Gambar 1. Pengukuran dengan berbagai macam alat ukur Tentu kalian tidak asing dengan kegiatan pada gambar di atas. Gambar di atas merupakan kegiatan pengukuran panjang. Pengukuran panjang pada gambar tersebut menggunakan alat ukur yang berbeda yaitu mikrometer sekrup, jangka sorong dan penggaris. Mengapa alat ukur yang digunakan berbeda-beda? kegiatan pengukuran dilakukan dengan menggunakan alat ukur sesuai dengan besaran yang akan diukur. Agar dapat melakukan pengukuran dengan baik dan benar, maka kalian harus memahami cara penggunaan dan pembacaan dari setiap alat ukur. Oleh karena itu mari kita lakukan kegiatan pengukuran pada benda yang ada disekitar kita! A. Pengukuran benda yang ada di sekitar No Benda Nama Alat Ukur Besaran yang Diukur Hasil Pengukuran 1. Spidol Mistar Panjang 2. Tutup botol Jangka Sorong Diameter 47
3. Uang Logam Mikrometer Sekrup Ketebalan 3. Kotak Pensil Neraca Pegas Berat 4. Handphone Neraca Ohauss Massa B. Pengukuran Panjang dengan alat ukur yang berbeda No Benda Nama Alat Ukur Besaran yang Diukur Hasil Pengukuran 1. Penghapus pensil Mistar Panjang Jangka Sorong Panjang Mikrometer Sekrup Panjang Bagaimana hasil pengukuran panjang yang diperoleh pada tabel B? Apakah hasilnya sama atau berbeda? 48
Lembar Penilaian LKPD Pengukuran Petunjuk : Berilah skor pada kolom nomer soal 1-9 sesuai dengan rubrik penilaian No Nama Nomer Soal Skor total Nilai 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1. 2. 3. 4. 5. Dst Rubrik Penilaian LKPD Pengukuran Nomer Soal Skor maksimal Indikator Penilaian 1 2 3 4 5 1 5 Peserta didik menuliskan hasil pengukuran tetapi hasilnya berbeda jauh dari hasil yang sebenarnya Peserta didik menuliskan hasil pengukuran tetapi hasilnya berbeda sedikit dari hasil yang sebenarnya Peserta didik menuliskan hasil pengukuran dengan benar tetapi tidak ada satuan atau satuan salah Peserta didik menuliskan hasil pengukuran dengan benar beserta satuan 2 5 Peserta didik menuliskan jawaban dengan lengkap tetapisalah semua Peserta didik hanya menuliskan skala utama atau skala nonius saja dan tidak menuliskan hasil pengukuran Peserta didik menuliskan skala utama dan skala nonius tetapi salah dalam penulisan hasil pengukuran Peserta didik menuliskan skala utama, skala nonius dan tetapi ada kesalahan dalam perhitungan hasil pengukuran Peserta didik menuliskan skala utama, skala nonius dan hasil pengukuran dengan benar beserta dengan satuan 3 5 Peserta didik menuliskan jawaban dengan lengkap tetapisalah semua Peserta didik hanya menuliskan skala utama atau skala nonius saja dan tidak menuliskan hasil pengukuran Peserta didik menuliskan skala utama dan skala nonius tetapi salah dalam penulisan hasil pengukuran Peserta didik menuliskan skala utama dan skala nonius tetapi ada kesalahan dalam perhitungan hasil pengukuran Peserta didik menuliskan skala utama, skala nonius dan hasil pengukuran dengan benar beserta dengan satuan 4 5 Peserta didik menuliskan hasil pengukuran tetapi hasilnya berbeda Peserta didik menuliskan hasil pengukuran tetapi hasilnya berbeda Peserta didik menuliskan hasil pengukuran dengan benar Peserta didik menuliskan hasil pengukuran 49
Nilai = 45 x 100 45 jauh dari hasil yang sebenarnya sedikit dari hasil yang sebenarnya tetapi tidak ada satuan atau satuan salah dengan benar beserta satuan 5 5 Peserta didik tidak dapat mengatur neraca ohauss sampai seimbang dan terdapat kesalahan dalam penulisan hasil pengukuran. Peserta didik dapat membaca hasil pengukuran dengan benar beserta satuan tetapi neraca ohauss belum dalam keadaan seimbang Peserta didik dapat mengatur neraca ohauss sampaiseimbang tetapi terdapat kesalahan dalam penulisan hasil pengukuran Peserta didik dapat mengatur neraca ohauss sampaiseimbang tetapi terdapat kesalahan dalam perhitungan hasil pengukuran Peserta didik dapat mengatur neraca ohauss sampai seimbang dan membaca hasil pengukuran dengan benar beserta satuan 6 5 Peserta didik menuliskan hasil pengukuran tetapi hasilnya berbeda jauh dari hasil yang sebenarnya Peserta didik menuliskan hasil pengukuran tetapi hasilnya berbeda sedikit dari hasil yang sebenarnya Peserta didik menuliskan hasil pengukuran dengan benar tetapi tidak ada satuan atau satuan salah Peserta didik menuliskan hasil pengukuran dengan benar beserta satuan 7 5 Peserta didik menuliskan jawaban dengan lengkap tetapisalah semua Peserta didik hanya menuliskan skala utama atau skala nonius saja dan tidak menuliskan hasil pengukuran Peserta didik menuliskan skala utama dan skala nonius tetapi salah dalam penulisan hasil pengukuran Peserta didik menuliskan skala utama dan skala nonius tetapi ada kesalahan dalam perhitungan hasil pengukuran Peserta didik menuliskan skala utama, skala nonius dan hasil pengukuran dengan benar beserta dengan satuan 8 5 Peserta didik menuliskan jawaban dengan lengkap tetapisalah semua Peserta didik hanya menuliskan skala utama atau skala nonius saja dan tidak menuliskan hasil pengukuran Peserta didik menuliskan skala utama dan skala nonius tetapi salah dalam penulisan hasil pengukuran Peserta didik menuliskan skala utama dan skala nonius tetapi ada kesalahan dalam perhitungan hasil pengukuran Peserta didik menuliskan skala utama, skala nonius dan hasil pengukuran dengan benar beserta dengan satuan 9 5 Peserta didik menjawab tetapi salah semua Peserta didik menjawab dengan benar tetapi tidak ada penjelasan Peserta didik menuliskan jawaban tetapi penjelasan kurang sesuai dengan teori. Peserta didik menuliskan jawaban tetapi penjelasan kurang sesuai dengan teori. Peserta didik menuliskan jawaban beserta penjelasan dengan lengkap dan benar 50
Jangka Sorong 0,01 cm Mikrometer Sekrup 0,01 mm KKEETTIDIDAAKKPPAASSTTI IAANN PPEENNGGUUKKUURRAANN Pernahkah kalian mendengar istilah satu hasta, satu jengkal, ataupun satu kaki? Istilah ini sering digunakan masyarakat pada zaman dahulu untuk mengukur suatu benda. Namun, istilah ini kemudian tidak terpakai lagi karena dirasa kurang efektif mengingat ukuran hasta, jengka, ataupun kaki setiap orang berbeda-beda. Oleh karena itu, para Ilmuwan Fisika kemudian mulai menciptakan suatu alat ukur baku, seperti penggaris, jangka sorong, mikrometer sekrup, dan sebagainya. Dalam menggunakan alat-alat ukur tersebut, perlu ditambahkan terkait ketidakpastian pengukuran. Berikut beberapa faktor penyebab terjadinya ketidakpastian pengukuran. 1. Nilai skala terkecil Pada setiap jenis alat ukur akan memiliki nilai skala terkecil. Sebagai contoh, sebuah alat ukur mistar akan memiliki nilai skala terkecil sebesar 1 mm. Hal ini menunjukkan bahwa apabila kita mengukur suatu benda dengan panjang kurang dari 1 mm, ukuran benda tersebut tidak dapat diukur secara pasti. Perhatikan gambar berikut! Pada gambar di samping menunjukkan cara membaca alat ukur mistar dengan tepat agar mendapatkan hasil pengukuran yang akurat, serta menunjukkan nilai skala terkecil mistar, yakni 1 mm. Gambar 2. Membaca hasil pengukuran Berikut ini beberapa contoh alat ukur baku. Cobalah untuk mencari nilai skala terkecil masing-masing alat ukur tersebut! 51
Stopwatch 0,1 sekon 2. Ketidakpastian Sistem Ketidakpastian ini biasanya bersumber dari alat ukur yang dipakai ataupun kondisi yang menyertai dalam pengukuran. Karena bersumber dari alat ukur, maka setiap alat ukur tersebut digunakan akan menimbulkan ketidakpastian yang sama. Beberapa contoh ketidakpastian system adalah sebagai berikut. a. Kesalahan kalibrasi: terjadinya kesalahan dalam verifikasi kesesuaian suatu alat ukur dengan standar/rancangannya b. Kesalahan titik nol: ketidaktepatan penunjukkan skala nol pada alat ukur sebelum/sesudah digunakan c. Kelelahan alat: ketika alat sudah terlalu lama digunakan sehingga tidak dapat melakukan pengukuran secara akurat d. Kesalahan paralaks: kesalahan arah pandang dalam membaca skala alat ukur 3. Ketidakpastian acak Ketidakpastian ini bersumber dari gejala yang tidak mungkin untuk dikendalikan ataupun diselesaikan secara tuntas. Gejala tersebut umumnya diakibatkan perubahan yang sangat cepat dan acak sehingga pengontrolannya diluar kemampuan kita. Karena adanya ketidakpastian pengukuran, maka hasil pengukuran dapat dituliskan sebagai berikut. ± ∆ 52 Jangka Sorong 1 oC Neraca Ohaus 0,1 gram
dengan x = besaran fisis yang diukur, dan ∆x = ketidakpastian pengukuran Penulisan tersebut bermakna bahwa nilai x berada dalam wilayah (x-∆x) dan (x+∆x). Berdasarkan macam-macam pengukuran, maka ketidakpastian pengukuran dibagi kedalam dua macam, yakni: 1. Ketidakpastian Pengukuran Tunggal Ketidakpastian pada pengukuran tunggal diperoleh dari setengah nilai skala terkecil alat ukur. dengan ∆x = ketidakpastian pengukuran nst = nilai skala terkecil ∆ = 1 2 Setelah mendapatkan nilai ketidakpastian pengukuran, kita juga dapat menentukan nilai ketidakpastian relatif. “Ketidakpastian Relatif adalah persentase perbandingan ketidakpastian mutlak dengan hasil pengukuran terbaik.” Dalam pengukuran tunggal, ketidakpastian relatif dapat dirumuskan sebagai berikut. = ∆ X 100% “Semakin kecil ketidakpastian relatifnya, maka semakin akurat hasil pengukuran tersebut.” 53
Contoh 1: Misalkan kita akan mengukur panjang suatu benda dengan menggunakan mistar dan didapatkan hasil pengukuran sebesar 15,6 cm seperti pada gambar dibawah. Maka penulisan hasil pengukuran dengan ketidakpastiannya adalah sebagai berikut. ∆ = 1 1 = 2 2 0,1 = 0,05 ± ∆ = (15,60 ± 0,05) Adapun nilai ketidakpastian relatifnya adalah: ∆ 0,05 = X 100% = 15,6 X 100% = 0,3% Contoh 2: Diagram disamping menunjukkan pembacaan skala dari pengukuran menggunakan jangka sorong dengan hasil sebesar 5,78 cm. Maka penulisan hasil pengukuran beserta ketidakpastiannya adalah… Jawaban Contoh 2 ∆ = 1 1 = 2 2 0,01 = 0,005 Adapun nilai ketidakpastian relatifnya adalah: = ∆ X 100% = 0,005 5,78 X 100% = 0,09% 2. Ketidakpastian Pengukuran Berulang Nilai ketidakpastian pada pengukuran berulang digantikan dengan nilai simpangan baku nilai rata-rata sampel. Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut. 1 ∑ 2 − (∑ ) 2 ∆ = √ − 1 54
dengan ∆x = ketidakpastian pengukuran ∑xi= jumlah seluruh data pengukuran N = banyaknya pengukuran yang dilakukan Adapun ketidakpastian relatif pada pengukuran berulang dapat ditentukan sebagai berikut. = Nilai ̅dapat dihitung melalui rumus: ∑ . ∆ ̅ X 100% Setelah mendapatkan nilai ketidakpastian relatif, ada ketentuan aturan terkait jumlah angka penting yang dapat dilaporkan! Ketidakpastian relatif sekitar 10% berhak atas 2 AP Ketidakpastian relatif sekitar 1% berhak atas 3 AP Ketidakpastian relatif sekitar 0,1% berhak atas 4 AP Contoh 1: Misalkan kita melakukan pengukuran arus menggunakan amperemeter sebanyak 5 kali dan menghasilkan data sebagai berikut. (mA) (mA) 1 10,5 110,25 2 10,6 112,36 3 10,4 108,16 4 10,2 104,04 5 10,5 110,25 ∑ = 10,5 +10,6 + 10,4 + 10,2 + 10,5 = 52,2 ∑ 2 = 110,25 + 112,36 +108,16 + 104,04 + 110,25 = 545,06 Maka, kita dapat menghitung ketidakpastian pengukurannya sebagai berikut. 1 ∑ 2 − (∑ ) 2 ∆ = √ − 1 ∆ = 1 √ (5 545,06) − (52,2) 2 = 1 √ 2725,3 − 2724,84 = 1 √ 0,46 1 = √0,115 5 5 − 1 5 4 5 4 5 ∆ = 0,07 ̅= ∑ = 52,2 = 10,44 5 Sehingga nilai ketidakpastian relatifnya, 55
∆ 0,07 = ̅X 100% = 10,44 X 100% = 0,7 % Karena nilai ketidakpastiannya adalah 0,7% dan nilai ini mendekati nilai 1%, maka hasil pengukurannya berhak atas 3 AP sebagai berikut. = (10,4 ± 0,07) Contoh 2: Seorang siswa melakukan pengukuran pertambahan panjang pegas dalam suatu praktikum Hukum Hooke sebanyak 5 kali dan didapatkan hasil pengukuran sebagai berikut. (cm) (cm) 1 5,2 27,04 2 5,1 26,01 3 5,2 27,04 4 5,2 27,04 5 5,3 28,09 ∑ = 5,2 + 5,1 + 5,2 +5,2 + 5,3 = 26 ∑ 2 = 27,04 + 26,01 + 27,04 + 27,04 + 28,09 = 135,22 Jawaban Contoh 2 Maka, kita dapat menghitung ketidakpastian pengukurannya sebagai berikut. 1 ∑ 2 − (∑ ) 2 ∆ = √ − 1 ∆ = 1 √ (5 135,22) − (26) 2 = 1 √ 676,1 − 676 = 1 √ 0,1 = 1 √0,025 5 5 − 1 5 4 5 4 5 ∆ = 0,032 ̅= ∑ 26 = = 5,2 5 Sehingga nilai ketidakpastian relatifnya, ∆ 0,03 = X 100% = 5,2 X 100% = 0,6 % Karena nilai ketidakpastiannya adalah 0,6% dan nilai ini mendekati nilai 1%, maka hasil pengukurannya berhak atas 3 AP sebagai berikut. = (5,20 ± 0,032) 56
AyAo y Bo erB laer t l i a ht ! ih - ! 4 1. Berikanlah contoh ketidakpastian acak yang dapat terjadi saat melakukan suatu pengukuran! 2. Dina melakukan pengukuran tunggal pada pelat logam dengan menggunakan mikrometer sekrup dan mendapatkan hasil pengukuran sebesar 6,84 mm seperti pada gambar berikut. Tulislah hasil pengukuran yang dilakukan Dina beserta ketidakpastian pengukurannya! 3. Seorang siswa melakukan pengukuran tunggal terkait lamanya waktu ketika ia berlari pada jam olahraga. Ia pun menggunakan alat ukur stopwatch untuk mendapatkan hasil pengukurannya dan mendapatkan hasil pengukuran sebesar 5 sekon. Skala terkecil pada stopwatch adalah 0,1 sekon. Tulislah hasil pengukuran siswa tersebut! 4. Monika diminta mengukur rata-rata tinggi sebuah silinder besi menggunakan jangka sorong. Ia melakukan pengukuran sebanyak 5 kali dan didapatkan data sebagai berikut. No. (cm) (cm) 1 3,27 10,6929 2 3,25 10,5625 3 3,31 10,9561 4 3,20 10,2400 5 3,19 10,1761 Tentukan nilai ketidakpastian (∆h) dari pengukuran tersebut! 5. Berdasarkan soal nomor 4, tulislah hasil pengukuran berulang yang dilakukan Monika berserta ketidakpastiannya! 57
Pembahasan: 1. Contoh ketidakpastian acak yang dapat terjadi antara lain fluktuasi pada besaran listrik, getaran landasan, gerak acak molekul udara, dsb. 2. ∆ = 1 = 1 2 2 0,01 = 0,005 ± ∆ = (6,84 ± 0,005) Adapun nilai ketidakpastian relatifnya adalah: = ∆ X 100% = 0,005 6,84 X 100% = 0,07% 3. ∆ = 1 = 1 2 2 0,1 = 0,05 ± ∆ = (5 ± 0,05) 4. ∑ ℎ = 3,27 + 3,25 + 3,31 + 3,20 + 3,19 = 16,22 ∑ℎ 2 = 10,6929 + 10,5625 + 10,9561 + 10,24 + 10,1761 = 52,6276 1 ∑ ℎ 2 − (∑ ℎ ) 2 ∆ℎ = √ − 1 ∆ℎ = 1 √ (5 52,6276) − (16,22) 2 1 263,138 − 263,0884 1 0,0496 = √ = √ ∆ℎ = 5 5 − 1 5 4 5 4 1 √0,0124 = 0,022 5 5. ̅= ∑ ℎ = 16,22 = 3,244 5 Sehingga nilai ketidakpastian relatifnya, ∆ℎ 0,022 = X 100% = ℎ̅ X 100% = 0,68% 3,24 Karena nilai ketidakpastiannya adalah 0,068% dan nilai ini mendekati nilai 1%, maka hasil pengukurannya berhak atas 3 AP sebagai berikut. ℎ = (3,24 ± 0,022) 58
AA yo yo BB er emrla a t i i nh ! ! Setelah kalian belajar mengenai ketidakpastian pengukuran seperti yang telah dijelaskan di atas, mari kita lihat seberapa pemahaman kalian! Aturan permainan: 1. Permainan dilakukan secara berkelompok di mana satu kelas terbagi menjadi 4 kelompok. 2. Setiap perwakilan kelompok melakukan hom pim pa untuk menentukan kelompok mana yang bermain terlebih dahulu. 3. Setiap kelompok menyiapkan selembar kertas yang telah diisi identitas kelompok dan kalkulator. 4. Kempok yang bermain harus berbaris di depan kelas dan berhak menentukan posisi para pemain. Posisi pemain tidak boleh berubah setelah ditentukan. 5. Pemain pertama yang berada di ujung kanan memiliki kesempatan menjawab pertama kali, sementara pemain lainnya menghadap arah sebaliknya. 6. Pemain pertama diberikan kesempatan untuk menuliskan nama alat ukur yang ditunjukkan oleh guru. Guru hanya menunjukkan alat ukur sekalisaja, yaitu hanya pada pemain pertama. 7. Setelah selesai, pemain pertama beralih ke barisan belakang lalu pemain kedua maju untuk menuliskan rumus ketidakpastian tunggal. Selanjutnya, pemain ketiga mendapat kesempatan untuk menuliskan nilai skala terkecil alat ukur. Pemain keempat mendapat kesempatan untuk menghitung nilai ketidakpastian alat ukur. Rolling pemain terus dilakukan seterusnya hingga semua alat ukur terjawab. 8. Apabila pemain tidak mengetahui jawabannya, ia boleh melakukan rolling dengan pemain berikutnya sambil mengatakan “pass”. 9. Satu alat ukur berlaku satu putaran dengan durasi waktu 2 menit per putaran. Setiap kelompok diberikan kesempatan menjawab sebanyak 5 putaran. 10. Putaran kedua akan dilanjut dengan posisi terakhir pemain yang terjadi pada putaran pertama, begitu juga seterusnya. 11. Kelompok yang paling banyak berhasil menjawab benar adalah pemenangnya. 59
0,005 cm 0,005 mm 0,05 gr Soal: No. 1 No. 2 No. 3 60
0,5 V 0,5 cc No. 4 No. 5 61
Di dalam Fisika terdapat berbagai macam besaran. Untuk mengetahui nilai dari besaran tersebut maka diperlukan kegiatan pengukuran. Pengukuran dapat dilakukan dengan menggunakan berbagai alat ukur seperti yang ditunjukkan oleh gambar berikut ini. Alat ukur yang kita gunakan harus disesuaikan dengan besaran yang akan kita ukur. Setiap alat ukur memiliki nilai skala terkecil (nst) yang berbeda-beda. Hal tersebut mengakibatkan ketidakpastian yang dimiliki oleh setiap alat ukur juga berbeda-beda. Nilai ketidakpastian dapat diperoleh dengan menggunakan rumus : 1 ∆ = 2 Gambar 1. Macam-macam alat ukur Keterangan : ∆ = Ketidakpastian nst = nilai skala terkecil Hasil pengukuran panjang = ….. Nilai ketidakpastian = ….. Penulisan akhir = ….. 62 Petunjuk praktik membaca alat ukur : 1. Bacalah hasil pengukuran yang ada pada alat ukur 2. Hitunglah nilai ketidakpastian hasil pengukuran 3. Tuliskan hasil pengukuran beserta nilai ketidakpastian pada bagian penulisan akhir Contoh hasil pengukuran menggunakan mistar : (, ± , ) 4. Tuliskan jawaban kalian pada kertas folio
Hasil pengukuran massa Nilai ketidakpastian Penulisan akhir = ….. = ….. = ….. Hasil pengukuran berat Nilai ketidakpastian Penulisan akhir = ….. = ….. = ….. Hasil pengukuran suhu Nilai ketidakpastian Penulisan akhir = ….. = ….. = ….. Hasil pengukuran volume benda Nilai ketidakpastian Penulisan akhir = ….. = ….. = ….. Kesimpulan: 5643 Hasil pengukuran tegangan = ….. Nilai ketidakpastian = ….. Penulisan akhir = ….. Hasil pengukuran ketebalan = ….. Nilai ketidakpastian = ….. Penulisan akhir = …..
Lembar Penilaian LKPD 1 Petunjuk pengisian: Berilah tanda centang sesuai dengan jawaban peserta didik pada kertas folio No Nama Skor Skor 1 2 3 4 Total 1. 2. 3. 4. dst Skor akhir = x 100 = … 28 Rubrik Penilaian LKPD 1 No Soal Indikator Skor 1 2 3 4 1, 2, Peserta didik Peserta didik Peserta didik Peserta didik menuliskan hasil pengukuran, ketidakpastian, dan penulisan akhir dengan benar 3, 4, menuliskan hasil hanya menuliskan hasil 5, 6, pengukuran, menuliskan hasil pengukuran dan 7 ketidakpastian, dan pengukuran nilai ketidakpastian penulisan akhir tetapi dengan benar dengan benar tetapi salah Peserta didik hanya penulisan akhir salah menuliskan nilai Peserta didik ketidakpastian menuliskan hasil dengan benar pengukuran dan Peserta didik hanya menuliskan penulisan akhir penulisan akhir dengan benar tetapi nilai ketidakpastian salah dengan benar Peserta didik menuliskan nilai ketidakpastian dan penulisan akhir dengan benar tetapi hasil pengukuran salah 64
A. Pendahuluan Perhatikan gambar berikut! Gambar 1. Pengukuran volume (a) secara tidak langsung dan (b) secara langsung (Sumber: https://www.zenius.net dan https://www.berpendidikan.com) Setiap benda memiliki massa dan volume sehingga setiap benda memiliki massa jenis yang berbeda. Massa jenis adalah salah satu sifat yang dimiliki oleh suatu zat atau benda baik itu zat padat maupun zat cair. Untuk mengetahui massa benda maka kita melakukan pengukuran dengan menggunakan neraca. Untuk mengetahui volume benda dapat dilakukan dengan dua cara yaitu dengan menggunakan jangka sorong dan menggunakan gelas ukur. Pengukuran volume dengan menggunakan jangka sorong dilakukan dengan mengukur panjang, lebar, dan tinggi benda. Kemudian menghitungnya dengan menggunakan rumus : Keterangan: V = Volume (cm3 ) p = Panjang (cm) ℓ = Lebar (cm) t = Tinggi (cm) 65
Pengukuran volume dengan menggunakan gelas ukur dapat dilakukan dengan melihat volume akhir dan volume awal. Kemudian menghitungnya dengan menggunakan rumus : Keterangan: V = Volume (mL) V2 = Volume akhir (mL) V1 = Volume awal (mL) Untuk mengetahui massa jenis suatu benda dapat dilakukan dengan menghitung menggunakan rumus: Keterangan: ρ = Massa jenis (g/cm3 ) m = Massa (g) V = Volume (cm3 ) B. Tujuan Percobaan: 1. Membandingkan hasil pengukuran volume benda padat menggunakan jangka sorong dengan menggunakan gelas ukur 2. Menentukan massa jenis benda padat C. Alat dan Bahan 1. Jangka sorong 2. Gelas ukur 3. Neraca 4. Penghapus 5. Balok kayu 6. Air 66
D. Langkah Percobaan 1. Siapkan alat dan bahan yang akan digunakan. 2. Ukurlah massa benda dengan menggunakan neraca. 3. Ukurlah panjang, lebar, dan tinggi benda dengan menggunakan jangka sorong. 4. Hitunglah volume benda dengan menggunakan rumus volume. 5. Ukurlah volume benda dengan menggunakan gelas ukur. 6. Lakukan pengukuran berulang sebanyak tiga kali untuk setiap benda. 7. Ulangi langkah 2-6 dengan menggunakan benda yang berbeda. 8. Catat hasil pengukuran yang anda peroleh pada tabel percobaan. 9. Buatlah laporan hasil percobaan. E. Tabel hasil percobaan a. Pengukuran volume secara tidak langsung mpenghapus = ….. g mbalok kayu = ….. g No Jenis Benda Pengamat ke- p (cm) ℓ (cm) t (cm) V (cm3 ) ρ (g/cm3 ) 1. Penghapus 1 2 3 2. Balok kayu 1 2 3 b. Pengukuran volume secara langsung mpenghapus = ….. g mbalok kayu = ….. g V1 = ….. mL No Jenis Benda Pengamat ke- V2 (mL) ρ (g/cm3 ) 1 Penghapus 1 2 3 2. Balok kayu 1 2 3 67
F. Tugas Jawablah pertanyaan berikut ini: 1. Berapa volume rata-rata dari benda yang kalian ukur? 2. Bagaimana perbandingan volume benda antara pengukuran langsung dan pengukuran tidak langsung? 3. Berapa massa jenis rata-rata dari benda yang kalian ukur? 4. Hitunglah ketidakpastian relatif dari salah satu data hasil pengukuran yang telah anda lakukan! Pengukuran tunggal Massa penghapus: m = ….. Ketidakpastian: Δm = 1 x nst 2 = 1 x ….. 2 = ….. Penulisan akhir: (m ± Δm) g = (….. ± …..) g Ketidakpastian Relatif: = Δx x 100% = ....... x 100% ……… = .......x 100% = …… 68
Pengukuran berulang Panjang penghapus: i pi (cm) pi 2 (cm) 1 ….. ….. 2 ….. ….. 3 ….. ….. N = 3 ∑ = ….. ∑ = ….. Rata-rata Panjang penghapus: p = ∑pi = …….. = ….. ……… Ketidakpastian: 1 √ ∑ 2−(∑) 2 ∆ = −1 = 1 …….. = 1 √ …… …… −(…….)2 …... −1 …… − ……. …….. √ …... = 1 …… …….. √…... = 1 …….. √…. = …… Penulisan akhir: (p ± Δp) cm = (….. ± …..) cm Ketidakpastian relatif: = ∆ x 100% = ……. x 100% …….. = ….. x 100% = …… 5. Buatlah kesimpulan berdasarkan hasil percobaan yang telah anda lakukan! 69
Lembar Penilaian LKPD 2 Petunjuk: Berilah skor pada kolom aspek yang dinilai sesuai dengan indikator penilaian! No Nama Aspek Yang Dinilai Nilai 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1. 2. 3. 4. dst Rubrik Penilaian LKPD 2 No Aspek Yang Dinilai Skor Indikator 1. Judul 1 Peserta didik menuliskan judul tetapisalah 2 Peserta didik menuliskan judul tetapi kurang lengkap 3 Peserta didik menuliskan judul dengan lengkap dan benar 2. Rumusan Masalah 1 Peserta didik menuliskan rumusan masalah tetapi penulisannya salah dan tidak sesuai tujuan 2 Peserta didik menuliskan 1 rumusan masalah dengan benar, dan sesuai tujuan. 3 Peserta didik menuliskan rumusan masalah tetapi ada penulisan yang kurang tepat 4 Peserta didik menuliskan rumusan masalah dengan lengkap, benar, dan sesuai tujuan. 3. Hipotesis 1 Peserta didik menuliskan hipotesis tetapi penulisannya salah dan tidak sesuai rumusan masalah 2 Peserta didik menuliskan hipotesis tetapi ada penulisan yang kurang tepat 3 Peserta didik menuliskan hipotesis dengan benar dan sesuai rumusan masalah 4. Alat dan Bahan 1 Peserta didik tidak mengelompokkan alat dan bahan 2 Peserta didik mengelompokkan alat dan bahan tetapi terdapat kesalahan pengelompokan 3 Peserta didik mengelompokkan dan menuliskan alat dan bahan dengan lengkap dan benar 5. Langkah percobaan 1 Peserta didik tidak mengubah langkah percobaan menjadi kalimat aktif 2 Peserta didik hanya mengubah beberapa kalimat menjadi kalimat aktif 3 Peserta didik mengubah langkah percobaan menjadi kalimat aktif dengan benar dan lengkap 6. Variabel percobaan 1 Peserta didik menuliskan variabel bebas, variabel terikat, variabel kontrol tetapi salah semua 3 Peserta didik hanya menuliskan satu jenis variabel dengan benar dan lengkap 4 Peserta didik menuliskan variabel dengan lengkap tetapi salah pengelompokan 70
5 Peserta didik menuliskan variabel dengan lengkap tetapi salah identifikasi besaran 6 Peserta didik hanya menuliskan dua jenis variabel dengan benar dan lengkap 10 Peserta didik menuliskan variabel dengan benar dan lengkap 7. Tabel Percobaan 2 Peserta didik membuat tabel percobaan dengan lengkap tetapisalah semua 4 Peserta didik membuat tabel percobaan tetapi format tabelnya salah 5 Peserta didik hanya membuat tabel pengukuran volume menggunakan jangka sorong Peserta didik hanya membuat tabel pengukuran volume menggunakan gelas ukur 8 Peserta didik membuat tabel percobaan dengan benar tetapi hasil pengukurannya kurang lengkap 9 Peserta didik membuat tabel percobaan dengan benar dan lengkap tetapi satuan salah atau tidak ada satuan 10 Peserta didik membuat tabel percobaan dengan benar dan lengkap 8. Analisis Data 5 Peserta didik salah menganalisis data dan tidak menjawab tujuan percobaan 15 Peserta didik hanya menganalisis data sesuai teori dan tidak menjawab tujuan percobaan 25 Peserta didik menganalisis data dengan benar dan lengkap tetapi hanya menjawab salah satu tujuan percobaan 40 Peserta didik hanya membaca data dan tidak dikaitkan dengan teori. 45 Peserta didik menganalisis data dengan benar, lengkap dan menjawab tujuan percobaan 9. Kesimpulan 1 Peserta didik menuliskan kesimpulan tetapi tidak menjawab rumusan masalah 2 Peserta didik menuliskan kesimpulan dengan benar dan lengkap tetapi hanya menjawab salah satu rumusan masalah 3 Peserta didik menuliskan kesimpulan dengan benar, lengkap dan menjawab rumusan masalah 10. Lampiran perhitungan 4 Peserta didik hanya melakukan perhitungan volume saja atau massa jenis saja Peserta didik hanya melakukan perhitungan ketidakpastian pengukuran tunggal saja atau ketidakpastian pengukuran berulang saja. 6 Peserta didik hanya melakukan perhitungan ketidakpastian pengukuran Peserta didik hanya melakukan perhitungan volume dan massa jenis 8 Peserta didik hanya melakukan perhitungan volume, massa jenis, dan ketidakpastian pengukuran tunggal 10 Peserta didik melakukan perhitungan dengan benar dan lengkap 11. Lampiran dokumentasi 1 Peserta didik tidak melampirkan lebih dari 5 gambar dokumentasi 2 Peserta didik tidak melampirkan 5 gambar dokumentasi 3 Peserta didik melampirkan gambar dokumentasi dengan lengkap 12. Sistematika dan Kerapian 1 Laporan hasil praktikum disusun secara kurang lengkap, tidak berurutan dan tidak rapi 2 Laporan hasil praktikum disusun secara berurutan tetapi tidak rapi Laporan hasil praktikum disusun rapi tetapi tidak berurutan 3 Laporan hasil praktikum disusun secara lengkap, berurutan dan rapi 71
DAFTAR PUSTAKA Kanginan, Marthen. 2013. Fisika Untuk SMA/MA Kelas X. Jakarta: Penerbit Erlangga. Lasmi, Ni Ketut. 2016. Mandiri Fisika Untuk SMA/MA Kelas X. Jakarta: Penerbit Erlangga. Lasmi, Ni Ketut. 2021. IPA Fisika Untuk SMA/MA Kelas X. Jakarta Penerbit Erlangga. Lestary, Novita Dwi. 2021. Modul Fisika Besaran dan Pengukuran. Sidoarjo. 72