TRIBUNJOGJA.COM-Berikut adalah rangkuman materi mata pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) kelas 10 SMA BAB 1 kurikulum merdeka tentang Pengkuran Dalam Kegiatan Kerja Ilmiah.
Yuk, simak rangkuman ini untuk membantu kamu memahami konsep dasar pengukuran yang sangat penting dalam metode ilmiah! Dengan memahami materi ini, kamu akan lebih siap dalam melakukan eksperimen dan penelitian ilmiah di berbagai bidang.
1. Macam-macam alat ukur
Mistar memiliki dua skala, yaitu skala utama dan skala terkecil.
Skala utama biasanya dinyatakan dalam satuan sentimeter (cm), yang menunjukkan angka yang lebih besar dan mudah dibaca.
Sementara itu, skala terkecil berupa milimeter (mm), digunakan untuk pengukuran yang lebih detail dan presisi.
Mistar sering digunakan dalam berbagai aplikasi, seperti di sekolah untuk mengukur benda, di bengkel untuk mengukur material bangunan, serta dalam proyek-proyek seni dan kerajinan.
Alat ini memiliki skala yang sama dengan mistar, yaitu sentimeter dan milimeter, namun biasanya digunakan untuk mengukur objek yang lebih panjang atau jarak yang lebih jauh.
Karena roll meter dapat digulung, alat ini praktis dibawa dan digunakan untuk keperluan konstruksi, pertukangan, pengukuran tanah, dan berbagai pekerjaan lain yang memerlukan pengukuran dalam skala yang besar.
Alat ini dapat digunakan untuk mengukur tiga hal: panjang, diameter luar, dan diameter dalam suatu objek.
Misalnya, jangka sorong dapat digunakan untuk mengukur diameter luar pipa, diameter dalam lubang, atau panjang suatu benda yang kecil dengan akurasi tinggi.
Selain itu, jangka sorong juga dilengkapi dengan skala nonius yang memungkinkan pengukuran sampai ketelitian 0,1 mm atau bahkan lebih kecil.
Oleh karena itu, jangka sorong sering digunakan dalam industri manufaktur, bengkel mesin, dan laboratorium teknik.
Alat ini memiliki skala utama dalam satuan detik, sedangkan skala terkecilnya adalah milidetik, yang memungkinkan pengukuran waktu dengan sangat presisi.
Stopwatch sering digunakan dalam kegiatan olahraga, penelitian ilmiah, dan berbagai eksperimen di mana waktu yang tepat sangat diperlukan.
Misalnya, stopwatch digunakan untuk mencatat waktu lari atlet, menghitung durasi eksperimen kimia, atau mengukur waktu reaksi seseorang dalam tes psikologi.
Alat ini terdiri dari skala utama dan skala nonius yang membantu dalam melakukan pengukuran dengan akurasi tinggi.
Mikrometer sekrup sangat berguna untuk mengukur benda-benda kecil atau tipis seperti kabel, lembaran logam, atau komponen mesin mikro.
Karena kemampuannya yang presisi, alat ini sering digunakan di laboratorium fisika, bengkel mekanik, dan industri yang memproduksi komponen berukuran mikro.
Neraca pegas bekerja dengan prinsip gaya pegas, di mana massa suatu benda akan menarik pegas, dan skala pada alat tersebut menunjukkan nilai massa.
Neraca ohaus adalah jenis neraca yang digunakan untuk pengukuran massa dengan akurasi tinggi, biasanya di laboratorium.
Timbangan adalah alat pengukur massa yang paling sering ditemui dalam kehidupan sehari-hari, baik itu di rumah, pasar, atau laboratorium.
Neraca memainkan peran penting dalam berbagai bidang, seperti fisika, kimia, farmasi, dan industri makanan.
2. Besaran, satuan, dan dimensi
A. Besaran
Istilah "besar" yang diperoleh dari hasil pengukuran berkaitan dengan konsep besaran.
Besaran adalah segala sesuatu yang dapat diukur.
Terdapat dua jenis besaran, yaitu besaran pokok dan besaran turunan.
Besaran pokok adalah besaran dasar yang memiliki satuan tetap.
Sementara itu, besaran turunan adalah besaran yang satuannya dibentuk dari gabungan beberapa satuan besaran pokok.
B. Satuan
Satuan adalah ukuran yang digunakan sebagai patokan untuk suatu besaran.
Terdapat berbagai sistem satuan yang digunakan di berbagai negara, seperti sistem FPS (feet, pound, sekon), CGS (centimeter, gram, sekon), dan MKS (meter, kilogram, sekon).
Setiap negara memiliki kebiasaan tersendiri dalam menerapkan sistem satuan.
Untuk mengatasi perbedaan tersebut, komunitas ilmiah sepakat untuk menetapkan satu sistem satuan standar yang digunakan secara global.
Sistem tersebut adalah Satuan Internasional, atau dalam bahasa aslinya disebut Systeme International D’Unites (SI).
C. Dimensi
Dimensi adalah metode untuk menyusun suatu besaran turunan berdasarkan besaran pokok yang membentuknya.
Besaran turunan dapat diungkapkan sebagai kombinasi dari besaran-besaran pokok, dan susunan ini dapat ditentukan melalui analisis dimensi.
Dimensi dari setiap besaran pokok diwakili oleh lambang tertentu yang ditulis dalam kurung siku dan menggunakan huruf kapital.
3. Aturan Angka Penting
Angka penting adalah terdiri atas angka pasti dan angka taksiran (angka yang diragukan) sesuai dengan tingkat ketelitian alat ukur yang digunakan,
Jika hasil pengukuran diolah dalam persamaan misal contohnya adalah persamaan luas permukaan baut, maka dihasilkan nilai desimal yang begitu panjang.
Untuk itu, terdapat beberapa aturan pembulatan dan cara penulisan hasil pengolahan data yang disepakati untuk membulatkan hasil pengolahan, yaitu aturan angka penting.
Contoh kasusnya adalah sebagai berikut. Misalnya mencari luas permukaan tutup botol berdiameter 3,12 cm diukur dengan jangka sorong.
Luas permukaan tutup botol dapat dicari dengan cara:
Luas = _1 4 πd2
Luas = _1 4 (3,14) (3,12)2
Luas = 7,641404 cm2
Kemudian, tentukan jumlah angka penting dari hasil pengukuran diameter tutup botol.
Menentukan jumlah angka penting dari hasil pengukuran diameter tutup botol: Diameter tutup botol adalah 3,12 cm, maka jumlah angka pentingnya adalah tiga angka penting.
Setelah itu, lakukan pembulatan nilai luas permukaan tutup botol sampai sejumlah angka penting, yaitu tiga angka penting.
Luas = 7,641404 cm2
Hasil pembulatan nilai luas permukaan tutup botol :
Luas = 7,64 cm2
Jumlah angka penting hasil pembulatan luas permukaan tutup botol adalah tiga angka.
4. Nilai ketidakpastian pada pengukuran berulang
Dalam setiap proses pengukuran, kesalahan selalu mungkin terjadi dan tidak bisa dihindari, terutama jika pengukuran hanya dilakukan satu kali.
Ketika pengukuran dilakukan sekali, risiko terjadinya perbedaan antara hasil yang diperoleh dan kondisi sebenarnya semakin tinggi.
Hal ini disebabkan oleh berbagai faktor yang dapat mempengaruhi akurasi hasil pengukuran, seperti kondisi lingkungan, ketelitian alat ukur, dan teknik pengukuran yang digunakan.
Untuk mengurangi dampak dari kesalahan ini, penting untuk melakukan pengukuran secara berulang.
Dengan melakukan pengukuran berulang, kita dapat memperoleh lebih banyak data yang akan memberikan gambaran yang lebih akurat tentang kondisi yang sedang diukur.
Dalam praktiknya, disarankan agar pengambilan data dalam pengukuran berulang dilakukan minimal lima kali.
Dengan demikian, kita bisa menghitung rata-rata dari hasil yang diperoleh, sehingga kesalahan yang terjadi pada satu kali pengukuran dapat diimbangi oleh hasil pengukuran lainnya.
Hal ini akan meningkatkan keandalan dan akurasi data yang diperoleh, memberikan hasil yang lebih mendekati kondisi sebenarnya.
Untuk mendapatkan nilai ketidakpastian pengukuran berulang, Kalian dapat menggunakan persamaan standar deviasi yang dinyatakan sebagai berikut.
dengan
N = banyaknya data
xi = data ke-i
xi 2 = data ke-i dikuadratkan
Σxi 2 = penjumlahan seluruh kuadrat data ke-i
Σxi = penjumlahan seluruh data ke-i
(Σxi ) 2 = kuadrat penjumlahan seluruh data ke-i
Adapun tujuan dari pembelajaran pada BAB 1 ini adalah siswa diaharpakan dapat:
· Mengklasifikasikan macam-macam alat ukur berdasarkan besaran yang diukur
· Mengukur dengan menggunakan alat ukur yang sesuai
· Melakukan pengolahan data hasil pengukuran dengan menggunakan aturan angka penting
· Menuliskan hasil pengukuran dengan menggunakan aturan penulisan notasi ilmiah
· Menentukan nilai ketidakpastian pada pengukuran berulang
