Laporan Praktikum Fisika Dasar

LAPORAN PRATIKUM FISIKA DASAR

Oleh: M. Fadhliy Hidayat(201910215206) Rachmat Fadillah (201910215213) Adi Setiawan (201910215187) Mychael Yahya Gultom (201910215193) Nuruddin Zangky (201910215208)

PRODI TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS BHAYANGKARA JAKARTA RAYA 2019

1

LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN

Laporan Pratikum Fisika Dasar dengan Judul Percobaan “Ketidakpastian Pengukuran Dalam Percobaan”

Laporan ini sebagai salah satu syarat kelulusan mata kuliah praktikum Fisika Dasar pada program studi semester 1 Fisika Dasar Fakultas Teknik Universitas Bhayangkara Jakarta Raya

Menyetujui

Dosen Praktikum Fisika Dasar

Joni Warta, S.Si, M.Si

2

KATA PENGANTAR Segala puji syukur patut kita persembahkan kepada Tuhan Yang Maha Esa oleh karena-Nya laporan ini dapat terselesaikan dengan baik serta tepat pada waktunya. Tak lupa juga kami ucapkan terima kasih kepada kepada dosen pembimbing mata kuliah yang telah mengarahkan dan membimbing kelompok kami dalam menyelesaikan pratikum dan laporan ini.

Adapun laporan ini merupakan laporan pratikum dari mata kuliah Fisika Dasar. Akhir kata, semoga laporan ini dapat memberikan manfaat dan pengetahuan kepada pembaca. Adapun laporan ini masih memiliki banyak kekurangan. Maka dari itu kami mengharapkan kritik dan saran yang membangun untuk kesempurnaan laporan ini

3

LEMBAR PENGESAHAN MODUL

Setelah diperiksa secara seksama dan telah menyelesaikan dengan baik maka laporan modul ” Ketidakpastian Pengukuran Dalam Percobaan “ (sudah/belum) memenuhi syarat untuk Laporan Praktikum Fisika Dasar yang telah diterima, diajukan, dikumpulkan dan dinilai.

Nama :

M. Fadhliy Hidayat(201910215206) Rachmat Fadillah (201910215213) Adi Setiawan (201910215187) Mychael Yahya Gultom (201910215193) Nuruddin Zangky (201910215208)

Menyetujui, Dosen Praktikum Fisika Dasar

( Joni Warta, S.Si, M.S

4

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN LAPORAN ............................................................................................. 2 KATA PENGANTAR..................................................................................................................... 3 LEMBAR PENGESAHAN MODUL ................................................................................................ 4 DAFTAR ISI................................................................................................................................. 5 BAB I .......................................................................................................................................... 7 PENDAHULUAN ......................................................................................................................... 7 1.1 Latar belakang ................................................................................................................. 7 1.2 Perumusan Masalah........................................................................................................ 7 1.3 Pembatasan Masalah ...................................................................................................... 8 1.4 Tujuan Praktikum ............................................................................................................ 8 1.5 Sistematika Penulisan ..................................................................................................... 8 BAB II ......................................................................................................................................... 9 LANDASAN TEORI ...................................................................................................................... 9 2.1 Pengukuran Menggunakan Alat Ukur Mikrometer Sekrup, Jangka Sorong, dan Neraca Timbang ................................................................................................................................ 9 2.2 Pengukuran Menggukan Alat Ukur Pasco 850 Universal Interface dan Pasco Capstone ............................................................................................................................................ 11 BAB III ...................................................................................................................................... 12 PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA ............................................................................ 12 3.1

Pengumpulan Data.................................................................................................. 12

3.1.1

Alat Ukur yang Digunakan Dalam Pengukuran Fisik ....................................... 12

3.1.2 Alat Ukur yang Digunakan Dalam Pengukuran Digital ........................................... 12 3.2

Pengolahan Data ..................................................................................................... 14

3.2.1

Data Percobaan Mikrometer Sekrup .............................................................. 14

3.2.2

Data Percobaan Jangka Sorong ....................................................................... 16

3.2.3

Data percobaan Gerak Jatuh Bebas ................................................................ 19

5

3.2.4

Data Percobaan Gerak Lurus Beraturan (GLB) ................................................ 19

3.2.5

Data Percobaan Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) ............................... 21

3.2.6

Data Percobaan Bidang Miring ....................................................................... 23

BAB IV...................................................................................................................................... 26 ANALISA .................................................................................................................................. 26 4.1

Perhitungan Simpangan Pengukuran...................................................................... 26

4.2

Perhitungan Standard Deviasi Pengukuran ............................................................ 27

4.3

Perhitungan Taksiran Pengukuran .......................................................................... 28

4.4

Perhitungan Volume Benda .................................................................................... 29

BAB V....................................................................................................................................... 30 KESIMPULAN DAN SARAN ....................................................................................................... 30 5.1 Kesimpulan .................................................................................................................... 30 5.2 Saran ............................................................................................................................. 30 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................................... 31

6

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang Ilmu fisika banyak ditemui dalam kehidupan sehari-hari. Salah satu penggunaan ilmu fisika yang sering ditemui yaitu berkaitan dengan pengukuran. Pengukuran dalam fisika adalah membandingkan dua hal dengan salah satunya menjadi pembanding atau alat ukur yang besarnya harusnya distandarkan. Tujuan pengukuran yaitu untuk mengetahui kualitas atau kuantitas suatu besaran (Giancoli, 2013). Dalam fisika pengukuran itu sendiri adalah objek utama perhatian karena suatu konsep tertentu seperti panjang, waktu atau suhu hanya dapat dipahami dalam kaitannya dengan metode yang digunakan untuk mengukur. Mengukur juga dapat dilakukan sebagai usaha untuk mendefinisikan karakteristik suatu fenomena atau permasalahan secara kualintatik. Dan jika dikaitkan dengan proses penelitian atau sekadar pembuktian suatu hipotesis maka pengukuran menjadi jalan untuk mencari data-data numerik yang menunjukkan pola-pola tertentu sebagai bentuk karakteristik dari permasalahan tersebut. Memahami suatu pengukuran dan besarnya terhadap benda perlu dilakukan hal yang spesifik. Besaran suatu benda dapat diketahui dengan menggunakan alat ukur yang sesuai dengan benda yang akan diukur. Jenis alat ukur yang digunakan dalam pengukuran berpengaruh terhadap keakuratan atau tingkat ketelitian suatu perhitungan. Ukuran benda dapat ditentukan dari skala yang terdapat pada alat ukur yang digunakan.

1.2 Perumusan Masalah 1. bagaimana cara menentukan ketidakpastian dalam menghitung ? 2. bagaimana cara menentukan hasil menggunakan alat ukur yang kita gunakan saat praktikum ? 3. apa hubungan antara jarak tempuh dan waktu tepuh dalam glb ? 4. bagaimana hubungan ketinggian benda dengan kecepatan gerak jatuh benda ? 5. apa hubungan antara ketinggian bidang dan kecepatan benda ?

7

1.3 Pembatasan Masalah Adapun batasan masalah dari praktikum ini yaitu melakukan percobaan pengukuran dengan menentukan volume, kecepatan, dan percepatan benda.

1.4 Tujuan Praktikum 1. Mahasiswa dapat menggunakan alat-alat ukur dasar fisika dengan benar serta sesuai standar yang telah ditetapkan. 2. Mahasiswa dapat mengetahui prinsip kerja alat ukur dasar fisika. 3. Mahasiswa dapat mengukur benda dengan alat ukut yang sesuai. 4. Mahasiswa dapat menentukan ketelitian dengan batas ukur dari tiap-tiap alat ukur. 5. Mahasiswa dapat lebih memahami konsep materi besaran pokok dalam perkuliahan fisika. 6. Mahasiswa dapat memahami konsep pengukuran dalam perkuliahan umum. 7. Menentukan nilai percepatan gravitasi

1.5 Sistematika Penulisan Selama praktikum mahasiswa harus mencatatan seluruh hasil keiatan praktikum ini, kemudian dikumpulkan dalam bentuk laporan praktikum yang telah disetujui oleh pembimbing

8

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Pengukuran Menggunakan Alat Ukur Mikrometer Sekrup, Jangka Sorong, dan Neraca Timbang Pengukuran dalam fisika adalah membandingkan dua hal dengan salah satunya menjadi pembanding atau alat ukur yang besarnya harusnya distandarkan,bertujuan untuk mengetahui kualitas atau kuantitas suatu besaran.(Giancoli,DC,2013:33) Besaran adalah segala sesuatu yang dapat diukur atau dihitung ,dinyatakan dengan angka dan mempunyai satuan.Dari pengertian ini dapat diartikan bahwa sesuatu itu dapat dikatakan sebagai besaran harus mempunyai 3 syarat yaitu : 1. Dapat diukur atau dihitung. 2. Dapat dinyatakan dengan angka-angka atau mempunyai nilai 3. Mempunyai satuan. Bila ada satu dari syarat tersebut diatas tidak dipenuhi dari pengukuran yang dilakukan maka sesuatu itu dapat dikatakan sebagai besaran. Besaran berdasarkan cara memperolehnya dapat dibedakan menjadi 2 macam yaitu 1. Besaran fisika yaitu besaran yang diperoleh dari pengukuran .karena diperoleh dari pengukuran maka harus ada alat ukurnya.sebagai contoh adalah massa. 2. Besaran non fisika yaitu besaran yang diperoleh dari perhitungan .dalam hal ini tidak perlukan alat ukur tetapi alat hitung sebagai misal kalkulator .contoh besaran non fisika adalah jumlah.

Besaran fisika sendiri dibagi menjadi 2 macam : 1. Besaran pokok adalah besaran yang ditentukan lebih dulu berdasarkan kesepakatan para ahli fisika. Adapun besaran pokok yang umum ada 7 macam disajikan dalam bentuk tabel berikut ini

9

Besaran Pokok

Satuan Internasional (SI)

No Nama Besaran

Simbol

Nama

Besaran

Satuan

Simbol Dimensi Alat Ukur satuan

1

Panjang

L

Meter

M

2

Massa

M

Kilogram Kg

M

Neraca

3

Waktu

T

Detik

S

T

Arloji,Stopwatch

4

Suhu

T

Kelvin

K

5

Kuat Arus I

Ampere

A

6

Intentitas Cahaya

7

Jumlah Zat

L

Mistar,JangkaSorong,Mikrometer Sekrup

Termometer I

Amperemeter

J

Candela Cd

J

Lightmeter

N

Mol

N

-

Mol

Besaran pokok mempunyai ciri khusus antara lain diperoleh dari pengukuran langsung ,mempunyai satu satu satuan dan ditetapkan terlebih dahulu. 2. Besaran Turunan adalah besaran yang diturunkan dari besaran pokok. Besaran ini ada banyak macamnya sebagai contoh dan gaya (N) diturunkan dari besaran pokok massa,panjang,dan waktu volume (m3) diturunkan dari besaran pokok panjang dan lain-lain. Besaran turunan mempunyai ciri khusus antara lain : diperoleh dari pengukuran langsung dan tidak langsung, mempunyai satuan dari satu dan diturunkan dari besaran pokok.(Sutarno,2013 :1-2) 3. Suatu pengukuran yang akurat dan profesi sangat bergantung pada metode pengukuran dan alat hasil pengamatan yang baik akan berarti /bermanfaat jika pengolahan dikerjakan secara tepat oleh karena itu ada pengetahuan yang lengkap tentang presisi pengukuran,cara analisis,teori ralat dan statistik.

10

2.2 Pengukuran Menggukan Alat Ukur Pasco 850 Universal Interface dan Pasco Capstone Dalam percobaan-percobaan Fisika dalam pratikum ini akan digunakan alat pencatat data (Data Acquisition) yaitu “Pasco 850 Universal Interface” yang mampu mencatat data yang diterima sensor dan menampilkan data-data tersebut dalam bentuk grafik, yaitu dengan software “Pasco Capstone”. Universal Interface adalah perantara dari sensor ke komputer . Sensor mencatat data dari benda yang dijadikan bahan percobaan. Keadaannya adalah sebagai berikut : Benda bahan percobaan

Sensor PASPORT & Photogate

Pasco 850 Universal Interface

Komputer

Gambar 1 :Konfigurasi umum benda coba, sensor, Univesal Interface dan Komputer Dengan catatan pada komputer harus sudah terinstalasi software “Capstone” Motion Sensor digunakan untuk mendeteksi gerakan seseorang yang bergerak maju mundur di depan sensor sepanjang garis lurus pada kecepatan yang berbeda. Pergerakan yang berbeda baik posisi, kecepatan maupun waktu akan menghasilkan grafik yang bervaraia. Akibat dari perubahan tersebut akan dihasilkan bentuk grafik yang sesuai dengan perubahan yang dilakukan. Selain menggunakan sensor transport dapat juga menggunakan photogate. Photogate bertujuan untuk menghitung percepatan gerak jatuh bebas, mempelajari ayunan pendulum, mengukur kecepatan objek bergulir, dan mengukur kecepatan benda mengalami tabrakan.

11

BAB III PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

3.1 3.1.1

Pengumpulan Data Alat Ukur yang Digunakan Dalam Pengukuran Fisik 3. Jangka Sorong

1. Mikrometer

2. Neraca

4. Benda percobaan

3.1.2 Alat Ukur yang Digunakan Dalam Pengukuran Digital 1. Gerak Jatuh Bebas Alat-alat yang dibutuhkan adalah perangkat Pasco “Comprehensive Mechanics” :

12

no

Nama Alat

Jumlah

1

Lembaran bergaris / picket fence (ME 9977A)

1 unit

2

Photogate (ME 9498A

1 unit

3

Statip, yaitu Alas (ME 8735) dan Batang 45 cm (ME 8736)

1 unit

4

Dudukan Photogate (ME 6821A)

1 unit

5

850 Universal Interface

1 unit

6

Komputer (sudah terinstalasi Pasco Capstone)

1 unit

2.

Gerak Lurus Beraturan (GLB) Peralatan yang digunakan antara lain :

NO

NAMA ALAT

JUMLAH

SERI

1

Motion Sensor

2

PS-2103A

2

1.2 m PAScar Dynamics System

1

ME-6955

3

Cart Adapter Accessory

1

ME-6743

4

Motorized Cart

1

ME-9781

5

Car Sail

1

ME-9595

6

Elastic Bumper

1

ME- 8998

7

850 Universal Interface

1

UI-5000

3.

Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) Alat-alat yang dibutuhkan adalah perangkat Pasco “Comprehensive Mechanics” :

No

Nama Alat

Jumlah

1

Sensor Gerak (PS-2103A

1 unit

2

850 Universal Interface

1 unit

3

Komputer (sudah terinstalasi Pasco Capstone

1 unit

4

Kereta berkipas angin (ME 6977)

1 unit

5

Kereta bermotor (ME 9781)

1 unit

6

Kereta PASCar (ME 6950)

1 unit

13

4.

Bidang Miring

Alat-alat yang dibutuhkan adalah perangkat Pasco “Comprehensive Mechanics” :

3.2 3.2.1

No Nama Alat

Jumlah

1

Kereta PAScar / PAScar (ME 6950)

1 unit

2

Jalur percobaan dinamika 1,2 m (ME 9493

1 unit

3

Kaki jalur (ME 8972)

2 unit

4

Penghalang (ME 8971)

1 unit

5

Sensor gerak (PS 2103)

1 unit

6

Sensor percepatan (PS 2136)

1 unit

7

850 Universal Interface

1 unit

8

Komputer (Capstone sudah terinstalasi)

1 unit

9

Balok / buku

2 buah

10

Busur derajat

1 unit

Pengolahan Data Data Percobaan Mikrometer Sekrup Percobaan 1 : Pengukuran dengan Mikrometer Sekrup

Alat Ukur Mikrometer Sekrup

Nilai Standar Terkecil (NST)

Batas Ukur (BU)

0,5 mm

25 mm

14

PENGUKURAN

Volume

NO PANJANG

LEBAR

TINGGI

1

30,38

15,7

20,39

2

30,46

15,3

20,38

3

30,39

15,1

20,46

4

30,37

15,2

20,3

5

30,30

15,5

20,18

6

30,32

15

20,1

7

30,26

15,5

20,43

8

30,21

15,7

20,31

9

30,21

15,4

20,2

10

30,23

15,4

20,14

SUM

303,13

153,8

202,89

AVERAGE

30,313

15,38

15,38

STANDAR DEVIASI TAKSIRAN PENGUKURAN

0,081492331 0,222710575

0,120784933

0,002342229 0,011963589

0,005283651

VOLUME

14132343,16

3179777,212

BENDA

15

NO

SIMPANGAN PENGUKURAN

PANJANG

LEBAR

TINGGI

1

0,067

0,32

0,101

2

0,147

0,08

0,091

3

0,077

0,28

0,171

4

0,057

0,18

0,011

5

0,013

0,12

0,109

6

0,007

0,38

0,189

7

0,053

0,12

0,141

8

0,103

0,32

0,021

9

0,103

0,02

0,089

10

0,083

0,02

0,149

SUM

0,71

1,84

1,072

AVERAGE

0,071

0,184

0,1072

3.2.2

Data Percobaan Jangka Sorong Percobaan 2 : Pengukuran Dengan Jangka Sorong

Alat Ukur

Nilai Standar Terkecil (NST)

Batas Ukur (BU)

Jangka Sorong

5 x 10-2

150 mm

PENGUKURAN

Volume

NO PANJANG

LEBAR

TINGGI

16

1

3,415

1,585

1,6

2

3,42

1,605

1,6

3

3,42

1,6

1,58

4

3,415

1,6

1,58

5

3,415

1,6

1,6

6

3,81

1,585

1,6

7

3,435

1,585

1,585

8

3,425

1,585

1,585

9

3,425

1,585

1,6

10

3,425

1,6

1,6

SUM

34,605

15,93

15,93

AVERAGE

3,4605

1,593

15,93

STANDAR DEVIASI TAKSIRAN

0,116650118 0,008124038

0,008717798

0,020199393 0,005021971

0,00527307

VOLUME

41439,696

BENDA

NO

41439,696

SIMPANGAN PENGUKURAN PANJANG

LEBAR

TINGGI

1

0,0455

0,008

0,007

2

0,0405

0,012

0,007

3

0,0405

0,007

0,013

17

4

0,0455

0,007

0,013

5

0,0455

0,007

0,007

6

0,3495

0,008

0,007

7

0,0255

0,008

0,008

8

0,0355

0,008

0,008

9

0,0355

0,008

0,007

10

0,0355

0,007

0,007

SUM

0,699

0,08

0,084

AVERAGE

0,0699

0,008

0,0084

18

3.2.3

Data percobaan Gerak Jatuh Bebas

3.2.4

Data Percobaan Gerak Lurus Beraturan (GLB)

19

Percobaan 1 :

Percobaan 2 :

20

3.2.5

Data Percobaan Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Percobaan 1 :

21

Percobaan 2 :

22

3.2.6

Data Percobaan Bidang Miring

Percobaan 1 :

23

Percobaan 2 :

24

25

BAB IV ANALISA 4.1

Perhitungan Simpangan Pengukuran

Tujuan dari simpangan pengukuran dilakukan untuk mengetahui bagaimana nilai-nilai data tersebar. Bisa juga didefinisikan, rata-rata jarak penyimpanan titik-titik diukur dari nilai data tersebut. Dimana Δx adalah nilai yang mutlak dari data tersebut/nilai absolut. Dengan rumus yaitu: ̅̅̅̅̅ = ∆𝑋

∑ 𝑋𝑖 X1 + X2 + X 3 + X3 + X4 + ⋯ = 𝑁 𝑁

a. Mikrometer Sekrup NO

SIMPANGAN PENGUKURAN

PANJANG

LEBAR

TINGGI

1

33.66

15.67

15.87

2

33.66

15.68

15.85

3

33.64

15.66

15.86

4

33.70

15.67

15.87

5

33.67

15.67

15.87

6

33.69

15,69

15.87

7

33.68

15.69

15.87

8

33.60

15.69

15.85

9

33.65

15.68

15.86

10

33.66

15.70

15.86

SUM

336.64

158.77

158.63

AVERAGE

33.66

15.68

28.84

26

b. Jangka Sorong NO

SIMPANGAN PENGUKURAN PANJANG

LEBAR

TINGGI

1

0,0455

0,008

0,007

2

0,0405

0,012

0,007

3

0,0405

0,007

0,013

4

0,0455

0,007

0,013

5

0,0455

0,007

0,007

6

0,3495

0,008

0,007

7

0,0255

0,008

0,008

8

0,0355

0,008

0,008

9

0,0355

0,008

0,007

10

0,0355

0,007

0,007

SUM

0,699

0,08

0,084

AVERAGE

0,0699

0,008

0,0084

4.2

Perhitungan Standard Deviasi Pengukuran

Standar deviasi adalah nilai statistik yang dimanfaatkan untuk menentukan bagaimana sebaran data dalam sampel, serta seberapa dekat titik data individu ke mean atau rata-rata nilai sampel. Dengan rumus yaitu:

a. Mikrometer Sekrup 27

STANDAR DEVIASI PANJANG

LEBAR

0,081492331

0,222710575

TINGGI 0,120784933

b. Jangka Sorong STANDAR DEVIASI PANJANG

LEBAR

0,116650118

4.3

0,008124038

TINGGI 0,008717798

Perhitungan Taksiran Pengukuran Taksiran merupakan perkiraan yang mendekati hasil yang sesungguhnya, dalam taksiran bisa menghasilkan hasil yang lebih atau kurang dari hasil yang sebenarnya. Dengan rumus yaitu: ∆𝑃 𝑃

× 100%

Dimana ΔP adalah data rata-rata dari simpangan pengukuran, sedangkan P adalah data rata-rata dari pengukuran.

a. Mikrometer Sekrup

28

TAKSIRAN PENGUKURAN PANJANG

LEBAR

0,002342229

TINGGI

0,011963589

0,005283651

b. Jangka Sorong TAKSIRAN PENGUKURAN PANJANG

LEBAR

TINGGI

0,020199393

0,005021971

0,00527307

4.4

Perhitungan Volume Benda Volume adalah kapasitas perhitungan seberapa banyak ruang bisa ditempati

dalam suatu objek. Dengan rumus yaitu: 𝑝𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 × 𝑙𝑒𝑏𝑎𝑟 × 𝑡𝑖𝑛𝑔𝑔𝑖 Dimana benda yang dipakai dalam pengukuran berbentuk balok, maka rumus volume yang digunakan adalah rumus balok. a. Mikrometer Sekrup Volume

3179777,212

b. Jangka Sorong

Volume

41439,696

29

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan Kesimpulan dari materi tentang “ Ketidakpastian Pengukuran Dalam Percobaan “ berdasarkan hasil percobaan pengujian pengukuran yang kami telah lakukan maka didapat beberapa kesimpulan antara lain dengan menggunakan Jangka Sorong, mikrometer skrup, photogate dan sensormotion.

5.2 Saran Adapun saran dari praktikum ini adalah dalam mengukur panjang, lebar, tebal, dan tinggi dari benda tersebut hendaklah di perhatikan ketepatan dalam melihat satuan alat ukur sehingga presentase kesalahan tidak terlalu tinggi

30

DAFTAR PUSTAKA Rizal, Hatmu. 2018. Laporan Pratikum Fisika Dasar I. https://www.academia.edu/18149282/Laporan_Praktikum_Fisika_Dasar_I_Acara_I_Alat_Uk ur (diakses pada 05 Desember 2019) Napitulu, Friska Martha. 2017. Vernier Photogate. https://www.academia.edu/18149282/Laporan_Praktikum_Fisika_Dasar_I_Acara_I_Alat_Uk ur (diakses pada 01 Desember 2019) Fatmawati, Wa Ode. 2015. PERCOBAAN FISIKA 1 (PF-1) PENGUKURAN DASAR. http://mahasiswa.ung.ac.id/441414012/home/2015/2/8/percobaan-fisika-1-pf-1pengukuran-dasar.html (diakses pada 01 Desember 2019)

31