Materi Fisika: Pengukuran Tunggal Dan Pengukuran Berulang

IPA-Area; Dalam melaksanakan pengukuran, mungkin Anda pernah merasa bahwa dengan hanya sekali mengukur, data yang diperoleh sudah mempunyai tingkat ketelitian yang cukup. Akan tetapi, adakalanya pengukuran tidak sanggup dilakukan hanya sekali, melainkan berulang-ulang. Oleh sebab itu, pengukuran dibagi menjadi dua cara, yakni Pengukuran Tunggal dan Pengukuran Berulang.

A. Pengukuran Tunggal

1) Pengukuran tunggal memakai mistar

Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, ketelitian pengukuran mistar ialah 0,5 mm. Setiap pengukuran selalu disertai dengan ketidakpastian sehingga nilai ini selalu diikutsertakan dalam hasil pengukuran. Misalkan hasil pengukuran ialah 2,1 cm, sedangkan ketidakpastian mempunyai nilai dua angka di belakang koma, yakni 0,05 cm maka hasil pengukuran ditulis pula dalam dua angka di belakang koma sehingga menjadi 2,10 cm. Panjang pengukuran sanggup dituliskan menjadi:

Variabel x ialah nilai hasil pengukuran,Δx nilai ketidakpastian, dan l ialah nilai panjang pengukuran. Hasil pengukuran tersebut sanggup diartikan bahwa panjang hasil pengukuran berada di antara 2,05 cm dan 2,15 cm. Secara matematis, sanggup dituliskan 2,05 cm < xo < 2,15 cm dengan xo ialah panjang hasil pengukuran.

2) Pengukuran tunggal memakai jangka sorong

Gambar Jangka Sorong

Anda telah mempelajari pengukuran tunggal memakai mistar. Sekarang, Anda akan berguru bagaimana melaksanakan pengukuran tunggal memakai jangka sorong.

Perhatikan Gambar Jangka Sorong ditas. Hasil pengukuran panjang sebuah logam yang terbaca pada skala utama, yakni berada di antara 2,3 cm dan 2,4 cm. Nilai ini didapat dari pembacaan posisi nilai nol pada skala nonius yang berada di antara nilai 2,3 cm dan 2,4 cm pada skala utama. Perhatikan skala nonius pada Gambar Jangka Sorong ditas. Skala atau garis ke-12 pada skala nonius berhimpit dengan skala atau garis pada skala utama, yakni pada nilai 4,7 cm. Oleh sebab nilai terkecil dari skala nonius ialah 0,05 mm atau 0,005 cm, penulisan panjang logam menjadi 2,3 cm + (12 × 0,005 cm) = 2,36 cm.

Seperti yang Anda ketahui bahwa setiap alat ukur mempunyai nilai tingkat ketelitian atau ketidakpastian. Nilai ketelitian yang dimiliki oleh jangka sorong ialah setengah dari nilai skala terkecil, yakni 0,025 mm atau 0,0025 cm. Seperti halnya pengukuran tunggal memakai mistar, nilai di belakang koma pada nilai ketelitian harus sama dengan nilai di belakang koma pada nilai hasil pengukuran. Oleh sebab itu, panjang logam sanggup ditulis kembali menjadi 2,3600 cm. Panjang hasil pengukuran secara matematis sanggup ditulis:

3) Pengukuran tunggal memakai mikrometer ulir (sekrup)

Gambar mikrometer ulir

Pada Gambar mikrometer ulir diatas terlihat nilai skala utama yang terbaca dari hasil pengukuran panjang dari benda ialah 5 mm. Nilai skala utama yang terbaca tersebut diperoleh dari nilai yang berhimpit dengan selubung serpihan luar. Skala nonius yang berhimpit dengan sumbu utama pada skala utama menawarkan nilai nonius yang terbaca, yakni serpihan skala ke-45.

Oleh sebab nilai terkecil yang dimiliki mikrometer ulir pada skala nonius ialah 0,01 mm, nilai yang terbaca pada skala nonius menjadi 0,45 mm dan panjang benda menjadi 5 mm + 0,45 mm = 5,45 mm. Nilai ketelitian yang dimiliki mikrometer ulir (sekrup) ialah 0,005 mm, yakni setengah dari skala terkecil yang dimiliki skala nonius pada mikrometer ulir. Nilai ketelitian mikrometer ulir mempunyai tiga nilai di belakang koma sehingga nilai pengukurannya harus ditulis 5,450 mm dan panjang pengukuran adalah

l  = (5,450 mm + 0,005 mm)

dan secara matematis, sanggup ditulis

5,345 mm < lo < 5,455 mm

Masih banyak lagi cara yang sanggup dipakai untuk menghitung pengukuran tunggal. tergantung dari alat yang di gunakan.

B. Pengukuran Berulang

Setelah Anda mempelajari pengukuran tunggal, kini Anda akan berguru pengukuran berulang. Pengukuran berulang adalah pengukuran yang dilakukan tidak hanya sekali, melainkan berulang-ulang supaya mendapat ketelitian yang maksimal dan akurat. Pengukuran berulang dipakai saat dalam proses mengukur, Anda mendapat hasil yang berbeda-beda dari segi pandang, baik dari segi pengamat (pengukur) maupun dari segi objek yang diukur. Ketika Anda melaksanakan pengukuran tunggal, ketelitian atau ketidakpastian yang diperoleh ialah setengah dari skala terkecil. Dalam pengukuran berulang, pernyataan ini tidak berlaku melainkan memakai simpangan baku (S).

Hasil pengukuran panjang suatu benda sanggup berbeda-beda jikalau dilakukan berulang-ulang. Laporan hasil pengukurannya berupa rata-rata nilai hasil pengukuran dengan ketidakpastian yang sama dengan simpangan bakunya. Sebagai contoh, hasil pengukuran panjang sebuah benda sebanyak n kali ialah x1, x2, x3, …, xn. Nilai rata-ratanya, yaitu

dengan n ialah jumlah data yang diukur dan x  adalah nilai rata-rata hasil pengukuran. Simpangan bakunya sanggup ditulis sebagai berikut.

Oleh sebab itu, hasil pengukuran sanggup ditulis menjadi

Ketidakpastian pengukuran berulang sering dinyatakan dalam persen atau disebut ketidakpastian relatif. Secara matematis dituliskan sebagai berikut

Adapun untuk memilih ketidakpastian campuran sanggup Anda lihat pada Tabel berikut ini.

dengan Z, A, dan B variabel pengukuran sedangkan ΔZ, ΔA dan ΔB = ketidakpastian hasil pengukuran.

Demikianlan Materi Fisika perihal Pengukuran Tunggal dan Pengukuran Berulang semoga bermanfaat. 

Sumber:

Aip Saripuddin. Dkk. (2009). Mudah Belajar Fisika 1 untuk SMA/MA Kelas X. Jakarta:visindo media persada

Sumber http://ipa-area.blogspot.com

Share this post