Post on 10-Aug-2015
description
TEORI RALAT
Oleh: Karyono
Disajikan: Penerangan Teori Ralat Pra Praktikum
untuk mahasiswa eksakta UGM
CIRI –CIRI FISIKA:
a).analisa Fisika berpangkal pada sistem yang
sederhana.
Pembahasan masalah fisika pendekatan yang paling
sederhana sampai sedapat mungklin tanpa
pendekatan
Masalah rumit
Tanpa Pendekatan
Sistem yangsederhana
Dengan Pendekatan
diselesaikan
b).Fisika berbasis eksperimen
Eksperimen: alat penguji secara nyata suatu
perkembangan ilmu fisika (secara teoritis).
PERANAN EKSPERIMEN DALAM PERKEMBANGAN ILMU
I. PENDAHULUAN
Apa itu Fisika? Berciri: umum, mendasar
(basiknya)
Apa itu Praktikum Fisika Dasar? Pembuktian
teori
Mengapa perlu Praktikum Fisika Dasar? Kognitif,
motorik
Apa manfaatnya? Bisa: menulis, meneliti, lebih
memahami
Hipotesa
Analisateoritis
Hasilteoritis
Pengujianeksperimen
Hasileksperimen
cocok
selesai
Ya ? Tidak
Manfaat, dan perannya bagi fakultas masing-
masing?
1.1 Peristilahan
Istilah : Ralat = Ketakpastian
Ralat : resiko dari pengukuran
Penyebab : keterbatasan kemampuan alat
ukur, obyek, pengukur
1.2 Latar Belakang
Fisika : ilmu tentang hal yang kuantitatif
(Acuan?)
Kuantitatif : menjawab pertanyaan “Berapa”
tentang sesuatu
(dalam bentuk angka)
Sesuatu : besaran fisika = segala pengertian
yang dapat dikenai ukuran
Fisika : ilmu tentang mengukur? Berhubungan
dg pengukuran/pengamatan
Mengukur : membandingkan besaran dengan
satuan tertentu
Satuan : ukuran pembanding yang telah
diperjanjikan ter-
lebih dahulu.
Hukum Fisika = interaksi antarbesaran Fisika
F = ma
PV = nRT
1.3 Laboratorium
= Tempat hukum Fisika (dengan sengaja)
ditimbulkan.
Pemanfaatan laboratorium : praktikum, riset
Praktikum = eksperimen yang sudah pernah
dikerjakan orang lain (ada acuan hasil ukur) dan
untuk pembelajaran.
Riset = eksperimen, bersifat baru (orisinil, hasil
imbas penelitian lain), untuk dimanfaatkan (bagi
perkembangan iptek dan terapan).
II. PENGUKURAN
Tujuan: 1. ideal : memperoleh hasil ukur yang
tepat betul (tak pernah tercapai,
waktu gerhana bulan)
2. sejati : memperoleh hasil ukur yang
benar dan baik
(baik = teliti dan bisa dipercaya)
Hasil ukur benar : sesuai acuan
Hasil ukur baik : memberikan ralat relatif
(dalam persen) ber- nilai kecil
Hasil ukur : kisaran antara nilai minimum
dan maksimum
= nilai ukur rerata (terbolehjadi
benar)
= nilai ralatnya = ralat mutlak
Contoh:
1. Mengukur nilai percepatan gravitasi bumi (g)
Acuan : g= 978 cm/s2
Hasil ukur Si A : cm/s2
Kisarannya : (960 s.d. 1020) cm/s2
Kategori : benar, tetapi tidak baik
Hasil ukur Si B : cm/s2
Kisarannya : (978 s.d. 982) cm/s2
Kategori : benar, dan baik
2. Apakah ini emas ataukah logam campuran?
Acuan : emas = 990g/cm3 logam =
860g/cm3
Hasil ukur Si A : = 900 g/cm3
Kisarannya : tidak tahu
Kategori : tanpa makna
Hasil ukur Si B : = (960 100)g/cm3
Kisarannya : (860 s.d. 1060)g/cm3
Kategori : tidak bisa menjawab tujuan
Hasil ukur Si C : = (980 10)g/cm3
Kisarannya : (970 s.d. 990)g/cm3
Kategori : emas, bukan logam lain
Hasil ukur benar : biasa, terjadi pada setiap
hasil prakt.
Hasil ukur baik : oleh metode dan analisis
yang baik, terlihat pada laporan praktikum.
III. RALAT PENGUKURAN
Istilah: = ralat mutlak; = ralat relatif
Penyebab ralat : keterbatasan kemampuan
alat ukurnya
Ketelitian dan keterpercayaan tergantung alat
ukurnya:
(a) alat jelek : bisa disebut baik dan
dipercaya
bahkan tidak dipercaya
(b) alat baik : terlalu kasar
Cara membuat hasil ukur baik: ralat relatifnya
dibuat kecil, tanpa dengan menyiksa diri.
Cara membuat ralat relatif menjadi kecil,
diperkecil/dibuang ralat dari setiap sumbernya.
Sumber ralat:
(a) ralat rambang (random error),
(b) ralat sistematis,
(c) ralat kekeliruan tindakan.
(a) Ralat rambang
Disebabkan karena pengukuran berulang.
Cara memperkecil: dilakukan pengukuran
banyak kali.
Persamaannya: ;
N= jumlah pengukuran; xi = pengukuran ke i
Gambar 1 Mengukur panjang pensil. Gambar 2
Mengukur 100x.
Contoh 1: Mengukur panjang pensil (10 kali), berapa
panjang pensil
itu (l)?
Data hasil ukur (dalam cm): 10,00 10,00
10,41 10,22
10,11 9,80 9,92
10,11
9,91 10,00
Penyelesaian: = 10,00 cm = 0,05
Hasilnya: cm
(b) Ralat Sistematis
Nilainya tetap, bisa dibuang
Disebabkan oleh alat dan atau metode
Cara membuang ralat sistematis:
b.1 Alat: ditera, diperbaiki, dievaluasi hasil
ukurnya
Misalnya: pembacaan meter bensin harusnya
0 tapi 1,
pembacaan diameter pipa kapiler di dalam
gelas.
b.2 Metode membuang ralat sistematis, misal:
ukur panjang
tali pada ayunan matematis.
Contoh 2: Ayunan matematis
Gambar 3 Ayunan Matematis
Persamaan:
Tujuan : mengukur g Hasil ukur teliti bila: T dan l teliti s s sehingga setiap 10T maka
s
Ukur l: ; , sehingga tidak
mem-pengaruhi g (Gambar 4). Slope = S =
Gambar 4 Periode ayunan fungsi panjang tali.
(c) Ralat kekeliruan tindakan
Disebabkan keterbatasan kemampuan
manusia sebagai pengukur.
Dihilangkan dengan cara introspeksi
IV. PERAMBATAN RALAT
Ralat disumbang oleh setiap parameter yang
diukur langsung.
Banyak parameter ukur, ralatnya makin besar.
Contoh 3:(a) Mengkur luas: panjang ( ), lebar (
), dicari: , Gambar 5.
(b) Mengukur volume silinder: diameter ( ), panjang ( ), dicari: (Gambar
6).
Gambar 5 Hitung luas pelat. Gambar 6 Hitung volume silinder
(a) ; ; ;
atau
(b) ;
Hasilnya: ;
ukur d lebih hati-hati dibanding t
V. GRAFIK Untuk memudahkan pandangan Aturan membuat grafik:1. sebab (= absis, yang diatur), akibat (= ordinat,
yang diukur)2. skala = angka bulat dan mudah3. 30o < slope < 60o
4. garis = garis terbolehjadi melalui seluruh titik5. untuk analisis, grafik dibuat linear
Gambar 7 Penampilan grafik. Gambar 8 Linearisasi grafik.
Slope = Gambar 8 ditambah grafik fungsi
aslinya. Garis terbolehjadi memberikan Gambar 7, 2 garis
hasil:g’ dan g’’
Garis ketakpastian (tidak digambar) memberikan g’,
Hasil ukur:
VI. PENULISAN LAPORAN Bahasa: efektif, efisien, bernalar Ingat angka penting:
(salah)
(benar)
Satuan besaran yang diukur ditulis dg benar Susunan Laporan:
1. Judul : sama dengan judul praktikum2. Tujuan : kuantitatif (mengukur, menggambar ...,
bukannya mengetahui ...)3. Landasan teori : persamaan yang digunakan, arti
lambang, apa diatur dan apa diukur
4. Metode eksperimen: proses mencapai tujuan, buat bagan
biar jelas
5. Hasil dan Pembahasan : grafik, hasil ukur, analisis6. Kesimpulan dan saran : jawab tujuan, saran perbaikan7. Daftar pustaka :
Nama, tahun: judul, edisi, penerbit, kotaKahar,M., 2007: Desember Kelabu, edisi 2,
MIPA, Yogyakarta
www.dikti.org.diknas/70/1/online/jurnal
8. Lampiran : Laporan sementara sudah di acc asisten dan nama terangnya