satuan
Besaran pokok adalah besaran yang satuannya
sudah ditentukan terlebih dahulu.
Besaran turunan adalah besaran yang satuannya
diturunkan dari satuan besaran-besaran pokok
penyusunnya. Salah satu contoh besaran turunan
adalah percepatan, luas permukaan, volume,
kecepatan, dan gaya.
Besaran
Sumber: pexels.com
11. Konversi Satuan dan Dimensi
Dari banyaknya sistem satuan yang ada,
diperlukan sistem yang berlaku universal, sistem
ini dinamakan Sistem Internasional (SI).
Untuk menyesuaikan berbagai sistem satuan,
diperlukan konversi satuan. Perhatikan gambar
mistar berikut yang memiliki konversi sentimeter
dan inci.
Sistem Satuan
Sumber: pixabay.com
12. Konversi Satuan dan Dimensi
Untuk nilai besaran yang terlalu kecil atau terlalu
besar dapat ditulis dalam bentuk notasi ilmiah.
Notasi ilmiah adalah penulisan bentuk baku 10
pangkat.
Bentuk umum: 𝑥 = 𝛼 × 10𝑛
dengan1 ≤ 𝛼 < 10
Notasi Ilmiah
Sumber: pexels.com
13. Angka Penting
Angka penting merupakan semua angka hasil pengukuran
yang menunjukkan ketelitian pengukuran tersebut.
Angka penting memuat angka pasti dan angka taksiran.
Angka pasti diperoleh dari penunjukan angka oleh skala
terakhir alat ukur.
Angka taksiran diperoleh dari hasil perkiraan kelebihan skala
dalam pengukuran.
Penjumlahan dan pengurangan angka penting yang
melibatkan angka taksiran akan menghasilkan angka
taksiran.
Sumber: pexels.com
14. Angka Penting
Angka pasti ± angka pasti = angka pasti
Angka pasti ± angka taksiran = angka taksiran
Angka taksiran ± angka taksiran = angka taksiran
Hasil penjumlahan dan pengurangan harus dibulatkan
sehingga hanya memuat satu angka taksiran.
Penjumlahan dan Pengurangan Angka Penting
15. Angka Penting
Perkalian dan pembagian angka penting dilakukan seperti operasi bilangan
biasa, tetapi hasilnya harus memuat satu angka taksiran. Artinya, hasil
operasi perkalian dan pembagian akan memiliki jumlah angka penting sama
dengan jumlah angka penting yang lebih sedikit.
Perkalian dan pembagian angka penting dilakukan seperti operasi bilangan
biasa.
Hasil operasinya harus memuat satu angka taksiran.
Hasil operasinya memiliki jumlah angka penting sama dengan angka
penting yang jumlahnya paling sedikit.
Perkalian dan Pembagian Angka Penting
16. Ketelitian dan Ketepatan Pengukuran
Faktor-faktor yang memengaruhi ketelitian pengukuran, di antaranya adalah
kepekaan alat ukur, kalibrasi alat ukur, posisi pengamatan, keadaan tempat
pengamatan, dan pengukuran berulang.
Sumber: pixabay.com
17. Ketelitian dan Ketepatan Pengukuran
Ketepatan (presisi) pengukuran didefinisikan sebagai suatu
aspek yang menyatakan seberapa konsistennya hasil dari
suatu pengukuran berulang.
Ketepatan suatu pengukuran dapat dilihat dari selisih antar
data hasil pengukuran, sehingga yang digunakan
pembanding adalah data-data hasil pengukuran itu sendiri.
Makin kecil selisih antar data, ketepatan pengukuran akan
makin tinggi.
Ketepatan
Sumber: pexels.com
18. Jangka Sorong, Mikrometer Sekrup,
dan Neraca
Jangka sorong merupakan salah satu alat ukur panjang.
Hasil pembacaan skalanya, yaitu sebagai berikut:
Hasil pengukuran (x) = skala utama (𝑥0) + (skala nonius (n) ∙ ketelitian).
(x) = (𝑥0) + (n ∙ ketelitian)
Penggunaan jangka sorong, diantaranya untuk mengukur diameter luar, diameter
dalam pipa berongga, dan kedalaman pipa atau lubang.
Jangka Sorong
19. Jangka Sorong, Mikrometer Sekrup,
dan Neraca
Alat ukur panjang lainnya selain jangka sorong adalah mikrometer sekrup.
Hasil pembacaan skalanya yaitu, sebagai berikut:
Hasil pengukuran (x) = skala utama (𝑥0) + (skala nonius (n) ∙ ketelitian).
x = 𝑥0 + (n ∙ 0,01 mm)
Mikrometer Sekrup
20. Jangka Sorong, Mikrometer Sekrup,
dan Neraca
Alat ukur massa dinamakan neraca.
Contoh neraca, di antaranya timbangan (ketelitian 0,1
ons), neraca pegas (ketelitian 1 g), neraca tiga lengan
(ketelitian 0,1 g),dan neraca analitik (ketelitian 1 mg).
Adapun hasil pengukuran massa menggunakan neraca
sama dengan jumlah pendudukan skalanya
Neraca
Sumber: commons.wikimedia.org
21. Analisis Data Hasil Pengukuran
Terdapat dua jenis analisis data ,yaitu analisis hubungan
antarbesaran dan analisis pengukuran suatu besaran.
Analisis hubungan antarbesaran bertujuan untuk
menyelidiki hubungan antarbesaran yang dinamakan
variabel bebas dan variabel terikat.
Analisis hubungan antarbesaran dapat dilanjutkan
dengan menentukan rumus fisika. Sumber: pixabay.com
22. Analisis Data Hasil Pengukuran
Metode yang dapat digunakan adalah analisis grafik.
VariabeI bebas digambarkan sebagai sumbu horizontal
dan variabel terikat diatur sebagai sumbu vertikal.
Setelah dibuat plot titik-titik data, dilanjutkan membuat
kecenderungan kurvanya.
Pada umumnya, diatur agar kurva yang diperoleh
cenderung linear dan naik, sehingga memenuhi
hubungan sebanding atau berbanding lurus.
Analisis Grafik
Sumber: pixabay.com
23. Analisis Data Hasil Pengukuran
Membuat tabel dengan kolom minimal memuat nomor
data, variabel bebas, variabel terikat, besaran yang
diukur (misalnya 𝑥), dan ditambah 𝑥2
.
Menghitung nilai rata-rata besarannya (𝑥).
Menghitung nilai ketidakpastian pengukuran dengan
menghitung nilai standar deviasi (Δ𝑥).
Menyusun simpulan dengan menentukan nilai besaran
dalam bentuk seperti berikut.
𝑥 = 𝑥 ± Δ𝑥
Langkah-Langkah Analisis
Sumber: pixabay.com
