BAB I PENGUKURAN BERBAGAI BESARAN · · 2012-03-26siswa untuk satuan pendidikan SMA kelas X. Buku...
Transcript of BAB I PENGUKURAN BERBAGAI BESARAN · · 2012-03-26siswa untuk satuan pendidikan SMA kelas X. Buku...
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 1
FISIKA KELAS XDrs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
BAB IPENGUKURAN BERBAGAI BESARAN
Dalam kehidupan sehari-hari tentunya Kamu memerlukan alat penunjuk waktu.Setiap orang memerlukan penunjuk waktu untuk memantau segala aktivitasnya.Kamu sering melihat jam dinding atau menggunakan arloji sebagai jam tangan. Jambeker sering menolong membangunkan Kamu dengan membunyikan alarm untukmengingatkan waktu bangun dari tidur sudah tiba. Di jaman dahulu orangmenggunakan jam matahari sebagai alat penunjuk waktu yang tidak memerlukanenergi penggerak dan tidak pernah mengalami kerusakan.Waktu merupakan salah satu besaran dalam fisika yang selalu Kamu akrabikesehariannya. Kamu sering menjadwalkan semua aktivitasmu dengan mencatatwaktunya dan selalu mengandalkan jam tanganmu atau telepon genggam yang jugaada penunjuk waktunya. Secara tidak kamu sadari, sudah seringkali Kamumelakukan pengukuran besaran waktu. Dalam bab ini kamu akan memperdalambesaran-besaran lain dalam fisika beserta pengukuran besaran-besaran itu.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 2
Pengantar
Buku teks pelajaran fisika ini ditulis untuk membantu proses belajar mengajar guru
siswa untuk satuan pendidikan SMA kelas X. Buku Fisika berdasarkan kurikulum
Revisi 2006 yang menyempurnakan Standart Kompetensi dan Kompetensi Dasar dari
kurikulum 2004. Diterbitkannya buku teks pelajaran fisika ini juga bertujuan untuk
memberikan bahan bacaan untuk memahami fisika bagi para siswa baik ketika berada
di sekolah maupun ketika sudah berada di rumah.
Dengan demikian buku teks pelajaran fisika ini ditulis untuk dapat dipelajari dengan
mudah oleh para siswa dengan atau tanpa adanya guru. Sistematika buku ini
menyajikan konsep-konsep fisika yang kontekstual dengan memberikan contoh-contoh
yang dapat dimengerti dengan mudah oleh para siswa. Analisa, latihan dan tugas
diberikan agar lebih memantakan para siswa mendalami deskripsi konseptual fisika.
Untuk keperluan itu beberapa pengerjaan boleh berkelompok namun penilaian tetap
bersifat individual. Di akhir tiap-tiap bab terdapat soal latihan akhir bab dimana untuk
lebih merangsang para siswa mengerjakannya disajikan pula kunci jawabannya.
Soal Latihan blok disajikan untuk mengukur kompetensi siswa setelah mendalami
beberapa bab. Soal semester disajikan untuk mengukur kompetensi siswa setelah satu
semester mempelajari fisika.
Kegiatan Percobaan dalam buku ini dapat dilakukan di laboratorium atau di dalam
kelas oleh para siswa bersama bimbingan guru dan diakhiri dengan pembuatan laporan
oleh para siswa secara individual
Akhirnya cara paling tepat mempelajari buku ini adalah membacanya dengan alur yang
runtut bukan dibaca cepat atau terpisah-pisah. Itulah cara belajar fisika yang benar :
membaca buku teks fisika dengan penuh nikmat.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 3
Peta Konsep Bab 1
Konversi Satuan Besaran Pokokdan Turunan
Satuan
Pengukuran
PanjangBesaranBesaran Pokok
Besaran Turunan
Massa
Waktu
Alat Ukur
Suhu
Kuat Arus Listrik
Intensitas Cahaya
Jumlah Zat
Gaya
Usaha
Tekanan
Daya
Impuls
Percepatan
Volume
Luas
Kecepatan
Momentum
dan lain-lain
Dimensi
Mistar dll
Neraca dll
Arloji dll
Termometer dll
Amperemeterdll
Candelameterdll
Molmeter dll
AngkaPenting
Konversi
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 4
Kata Kunci (Key-words)
Angka Penting
Besaran Pokok
Besaran Skalar
Besaran Turunan
Besaran Vektor
Dimensi
Konversi
Pengukuran
Satuan
Sistem Metriks
Sistem MKS
Sistem cgs
Sistem Internasional
Daftar Konstanta
Cepat rambat cahaya c 3,00 x 108 m/s
Konstanta Coulomb k 8,99 x 109 N.m2/C2
Konstanta gas umum R 8,314 J/K.mol
Konstanta gravitasi umum G 6,67 x 10-11 N.m/kg2
Muatan elektron e 1,60 x 10-19 C
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 5
BAB I
PENGUKURAN BERBAGAI BESARAN
Advance OrganizerTahun 2006, Kasus SUTET mencuat di berbagai media cetak maupun visualmenjadi pemberitaan yang hangat. Menara listrik dan kabel jaringan listrik yangdekat dengan pemukiman penduduk diprotes warga, hingga ada pendemo yangsampai menjahit mulutnya. Pendemo beranggapan bahwa adanya kelahiran anak-anak cacat di wilayah itu disebabkan oleh jaringan instalasi listrik. Ada besaranfisika yang terkait dengan kasus itu, menurut Kamu besaran apakah itu? Aruslistrik? Tegangan listrik? Coba pikirkan sekali lagi, besaran yang ditimbulkanoleh kuat arus listrik yang menjangkau medan di sekitar penghantar listrik.Sebenarnya yang dimaksud pada kasus itu adalah besaran kuat medan magnet,yang menurut Oersted disekitar kawat berarus timbul medan magnet, yang
Standar Kompetensi
Menerapkan konsepbesaran fisika danpengukurannya
Kompetensi Dasar
Mengukur besaran fisika(massa, panjang, danwaktu)
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 6
arahnya dapat ditentukan dengan kaidah tangan kanan. Besar medan magnetdapat diukur dengan alat teslameter dan arahnya dicari dengan kompas.Dalam bab ini Kamu akan belajar lebih jauh tentang berbagai besaran danpengukuran besaran-besaran itu. Kamu akan mengetahui lebih banyak besaran-besaran yang dikelompokkan menjadi besaran pokok dan besaran turunan.Selain itu Kamu akan mengetahui juga pengukuran besaran dan satuan yangsesuai untuk masing-masing besaran. Dengan demikian Kamu dapat menyikapisetiap fenomena dalam kehidupan sehari-hari dengan tepat dan benar.
Apabila di sebuah ruang tunggu praktek dokter di kotamu ada seorang yang akanmemeriksakan anaknya bercerita berulang-ulang dengan nyaring bahwa, Ia semalam telahmengukur suhu badan anaknya menggunakan barometer, ternyata suhu badan anaknya 40 kg.Bagaimana reaksi orang-orang lain yang mendengar pernyataan itu? Bisa dipastikan banyakyang tersenyum atau menahan tawa.Kenapa? karena ada kejanggalan yang tidak selazimnyadari pernyataan itu.Suhu badan sebagai salah satu besaran harus dinyatakan dengan tepat nilai. satuan maupunalat ukur yang digunakannya. Ketepatan itu akan menghilangkan kejanggalan sehinggameniadakan bias pentafsiran. Dalam fisika besaran-besaran dan pengukurannya menjadisalah satu hal mendasar yang harus dipahami oleh para siswa sebelum mempelajari konsep-konsep lainnya. Pada bab ini kamu akan memperdalam pengukuran berbagai besaran pokokmaupun turunan yang pernah kamu pelajari juga di kelas VII semasa SMP
A. Besaran Fisika dan Satuan
1. Pengertian Besaran fisika, Besaran Pokok dan Turunan
Seringkah Kamu mengamati benda-benda atau kejadian yang ada di sekitarmu?
Hangatnya sinar matahari; kenapa air bisa membeku menjadi es; berapa ukuran baju
kamu. Tanpa Kamu sadari dalam pengamatan dan melakukan kegiatan sehari-hari kita
Tujuan Pembelajaran Bab 1 Membandingkan besaran pokok dan besaran turunan serta dapat
memberikan contohnya dalam kehidupan sehari-hari. Menerapkan pengukuran berbagai besaran pokok seperti panjang, massa
dan waktu. Menuliskan jumlah angka penting hasil pengukuran Membedakan dimensi dari masing-masing besaran pokok maupun
besaran turunan.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 7
sedang belajar fisika. Dalam belajar Fisika berarti kita mempelajari benda, kejadian,
energi serta gejala alam di sekitar kehidupan kita. Contoh lain kejadian yang ada di
sekitar kita adalah; Seorang dokter memeriksa suhu badan pasiennya, pedagang di pasar
menimbang gula yang bermassa 1 kg, seorang pegawai PLN memeriksa kuat arus listrik
di sebuah rumah, sedih, gembira, lelah,. Dari contoh-contoh kejadian tersebut ada yang
dapat kita ukur, akan tetapi ada juga yang tidak terukur.
Sesuatu yang dapat diukur dan hasilnya dapat dinyatakan dengan nilai dan satuan
disebut Besaran Fisika. Jadi suhu, massa, kuat arus merupakan besaran fisika, karena
dapat diukur. Suhu dapat diukur dengan termometer, massa diukur dengan neraca
timbangan, kuat arus listrik dapat diukur dengan ampermeter, Sedangkan sedih, gembira,
lelah bukan besaran fisika karena tidak dapat diukur.
Menurut Bueche besaran menurut arahnya dibedakan menjadi dua, yaitu besaran
skalar yang hanya memiliki besar, dan besaran vektor yang selain memiliki besar
memiliki arah pula. Besaran vektor akan dibahas lebih mendalam pada bab 2 buku ini.
Sedangkan besaran Fisika menurut cara penurunannya dikelompokkan menjadi Besaran
Pokok dan Besaran Turunan. Besaran pokok adalah besaran yang sudah ditetapkan
terlebih dahulu dan merupakan besaran dasar. Besaran pokok meliputi tujuh macam
besaran seperti pada tabel 1.
Tabel 1 Tujuh Besaran Pokok
Besaran lain di luar besaran pokok dinamakan besaran turunan. Besaran turunan
diartikan sebagai besaran yang dijabarkan atau diturunkan dari besaran-besaran pokok
ataupun besaran turunan lainnya. Seringkali besaran turunan diistilahkan sebagai besaran
terjabar.
Besaran Pokok Keterangan Satuan Lambang Satuan
1234567
PanjangMassaWaktuSuhuKuat ArusIntensitas CahayaJumlah Zat
Panjang dari suatu bendaJumlah materi dalam bendaLama atau selang waktuDerajat panas dingin suatu bendaJumlah muatan listrik yang mengalirDaya pancaran cahaya per luasJumlah partikel dalam benda
meterkilogramsekonkelvinampercandelamol
mkgsKACdMol
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 8
Seorang petani ingin mengukur luas ladangnya. Ia tidak dapat langsung
mengukur luasnya menggunakan alat bantu apa pun, melainkan ia harus mengukur
panjang dan lebarnya, dimana keduanya merupakan besaran pokok. Kemudian petani
tersebut harus menghitung luas ladangnya dengan cara : Luas = panjang x lebar. Luas
temasuk salah satu contoh besaran turunan.
Menurut Alonso dan Finn menyatakan suatu besaran turunan harus operasional dalam
arti harus mengisyaratkan secara eksplisit atau implisit bagaimana besaran yang
didefinisikan itu dapat diukur. Sebagai contoh, mengatakan bahwa kecepatan adalah
kelajuan yang menyebabkan benda bergerak, bukan definisi operasional bagi kecepatan.
Tetapi mengatakan bahwa kecepatan adalah jarak yang ditempuh dibagi dengan waktu,
adalah definisi operasional dari kecepatan.
Besaran turunan ada banyak sekali yang bisa disebutkan. Contoh-contoh besaran turunan
yang umum dipakai dalam kehidupan sehari-hari antara lain terdapat dalam tabel 2
berikut ini.
Tabel 2 Besaran Turunan
Analisa
Kerjakan di buku latihanmu!
Setiap benda yang bermassa bergerak dengan kecepatan tertentu memiliki energi kinetik.
Dengan energinya benda dapat melakukan usaha untuk berpindah tempat. Usaha yang
dilakukan benda dalam selang waktu tertentu dikenal dengan daya.
Besaran Definisi operasional Berasal dari besaran
pokok
Berasal dari besaran
turunan
Luas Panjang dikali lebar 2 besaran panjang _
Volume Luas alas dikali tinggi 1 besaran panjang Luas
Massa Jenis Massa dibagi volume Massa volume
Kecepatan Perpindahan dibagi waktu Panjang dan waktu _
Kelajuan Jarak dibagi waktu Panjang dan waktu _
Percepatan Kecepatan dibagi waktu Waktu Kecepatan
Gaya Massa dikali percepatan Massa Percepatan
Usaha/Kerja Gaya dikali perpindahan Panjang (perpindahan) Gaya
Tekanan Gaya dibagi luas _ Gaya dan luas
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 9
Dari pernyataan di atas yang bercetak miring, Sebutkan besaran-besaran yang termasuk
dalam besaran Pokok dan besaran Turunan ?
Tugas
Kerjakan di buku tugasmu!
Bukalah tajuk utama suatu harian/koran yang kau temukan. Catat edisi (hari, tanggal dan
judul, tajuknya). Selidikilah kata-kata yang termasuk besaran, lalu tulislah nama
besarannya (besaran fisika atau bukan) serta jenis kelompok besaran pokok atau turunan?
Tulislah hasil tugasmu itu di buku tugas.
2. Menerapkan Satuan Besaran Pokok dalam Sistem Internasional
a. Pengertian Satuan dan Satuan Internasional
Kebanyakan masyarakat kita tidak terbiasa menggunakan besaran secara lengkap
dalam komunikasi lesan atau tulisan. Sebagai contoh, orang menyebut jarak suatu tempat
hanya dengan jauh atau dekat. Semestinya besaran jarak yang dikomunikasikan itu
diikuti dengan nilai besaran beserta satuannya. Satuan adalah sesuatu yang menyatakan
hasil pengukuran. Umpamanya dikatakan bahwa, sekolah saya berjarak 850 meter dari
rumah, bukan sekedar sekolah saya jaraknya jauh. 850 merupakan nilai jarak dan meter
satuan dari besaran jarak. Komunikasi menggunakan besaran secara kuantitatif itu
sangat penting dibiasakan sejak dini dari pada sekedar komunikasi kualitatif. Bukankah
lebih enak rasanya mengatakan bahwa, tadi pagi saya mandi dengan air bersuhu 33 ºC
daripada mengatakan tadi pagi mandi dengan air panas.
Disamping itu sering kita jumpai masyarakat banyak yang menyatakan hasil pengukuran
dengan menggunakan satuan sehari-hari yang berlaku lokal di daerahnya masing-masing.
Misalnya untuk satuan panjang masih menggunakan : bahu, jengkal, depa, bata dan
sebagainya, untuk satuan massa masih digunakan : pikul, gayung, tumbu dan lain-lain.
Sistem satuan pada dasarnya memiliki satuan standar atau baku. Satuan baku tersebut
harus memenuhi syarat-syarat antara lain bersifat tetap, berlaku universal, mudah
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 10
digunakan setiap saat dengan tepat. Bila syarat-syarat itu dipenuhi boleh dikatakan satuan
yang bersangkutan sudah baik dan baku
Sistem satuan yang dipakai standar sejak tahun 1960 melalui pertemuan para
ilmuwan di Sevres, Paris menyepakati, terutama digunakan dalam dunia pendidikan dan
pengetahuan dinamakan sistem metriks yang dikelompokkan menjadi sistem metriks
besar atau MKS (Meter Kilogram Second) yang disebut sistem internasional atau
disingkat SI dan sistem metriks kecil atau CGS (Centimeter Gram Second). Satuan
beberapa besaran pokok dapat dilihat dalam tabel berikut ini.
Tabel 3. Satuan besaran pokok dalam sistem metrik
Sistem Internasional biasa disingkat SI sudah mencakup luas
penggunaannya di negara-negara seluruh dunia. Satuan Sistem
Internasional berguna untuk perkembangan ilmu pengetahuan
serta hubungan perdagangan antara negara. Dapatkah kamu
bayangkan apa yang akan terjadi bila di pasar tradisional tidak
memiliki satu kilogram standart.
1) Satuan Internasional untuk Panjang
Hasil pengukuran besaran panjang biasanya dinyatakan dalam satuan meter, centimeter,
millimeter atau kilometer. Satuan besaran panjang dalam SI adalah meter. Pada mulanya
satu meter ditetapkan sama dengan panjang sepersepuluh juta dari jarak kutub utara ke
katulistiwa melalui Paris). Kemudian dibuat batang meter standart dari campuran Platina
– Iridium. Satu meter didefinisikan sebagai jarak dua goresan pada batang ketika bersuhu
No Besaran Pokok Satuan Sistem Internasional/MKS Satuan Sistem CGS
1
2
3
4
5
6
7
panjang
massa
waktu
suhu
kuat arus listrik
intensitas cahaya
jumlah zat
meter
kilogram
detik
Kelvin
ampere
candela
kilo mol
centimeter
gram
detik
Kelvin
stat ampere
candela
mol
Gambar 1. Obat Mengandungmol tertentu
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 11
0 C. Meter standart ini disimpan di Internasional Bureau of Weights an Measure di
Sevres dekat Paris.
Batang meter standart dapat berubah dan rusak karena dipengaruhi suhu, serta
kesulitan dalam menentukan ketelitian pengukuran, maka tahun 1960 batang meter
standart dirubah. Satu meter didefinisikan sebagai jarak 1650763,72 kali panjang
gelombang sinar jingga yang dipancarkan oleh atom gas krypton 86 dalam ruang hampa
pada suatu lucutan listrik.
Pada tahun 1983 Konferensi Internasional tentang timbangan dan ukuran
memutuskan satu meter merupakan jarak yang ditempuh cahaya pada selang waktu
1/299792458 sekon. Penggunaan kecepatan cahaya ini, karena nilainya dianggap selalu
konstan.
2) Satuan Internasional untuk Massa
Pernakah kamu pergi ke pasar tradisional?. Dalam pembicaraan sehari-hari pedagang di
pasar sering menggunakan satuan massa untuk besaran berat, misalnya berat beras itu 50
Kg, berat gula pasir tersebut 80 ons. Hal ini dapat membingungkan. Dalam SI satuan
berat adalah Newton, nilainya dapat berubah–rubah karena dipengaruhi gaya gravitasi
bumi, sedangkan massa mempunyai satuan Kg, ons, gr atau ton. Dan nilainya tetap.
Dalam hubungan perdagangan tradisional dan internasional sangatlah diperlukan
suatu besaran massa yang standart. Besaran massa dalam SI dinyatakan dengan satuan
kilogram (Kg). Para ahli mendefinisikan satu kilogram sebagai massa sebuah silinder
yang terbuat dari bahan campuran Platina dan Iridium yang disimpan di Sevres dekat
Paris. Massa standart 1 Kg dapat juga disamakan dengan massa satu liter air murni pada
suhu 4 C.
3) Satuan Internasioanl untuk Waktu
Pada awalnya satuan waktu dinyatakan atas dasar waktu rotasi bumi pada
porosnya yaitu 1 hari. Karena waktu berputar bumi tidak tetap maka waktu 1 hari
berubah-rubah. Dalam SI, satuan waktu dinyatakan dalam satuan detik atau sekon. Para
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 12
ahli mendefinisikan satu detik sama dengan selang waktu yang diperlukan oleh atom
cesium-133 untuk melakukan getaran sebanyak 9192631770 kali.
b. Mengkonversi berbagai satuan besaran Pokok maupun besaran Turunan.
Hasil suatu pengukuran besaran pokok belum tentu dinyatakan dalam satuan yang
sesuai dengan keinginan kita atau yang kita perlukan. Contohnya panjang meja 150 cm,
sedangkan kita memerlukan dalam satuan meter, contoh lainnya dari satuan gram
dinyatakan dalam kilogram, dari satuan jam menjadi sekon. Untuk mengkonversi atau
merubah dari suatu satuan ke satuan yang lainnya diperlukan tangga konversi.
Penggunaan tangga konversi sudah kalian pelajari di kelas VII.
Untuk satuan Besaran turunan dapat dijabarkan dari satuan besaran-besaran pokok yang
mendifinisikan besaran turunan tersebut. Contoh satuan besaran-besaran turunan dapat
diperlihatkan pada tabel 4 berikut ini.
Tabel 4. Beberapa besaran turunan beserta satuannya
Satuan dari setiap besaran turunan diperoleh dari penjabaran satuan besaran-besaran
pokok yang menyertai penurunan definisi dari besaran turunan yang bersangkutan. Oleh
karena itu seringkali dijumpai satuan turunan dapat berkembang lebih dari satu macam
karena penjabaran besaran turunan dari definisi yang berbeda. Sebagai contoh, satuan
percepatan dapat ditulis dengan m/s2 dapat juga ditulis dengan N/kg. Kelak akan
diketahui kesamaan satuan-satuan yang sepintas berbeda itu dengan ditinjau dari
No Besaran Turunan Penjabaran dari Besaran Pokok Satuan Sistem MKS
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Luas
volume
massa jenis
kecepatan
percepatan
gaya
usaha
daya
tekanan
momentum
panjang x lebar
panjang x lebar x tinggi
massa : volume
jarak : waktu
kecepatan : waktu
massa x percepatan
gaya x jarak
usaha : waktu
gaya : luas
massa x kecepatan
m2
m3
kg/m3
m/s
m/s2
newton = kg.m/s2
joule = kg.m2/s2
watt = kg.m2/s3
pascal = N/m2
kg.m/s
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 13
dimensinya. Satuan besaran turunan dapat juga dikonversi. Perhatikan beberapa contoh
di bawah ini.
1 dyne = 10-5 newton
1 erg = 10-7 joule
1 kalori = 0,24 joule
1 kWh = 3,6 x 106 joule
1 liter = 10-3 m3 = 1 dm3
1 ml = 1 cm3 = 1 cc
1 atm = 1,013 x 105 pascal
1 gauss = 10-4 tesla
Berikut ini adalah contoh pengkonversian dari satuan besaran turunan yang dapat
dikonversikan berdasarkan penjabaran dari konversi satuan besaran pokok yang
diturunkan.
Contoh 1:Nyatakan satuan kecepatan 36 Km/jam kedalam satuan m/s ?Jawab :
Kecepatan =waktujarak
Kecepatan 36 Km/jam =jam(waktu)1
Km(jarak)36 =sekon3600
m36000 = 10sm = 10 m/s
Contoh 2 :Konversikan satuan massa jenis air 1 gr/cm3 kedalam satuan Kg/m3
Jawab:
Massa Jenis =volumemassa
Massa Jenis 1 gr/cm3 =v)volume(1cm
(massa)gr13 = 36
3
m1/10.Kg1/10 = 310
1 X1
106
3mKg
= 103 Kg/m3
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 14
Analisa
Kerjakan di buku latihanmu!
1. Kakak sedang mengendarai motornya dengan kelajuan 72 km/jam. Konversikan satuan
kelajuan kendaraan Kakak dalam satuan m/s ?
2. Sebongkah Es dapat terapung dipermukaan air karena massa jenis es lebih kecil dari air.
Es bermassa jenis 0,8 gr/cm3 dan air 1 gr / cm3. Konversikan satuan massa jenis es dan
air dalam satuan kg/m3 ?
3. Adik sedang sakit batuk. Ibu memberinya obat sehari 3X1 sendok makan. 1 Sendok
makan sama dengan 5 ml. Nyatakan satuannya dalam cc, liter, dm3 dan m3 ?.
Tugas
Buatlah kliping (boleh fotokopi) tentang sistem konversi besaran apapun yang Anda
jumpai. Carilah sumber-sumber informasi di perpustakaan, media cetak atau browsing
internet. Susun dan kelompokkanlah ke dalam besaran pokok dan besaran turunan dalam
tabel yang terpisah.
c. Awalan satuan dan Sistem satuan di luar Sistem Metriks
Disamping satuan sistem metriks juga dikenal satuan lainnyayang sering dipakai dalam kehidupan sehari-hari misalnyaliter, inchi, yard, feet, mil, ton, ons dan lain-lain. Namundemikian satuan-satuan tersebut dapat dikonversi atau diubahke dalam satuan sistem metriks dengan patokan yangditentukan. Misalkan patokan untuk besaran panjang berlakusistem konversi sebagai berikut.
Gambar 2. Satuan mlsebagai satuan volume
1 mil = 1760 yard (1 yard adalah jarak pundak sampai ujung jari tangan orang dewasa).
1 yard = 3 feet (1 feet adalah jarak tumit sampai ujung jari kaki orang dewasa).
1 feet = 12 inci (1 inci adalah lebar maksimal ibu jari tangan orang dewasa).
1 inci = 2,54 cm
1 cm = 0,01 m.
Satuan mil, yard, feet, inci tersebut dinamakan satuan sistem Inggris, sehingga
bayangkanlah patokan ukuran yang dipakai adalah ukuran orang Inggris yang dewasa.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 15
Untuk besaran massa berlaku juga sistem konversi satuan sehari-hari maupun sistem
Inggris ke dalam sistem SI. Contohnya sebagai berikut.
1 ton = 907,2 kg
1 kuintal = 100 kg
1 ons (oz) = 0,02835 kg
1 pon (lb) = 0,4536 kg
1 slug = 14,59 kg
Untuk satuan waktu dalam kehidupan sehari-hari dapat dikonversi ke dalam sistem SI
yaitu detik atau sekon. Contohnya sebagai berikut.
1 tahun = 3,156 x 107 detik
1 hari = 8,640 x 104 detik
1 jam = 3600 detik
1 menit = 60 detik.
Di dalam sistem metriks juga dikenal sistem awalan naik sampai ke sistem makro sistem
mikro, dari acuan sistem MKS. Perhatikan tabel 5 berikut ini.
Tabel 5. Awalan satuan sistem metrik besaran panjang
SISTEM AWALAN SATUAN DISINGKAT KONVERSI
Konversi Makro
Eksa E 1018
Peta P 1015
Tera T 1012
Giga G 109
Mega M 106
Kilo k 103
Hekto h 102
Deka da 101
MKS Meter 1
Konversi Mikro
Centi c 10-2
Mili m 10-3
Mikro 10-6
nano n 10-9
piko p 10-12
femto f 10-15
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 16
atto a 10-18
Dalam bidang teknologi dewasa ini banyakberkembang penelitian jagad mikro dengankonversi sistem mikro contohnya teknologi nanoyang menyelidiki jagad renik
Gambar 3. Untaian DNA dan Sel embrioseperti sel, virus, bakteriofage, DNA dan lain-lain. Selain itu penelitian jagad makro
menggunakan konversi sistem makro karena obyek penelitiannya mencakup wilayah lain
dari jagad raya, yaitu obyek alam semesta di luar bumi.
Tugas
Kerjakan di buku tugasmu!
Konversikan satuan – satuan berikut ini ? Kerjakan di buku tugasmu!a. 1 cm = …….m e. 10 gr = ….. Mg = …..g = …..Kgb. 3 km = …….Mm f. 3 ons = ……gr = ………Kgc. 254 cm = …….inci g. 30 ms = …….menit =……….jamd. 3 feet = …….cm h. 0,5 hm = …….µm =.. ……..pm
B. Pengukuran
Fisika merupakan ilmu pengetahuan yang didasarkan pada eksperimen. Dalameksperimen tersebut dilakukan pengamatan, pengukuran, menganalisis dan membuatlaporan hasil eksperimen. Untuk memperoleh data yang akurat dalam eksperimendiperlukan pengukuran dan penulisan hasil pengukuran dalam satuan yang benar sertaseuai dengan aturan penulisan amgka penting.Pengukuran adalah membandingkan suatu besaran dengan suatu satuan. Misalnya kamumengukur panjang meja guru dengan mistar, didapat panjang meja 121,2 cm. Panjangmeja merupakan besaran, 121,2 adalah nilai dari pengukuran dan cm satuan denganmenggunakan mistar. Untuk mendapatkan pengukuran yang akurat, maka kamu perlu
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 17
memperhatikan beberapa aspek pengukuran dan disamping itu pentingnya untuk memilihinstrument yang sesuai. Beberapa aspek pengukuran adalah sebagai berikut : Ketepatan ,Kalibrasi Alat, Ketelitian , Kepekaan.Pada bagian ini Kamu akan memperdalam pengukuran besaran, terutama besaran pokok.
1. Mengukur Panjang dengan Alat Ukur Mistar, Jangka Sorong, danMikrometer Sekrup
Pernahkah kamu mengukur tinggi badanmu ? Barangkali kamu pernah melakukannya
sendiri. Dengan menggunakan penggaris panjang atau meteran kita dapat mengukur
tinggi badan kita. Mengukur adalah membandingkan suatu besaran dengan satuan yang
sudah baku.
Dalam melakukan pengukuran orang selalu berhadapan dengan benda atau objek yang
diukur, alat ukur, dan satuan yang digunakan baik yang baku maupun yang tidak baku.
Satuan yang tak baku merupakan satuan yang nilainya tidak tetap dan tidak standart.
Seorang petani tradisional mungkin melakukan pengukuran panjang dan lebar sawahnya
menggunakan satuan bata, dan tentunya alat ukur yang digunakan adalah sebuah batu
bata. Tetapi seorang insinyur sipil mengukur lebar jalan menggunakan alat meteran kelos
untuk mendapatkan satuan meter.
Alat ukur adalah alat yang digunakan dalam pengukuran dan mempunyai satuan
yang baku. Banyak sekali alat ukur yang sudah diciptakan manusia baik yang tradisional
maupun yang sudah menjadi produk teknologi modern. Untuk melengkapkan hasil
pengukuran agar lebih bermakna harus disertai satuan.
Satuan Panjang dalam SI adalah meter. Untuk mengukur panjang suatu benda haruslah
dipilih alat ukur yang sesuai dengan panjang benda yang diukur. Perhatikan tabel
beberapa alat ukur panjang di bawah ini.
Batas ukur alat Nama alat ukur yang digunakan Batas Ketelitian
Beberapa meter
Beberapa cm sampai 1 m
Diantara 1 cm sampai 10 cm
Kurang dari 2 cm
Meteran pita
Mistar
Jangka Sorong
Mikrometer sekrup
0,1 cm
0,1 cm
0,01 cm
0,001 cm
a. Mistar
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 18
Mistar mempunyai ketelitian 1 mm atau 0,1 cm. Bagian
skala terkecil mistar adalah 1mm. Untuk menghindari
kesalahan pembacaan hasil pengukuran akibat paralaks
(beda kemiringan dalam melihat ), maka ketika membaca
mata harus melihat tegak lurus terhadap skala.Gambar 4. Mistar/penggaris
Contoh mengukur panjang dengan mistar.
Tentukan panjang karet penghapus A dan B ?
Karet penghapus B
Jawab ;
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 19
* Panjang karet penghapus A
Ujung depan dititik 0 dan ujung belakang di 2 cm lebih 3mm. Jadi
panjangnya 2,3 cm.
* Panjang karet penghapus B
Ujung depan di titik 3 cm dan ujung belakang di 4 cm lebih 7 mm. Jadi
panjang karet penghapus B 4,7 cm – 3 cm = 1,7 cm.
Meteran pita tidak berbeda jauh penggunaannya seperti mistar.
Perbedaannya hanya terletak pada skalanya yang lebih banyak, dan
terbuat dari bahan yang mudah digulung, misalnya plat logam atau
plastik.
Alat ukur ini banyak digunakan oleh mekanik ahli bangunan yang
memerlukan pengukuran obyek-obyek berukuran panjang.
Gambar 5. Meteran pita
b. Jangka Sorong
Jangka sorong merupakan alat ukur panjang yang mempunyai ketelitian 0,1 mm atau
0.01 cm. Jangka sorong dapat digunakan untuk mengukur diameter kelereng dan
diameter bagian dalam pipa. Jangka sorong mempunyai 2 bagian penting.
Bagian tetap (rahang tetap), skala tetap terkecil 1mm atau 0,1 cm.
Bagian yang dapat digeser (rahang geser). Pada rahang geser ini dilengkapi skala
nonius. Skala tetap dan nonius mempunyai selisih 0,1mm.
Contoh Pengukuran dengan jangka sorong.
Tentukan diameter kelereng ?
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 20
c. Mikrometer Sekrup
Mikrometer sekrup merupakan alat ukur panjang yang paling teliti disbanding
dengan jangka sorong dan mistar, dengan ketelitian 0,01 mm atau 0,001 cm. Mikrometer
sekrup dapat digunakan untuk mengukur ketebalan plat alumunium, diameter kawat yang
kecil dan benda yang mempunyai ukuran kecil dan tipis.
Bagian-bagian skala mikrometer sekrup :
Skala utama
Skala terkecil dari skala utama adalah 0,1 mm.
Skala putar
Skala terkecil dari skala putar 0,01 mm, dengan batas ukur dari 0,01 mm – 0,50 mm
Contoh Pengukuran panjang dengan mikrometer sekrup.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 21
Tentukan diameter kawat ?
2. Mengukur Massa Benda
Untuk mengukur masssa benda dapat digunakan alat ukur timbangan dacin,
timbangan pasar, neraca Ohauss dua lengan dan tiga lengan, timbangan berat badan serta
neraca digital.
a. Pengukuran Massa benda dengan neraca dua lengan
Gambar 6. Neraca untuk menimbang emas Gambar 7. Neraca dua lengan
Untuk menentukan hasil pengukuran massa benda dengan neraca dua lengan baik itu
timbangan dacin, Ohauss, timbangan pasar, cukup dengan cara meletakkan beban pada
salah satu lengan, dan meletakkan massa kalibrasi standar pada lengan satunya. Amati
sampai punggung lengan pada posisi sama mendatar.
b. Pengukuran Massa benda dengan neraca Ohauss tiga lengan
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 22
Bagian – bagian Neraca Ohauss tiga lengan Lengan depan memiliki anting logam yang dapat
digeser dengan skala 0, 1, 2, 3, 4,…..10gr, terdiri 10skala tiap skala 1 gr.
Lengan tengah, dengan anting lengan dapat digeser,tiap skala 100 gr, dengan skala dari 0, 100, 200,………500 gr.
Lengan belakang, anting lengan dapat digeser dengantiap skala 10 gram, dari skala 0, 10, 20 , ……..100 gr.
Gambar 8. Neraca Ohauss
Untuk menentukan hasil pengukuran massa benda dengan cara menjumlahkan skala yang
ditunjukan pada skala lengan depan, tengah dan belakang
Contoh Mengukur massa dengan neraca Ohauss tiga lengan
Sebuah buku fisika kelas X ditimbang, setelah keadaan setimbang didapat keadaan
lengan depan, tengah dan belakang seperti pada gambar disamping.
Tentukan massa buku tersebut ?
01030506070809010020020040050010030045406BELAKANGTENGAHDEPANBatuVolume Air4501001030506070809010020020040050010030045406BELAKANGTENGAHDEPANBatuVolume Air45010
01030506070809010020020040050010030045406BELAKANGTENGAHDEPANBatuVolume Air45010
01030506070809010020020040050010030045406BELAKANGTENGAHDEPANBatuVolume Air45010
01030506070809010020020040050010030045406BELAKANGTENGAHDEPANBatuVolume Air45010
01030506070809010020020040050010030045406BELAKANGTENGAHDEPANBatuVolume Air45010
Jawab:
1. Posisi anting depan 5,8 gram
2. Posisi anting tengah 300,0 gram
3. Posisi anting belakang 40,0 gram +
Massa buku fisika 345,8 gram
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 23
3. Mengukur Luas dan Volume benda
Bagaimanakah kita mengukur luas meja Belajar kita ? Volume minyak tanah
dalam drum, volume patung ?. Untuk benda–benda berbentuk teratur kita dapat
mengukurnya secara tidak langsung. Pertama kali kita hitung dulu ukuran benda yang
misalnya panjang, lebar, tinggi, diameter benda. Selanjutnya kita hitung luas atau volume
benda dengan rumus yang sesuai dengan bentuk benda. Misalnya luas meja dengan
rumus panjang x lebar; Volume drum merupakan hasil kali luas alas dengan tinggi drum.
Untuk benda yang berbentuk tidak teratur kita dapat menggunakan gelas ukur dan
gelas pancuran. Volume benda yang diukur sama dengan volume air digelas pancuran.
01030506070809010020020040050010030045406BELAKANGTENGAHDEPANBatuVolume Air45010
Gambar 9. Gelas berpancuran untuk mengukur volume batu
4. Mengukur Massa Jenis Zat
Untuk mengukur massa jenis zat dapat diukur secara langsung dan tak langsung. Secara
tak langsung, terlebih dahulu kita mengukur massa dan volume benda. Kemudian
menentukan massa jenis benda dengan rumus massa dibagi dengan volume benda, atau
=Vm . Untuk massa jenis zat cair dapat dihitung secara langsung dengan alat yang
dinamakan Hidrometer.
4. Mengukur Kuat Arus listrikatau Medan Magnet.
Alat ukur besaran arus listrik dapat berupa
ampermeter, galvanometer, multitester/ AVO
Gambar 10. AVOmeter Gambar 11. Teslameter
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 24
Gambar 12. Datum digital
meter, sedangkan untuk mengukur medan magnet dapat dipakai alat teslameter. AVO
meter bahkan dapat dipakai untuk mengukur besaran listrik lainnya seperti hambatan
listrik atau beda potensial listrik.
Dengan kemajuan teknologi banyak alat ukur yang dapat
menunjukkan datum-datum atau data pengukuran secara tepat
dan akurat, karena sudah menggunakan teknologi digital.
Menggunakan amperemeter digital mungkin lebih disukai
daripada menggunakan alat ukur sejenis yang manual.
Menggunakan teslameter digital lebih menguntungkan dari pada
teslameter jarum yang manual. Produsen alat-alat ukur digital telah
membuat sistem kalibrasi khusus pada alat-alat tersebut.
Orang yang hendak menggunakan alat ukur dalam pengukuran
hendaknya memahami cara menggunakannya dan cara membaca skala
yang ditunjuk selama pengukuran. Salah satu contoh adalah, untuk
membaca pengukuran arus listrik biasanya digunakan cara sebagai
berikut.
Arus listrik = ukurbatasXmaksimumskala
ditunjukyangskala
Gambar 14. Mengukur kuat arus listrik menggunakan ampermeter yang disusun seri
Hal yang perlu diingat dalam pembacaan arus listrik menggunakan amperemeter adalah
bahwa amperemeter harus dirangkai seri dengan komponennya.
Pengukuran besaran-besaran lain memerlukan cara pembacaan yang berbeda-beda sesuai
dengan alat ukur yang digunakan.
Latihan
Gambar 13. Teslameterdigital
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 25
Kerjakan di buku latihanmu!
Tentukan hasil pengukuran panjang, massa, volume dari alat ukur berikut ini ?
1. Jangka Sorong
A.
B.
C.
2. Mikrometer sekrupA. B.
3. Neraca tiga lengan
0 10 30 40 50 60 70 80 90 10020
0 200 400 500100 300
6 7
100 ml150 ml
Batu
3. Neraca Ohauss Tiga Lengan
Lengan Belakang
Lengan Tengah
Lengan Depan
4. Gelas Ukur
0 10 30 40 50 60 70 80 90 10020
0 200 400 500100 300
6 7
100 ml150 ml
Batu
3. Neraca Ohauss Tiga Lengan
Lengan Belakang
Lengan Tengah
Lengan Depan
4. Gelas Ukur
0 10 30 40 50 60 70 80 90 10020
0 200 400 500100 300
6 7
100 ml150 ml
Batu
3. Neraca Ohauss Tiga Lengan
Lengan Belakang
Lengan Tengah
Lengan Depan
4. Gelas Ukur
4. Gelas ukur kimia
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 26
0 10 30 40 50 60 70 80 90 10020
0 200 400 500100 300
6 7
100 ml150 ml
Batu
3. Neraca Ohauss Tiga Lengan
Lengan Belakang
Lengan Tengah
Lengan Depan
4. Gelas Ukur
5. Mengukur WaktuDi masa lalu kala penghuni kota masih sedikit orang tidak memerlukan alat
penunjuk waktu secara individual. Mereka cukup disediakan satu jam kota, berupa jam
matahari karena di saat itu teknologi yang masih sederhana.
Gambar 15. Jam matahari sebagai jam kota peninggalan masa lalu yang tidak pernah rusakKini jaman sudah modern, dalam kegiatan sehari-hari kita menggunakan jam tangan
untuk menunjukkan kondisi jam, menit dan detik setiap saat. Namun tidak menutup
kemungkinan Kamu mampu membuat sebuah jam matahari di dinding tembok rumahmu
untuk keperluanmu sendiri, paling tidak Kamu sudah berhemat terhadap pemakaian
baterei. Hal ini juga memunculkan peluang untuk membuat jam matahari secara massal.
Bukankah Indonesia negara tropis yang setiap hari ada matahari? Dengan alat dan bahan
sederhana seperti lembaran papan/triplek, cat, kuas, kawat, dan lain-lain, kamu dapat
membuat banyak jam matahari dan memasarkannya. Nah, Kamu sudah potensial
mempunyai pendapatan sendiri, dan membuka peluang sebagai seorang wirausaha.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 27
Sedangkan contoh alat ukur waktu yang lainnya adalah jam dinding, jam ayun, stop
watch, jam digital, jam analog dan jam matahari.
Gambar 16. Berbagai contoh jam
a. Stop Watch
Stop watch digunakan untuk mengukur interval waktu
yang pendek. Ada dua jenis stop
watch yaitu, digital dan manual
atau analog. Stop watch digital
memiliki pengukuran yang lebih
teliti dibandingkan dengan jenis
analog. Batas ketelitian stop watch
0,1 sekon – 0,01 sekon.
Gambar 17. Stop watch digital
Ticker timer biasanya dilengkapi dengan pita kertas,digunakan untuk menentukan catatan waktu dan jarakyang ditempuh pita kertas. Pita kertas dihubungkandengan benda yang bergerak. Dengan mengetahuijarak dan waktu gerak pita, maka kita dapatmenentukan kecepatan pita atau benda. Waktu yangdiperlukan untuk menempuh jarak dua titik pada pitakertas kira-kira 1/50 detik
Gambar 18. Ticker timer atau 0,02 s. Berikut ini gambar waktu antara dua titikpada pita.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 28
Gambar 19. Pola waktu pada pita yang ditandai oleh ticker timer
C. Batas Ketelitian Alat Ukur
Ketika mengukur lebar meja dengan menggunakan mistar penggaris, misalnya
didapat hasil pengukuran 100 cm. Hasil pengukuran tersebut dapat ditulis dalam bentuk (
100 0,1) cm, dimana 0,1 cm adalah batas ketelitian alat ukur mistar penggaris. Dengan
demikian lebar meja tersebut berkisar 99,9 cm dan 100,1 cm.
Sedangkan ketidakpastian dalam pengukuran adalah perbandingan batas ketelitian
dengan nilai yang benda yang diukur. Dari contoh di atas dapat dirumuskan;
% Ketidakpastian =pengukuranhasil
ketelitianbatas x 100 % =100
1.0 x 100 % = 0,1 %
Tugas
Kerjakan di buku tugasmu!
1. Diameter kawat dari hasil pengukuran dengan mikrometer sekrup adalah 8,9 mm.
Tentukan kisaran nilai pengukuran dan tentukan prosentase ketidakpastiannya.
2. Tulislah hasil pengukuran disertai batas ketelitian alat dan hitunglah prosentase
ketidakpastian dari pengukuran diameter kelereng dengan menggunakan jangka
sorong, jika nilai pengukurannya sebesar 3,14 cm.
1. Kesalahan Sistematis dan Acak
Dalam melakukan pengukuran kemungkinan terjadinya kesalahan tidak dapat
dihindari. Hal ini disebabkan tidak kesempurnaan dalam pengukuran. Adapun faktor-
faktor yang mempengaruhi kesalahan dalam pengukuran adalah kesalahan pada alat
ukur, cara menggunakan dan kondisi lingkungan tempat pengukuran. Faktor-faktor
tersebut dapat dikelompokkan menjadi kesalahan Sistematis dan Acak.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 29
Kesalahan sistematis meliputi kesalahan yang disebabkan pada keadaan atau kondisi alat
ukur. Misalnya kesalahan kalibrasi, kesalahan titik nol alat, batas daya tahan penggunaan
alat ukur.
Sedangkan kesalahan acak merupakan kesalahan pengukuran yang disebabkan
oleh gangguan yang bersifat tidak pasti atau bersifat acak. Misalnya kesalahan
pengukuran kuat arus listrik disebabkan gangguan tegangan listrik yang tidak stabil,
gangguan kondisi cuaca yang mempengaruhi pembacaan alat ukur.
2. Pengukuran Tunggal dan Pengukuran Berulang
Biasanya pengukuran hanya dilakukan satu kali dan disebut dengan penukuran tunggal
sudah dapat memperoleh hasil pengukuran. Setiap hasil pengukuran pasti mengandung
kesalahan, baik kesalahan acak maupun sistematis. Kesalahan acak dapat dikurangi
dengan mengulang-ulang pengukuran. Jadi pengukuran terhadap satu obyek dilakukan
beberapa kali pengambilan datanya. Jika kesalahan acaknya kecil maka dapat dikatakan
pengukurannya teliti. Kesalahan sistematis dapat terjadi terus menerus sepanjang alat
ukur dan atau orang yang mengukur sama
Sumber kesalahan sistematis adalah kesalahan alat dan kesalahan perorangan.
Kesalahan alat misalnya kesalahan titik nol, kesalahan komponen. Kesalahan
perorangan misalnya cacat alat indera, kebiasaan salah.
Penulisan hasil pengukuran
x =
x ∆ x atau x =
x
%100.
xx
Pengukuran tunggal dilakukan satu kali pengambilan data dengan ketidakpastian sebesar
∆ x = ½ . skala terkecil
Sedangkan pengukuran berulang dilakukan beberapa kali pengambilan data (N kali)
dengan ketidakpastian sebesar ∆ x =1-N
)x(xNN1 2
i i
Analisa
Jawablah di buku tugasmu!
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 30
Ukurlah hambatan suatu resistor dengan menggunakan dua alat ukur ohmmeter yang
berbeda. Ohmmeter pertama dengan menggunakan batu baterai yang baru, sedangkan
yang lainnya batu baterai yang lama. Bandingkan hasil pengukurannya, jika berbeda,
berikan alasannya.
Latihan
Kerjakan di buku latihanmu!Sebuah gelang perunggu diukur massanya berulang lima kali dengan hasil sebagai
berikut 30 gr ; 30,2 gr ; 29,5 gr; 19,8 gr; 30, 3 gr. Carilah hasil pengukuran gelang
tersebut, nyatakan dengan ketidakpastiannya!
D. Pengolahan Data Hasil Pengukuran
Berdasarkan data-data besaran fisika dari hasil pengukuran dapat ditentukan
hubungan antara besaran-besaran tersebut. Misalnya dari besaran massa dan volume
dapat ditentukan besaran massa jenis benda. Besaran kuat arus dan beda potensial
berhubungan dengan besarnya hambatan. Hubungan antara gaya pegas, konstanta pegas
dan pertambahan panjang pegas serta hubungan besaran-besaran fisika yang lainnya.
Hubungan besaran fisika tersebut dapat dinyatakan dalam bentuk grafik.
Berdasarkan grafik akan ditentukan gradien hubungan antar besaran – besaran yang ada.
Perhatikan contoh berikut ini.
Tabel ini hasil pengukuran massa dan volume air laut. Berdasarkan tabel pengukuran
didapat grafik seperti pada gambar. Tentukan massa jenis air laut?
Tabel hasil pengukuran
Jumlah air laut Satu gelas Dua gelas Tiga gelas
Massa 300 gr 600 gr 900 gr
Volume 250 cm3 500 cm3 750 cm3
Grafik hubungan massa dengan volume air laut
Massa air laut ( gram)
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 31
900
m = m3 – m1600 = 900 - 300
= 600
300
volume ( cm3)
250 500 750
v = v3 – v1 = 750 – 250 = 500
Jawab : Dari grafik hubungan massa dan volume di dapat hubungan kemiringan grafik
atau gradien grafik yang merupakan besaran massa jenis
=ΔvΔm = 3500
600cmgr = 1,2 gr/cm3
Jadi massa jenis air laut berdasarkan data-data pengukuran adalah 1,2 gr/cm3
Analisa
Jawablah di buku latihanmu!
1. Berikut ini adalah tabel hasil catatan waktu dan jarak yang ditempuh seorang pembalap
sepeda. Berdasarkan tabel buatlah grafik hubungan jarak dan waktu, dengan besaran
jarak pada sumbu y dan waktu pada sumbu x. Tentukan pula kelajuan pembalap sepeda
tersebut.
Jarak 0 km 10 km 20 km 30 km 40 km
Waktu 0 jam 0,25 jam 0,5 jam 0,75 jam 1 jam
2. Tabel berikut ini menyatakan hasil pengukuran besaran T2 terhadap m dari percobaan
getaran pegas. T = periode getaran; m = massa benda. Hubungan besaran-besaran
tersebut dinyatakan dengan persamaan T = 2km , dimana k = konstanta pegas.
Buatlah grafik dengan T2 pada koordinat sumbu y dan m pada koordinat sumbu x dan
Tentukan besarnya konstanta pegas ?
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 32
T2 (s2) 1 2 3
m (kg) 1 2 3
E. Angka Penting
Ketika kamu mengukur panjang suatu benda dengan alat ukur yang berbeda tentu
hasil pengukurannya berbeda pula. Misalnya mengukur tebal buku dengan mistar
penggaris didapat hasilnya 1,7 cm sedangkan dengan jangka sorong sebesar 1,76 cm.
Tentu saja pengukuran dengan jangka sorong lebih teliti dibandingkan dengan mistar
penggaris.
Pada hasil pengukuran dengan mistar nilainya 1,7. Angka 7 dibelakang koma
merupakan angka taksiran (angka ragu), karena angka ini diperoleh dari menaksir angka
7 dan 8. Angka 1 merupakan angka pasti (eksak). Jika menggunakan jangka sorong kita
peroleh hasil pengukuran 1,76. Angka 6 merupakan angka taksiran sedangkan angka 1
dan 7 adalah angka pasti. Angka taksiran (angka ragu) dan Angka pasti merupakan angka
penting dalam pengukuran.
Angka penting (angka berarti atau angka benar) adalah semua angka yang diperoleh dari
hasil pengukuran, yang terdiri atas satu atau lebih angka pasti (eksak) dan satu angka
terakhir yang ditaksir atau diragukan.
1. Aturan Penulisan Angka Penting.
a. Semua angka bukan nol adalah angka penting
Contoh: 141,5 m memiliki 4 angka penting
27,3 gr memiliki 3 angka penting
b. Semua angka nol yang terletak di antara angka-angka bukan nol termasuk angka
penting.
Contoh: 340,41 kg memiliki 5 angka penting
5,007 m memiliki 4 angka penting
c. Semua angka nol di sebelah kanan angka bukan nol tanpa desimal tidak termasuk
angka penting, kecuali diberi tanda khusus garis mendatar atas atau bawah termasuk
angka penting
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 33
Contoh: 53000 kg memiliki 2 angka penting
530000 kg memiliki 5 angka penting
d. Semua angka nol di sebelah kiri angka bukan nol tidak termasuk angka penting.
Contoh: 0,00053 kg memiliki 2 angka penting
0,000703 kg memiliki 3 angka penting
e. Semua angka nol di belakang angka bukan nol yang terakhir tetapi dibelakang tanda
desimal adalah angka penting.
Contoh: 7,0500 m memiliki 5 angka penting
70,5000 memiliki 5 angka penting
f. Untuk penulisan notasi ilmiah. Misalnya 2,5 x 103 , dimana 103 disebut orde.
Sedangkan 2,5 merupakan mantis. Jumlah angka penting dilihat dari mantisnya
dalam hal ini memiliki 2 angka penting.
Contoh lain 2,34 x 102 memiliki 3 angka penting
2. Pembulatan Bilangan Penting.
Bilangan dibulatkan sampai mengandung sejumlah angka penting yang diinginkan
dengan menghilangkan satu atau lebih angka di sebelah kanan tanda koma desimal.
a Bila angka itu lebih besar daripada 5, maka angka terakhir yang dipertahankan harus
dinaikkan 1.
Contoh: 34,46 dibulatkan menjadi 34,5
b. Bila angka itu lebih kecil daripada 5, maka angka terakhir yang dipertahankan tidak
berubah.
Contoh: 34,64 dibulatkan menjadi 34,6
c. Bila angka itu tepat 5, maka angka terakhir yang dipertahankan harus dinaikkan 1
jika angka itu tadinya angka ganjil, dan tidak berubah jika angka terakhir yang
dipertahankan itu tadinya angka genap.
Contoh: 34,75 dibulatkan menjadi 34,8
34,65 dibulatkan menjadi 34,6
3. Operasi Angka Penting
a. Penjumlahan dan pengurangan dua angka penting atau lebih akan menghasilkan
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 34
angka penting yang hanya memiliki satu angka taksiran atau ragu.
Contoh: 3,2514 3,2515
0,215 + 0,215 _
3,4664 3,466 3,0365 3,036
b. Hasil perkalian atau pembagian mempunyai angka penting yang sama dengan
banyaknya angka penting dari faktor angka pentingnya paling sedikit.
Contoh: 3,14 (3 angka penting) 28,68 (4 angka penting)
2 x (1 angka penting) 1,3 : (2 angka penting)
6,28 6 ( 1 angka penting ) 22,0615 22 (2 angka penting )
c. Bilangan eksak adalah bilangan yang pasti (tidak diragukan nilainya), diperoleh
dengan membilang.
Contoh: Banyaknya siswa dalam kelas 40 orang
40 orang adalah bilangan eksak
Perkalian bilangan eksak dengan angka hasil pengukuran menghasilkan angka yang
jumlah angka pentingnya sama dengan jumlah angka penting dari angka hasil
pengukuran.
Contoh: 2,34 (3 angka penting) x 4 (eksak) = 9,36 9,36 (3 angka penting)
d. Hasil pengukuran yang dipangkatkan maka hasilnya adalah bilangan yang
mempunyai angka periting sebanyak angka penting bilangan yang dipangkatkan.
Contoh: (9,2)2 (2 angka penting) = 84,64 85 (2 angka penting)
e. Akar dari angka hasil pengukuran memiliki angka yang sama banyak dengan angka
penting bilangan yang ditarik akarnya.
Contoh: 75 (2 angka penting) = 8,660254 8,7 ( 2 angka penting )
Latihan
Kerjakan di buku latihanmu!
1. Berikut ini hasil pengukuran panjang dua batang kayu. Tentukan jumlah panjang
kedua batang dan selisih kedua panjang batang kayu tersebut sesuai dengan aturan
angka penting. Dimana semua pengukuran dalam satuan meter.
5,678 0,6343 5,678 7,998
1,1108 + 1,887 + 3,23 - 2,0434 –
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 35
……… ……… …….. ………
3,1 6,978 3,3333 6,28
0,11 x 0,23 x 0,33 : 0,314 :
…… ……… …….. ………
2. Eko akan membuat sebuah bingkai berbentuk bujur sangkar. Kebetulan mempunyai
sepotong kayu. Setelah diukur panjangnya 2,43 m. Dengan menggunakan aturan
angka penting bisakah Kamu membantu Eko menentukan panjang masing-masing
sisi bingkai.
3. Suatu taman bunga kecil berbentuk bujur sangkar dihitung luasnya 81 m2 . Hitunglah
panjang sisi-sisi taman tersebut. Jika sisi-sisi taman diperkecil menjadi 2,5 m
Tentukan luas taman tersebut sekarang.
Kegiatan Percobaan
A. Judul Percobaan : Pengukuran Besaran
B. Petunjuk Percobaan :
1. Baca literatur yang berkaitan dengan besaran dan satuan (jangka sorong,
mikrometer sekrup, Neraca Tiga lengan)
2. Baca dengan cermat petunjuk percobaan
3. Lakukan percobaan menurut langkah-langkah yang disajikan
4. Buatlah laporan hasil percobaan (individu) di kertas laporanmu
C. Alat-alat dan Bahan :
1. jangka sorong 6. potongan kertas karton
Tanggal/Jam :Kelas/ Smt : X/1Kelompok :1. ................... 5. ..........................2. ................... 6. ..........................3. ................... 7. ..........................4. …………… 8 …………………
(Salinlah data dan tabel laporan berikut inidi kertas laporan percobaaanmu)
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 36
2. mikrometer sekrup 7. potongan triplek
3. neraca tiga lengan atau tiimbangan 8 kertas HVS
4. kubus terbuat dari kayu,besi , baja,tembaga, kuningan
5. tabung reaksi
D. Langkah-langkah Kerja
1. Ukurlah panjang lebar dan ketebalan kertas karton, triplek, dan balok dengan
mnggunakan jangka sorong dan micrometer sekrup.
2. Ukurlah diameter dalam, diameter luar dan kedalaman tabung reaksi dengan
jangka sorong dan micrometer sekrup
3. Timbanglah massa kertas karton, triplek, balok, dan tabung reaksi dengan
menggunakan neraca tiga lengan atau timbangan
4. Masukkan data hasil pengamatan pada tabel berikut ini:
E. Data Pengamatan:
Jangka Sorong
Mikrometer Sekrup
No. Benda panjang lebar tebal massa volume
1.2.3.4.5.6.7.8.
kertas kartontriplektabung reaksikubus kayukubus besikubus bajak. tembagak. kuningan
...............
...............
...............
..............
...............
..............
.............
...............
.............
.............
.............
.............
.............
.............
............
.............
............
............
............
............
...........
............
...........
............
..........
..........
..........
..........
..........
..........
..........
..........
............
............
............
............
............
............
............
............
No. Benda panjang lebar tebal massa volume
1.2.3.4.5.6.7.
kertas kartontriplektabung reaksikubus kayukubus besikubus bajak. tembaga
...............
...............
...............
..............
...............
..............
.............
.............
.............
.............
.............
.............
.............
............
............
............
............
............
...........
............
...........
..........
..........
..........
..........
..........
..........
..........
............
............
............
............
............
............
............
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 37
F. Bagaiman kesimpulan yang Anda peroleh dari percobaan tersebut?
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
F. Dimensi
Semua besaran fisika dapat diturunkan dari besaran-besaran pokok. Misalnya kecepatan,Kecepatan diturunkan dari besaran perpindahan dibagi dengan besaran waktu. Jaditersusun dari besaran panjang dan waktu.Dimensi suatu besaran turunan adalah cara besaran itu tersusun oleh besaran-besaranpokok.Dari analisis dimensional dapat kita gunakan untuk mengetahui besaran-besaran turunanyang mempunyai besaran sama, serta dapat untuk menganalisis benar atau tidak suatupersamaan atau rumus.
1. Dimensi Besaran Pokok dan Turunan
Dimensi besaran pokok ditulis dalam bentuk huruf kapital tertentu dengan tiap
huruf diberi kurung persegi. Tiap besaran pokok mempunyai satu lambang dimensi.
Besaran lebar, tinggi, jarak, perpindahan dan jari-jari merupakan besaran panjang. Tabel
berikut ini adalah lambang dimensi besaran pokok dan dua besaran tambahan yang tidak
mempunyai lambang dimensi.Besaran Pokok Satuan dan Lambang Lambang Dimensi
1234567
PanjangMassaWaktuSuhuKuat ArusIntensitas CahayaJumlah Zat
meter (m)kilogram (kg)sekon (s)ampere (A)candela (Cd)kelvin (K)mol (Mol)
LMTθIJ
N
8. k. kuningan ............... ............. ............ .......... ............
Besaran tambahan Satuan Lambang satuan Lambang Dimensi1 Sudut radian rad -2 Sudut ruang steradian sr-
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 38
Dimensi besaran turunan berasal dari dimensi besaran pokok, seperti pada contoh tabel
berikut ini.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 39
LatihanKerjakan di buku latihanmu!
Tentukan Dimensi besaran berikut ini ?
a. Dimensi Tekanan P =A(luas)F(gaya)
b. Dimensi Daya P =t(waktu)W(usaha)
c. Dimensi gaya sentripetal FS = mr
v2
= massa x (kecepatan)2 / jari-jari.
Besaran Definisi Berasal dari Besaran
Pokok-Turunan
Lambang
Satuan
Lambang Dimensi
Luas Panjang dikali lebar Panjang x panjang m2 L2
Volume Luas alas dikali tinggi Luas x panjang m3 L3
Massa Jenis Massa dibagi volume Massa : volume Kg/m3
3-3 LM
LM
Kecepatan Perpindahan dibagi waktu Panjang : waktu m/s1-TL
TL
Kelajuan Jarak dibagi waktu Panjang : waktu m/s1-TL
TL
Percepatan Kecepatan dibagi waktu Kecepatan : waktu
sm/s 2-
2 TLTL
Gaya Massa dikali percepatan Massa x percepatankg x 2s
m M L T-2
Usaha/Kerja Gaya dikali perpindahan Gaya x panjangkg 2s
mx m
M L2 T-2
Muatan listrik Kuat arus listrik dikali waktu Kuat arus listrik x
waktu
A.s = C I . T
Beda Potensial
Listrik
Energi listrik dibagi muatan
listrik
Energi : muatan listrik J/s = volt M L2 T-3 I-1
Hambatan
listrik
Beda potensial listrik dibagi
kuat arus listrik
Beda potensial : kuat
arus listrik
V/A = ohm M L2 T-3 I-2
Kalor jenis Energi kalor dibagi dengan
massa dikali suhu
Energi: (massa x suhu) J/kgºC L2 T-2 -1
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 40
2. Analisis Dimensi Suatu Besaran
Berdasarkan analisis dari suatu besaran dapat digunakan antara lain sebagai berikut :
a. Mengungkapkan kesetaraan dan kesamaan dua besaran yang sepintas lalu
seakan berbeda.
Misalnya energi dan usaha.
Dimensi energi kinetik = ½ m v2
= massa x (kecepatan)2
= kg x2
2
sm
= M L2 T-2
Dimensi Usaha = F x s
= Gaya x perpindahan
= kg x 2sm x m
= M L2 T-2
Dari analisis dimensi energi dan usaha mempunyai dimensi yang sama atau dapat kita
katakan bahwa besaran energi sama dengan besaran usaha.
b. Meneliti Benar atau Salah suatu rumus atau persamaan yang menyatakan suatu
hubungan besaran fisika.
Misalnya pada rumus s = vo . t + ½ a t2
Di ruas kiri, Dimensi pada : s = besaran panjang = L
Di ruas kanan, Dimensi : vo . t = besaran ( kecepatan x waktu)
= m/s x s = m = L
½ a t2 = besaran (percepatan x waktu2 )
= m/s2 x s2 = m = L
Dua besaran atau lebih yang mempunyai dimensi sama dapat dijumlahkan atau
dikurangkan dengan menghasilkan dimensi yang sama pula.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 41
Dari analisis dimensi dapat diketahui bahwa dimensi besaran di ruas kiri dan kanan sama,
yaitu L. Jadi rumus tersebut sudah benar.
c. Menentukan satuan dari besaran turunan berdasarkan analisis dimensional.
Misalnya satuan dari besaran Tekanan
Tekanan =luasgaya = dimensi besaran = 2
-2
LTLM
= M L-1T-2
satuan dari M L-1 T-2 = kg m-1 s-2
Jadi satuan dari tekanan adalah kg m-1 s-2
d. Untuk Penurunan rumus suatu besaran fisika.
Misalnya pada besaran gaya.
Dimensi gaya F adalah M L T-2
Berdasarkan dimensi tersebut dapat diubah ke dalam rumus besaran Fisika sebagai
berikut :
F = M LT-2
= besaran massa x besaran panjang x besaran waktu2
= besaran massa x besaran panjang/waktu2
= besaran massa x besaran percepatan
= m x a
Jadi Rumus F = m x a
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 42
Info Tambahan
Rangkuman
1. Besaran menurut cara penurunannya dibedakan menjadi dua, yaitu besaran pokok
dan besaran turunan.
2. Ada tujuh macam besaran pokok berdimensi :
Besaran Satuan (SI) Dimensi1. Panjang m L2. Massa kg M3. Waktu detik T4. Suhu Mutlak K 5. Intensitas Cahaya Cd J6. Kuat Arus Ampere I7. Jumlah Zat mol N
3. Dua macam besaran tambahan tak berdimensi :
a. Sudut datar satuan : radian
Kamu mengenal Ampere sebagai satuan kuatarus listrik. Nama itu mengabadikan AndreMarie Ampere (1775-18360 yang terlahirsebagai anak ajaib karena di masa kecilsudah menguasai perhitungan aritmatika.Awalnya Ia belajar Latin namun lebihtertarik mempelajari matematika danakhirnya menjadi profesor matematika dilycee, Lion, Perancis pada tahun 1809. Pada11 September 1820 Ia mendengar HansChristian Oersted menemukan medan magnetpada kawat berarus. Satu minggu kemudianpada 18 September 1820 Amperemempresentasikan fenomena itu denganlebih mendalam disertai perhitunganmatematis. Ampere meninggal pada tahun1836 di Marseille, Perancis.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 43
b. Sudut ruang satuan : steradian
4. Pengukuran suatu besaran memakai alat ukur yang tepat dan hasil pengukurannya
diikuti dengan satuan yang benar.
Contoh :
Suhu diukur dengan termometer dengan satuan C
Kuat medan magnet diukur dengan teslameter dengan satuan tesla
Diameter pipa kecil diukur dengan jangka sorong dengan satuan cm
Kuat arus listrik diukur dengan amperemeter dengan satuan ampere.
5. Sistem Satuan dipakai sistem Satuan Metrik yang terdiri dari sistem MKS
(SI) dan sistem cgs
6. Angka Penting adalah semua angka yang diperoleh dari hasil pengukuran dengan
alat ukur, terdiri dari :
Angka pasti
Angka taksiran
7. Aturan angka penting dalam hal :
a. Penjumlahan / Pengurangan
Ditulis berdasarkan desimal paling sedikit
Contoh :
2,7481
8,41 +
11,1581 11,16
b. Perkalian / Pembagian
Ditulis berdasarkan angka penting paling sedikit
Contoh :
4,756
110 x
523,160 520
8. Dimensi adalah suatu inisial atau simbol untuk membedakan besaran yang satu
dengan lainnya. Dimensi dicari melalui rumus atau Satuan Metrik.
Contoh:
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 44
Gaya : amF Ndtmkg
2 2MLT
Usaha : sFW Joule2
2
dtmkg
22 TML
Daya : tWP Watt3
2
dtmkg
32 TML
Tekanan : AFP atm2dtm
kg21 TML
Soal Latihan Akhir Bab 1
Soal Pilihan GandaPilihlah salah satu jawaban yang benar! Tuliskan pilihan jawabanmu di buku
latihanmu!
1. Yang termasuk besaran pokok yaitu…
a. kuat arus, waktu, luas
b. panjang, massa, suhu
c. massa,Kelvin,gaya
d. jumlah zat, volume, berat
e. panjang, jumlah zat, berat
2. Massa jenis diturunkan dari besaran pokok …
a. massa dan volume
b. massa dan panjanhg
c. panjang dan waktu
d. massa dan waktu
e. berat dan volume
3.. Berikut ini yang termasuk besaran – besaran turunan adalah …
a. panjang, gaya, waktu
b. gaya, usaha, massa
c. massa jenis, gaya, volume
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 45
d. kecepatan, panjang, waktu
e. berat, waktu, kecepatan
4. Massa 1 kilogram setara dengan
a. massa 1 liter air murni dapa suhu 1oC
b. massa 1 liter air murni pada suhu 4o C
c. massa 4 liter air murni pada suhu 1o C
d. massa 4 liter air murni pada suhu 4o C
e. massa 4 liter air murni pada suhu 0 0 C
5. Perhatikan pernyataan berikut :
1. Bersifat tetap
2. Tidak mudah diproduksi kembali
3. Berlaku secara internasional
4. Bahan bakunya mudah didapat
Dua syarat yang harus dipenuhi sebuah satuan yang benar ditunjukkan nomor …
a. 1 dan 2 c. 2 dan 3
b. 1 dan 3 d. 3 dan 4 e. 2 saja
6. Alat ukur yang mempunyai ketelitian 0,01mm yaitu…
a. neraca c. mikrometer
b. jangka sorong d. mistar e.meteran pita
7. Massa Jenis benda 4 gr/cm3 setara dengan ….kg/m3
a. 4000 b. 400 c. 40 d. 0,4 e. 0,004
8. Untuk mengukur diameter dalam sebuah pipa digunakan …
a. mikrometer c. mistar
b. neraca d. jangka sorong e. meteran kain
9. Hasil pengukuran yang ditunjukan pada mikrometer berikut ini adalah …
a. 13,23 cm
b. 13,73 cm
c. 13,23 mm
d. 13,73 mm
e 10,53 mm.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 46
10. Hasil pengukuran dari jangka sorong berikut adalah …
a. 5,4 cm b. 5,1 cm c. 4,35 cm d. 4,33 cm e.4,30 cm
.
11. Hasil pengukuran panjang dan lebar suatu kelas 7,51 m dan 8,2 m.
Maka luas kelas tersebut sesuai aturan angka penting adalah …m2
a. 61 b. 62 c .61,5 d. 61,6 e.61.58
12.Tiga besaran di bawah ini yang merupakan besaran skalar adalah : …
a. Perpindahan, kecepatan, percepatan
b. Jarak, waktu, kelajuan
c. Kelajuan, percepatan, perpindahan
d. Gaya, waktu, percepatan
e. Panjang, masa, kecepatan
13. Dari hasil pengukuiran di bawah ini yang memiliki 3 Angka Penting adalah:
a. 5,0603
b. 0,5063
c. 0,0506
d. 0,0056
e. 0,0005
14. Hasil operasi penjumlahan :
23,756 m + 5,2 m dinyatakan dengan Angka Penting adalah : …
a. 28,956 m
b. 28,96 m
c. 28,9 m
d. 29,0 m
e. 29 m
15. Di bawah ini merupakan dimensi usaha adalah : …
a. MLT-2
b. ML2T-3
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 47
c. ML2T-1
d. MLT-1
e. ML2T-2
Soal UraianJawablah dengan singkat dan jelas ? Kerjakan di buku tugasmu!
1. Pada alat speedometer seorang sopir dapat membaca besaran yang diinginkan.
Besaran apakah yang dimaksud, besaran skalar atau vektor, berikan alasanmu ?
2. Lengkapilah sistem konversi berikut ini.
a. 2,5 mil = ............... m
b. 6 ons = ...............gram
c. 36 km/jam = ...............m/s
d. 2 ampere =................stat A
e. 40 liter = …...........m3
3. Seorang Bapak sedang merenungkan tentang tegangan listrik, arus listrik, dan hambatan
listrik, apakah diantaranya ada yang besaran pokok atau besaran turunan, Bantulah
Bapak tersebut menjawabnya.
4. Misalkan layar pesawat TV yang sedang Anda tonton meradiasikan medan magnet 10-12
oersted, konversikan ke dalam satuan tesla !
5. Tentukan perhitungan dari hasil pengukuran berikut ini sesuai aturan angka penting!
a. 7,33 2 5,211,5 : 2,543 + 3,123 -
b. 3,14 2,1 3,432 : 5,21 =4,025 X 1,5 x
c. 8 =
(8,20)2 =6. Sebuah bola kasti bermassa m, mula-mula diam kemudian dipukul dengan sebuah stik
(tongkat) dengan gaya sebesar F dan lama kontak sentuh bola dengan stik sebesar t.
Akibat pemukulan tersebut bola kasti bergerak dengan kecepatan v dan momentum yang
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 48
dimilikinya sebesar p, dimana p = m.v. Sedangkan Impuls yang dialami bola kasti
sebesar I, dengan I = F . t. Berdasarkan analisis dimensi buktikan bahwa momentum
dan impuls merupakan besaran yang sama.
7. Dengan menggunakan dimensi, Tentukan rumus-rumus di bawah ini mana yang benar
dan yang salah.
a. vt = vo + a t2
b. vt2 = vo
2 + 2 a s
c. s =2
vv t0 . t
dimana vo = kecepatan awal t = waktu
vt = kecepatan akhir s = Jarak
a = percepatan
8. Tahukah kamu mengapa semua benda disekitar bumi kalau jatuh menuju ke tanah. Tentu
kamu tahu bukan ?. Karena ada gaya gravitasi bumi, yaitu gaya tarik-menarik antara dua
benda yang bermassa, yaitu benda yang jatuh dengan bumi. Besarnya gaya tersebut
sebanding dengan massa kedua benda (m1, m2) dan konstanta gravitasi G, berbanding
terbalik dengan kuadrat jarak pisah kedua benda (r2). Dengan rumus
F = G 221
r.mm
Berdasarkan rumus di atas didapat konstanta gravitasi G
G =2
2
m.mr.F
1
Berdasarkan analisis dimensional tentukan satuan konstanta gravitasi G.
9. Tentukan rumus dari besaran-besaran dibawah ini dengan cara menurunkan kembali
besaran-besaran fisika dari dimensinya.
a. Massa jenis ρ jika dimensinya M L-3
b. Kecepatan v yang ber dimensi M L-1
Petunjuk : Besaran turunan volume disusun dari tiga besaran panjang.
10. Persamaan gas ideal dinyatakan dengan p V = n R T, dimana p adalah tekanan, V adalah
volume, n merupakan jumlah zat, R adalah konstanta gas umum, dan T adalah suhu
mutlak Kelvin. Carilah dimensi dari R !
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 49
Glosarium
Angka Penting = semua angka yang diperoleh dari hasil pengukuran, yang
terdiri atas angka pasti dan angka taksiran.
Besaran Pokok = besaran yang sudah ditetapkan terlebih dahulu dan tidak
diturunkan dari besaran manapun.
Besaran Skalar = besaran yang memiliki nilai saja, tidak memiliki arah.
Besaran Turunan = besaran yang diturunkan dari besaran-besaran pokok
ataupun besaran turunan lainnya.
Besaran Vektor = besaran yang memiliki nilai dan memiliki arah.
Dimensi = suatu simbol yang membedakan tiap besaran dan menunjukkan
sara-cara besaran itu tersusun.
Konversi = pengubahan suatu sistem satuan ke bentuk siatem satuan lainnya
sesuai dengan patokan yang telah ditetapkan.
Mengukur = membandingkan suatu besaran dengan satuan yang sudah baku.
Pengukuran = membandingkan suatu besaran dengan suatu satuan.
Satuan = sesuatu yang menyatakan nilai hasil pengukuran sehingga menjadi
lebih bermakna.
Sistem Metriks = sistem satuan yang dipakai standar sejak tahun 1960
terutama digunakan dalam dunia pendidikan dan pengetahuan dinamakan
sistem metriks.
Sistem MKS = sistem metrik besar (Meter. Kilogram, Second)
Sistem cgs = sistem metrik kecil (cm. Gram, second)
Sistem Internasional = sistem MKS.
Indeks Subjeks Halaman
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 50
Alat Ukur 17 Analisis Dimensi 39 Angka Pasti 32 Angka Penting 31 Angka Taksiran 32 Besaran Fisika 7 Besaran Pokok 7 Besaran Turunan 7 cgs 9 Dimensi 36 Jangka Sorong 19 Kesalahan Acak 28 Kesalahan Sistematis 28 Mantis 32 Mikrometer Sekrup 19 MKS 9 Neraca Ohauss 20 Orde 32 Pengukuran 16 Satuan Internasional (SI) 10 Sistem Kalibrasi 23 Sistem Metriks 9 Sistem Metriks Besar 9 Sistem Metrik Kecil 9
Indeks Author Halaman
Alonso & Finn 8 Bueche 7
Daftar Pustaka
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd.
Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd. 51
Alonso, Marcelo & Edward J. Finn (1992), Dasar-dasar Fisika Universitas, EdisiKedua, Jakarta, Penerbit Erlangga.
Bueche, Frederick J. (1999), Fisika, Edisi Kedelapan, Jakarta, Penerbit Erlangga.