Materi Fisika : Penulisan Angka Hasil Pengukuran - Cuntorio

A. Pengukuran Tunggal

Apabila pengukuran besaran fisika hanya dilakukan satu kali, ketidakpastian pengukurannya ditaksir (diperkirakan) berdasarkan skala terkecil alat ukur yang digunakan, yaitu —2 skala terkecil alat ukur. Jadi, ketidakpastian pengukuran suatu besaran x adalah 

Ax = I skala terkecil alat ukur yang digunakan. 

Hasil pengukuran besaran x biasanya dituliskan sebagai berikut.
dengan:

• x = besaran yang diukur,
• xo = nilai besaran yang diperoleh pada pengukuran tunggal,
• Ax = ketidakpastian pada pengukuran tunggal.

Ketidakpastian Ax disebut ketidakpastian mutlak yang biasanya berkaitan dengan ketepatan pengukuran. Makin kecil Ax, makin tepat pengukuran tersebut. Di samping ketidakpastian mutlak, dikenal pula ketidakpastian relatif, yaitu Ax/x yang biasanya dinyatakan dengan persentase. Ketidakpastian yang terakhir ini berkaitan dengan ketelitian pengukuran. Makin kecil ketidakpastian relatif, makin tinggi ketelitian pengukurannya. 

Sebagai contoh, sebuah batang tembaga diukur panjangnya dengan mistar berskala mm. Pengukuran dilakukan satu kali dan menghasilkan nilai 76,65 cm. Mistar berskala mm mempunyai skala terkecil 1 mm sehingga Ax = —21 x 1 mm = 0,5 mm = 0,05 cm. Jadi, penulisan panjang batang tembaga adalah = (€0 ±Af) = (76,65 ± 0,05) cm. 

Perhatikan bahwa dalam penulisan ini to dan A keduanya mempunyai jumlah angka yang sama di belakang koma. Hasil ini menunjukkan bahwa pengukuran panjang batang tembaga terletak antara (76,65 0,05) cm dan (76,65 + 0,05) cm atau antara 76,60 cm hingga 76,70 cm. 

B. Pengukuran Berulang 

Apabila memungkinkan, suatu besaran dapat diukur beberapa kali untuk memperoleh informasi yang lebih mendekati nilai sebenarnya. Untuk pengukuran yang dilakukan lebih dari satu kali, nilai besaran xo dapat diperoleh melalui harga rata-rata x dari seluruh hasil pengukuran: 

Ketidakpastiannya dapat ditentukan menggunakan deviasi standar, yaitu: Jam Air

Jam air atau klepsidra mengukur waktu menurut aliran air melalui bejana yang berlubang. Jam air buatan tahun 1670 bekerja dengan memakai sistem pipa yang diletakkan di dalam dua bola kaca. Pada waktu jam dibalik, air dari bola kaca di atas mengalir ke bola kaca di bawah dan udara naik ke atas melalui pipa untuk menggantikan air yang turun. Tekanan udara yang tetap menjamin aliran air teratur.

C. Akurasi dan Presisi

Dalam melakukan pengukuran, ada dua hal yang perlu dipertimbangkan, yaitu akurasi dan presisi. Akurasi berkaitan dengan pertanyaan apakah nilai yang diukur sama dengan nilai yang sebenarnya? Misalnya, telah diketahui bahwa massa balok adalah 1 kg. Jika kita menimbang balok tersebut dan memperoleh hasil 1 kg, dikatakan pengukuran kita akurat. Akan tetapi, jika diperoleh harga 2 kg, hasil pengukuran tidak akurat.

Presisi menunjukkan ketepatan. Presisi selalu berkaitan dengan alat ukur. Andaikan kita mengukur volum cairan dengan menggunakan gelas ukur yang skalanya berbeda (Gambar 2.24), gelas ukur yang pertama dapat mengukur hingga 0,1 mL, sedangkan gelas ukur yang kedua hanya teliti hingga 0,5 mL. 

Dikatakan gelas ukur yang pertama memberikan hasil yang lebih presisi dibandingkan dengan gelas ukur yang kedua. Akan tetapi, kedua volum pada Gambar 2.24 mempunyai akurasi yang sama, sebab keduanya memberikan hasil yang hampir sama.

Daftar Pustaka: Yudhistira