PENGUKURAN

 PENGUKURAN

 A. Pengertian Pengukuran

Pengukuran adalah proses membandingkan suatu besaran fisika dengan besaran sejenis yang digunakan sebagai satuan. Tujuannya adalah untuk mendapatkan nilai kuantitatif dari suatu besaran.

 Contoh:

Mengukur panjang dengan mistar (satuan: meter),

Mengukur massa dengan neraca (satuan: kilogram),

Mengukur waktu dengan stopwatch (satuan: sekon).

 Alat ukur  digunakan sesuai dengan jenis besaran yang diukur, seperti:

Mistar, jangka sorong, dan mikrometer sekrup untuk panjang,Timbangan atau neraca untuk massa,Stopwatch atau jam untuk waktu.

 B. Ketelitian Pengukuran

Ketelitian pengukuran adalah kemampuan alat ukur untuk memberikan hasil pengukuran yang mendekati nilai sebenarnya. Ketelitian dipengaruhi oleh:

 C. Skala terkecil alat ukur

Contoh skala terkecil alat ukur

1. Mistar : 0,1 cm (1 mm),

2. Jangka sorong : 0,01 cm,

3. Mikrometer sekrup : 0,01 mm.

Ketelitian juga dapat ditingkatkan dengan melakukan pengukuran berulang dan mengambil rata-rata hasil pengukuran.

 D. Cara membaca alat ukur, Kualitas dan kondisi alat ukur.

Dalam membaca hasil pengukuran oleh suatu alat ukur, maka harus diperhatikan beberapa hal, seperti kondisi alat ukur, ketelitian dan kualitas alat ukur

 . Kesalahan Pengukuran

Kesalahan pengukuran adalah perbedaan antara hasil pengukuran dengan nilai sebenarnya. Kesalahan ini dapat berasal dari alat ukur, pengamat, atau kondisi lingkungan.

 

F. Jenis-jenis kesalahan:

 

n Kesalahan sistematis : terjadi terus-menerus dengan pola tertentu (misalnya alat tidak dikalibrasi dengan baik).

n Kesalahan acak: terjadi karena faktor kebetulan, misalnya gerakan tangan saat membaca alat.

n Kesalahan pribadi: disebabkan oleh keterbatasan pengamat, seperti posisi mata yang tidak sejajar (paralaks).

Cara meminimalkan kesalahan:

l Gunakan alat ukur yang baik dan sesuai,

l Lakukan kalibrasi alat,

l Lakukan pengukuran berulang dan ambil rata-rata,

l Baca skala secara tegak lurus.

 

G. Angka Penting

Angka penting adalah semua angka yang diperoleh dari hasil pengukuran, termasuk angka pasti dan angka taksiran (angka terakhir yang diragukan).

Aturan Penulisan Angka Penting:

1. Semua angka bukan nol adalah angka penting.

2. Nol di antara angka bukan nol adalah penting (contoh: 104 → 3 angka penting).

3. Nol di depan angka bukan nol tidak penting (contoh: 0,0025 → 2 angka penting).

4. Nol di belakang angka setelah tanda desimal adalah penting (contoh: 3,00 → 3 angka penting).

5. Dalam operasi hitung:

l Penjumlahan/Pengurangan: hasil harus mengikuti jumlah angka di belakang koma terkecil.

l Perkalian/Pembagian: hasil mengikuti jumlah angka penting terkecil dari data yang dihitung.

Contoh:

12,30 × 0,21 = 2,583 → dibulatkan menjadi 2,6 (2 angka penting).

Klik Dan lihat juga materi Pelajaran BESARAN DAN SATUAN 

HAKIKAT FISIKA DAN PENGUKURAN

HAKIKAT FISIKA DAN PROSEDUR ILMIAH

Kompetensi Dasar

1. Menjelaskan hakikat fisika dan perannya dalam kehidupan, metode ilmiah, dan keselamatan kerja labolatorum
2. Membuat prosedur kerja Ilmiah dan keselamatan kerja misalnya pada pengukuran kalor

Pengalaman Belajar

Melalui proses pembelajaran Hakikat Fisika dan Prosedur ilmiah, siswa memperoleh pengalaman belajar sebagai berikut

1. Menjelaskan pengertian dari fisika.
2. Menjelaskan tentang hakikat fisika
3. Menjelaskan tentang metode ilmiah dalam ilmu fisika.
4. Menjelaskan prosedur keselamatan kerja di laboratorium fisika
5. Menjelaskan peran dan fungsi fisika dalam kehidupan

A. HAKIKAT LIMU FISIKA

Pernahkah Anda melihat pelangi yang terdiri dari beberapa warna atau melihat magnet menarik benda-benda tertentu? Menurut Anda, pelangi dan magnet kategori produk fisika yang mana? Coba Anda cari informasi mengenai hal tersebut! Tuliskan mengenal hakikat fisika produk!

Sains adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari gejala alam melalui pengamatan, eksperimen, dan analisis. Sains pada hakikatnya merupakan sebuah kumpulan pengetahuan (a body of knowledge, cara atau jalan berpikir (a way of thinking), dan cara untuk penyelidikan (a way of investigating). Istilah lain yang juga digunakan untuk menyatakan hakikat IPA, yaitu IPA sebagai produk untuk pengganti pernyataan IPA sebagai sebuah kumpulan pengetahuan (a body of knowledge), IPA sebagai sikap untuk pengganti pernyataan IPA sebagai cara atau jalan berpikir (a way of thinking), dan IPA sebagai proses untuk pengganti pernyataan IPA sebagai cara untuk penyelidikan (a way of investigating).

Fisika adalah ilmu yang mempelajari tentang fenomena alam, baik secara kualitatif maupun kuantitatif dengan matematika. Pengukuran-pengukuran yang teliti sangat diperlukan dalam fisika agar pengamatan gejala alam dapat dijelaskan dengan akurat.

1. Hakikat Fisika

Sains adalah ilmu pengetahuan yang mempelajari gejala alam melalui pengamatan, eksperimen, dan analisis. Fisika merupakan bagian dari IPA atau sains, maka sampai pada tahap ini kita dapat menyamakan persepsi bahwa hakikat fisika adalah sama dengan hakikat IPA atau sains, yaitu fisika sebagai produk, fisika sebagai sikap, dan fisika sebagai proses.

a. Fisika sebagal Produk

Produk yang dimaksud dalam fisika adalah kumpulan pengetahuan yang dapat berupa fakta, konsep, prinsip, hukum, rumus, teori, dan model.

b. Fisika sebagal Proses

Fisika sebagai proses berkaitan dengan cara kerja para ilmuwan untuk memperoleh pengetahuan-pengetahuan yang menyusun fisika. Pengetahuan-pengetahuan dalam fisika tersebut diperoleh melalul suatu cara penyelidikan terhadap suatu fenomena, seorang ilmuwan dituntut melakukan sejumlah proses sains secara terampil. Adapun proses sains yang harus dilakukan oleh seorang ilmuwan dalam melakukan penyelidikan ilmiah tersebut meliputi mengamati (observasi), menggolongkan (mengklasifikasikan), melakukan pengukuran, mengajukan pertanyaan, merumuskan hipotesis, merencanakan dan melakukan penyelidikan (percobaan), menginterpretasi dan menafsirkan data atau informasi, serta mengomunikasikan.

c. Fisika sebagal Sikap

Setiap langkah dalam proses membutuhkan sikap ilmiah yang baik, antara lain rasa ingin tahu. rasa percaya diri, kreatif, teliti, objektif, jujur, terbuka, mau bekerja sama, dan mau mendengarkan pendapat orang lain.

2. Cabang-Cabang Ilmu Fisika

Secara umum fisika terbagi atas fisika klasik dan fisika modern. Fisika klasik adalah cabang-cabang fisika yang lahir dan dikembangkan sebelum abad ke-20. Adapun fisika modern adalah cabang-cabang fisika yang lahir dan dikembangkan setelah abad ke-20.

A. METODE ILMIAH

Dalam ilmu fisika kajian akan dilakukan berdasarkan pengamatan terhadap gejala alam. Pengamatan dilakukan dengan pancaindra. Pengamatan dilakukan untuk mengumpulkan data dan informasi. Diskusikan bersama kelompok Anda mengenai apa saja yang diperlukan dalam penyelidikan dan pengamatan tersebut!

Ilmu fisika adalah bagian dari ilmu pengetahuan sains yang tergolong ke dalam kelompok ilmu pengetahuan alam (IPA). Ilmu fisika berkembang dari adanya suatu hasil pengamatan yang dilakukan oleh para ilmuwan. Hasil pengamatan inilah yang kemudian menjadi dasar dari beberapa eksperimen yang akan dilakukan hingga akhirnya terlahir sebuah hukum fisika. Proses inilah yang dinamakan sebagai metode ilmiah.

Pengetahuan dapat dikatakan ilmiah jika memenuhi empat syarat yaitu objektif, metodik, sistematis, dan berlaku umum,

1. Objektif, yaitu sesuai dengan objeknya yang dapat dibuktikan dengan pengamatan, tidak didasarkan atas persepsi peneliti atau orang lain.
2. Metodik, yaitu pengetahuan yang didapatkan dengan melakukan cara-cara tertentu yang teratur dan terkontrol.
3. Sistematis, yaitu tersusun dalam sistem (tidak berdiri sendiri) yang saling berkaitan dengan pengetahuan lain sehingga dapat menjelaskan sesuatu secara menyeluruh.
4. Berlaku umum, yaitu pengetahuan itu berlaku untuk semua orang dan dapat dibuktikan oleh siapa pun dengan langkah-langkah yang sama.

Dalam pengamatan terhadap gejala alam diperlukan sebuah penelitian. Penelitian dalam ilmu sains harus menerapkan metode ilmiah. Metode ilmiah atau proses ilmiah (scientific method) merupakan proses keilmuan untuk memperoleh pengetahuan secara sistematis berdasarkan bukti fisis. Ilmuwan melakukan pengamatan serta membentuk hipotesis dalam usahanya untuk menjelaskan fenomena alam. Prediksi yang dibuat berdasarkan hipotesis tersebut diuji dengan melakukan eksperimen. Jika suatu hipotesis lolos uji berkali-kali, hipotesis tersebut dapat menjadi suatu teori ilmiah. Metode ilmiah adalah cara menerapkan prinsip-prinsip logis terhadap penemuan, pengesahan, dan penjelasan tentang suatu kebenaran.

1. Unsur-Unsur Metode Ilmiah

Unsur utama metode ilmiah adalah pengulangan lima langkah berikut.

1. Karakterisasi (pengamatan dan pengukuran).
2. Hipotesis (penjelasan teoretis yang merupakan dugaan atas hasil pengamatan dan pengukuran).
3. Prediksi (deduksi logis dari hipotesis).
4. Eksperimen (pengujian semua hal di atas).
5. Evaluasi dan pengulangan.

 2. Kriteria Metode Ilmiah

Kriteria metode ilmiah yaitu sebagai berikut.

1. Berdasarkan fakta. Keterangan yang ingin diperoleh dalam penelitian yang akan dianalisis harus berdasarkan fakta-fakta yang nyata, tidak berdasarkan daya khayal, legenda, atau sejenisnya.
2. Bebas dari prasangka. Harus mempunyai sifat bebas prasangka, bersih, dan jauh dari per-timbangan subjektif.
3. Menggunakan prinsip-prinsip analisis. Semua masalah harus dicari sebab musabab serta pemecahannya menggunakan analisis yang logis. Semua kejadian harus dicari sebab akibat menggunakan analisis yang tajam.
4. Perumusan masalah, antara lain dengan menyusun hipotesis. Hipotesis digunakan untuk me mandu jalan pikiran ke arah tujuan yang ingin dicapai sehingga hasil yang ingin diperoleh akan mengenai sasaran yang tepat.
5. Menggunakan ukuran objektif. Ukuran yang digunakan tidak boleh dengan mengandalkan perasaan atau menurut hati nurani. Pertimbangan-pertimbangan harus dibuat secara objektif dengan pikiran yang waras.
6. Menggunakan teknik kuantitatif dan/atau kualitatif. Data yang didapat menggunakan data ukuran kuantitatif, contoh: ton, mm, ohm, kilogram, dan sebagainya.

 

3. Karakteristik Metode Ilmiah

Karakteristik metode ilmiah yaitu sebagai berikut.

1. Bersifat kritis dan analitis, artinya metode menunjukkan adanya proses yang tepat untuk meng-identifikasi masalah dan menentukan metode untuk pemecahan masalah.
2. Bersifat logis, artinya dapat memberikan argumentasi ilmiah. Kesimpulan yang dibuat secara rasional berdasarkan bukti-bukti yang tersedia.
3. Bersifat objektit, artinya dapat dicontoh oleh ilmuwan lain dalam studi yang sama dengan kondisi yang sama pula.
4. Bersitat empiris, artinya metode yang dipakai didasarkan pada fakta di lapangan.
5. Bersifat konseptual, artinya proses penelitian dijalankan dengan pengembangan konsep dan teori agar hasilnya dapat dipertanggungjawabkan.

 4. Langkah-Langkah Metode Ilmiah

Metode ilmiah merupakan suatu prosedur (urutan langkah) yang harus dilakukan untuk melakukan suatu proyek ilmiah (science project), Secara umum metode ilmiah meliputi langkah-langkah berikut.

• Identifikasi Masalah dan Studi Pendahuluan, Identifikasi masalah dilakukan dengan mencari atau memilih masalah yang akan diteliti. Masalah dapat diwujudkan melalui tindakan sengaja maupun tindakan tanpa disengaja.
• Perumusan Masalah
• Perumusan masalah bertujuan memperjelas batasan masalah yang akan diselesaikan. Perumusan masalah dapat dituliskan dalam kalimat tanya. Tindakan ini bertujuan agar penelitiannya lebih terarah dan memperoleh hasil optimal.
• Pengumpulan Informasi Pengumpulan informasi bertujuan memperoleh pengetahuan dan informasi baik berupa teori, konsep, maupun hasil penelitian yang sesuai dengan masalah yang diteliti
• Pengajuan Hipotesis Hipotesis merupakan jawaban sementara dari permasalahan yang diajukan. Hipotesis bersifat teoretis sehingga perlu diuji kembali kebenarannya.
• Melakukan Eksperimen

Hipotesis perlu diuji kebenarannya melalui eksperimen. Dalam eksperimen perlu adanya beberapa variabel. Variabel-variabel tersebut yaitu sebagai berikut.

1. Variabel bebas adalah variabel yang memengaruhi atau menjadi sebab berubah nya variabel terikat.
2. Variabel terikat adalah variabel yang muncul karena perlakuan variabel bebas.
3. Variabel kontrol adalah variabel yang dikendalikan.
4. Variabel pengganggu adalah variabel yang tidak diharapkan, tetapi tidak dapat mengganggu hasil eksperimen. Variabel ini diusahakan tidak ada.

• Analisis Data Data diperoleh dari hasil eksperimen 

Data hasil eksperimen dibedakan menjadi dua jenis, yaitu sebagai berikut.

1. Data kualitatif yaitu data yang tidak disajikan dalam bentuk angka, tetapi dalam bentuk deskripsi.
2. Data kuantitatif yaitu data yang disajikan dalam bentuk angka. Data kuantitatif diolah dalam bentuk tabel, grafik, atau diagram supaya mudah dipahami orang lain.8.

• Pengambilan Kesimpulan

Kesimpulan haruslah mengacu hasil eksperimen. Terdapat dua kemungkinan hasil kesimpulan yaitu kemungkinan hipotesis diterima dan kemungkinan hipotesis ditolak.

 

B. KESELAMATAN KERJA DI LABOLATORIUM

Saat bekerja di laboratorium selain dibutuhkan kedisiplinan tinggi dalam menaati aturan atau tata tertib, di laboratorium juga harus tersedia alat keselamatan kerja.

Di setiap tempat, kecelakaan mungkin saja terjadi, tak terkecuali di laboratorium tempat pengamatan biasa dilakukan. Untuk menghindari kecelakaan ini diperlukan tata tertib yang tentunya harus di pahami oleh semua pengamat. Oleh karena itu, diperlukan pelaksanaan prinsip keselamatan kerja. Pelaksanaan Kesehatan dan Keselamatan Kerja (K3) adalah salah satu bentuk upaya untuk menciptakan tempat kerja yang aman, sehat, dan bebas dari pencemaran lingkungan sehingga dapat mengurangi dan/atau bebas dari kecelakaan kerja dan penyakit akibat kerja yang pada akhirnya dapat memengaruhi efisiensi serta produktivitas kerja. Kecelakaan kerja tidak saja menimbulkan korban jiwa maupun kerugian materi bagi praktikan, tetapi juga dapat mengganggu proses praktikum secara menyeluruh.

• Jenis-Jenis Bahaya dalam Laboratorium

Jenis-jenis bahaya dalam laboratorium di antaranya sebagai berikut.

a. Kebakaran, sebagai akibat penggunaan bahan-bahan kimia yang mudah terbakar, seperti pelarut organik, aseton, benzena, etil alkohol, etil eter, dan lain-lain.

b. Ledakan, sebagai akibat reaksi eksplosif dari bahan-bahan reaktif seperti oksidator.

c. Keracunan bahan kimia yang berbahaya, seperti arsen, timbal, dan lain-lain.

d. Iritasi, yaitu peradangan pada kulit atau saluran pernapasan dan juga pada mata sebagai kontak

e. langsung dengan bahan-bahan korosif.

f. Luka pada kulit atau mata akibat pecahan kaca, logam, kayu, dan lain-lain

g. Sengatan listrik.

• Aturan di Laboratorium

Untuk menghindari kecelakaan, para pengguna laboratorium diharapkan dapat mematuhi aturan yang berlaku. Berikut beberapa aturan yang berlaku di laboratorium IPA.

A. Aturan-Aturan Umum di Laboratorium

1. Siswa tidak diperbolehkan masuk tanpa seizin guru.
2. Hendaknya memakai jas praktikum apabila mengadakan kegiatan di laboratorium.
3. Bacalah semua petunjuk untuk melakukan eksperimen. Ikuti petunjuknya, apabila masih bingung tanyakan kepada guru Anda.
4. Pada saat kegiatan praktikum berlangsung, dilarang makan dan minum.
5. Dilarang menyalakan api.
6. Gunakan alat-alat sesuai petunjuk daß seizin guru Anda.
7. Selesai melakukan kegiatan, kembalikan alat-alat ke tempat semula dalam keadaan bersih dan rapi.
8. Cucilah tangan setelah melakukan kegiatan.
9. Bersihkan meja kerja dan ruangan laboratorium setelah kegiatan selesai.
10. Kontrol lagi semua peralatan dan pastikan semua dalam keadaan aman.

B. Aturan-Aturan Keselamatan terhadap Listrik

Bahaya listrik dapat disebabkan oleh tegangan listrik dari PLN ataupun alat-alat yang meng-hasilkan tegangan listrik, misalnya generator. Cara untuk menghindari kecelakaan terhadap penggunaan listrik di antaranya sebagai berikut.

1. Pastikan tangan dan meja kerja dalam keadaan kering agar tidak terjadi sengatan listrik.
2. Pastikan keadaan listrik telah terputus dari sumber listrik saat melakukan penyetelan dan pengubahan rangkaian listrik.
3. Jangan menggunakan steker yang bertumpuk-tumpuk di stopkontak karena dapat menyebabkan kelebihan beban sehingga menimbulkan panas dan memicu kebakaran.

A. PERAN FISIKA DALAM KEHIDUPAN

Mempelajari fisika mempunyai banyak manfaat. Beberapa manfaat mempelajari fisika di antaranya sebagai berikut.

1. Melalui fisika dapat menyingkap rahasia alam.
2. Fisika berperan besar dalam penemuan penemuan teknologi,
3. Fisika berada di depan dalam perkembangan teknologi.
4. Fisika sebagal ilmu dasar mempunyai andil dalam pengembangan ilmu-imu lain.
5. Fisika melatih kita untuk berpikir logis dan sistematis. 6. Fisika dapat diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari.

Peran ilmu fisika dalam beberapa bidang kehidupan di antaranya sebagai berikut.

1. Bidang Industri

Peranan fisika dalam bidang industri sangat banyak dari dahulu hingga saat ini. Banyak sekali penemuan penemuan baru dalam dunia industri yang melalui penelitian fisika. Penemuan bahan semikonduktor, penemuan peralatan optik, bahan polimer, penemuan mesin-mesin industri juga memanfaatkan konsep fisika. Fisika juga sangat berperan dalam industri otomotil. Penemuan AC sebagal pendingin ruangan juga memanfaatkan hukum termodinamika.

2. Bidang Teknologi

Dalam perkembangan teknologi, fisika sangat berperan besar. Banyak sekali peralatan dengan teknologi canggih yang menggunakan konsep dasar hukum fisika, misalnya teknologi digital yang banyak berkembang saat ini menggunakan konsep gelombang elektromagnetik. Penggunaan lampu TI., monitor komputer, dan layar LCD juga menggunakan konsep fisika.

3. Bidang Transportasi

Peralatan transportasi tradisional hingga modern menggunakan konsep fisika. Dari penggunaan delman, gerobak, atau alat transportasi tradisional lain yang memanfaatkan gaya dorong dan gaya tarik. Peralatan transportasi darat, laut, maupun udara semuanya menggunakan konsep dasar hukum fisika. Peralatan transportasi darat menerapkan konsep hukum kecepatan, transportasi laut seperti kapal menerapkan hukum-hukum fisika tentang fluida. Begitu juga dengan transportasi udara seperti pesawat terbang juga memanfaatkan hukum fisika tentang fluida. Penemuan lift sebagai salah satu alat transportasi di dalam gedung dan penemuan motor listrik juga memanfaatkan konsep fisika.

4. Bidang Telekomunikasi

Penemuan berbagai peralatan telekomunikasi dari telepon, telegraf, faksimile, internet, dan handphone juga memanfaatkan hukum fisika tentang gelombang.

5. Bidang Pertanian

Dalam bidang pertanian, sistem pengairan menggunakan pompa juga memanfaatkan hukum fisika. Penggunaan teknologi radiasi memang sangat berguna karena salah satu aplikasi ini dapat digunakan untuk mengatasi berbagai masalah dalam bidang pertanian Indonesia. Penggunaan radiasi dalam bidang pertanian ada banyak sekali contohnya, salah satu contoh aplikasi ini adalah untuk mengatasi serangan hama pengganggu tanaman pertanian yang dapat menurunkan kuantitas dan kualitas dari hasil pertanian.

6. Bidang Kedokteran

Dalam bidang kedokteran fisika juga berperan sangat penting, di antaranya ditemukannya peralatan kedokteran seperti endoskopi, CT scan, X-ray, radioterapi, dan elektromiogram.

7. Bidang Energi

Peranan fisika dalam bidang energi di antaranya sebagai berikut.

• a. Penemuan energi listrik memanfaatkan konsep energi dalam fisika.
• b. Penemuan pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) yang mengubah energi cahaya menjadi listrik
• c. Penemuan energi radioaktif sebagai salah satu sumber energi alternatif.

Untuk Pengukuran silahkan di Lihat di : PEGUKURAN