M 1

PENGUKURAN DASAR PADA BENDA PADAT

I. MAKSUD

1. Mempelajari penggunaan alat-alat ukur dasar.

2. Menuliskan dengan benar bilangan-bilangan berarti dan hasil pengukuran /

perhitungan.

3. Menghitung besaran lain berdasarkan ukuran-ukuran dasar.

II. ALAT-ALAT

1. jangka sorong (sekmat)

2. mikrometer sekrup

3. neraca teknis

4. benda-benda yang diukur dan tali tipis

5. bejana gelas

6. termometer

III. TEORI

1. Mengukur adalah membandingkan sesuatu dengan sesuatu lain yang sejenis yang

ditetapkan sebagai satuan.

2. Setiap pengukuran besaran fisis selalu menemui batas ketelitian dan kesalahan

pengukuran, baik karena salah baca maupun karena batas ketelitian alat. Seperti

jangka sorong misalnya, dalam 9 mm skala utama terdapat 10 skala nonius (gb.

1), atau dalam 19 skala utama terdapat 20 skala nonius (gb. 2), yang pada setiap

penunjukkan selaIu terdapat satu skala utama yang berhimpit dengan satu skala

nonius.

gambar 1

gambar 2

Berbeda halnya dengan mikrometer sekrup (gb. 3) dalam 0,5 mm pada skala

utama terbagi atas 50 skala putar, dan pada setiap penunjukkan tidak selalu

terdapat skala utama yang berhimpit dengan skala putar.

gambar 3

1

3. Jangka sorong mempunyai dua rahang dan satu penduga (gb. 4). Rahang dalam

digunakan untuk mengukur diameter-dalam atau sisi-dalam suatu benda. Rahang

luar untuk mengukur diameter-luar atau sisi-luar suatu benda. Sedangkan penduga

digunakan untuk mengukur kedalaman.

gambar 4

gambar 5

Perhatikan cara memegang mikrometer sekrup pada gambar 5. Pada waktu

digunakan, rem harus dalam keadaan bebas, yang diputar adalah tombol roda

bebas (roda kecil).

gambar 6

3. Terdapat dua cara untuk mengukur besaran fisis, yaitu pengukuran langsung

(untuk benda dengan bentuk teratur) dan tidak langsung (untuk benda yang

bentuknya tidak teratur). Pengukuran secara langsung, dikenal sebagai cara statis.

Sedangkan tak langsung dikenal sebagai cara dinamis dan menggunakan hukum-

hukum fisika seperti Hukum Archimedes sebagai bantuan.

4. Hukum Archimedes berbunyi : “Benda yang tercelup sebagian atau seluruhnya ke

dalam fluida mengalami gaya keatas sebesar fluida yang dipindahkan oleh benda

yang tercelup tersebut”.

5. Baca petunjuk tentang :

1. SI dalam mekanik, halaman 95 – 98.

2. Teori ketidakpastian, halaman 99 – 106.

IV. TUGAS PENDAHULUAN (diserahkan sebelum praktikum)

1. Sebutkanlah besaran-besaran dasar dalam fisika beserta satuannya dalam sistem

SI (turunkan dari sistem MKS).

Jawab :

No.BESARAN

SATUAN SI

NAMA LAMBANG  1 luas A 2m

2 volume V 3m

2

3 kecepatan sudut ω  rad 1s

4 kecepatan linier v m 1s

5 percepatan sudut  α rad 2s

6 percepatan linier a m 2s

7 rapat massa  ρ  kg 3m

8 momentum linier P kg m 1s

2. Apakah gunanya skala bantu dalam suatu alat ukur ?

Jawab :

Skala bantu berguna untuk menambah ketelitian dalam pengukuran.

3. Berapakah ketelitian jangka sorong, mikrometer sekrup, dan neraca teknis?

Jawab :

Jangka sorong = 0.005 cm

Mikrometer sekrup = 0.005 mm

neraca teknis = 0.01 gram

4. Terangkan dan berikanlah perumusannya mengenai Hukum Archimedes !

Berikanlah keterangan serta satuannya pada huruf-huruf yang dipakai !

Jawab :

Hukum Archimedes berbunyi : “Benda yang tercelup sebagian atau seluruhnya ke

dalam fluida mengalami gaya keatas sebesar fluida yang dipindahkan oleh benda

yang tercelup tersebut”

Gaya keatas = berat fluida yang dipindahkan

Fa = mf.g (N)

Fa = ρf.Vbf. g (N)

Dengan :

- ρf = massa jenis fluida (kg/m3)

- Vbf = volume benda yang tercelup dalam fluida (m3)

- g = percepatan gravitasi (9.8 m/s2)

5. Tuliskanlah rumus yang digunakan untuk menentukan volume benda dengan cara

statis dan dinamis.

Jawab :

a. Cara statis (cara langsung) menggunakan rumus volume :

v = s.s.s atau p.l.t (m3)

3

b. Cara dinamis (cara tidak langsung) menggunakan hukum Archimedes

Fa = ρf.Vbf. g

V. PERCOBAAN YANG HARUS DILAKUKAN

A. Cara Statis

1. Ukurlah panjang dan lebar benda padat dengan jangka sorong beberapa kali

pada tempat yang berlainan. Buatlah hasil pengukuran dalam bentuk tabel.

2. Ukurlah tebalnya dengan mikrometer sekrup, juga seperti langkah V.A.1.

3. Timbanglah massa benda padat (cukup sekali saja).

4. Catatlah suhu ruang pada awal dan akhir pencobaan.

5. Ulangi langkah V.A.1 sampai V.A.4 , untuk benda padat lainnya.

B. Cara Dinamis

1. Timbanglah massa benda padat.

2. Timbang sekali lagi benda tersebut dalam keadaan tergantung pada tali tipis.

3. Timbang sekali lagi benda yang tergantung itu dalam keadaan terendam

seluruhnya di dalam air. Ingat air dan bejana tidak ikut tertimbang dan benda

tidak mengenai dasar bejana.

4. Catat suhu air dan ruangan pada awal dan akhir percobaan.

5. Ulangi langkah V.B.1 sampai V.B.4 , untuk benda padat lainnya.

VI. DATA PENGAMATAN

A. DATA RUANG

  Awal Akhir

Suhu (ºC)

Tekanan (cmHg)

Kelembapan (%)

B. DATA PERCOBAAN

Cara Statis

4

NoBenda 1 ( kuning) Benda 2 ( Putih)

p ( cm) l (cm) t (mm) p ( cm) l (cm) t (mm)1 3,990 1,995 10,17 4 2 10,22 3,980 1,990 9,655 4,01 2 10,2

3 3,990 1,990 10,2 4 2 10,205

4 3,995 1,995 10,175 4,005 2 10,2055 4,000 1,990 10,16 4,005 2 10,0256 3,995 1,990 9,66 4 2 10,27 4,000 1,990 9,66 4,005 2 10,2058 3,900 1,990 10,17 4,005 2 10,1959 4,000 1,990 10,155 4,01 2 10,2110 3,995 1,990 10,16 4 2 10,205

massa = 62,27 gr massa = 61,93 gr

Cara DinamisBenda massa + tali tipis massa + air +tali tipisKuning 62,27 54,55Putih 61,93 54,14

Suhu air awal = 24 0C

Suhu air akhir = 25 0C

VII. PENGOLAHAN DATA

Cara Statis

Benda 1

1. Panjang Rata – Rata

2. Lebar Rata – Rata

5

3. Tebal Rata – Rata

4. Volume Benda (V)

5. Massa Jenis Benda (ρb)

Benda 2

1. Panjang Rata – Rata

2. Lebar Rata – Rata

6

3. Tebal Rata – Rata

4. Volume Benda (V)

5. Massa Jenis Benda (ρb)

Cara Dinamis

1. Volume Benda (V)

MAAF YANG DINAMISNYA BELUM SOALNYA HARUS LIAT TABEL DI LAB DULU.

LUPA TERUS MAW KE LABNYA

7

VIII. TUGAS AKHIR DAN PERTANYAAN

1. Mengapa tebal benda diukur dengan mikrometer sekrup bukan dengan jangka

sorong? Terangkan !

Jawab :

Karena benda berukuran kecil dan mikrometer sekrup memiliki ketelitian lebih

baik daripada jangka sorong.

2. Apakah massa tali tipis dapat diabaikan dalam tingkat ketelitian 1% ?

Jawab :

Ya. Karena massa tali sangat tipis dan tidak mempengaruhi dalam pengukuran.

3. Tentukan volume benda-benda padat dengan kedua cara beserta dengan

ketelitiannya.

Jawab : ada pada pengolahan data

4. Dari kedua cara di atas, cara manakah menurut pengamatan yang paling teliti?

Beri alasannya !

5. Hitung massa jenis benda-benda tersebut.

6. Dari jawaban VI.5, tentukan jenis benda-benda tersebut (lihat tabel).

7. Tentukanlah volume benda-benda tersebut pada temperatur 0 oC bila dipakai

sebagai andalan jawaban dari VI.6.

8. Sebutkanlah salah satu cara lain untuk menentukan volume benda padat.

Catatan

Sifat-sifat benda padat dapat dilihat pada tabel dalam buku:

1. Kohlrausch, Practische Physics II

2. Hand Book of Chemistry and Physics, Chemical Rubber Publ. Co.

PUSTAKA

1. P.D.K., “Energi Gelombang dan Medan”, 1975.

2. Sears-Zemansky, “College Physics”, Add. Wesley, 1960.

3. Kanginan, Marthen. “Seribu Pena Fisika SMU Kelas 1”. Jakarta : Erlangga.1999

8