Buku Ajar Fisika SMA Kelas X Semester 1
Kunci jawaban evaluasi
1. D 11. D
2. D 12. D
3. B 13. A
4. B 14. B
5. C 15. C
6. D 16. B
7. D 17. E
8. C 18. B
9. D 19. A
10. D 20. C
Kunci jawaban latihan
1. Besaran Pokok dan satuan
Panjang : m
Masaa : kg
waktu : s
Besaran Turunan
Volume : m3
kecepatan : m/s
massa jenis : Kg/ m3
2. a. Volume = P x l x t = m x m x m = m3 = L3
b Kecepatan (V) = Jarak/selang maktu = m/s = LT-1
c Massa jenis = massa/volume = Kg/ m3 = ML-3
3.
No Besaran Alat ukur
1 Panjang mistar
jangka sorong
2 Massa Mikrometer sekrup
3 Waktu Neraca
stopwatch
40
Buku Ajar Fisika SMA Kelas X Semester 1
4. Skala Utama = 3,1 cm
Skala nonius = 9 x 0,01 = 0,09 cm
Tebal balok 3,1 cm + 0,09 cm = 3,19 cm
Hasil ukur = skala utama + skala nonius = 3,50 mm + 0,27 mm = 3,77 mm
5. Langkah 1 (menentukan hasil pengukuran yang terbaca pada skala tetap).
Skala tetap = 2,5 mm.
Langkah 2 (menentukan hasil pengukuran yang terbaca pada skala nonius).
Skala nonius = 13 x 0,01 mm = 0,13 mm.
Langkah 3 (Jumlahkan hasil pengukuran skala tetap dengan hasil pengukuran skala
nonius).
Tebal benda = 2,5 mm + 0,13 mm = 2,63 mm.
6. Jenis kesalahan-kesalahan dalam pengukuran adalah..
a. Kesalahan pengukuran kasar
Kesalahan ini terjadi karena kurang hati-hati, kurang pengalaman, dan kurang
perhatian dari orang yang melakukan pengukuran tersebut. Kesalahan ini tidak boleh
terjadi, dan apabila diketahui ada kesalahan kasar maka segera ulangi kembali proses
pengukurannya.
b. Kesalahan pengukuran sistematik
Penyebab dari kesalahan ini adalah dari alat ukur itu sendiri seperti panjang pita,
pembagian skala, dan pembagian lingkaran theodolit. Selain itu dapat juga terjadi
disebabkan oleh cara pengukuran yang tidak benar atau tidak sesuai dengan prosedur.
c. Kesalahan pengukuran random
Kesalahan random atau kesalahan pengukuran yang tidak terduga memang banyak juga
terjadi dalam pengukuran misalnya disebabkan oleh getaran udara (undulasi), kondisi
tanah tempat berdiri alat, kecepatan udara atau kondisi atmosfer, dan kondisi dari
pengamat.
41
Buku Ajar Fisika SMA Kelas X Semester 1
7.
Jadi, nilai pengukuran berulangnya adalah m = (12,6 ±0,1) g
42
Buku Ajar Fisika SMA Kelas X Semester 1
F Daftar Pustaka
Siswanto dan Sukaryadi. 2009. Kompetensi Fisika untuk SMA/MA Kelas X. Jakarta:
Pusat Pembukuan. Departemen Pendidikan Nasional.
Haryadi, Bambang. 2009. Fisika SMA/MA Kelas X. Jakarta: Pusat Pembukuan.
Departemen Pendidikan Nasional.
Sarwono, Sunarroso, dkk. 2009. Fisika 2 Mudah dan Sederhana untuk SMA dan MA
Kelas X. Jakarta: Pusat Pembukuan. Departemen Pendidikan Nasional.
Suparmo dan Triwidodo. 2009. Panduan Pembelajaran Fisika untuk SMA dan MA Kelas
X. Jakarta: Pusat Pembukuan. Departemen Pendidikan Nasional.
Kanginan, Marthen, 2006. Fisika untuk SMA Kelas X. Jakarta: Erlangga
43
Buku Ajar Fisika SMA Kelas X Semester 1
LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK
(LKPD) 1
Mata Pelajaran : Fisika
Kelas/Semester
Nama Kelompok : X / Ganjil
Nama Anggota Kelompok
:
:
1. …………………………………….
2. …………………………………….
3. …………………………………….
4. …………………………………….
A Petunjuk Belajar
1. Ikuti langkah-langkah kerja pada LKPD
2. Jawablah pertanyaan-pertanyaan pada LKPD! Diskusikan dengan teman
sekelompokmu
3. Buatlah kesimpulan hasil kegiatan berdasarkan data kegiatan yang telah kamu
lakukan! Sesuaikan dengan tujuan pembelajaran
4. Presentasikan hasil diskusi kelompokmu di depan kelas
B Kompetensi Dasar
3.1 Memahami konsep besaran pokok, besaran turunan, dan satuan
44
Buku Ajar Fisika SMA Kelas X Semester 1
C Tujuan Kegiatan
Melalui tanya jawab siswa dapat menjelaskan perbedaan besaran pokok dan
besaran turunan dengan benar.
Melalui percobaan siswa dapat menerapkan konversi satuan tidak standar
Internasional ke satuan Standar Internasional (SI) pada persoalan Fisika dengan
benar.
Dengan memahami bahan ajar siswa dapat menerapkan mengidentifikasi
dimensi dari besaran turunan dengan benar.
Melalui tanya jawab siswa dapat menjelaskan kegunaan dimensi suatu besaran.
D Materi Pembelajaran
1 Besaran Pokok dan Besaran Turunan
Besaran fisika didefenisikan sebagai segala sesuatu yang dapat diukur dan
dinyatakan dengan angka. Besaran fisika meliputi besaran pokok dan besaran turunan.
Besaran pokok adalah besaran dasar yang sudah ditetapkan terlebih dahulu. Besaran
pokok meliputi panjang, massa, waktu, suhu, kuat arus, intensitas cahaya, dan jumlah
mol.
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. Contoh besaran turunan, yaitu luas, volume, kecepatan
dan lain sebagaiya.
2 Konversi Satuan
Untuk memudahkan mengonversi (mengubah) suatu satuan SI ke satuan SI
lainnya, diperlukan bantuan tangga konversi. SI adalah suatu sistem desimal. Oleh
karena itu, setiap naik satu anak tangga, nilai awal harus dibagi 10. Setiap turun satu
anak tangga, nilai awal harus dikali 10.
Satuan dari setiap besaran turunan diperoleh dari penjabaran satuan besaran-
besaran pokok yang menyertai penurunan definisi dari besaran turunan yang
bersangkutan.
Contoh Soal:
Nyatakan satuan kecepatan 36 km/jam ke dalam ke dalam satuan m/s!
Diket: v = 36 km/jam
Tanya: konversi v ke satuan m/s
45
Buku Ajar Fisika SMA Kelas X Semester 1
Jawab: Kecepatan =
36 km/jam =
=
= 10 m/s
3 Dimensi Besaran
Dimensi adalah cara penulisan suatu besaran dengan menggunakan simbol
(lambang) besaran pokok. Dimensi besaran panjang dinyatakan dalam L, besaran massa
dalam M, dan besaran waktu dalam T. Dimensi suatu besaran yang dinyatakan dengan
lambang huruf tertentu, biasanya diberi tanda [ ].
Contoh Soal:
Tentukan dimensi besaran-besaran turunan dari luas!
Penyelesaian :
Luas = panjang x lebar
[ Luas ] = [ panjang ] x [ lebar ]
=[L]x[L]
= [ L ]2
E Alat dan Bahan
A. Penggaris/ Mistar
B. Jari tangan
C. LKS
D. Pensil/ Pen
F Langkah Pembelajaran
1. Siapkan alat dan bahan
2. Ukur panjang meja dengnan menggunakan jari tangan! (jengkal adalah jarak dari
ujung ibu jari ke ujung jari kelingking ketika dibentangkan
3. Ukur panjang meja dengan menggunakan penggaris atau mistar!
4. Masukkan hasil pengukuranmu ke dalam table di bawah ini!
5. Ulangi langkah 2 sampai dengan langkah 4 dengan anggota kelompokmu!
No Nama siswa Pengukuran menggunakan
1 Jengkal penggaris
2 Cm
3 Cm
4 Cm
46
Buku Ajar Fisika SMA Kelas X Semester 1
G Pertanyaan
Jawablah pertanyaan berikut dari hasil pengukuran yang kalian lakukan serta
dengan mencari informasi pada bahan ajar!
1. Jengkal dan centimeter (cm) adalah termasuk satuan. Menurutmu apa yang
dimaksud dengan satuan?
2. Lihatlah hasil pengukuran dengan menggunakan jengkal! Sama/ tidak
Jelaskan kenapa demikian
3. Lihatlah hasil pengukuran dengn menggunakan penggaris/ mistar! Sama/ tidak
sama
Jelaskan kenapa demikian
4. Dari hasil pengukuran menggunakan tangan, jengkal termasuk satuan…….
5. Dari hasil pengukuran menggunakan penggaris, cm (centimeter) termasuk
satuan………………
6. Sebutkan 5 contoh satuan tidak baku dalam kehidupan sehari-hari yang kamu
ketahui!................................................................................................... .............
7. Sebutkan 5 contoh satuan baku dalam kehidupan sehari-hari yang kamu
ketahui!...................................................................................................................
8. Besaran adalah ....................................................................................................
9. Satuan adalah ......................................................................................................
10. Apa ciri ciri satuan baku?.......................................................................................
11. Besaran pokok adalah .........................................................................................
12. Besaran turunan adalah ........................................................................................
13. Perbedaan besaran pokok dan turunan
14. Dimensi adalah .....................................................................................................
15. Tuliskan 7 besaran pokok beserta satuan dan dimensinya
a. Besaran :............................ Satuan: ................................ Dimensi : ...............
b. Besaran :............................ Satuan: ................................ Dimensi : ...............
c. Besaran :............................ Satuan: ................................ Dimensi : ...............
d. Besaran :............................ Satuan: ................................ Dimensi : ...............
e. Besaran :............................ Satuan: ................................ Dimensi : ...............
47
Buku Ajar Fisika SMA Kelas X Semester 1
f. Besaran :............................ Satuan: ................................ Dimensi : ...............
g. Besaran :............................ Satuan: ................................ Dimensi : ...............
16. Konversikan satuan-satuan berikut.
a. 400 gram = ..................... kg
b. 1000 km = ................. m
c. 72 km/jam = ................ m/s
d. 1 gram/cm3 =.................kg/m3
e. 1 liter = ..............m3
17. Tentukan dimensi dari besaran-besaran berikut.
a. Dimensi kecepatan (v)
.............................................................................................................................
.......................................................................................................................
b. Dimensi energi potensial (Ep) adalah
.............................................................................................................................
.......................................................................................................................
c. Dimensi usaha (W)
.............................................................................................................................
.......................................................................................................................
d. Dimensi momen gaya (τ)
.............................................................................................................................
.......................................................................................................................
e. Dimensi tekanan (P)
.............................................................................................................................
.......................................................................................................................
18. Kegunaan dimensi dalam suatu besaran
…………………………………………………………………………………..
F Kesimpulan
Buatlah kesimpulan berdasarkan hasil diskusi yang telah dilakukan!
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………....……………
……………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………..…………
(Kesimpulan: sesuaikan dengan tujuan kegiatan)
48
Buku Ajar Fisika SMA Kelas X Semester 1
G Evaluasi
19. Tentukan satuan untuk volume dan daya, jika besaran-besaran tersebut dinyatakan
dengan persamaan matematis sebagai berikut.
a. Volume = panjang x lebar x tinggi
b. Daya = energi / waktu
20. Selesaikan konversi-konversi satuan berikut.
a. 25 km/jam =.........................m/s
b. 37 kalori = ........... joule
c. 2 gram = ......... ons
d. 15 gram/cm3 = ......... Kg/m3
21. Tentukan dimensi besaran-besaran berikut ini.
a. Percepatan
b. Luas
c. Tekanan
d. Berat
e. Momentum
49
Buku Ajar Fisika SMA Kelas X Semester 1
LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK
(LKPD) 2
Mata Pelajaran : Fisika
Kelas/Semester
Nama Kelompok : X / Ganjil
Nama Anggota Kelompok
:
:
1. …………………………………….
2. …………………………………….
3. …………………………………….
4. …………………………………….
A Petunjuk Belajar
Amatilah video yang ditampilkan guru di depan kelas!
Bacalah materi yang berkaitan dengan pengukuran massa, panjang dan waktu
Lakukan percobaan sesuai dengan petunjuk langkah kerja
Diskusikan jawaban pertanyaan evaluasi yang ada sesuai dengan hasil percobaan
dengan tepat
Simpulkan hasil diskusi dengan tepat
Presentasikan hasil diskusi di depan kelas
B Kompetensi Dasar
3.1 Memahami konsep besaran pokok, besaran turunan, dan satuan.
4.1 Menyaji hasil pengukuran besaran fisis menggunakan alat ukur dan teknik yang
tepat
C Tujuan Kegiatan
Melalui percobaan siswa dapat mengidentifikasi alat ukur panjang, massa, waktu
dengan tepat.
50
Buku Ajar Fisika SMA Kelas X Semester 1
Melalui percobaan siswa dapat menjelaskan prinsip penggunaan mistar untuk
mengukur panjang dengan tepat.
Melalui percobaan siswa dapat menjelaskan prinsip penggunaan jangka sorong
untuk mengukur panjang dengan tepat dan benar.
Melalui percobaan siswa dapat menjelaskan prinsip penggunaan micrometer
sekrup untuk mengukur panjang dengan tepat
Melalui percobaan siswa dapat menjelaskan prinsip penggunaan neraca untuk
mengukur massa dengan benar.
Melalui percobaan siswa dapat menjelaskan prinsip penggunaan stop watch untuk
mengukur waktu dengan benar.
Melalui percobaan siswa dapat membaca hasil pengukuran menggunakan
micrometer sekrup dengan tepat.
Melalui percobaan siswa dapat membaca hasil pengukuran menggunakan Jangka
sorong dengan benar dan teliti.
Melalui percobaan siswa dapat membaca hasil pengukuran menggunakan neraca
dengan benar dan teliti.
Melalui percobaan dapat menentukan nilai besaran lain dari hasil pengukuran yang
dilakukan percobaan dengan benar.
D Materi Pembelajaran
1. Mistar
Pada mistar, jarak antara dua goresan yang berdekatan merupakan skala
terkecilnya. Umumnya, skala terkecil mistar adalah 1 mm, tetapi ada juga mistar
yang skala terkecilnya lebih besar dari 1 mm, misalnya 1 cm.
2. Jangka sorong
Jangka sorong memiliki bagian utama yang disebut rahang tetap dimana terdapat
skala utama dan rahang geser dimana terdapat skala nonius atau vernier. Nilai
skala terkecil jangka sorong bergantung pada pembagian skala nonius yang
terdapat pada rahang geser. Umumnya, jangka sorong yang banyak beredar di
pasaran saat ini adalah jangka sorong yang memiliki nilai skala terkecil 0,1 mm.
Gambar 1. Bagian-bagian jangka sorong
1. Rahang dalam untuk mengukur diameter dalam.
51
Buku Ajar Fisika SMA Kelas X Semester 1
2. Rahang luar untuk mengukur diameter luar.
3. Bagian untuk mengukur kedalaman/tinggi suatu benda.
3. Mikrometer Sekrup
Mikrometer sekrup memiliki skala utama dan selubung luar yang memiliki skala
putar sebagai nonius.
Gambar 2. Bagian-bagian mikrometer sekrup
4. Neraca Ohauss
Neraca ohauss terdiri atas tiga batang skala. Batang pertama berskala ratusan
gram, batang kedua berskala puluhan gram dan batang ketiga berskala satuan
gram.
Gambar 3. Neraca Ohauss
5. Stopwatch
Stopwatch merupakan alat ukur waktu yang umum digunakan.
Gambar 4. Stopwatch analog
E Informasi Pendukung
Jangka sorong vernier, yang ditemukan oleh ilmuwan berkebangsaan Prancis
yang bernama Pierre Vernier (1580-1637), dikenal sebagai alat untuk mengukur
panjang dalam tingkat akurasi tinggi. Jangka sorong ini terdiri dari dua skala, skala
52
Buku Ajar Fisika SMA Kelas X Semester 1
utama berbentuk seperti penggaris dan skala kedua yang disebut skala vernier (skala
nonius).
F Tugas dan Langkah Kerja
E. Kamu telah mengamati video animasi pengukuran kedalaman laut. Jawablah
pertanyaan-pertanyaan berikut berdasarkan video yang telah kamu amati!
1. Bisakah kita mengukur kedalaman laut dengan menggunakan mistar? jika tidak
kenapa?
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
2. Apakah mistar bisa mengukur semua besaran?
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
3. Besaran apa yang cocok diukur dengan menggunakan mistar?
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
F. Lakukan percobaan untuk mengukur besaran panjang, massa dan waktu
1. Alat dan Bahan
a. Buku d. Jangka sorong
b. Tutup botol e. Micrometer sekrup
c. Uang koin f. Mistar
2. Langkah-langkah Kerja
a. Mistar
1) Siapkan mistar dan buku
2) Ukurlah panjang dan lebar buku menggunakan mistar
3) Baca dan catatlah hasil pengukuran yang telah dilakukan!
4) Masukkan hasilnya ke dalam tabel 1!
5) Lakukan pengukuran sebanyak 3 kali
Tabel 1. Pengukuran menggunakan mistar
Aspek Pengukuran Hasil
yang ke- pengukuran
diukur (cm)
Panjang 1
2
3
Buku 1
2
3
53
Buku Ajar Fisika SMA Kelas X Semester 1
b. Jangka Sorong (Vernier Caliper)
1) Siapkan jangka sorong dan tutup botol!
2) Ukurlah diameter luar dan dalam tutup botol menggunakan jangka sorong
3) Bacalah skala utama dan skala noniusnya!
4) Masukkan hasilnya ke dalam tabel 2!
5) Lakukan pengukuran sebanyak 3 kali
Tabel 2. Data pengukuran menggunakan jangka sorong
Aspek Pengukuran Nilai Nilai skala Hasil
pengukuran =
yang ke- skala Nonius berimpit SU + SN (NST)
diukur utama (SN) (mm)
(SU) (mm)
(mm)
Diameter 1
luar 2
3
Diameter 1
dalam 2
3
c. Mikrometer Sekrup
1) Siapkan micrometer sekrup, buku dan koin!
2) Ukurlah tebal koin menggunakan micrometer sekrup
3) Bacalah skala utama dan skala noniusnya!
4) Masukkan hasilnya ke dalam tabel!
5) Lakukan pengukuran sebanyak 3 kali
Tabel 3. Pengukuran menggunakan mikrometer sekrup
Aspek Pengukuran Nilai Nilai skala Hasil
yang ke- skala Nonius pengukuran
diukur utama sejajar SU = SU + SN
(SU)
(SN) (mm)
(mm) (mm)
Ketebalan 1
koin 2
3
Ketebalan 1
buku 2
3
54
Buku Ajar Fisika SMA Kelas X Semester 1
d. Neraca
1) Siapkan neraca Ohauss dan buku!
2) Setimbangkan neraca dengan menempatkan pemberat di skala 0.
3) Letakkan batu pada tempat beban neraca!
4) Geser skala sampai mendapatkan posisi setimbang. Penggeseran di mulai dari
skala yang paling besar! (Posisi setimbang ditandai dengan sejajarnya pointer
dengan titik nol)
5) Baca skala yang ditunjukkan oleh pemberat pada masing-masing lengan
neraca!
6) Masukkan hasilnya ke dalam tabel!
7) Lakukan pengukuran sebanyak 3 kali
Tabel 4. Pengukuran menggunakan neraca Hasil
Aspek Peng Nilai Nilai Nilai pengukuran
yang ukura pada pada pada = l1+l2+l3
diukur n ke- lengan lenga lengan
1 (l1) n 2 3 (l3)
(l2)
Massa 1
buku 2
3
e. Stopwatch
1) Siapkan stopwatch
2) Berjalanlah sejauh sepuluh langkah,
3) Ukurlah waktu yang dibutuhkan untuk berjalan dengan menggunakan
stopwatch!
4) Catatlah skala penunjukan yang terbaca.
5) Masukkan hasilnya ke dalam tabel!
6) Lakukan pengukuran sebanyak 3 kali
Tabel 5. Pengukuran menggunakan stopwatch
Aspek Pengukuran Hasil
yang ke- pengukuran
diukur
Waktu 1
2
3
3. Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut berdasarkan percobaan yang telah kamu
lakukan!
55
Buku Ajar Fisika SMA Kelas X Semester 1
a. Mistar
1) Mistar digunakan untuk mengukur besaran ……….
2) Besar NST mistar
……………………………………………………………….……………
3) Hasil pengukuran menggunakan mistar
Pengukuran ke-1 = …………………………………….
Pengukuran ke-2 = …………………………………….
Pengukuran ke-3 = …………………………………….
b. Jangka sorong
1) Jangka sorong digunakan untuk mengukur besaran ……….
2) Besar NST jangka sorong
……………………………………………………………….……………
3) Hasil pengukuran menggunakan jangka sorong
Pengukuran ke-1 = …………………………………….
Pengukuran ke-2 = …………………………………….
Pengukuran ke-3 = …………………………………….
c. Micrometer sekrup
1) Micrometer sekrup digunakan untuk mengukur besaran ……….
2) Besar NST micrometer sekrup
……………………………………………………………….……………
3) Hasil pengukuran menggunakan micrometer sekrup
Pengukuran ke-1 = …………………………………….
Pengukuran ke-2 = …………………………………….
Pengukuran ke-3 = …………………………………….
d. Neraca
1) Neraca digunakan untuk mengukur besaran ……….
2) Besar NST neraca
……………………………………………………………….……………
3) Hasil pengukuran menggunakan neraca
Pengukuran ke-1 = …………………………………….
Pengukuran ke-2 = …………………………………….
Pengukuran ke-3 = …………………………………….
e. Stopwatch
1) Stopwatch digunakan untuk mengukur besaran ……….
2) Besar NST stopwatch
……………………………………………………………….……………
3) Hasil pengukuran menggunakan stopwatch
Pengukuran ke-1 = …………………………………….
Pengukuran ke-2 = …………………………………….
Pengukuran ke-3 = …………………………………….
f. Diantara mistar, jangka sorong dan micrometer sekrup alat apa yang paling
teliti untuk mengukur besaran? Kenapa?
56
Buku Ajar Fisika SMA Kelas X Semester 1
…………………………………...………………………………………………
……………………………………………………………………………...
G Kesimpulan
Buatlah kesimpulan berdasarkan hasil diskusi yang telah dilakukan!
……………………………………………………………………………………...……
…………………………………………………………………………………...………
…………………………………………………………………………………....……
………………………………………………………………………………..…
(Kesimpulan: sesuaikan dengan tujuan kegiatan)
H Evaluasi
1. Pengukuran panjang sebuah pensil dengan mistar ditunjukkan pada gambar
berikut. Berdasarkan gambar tersebut panjang pensil adalah . . . cm.
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
……………………
2. Perhatikan gambar di bawah ini!
Gambar 9. Skala pada jangka sorong
Skala utama (SU) = ...................cm
Skala Nonius (SN) = ................... mm =....................cm
Ukuran benda = SU + SN = ................... cm + ............... cm = ................. cm
3. Pengukuran tebal satu lembar kertas karton dengan mikrometer sekrup
ditunjukkan pada gambar berikut Tebal kertas karton tersebut adalah...... mm
57
Buku Ajar Fisika SMA Kelas X Semester 1
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
……………………
4. Pengukuran massa benda dengan neraca tiga lengan atau neraca ohauss,
ditunjukkan pada gambar berikut. Tentukan massa benda tersebut!
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………….
5. Perhatikan gambar alat ukur berikut!
Waktu yang ditunjukkan pada stop watch tersebut adalah
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………….
58
Buku Ajar Fisika SMA Kelas X Semester 1
LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK
(LKPD) 3
Mata Pelajaran : Fisika
Kelas/Semester
Nama Kelompok : X / Ganjil
Nama Anggota Kelompok
:
:
5. …………………………………….
6. …………………………………….
7. …………………………………….
8. …………………………………….
A Petunjuk Belajar
5. Amati video yang ditampilkan guru di depan kelas
6. Baca dan diskusikan materi tentang angka penting dan ketidakpastian dengan
teman sekelompokmu
7. Ikuti langkah-langkah kerja pada LKS
8. Jawablah pertanyaan-pertanyaan pada LKS! Diskusikan dengan teman
sekelompokmu
9. Buatlah kesimpulan hasil kegiatan berdasarkan data kegiatan yang telah kamu
lakukan! Sesuaikan dengan tujuan pembelajaran
10. Presentasikan hasil diskusi kelompokmu di depan kelas
B Kompetensi Dasar
3.2 Menerapkan prinsip-prinsip pengukuran besaran fisis, ketepatan, ketelitian, dan
angka penting, serta notasi ilmiah
4.2 Menyajikan hasil pengukuran besaran fisis berikut ketelitiannya dengan
menggunakan peralatan dan teknik yang tepat serta mengikuti kaidah angka penting
untuk suatu penyelidikan ilmiah
59
Buku Ajar Fisika SMA Kelas X Semester 1
C Tujuan Kegiatan
1. Melalui pengamatan video siswa dapat menjelaskan perbedaan ketelitian dan
ketepatan dengan benar.
2. Melalui pengamatan guru dapat menerapkan aturan ketelitian dan ketetapan
dalam penggunaan alat ukur dengan
3. Melalui tanya jawab dan diskusi siswa dapat menjelaskan aturan angka penting
dalam pengukuran dengan benar
4. Melalui video siswa dapat menuliskan notasi ilmiah dengan tepat
5. Melalui analisis data siswa dapat mengaplikasikan aturan angka penting dalam
perhitungan dengan Benar.
6. Melalui memahami bahan ajar siswa dapat menjelaskan jenis-jenis kesalahan
dalam pengukuran dengan Benar
7. Melalui tanya jawab siswa dapat menentukan ketidakpastian dalam pengukuran.
D Materi Pembelajaran
1 Ketelitian dan Ketepatan
- Ketelitian
(precision) adalah ukuran kedekatan data-data yang diperoleh dari hasil
pengukuran sampel yang sama. Semakin tinggi tingkat ketelitian maka nilai dari
data ulangan tersebut hampir sama.
- Ketepatan
(accuracy) merupakan ukuran kedekatan data yang diperoleh dari hasil
pengukuran dengan nilai data yang sebenarnya. Semakin tinggi tingkat ketepatan
maka semakin dekat dengan nilai sebenarnya.
2 Notasi Ilmiah dan Angka Penting
- Notasi ilmiah merupakan cara penulisan baku untuk bilangan yang memuat nilai
yang sangat besar atau sangat kecil untuk dituliskan dalam notasi desimal.
- Notasi ilmiah semua bilangan dapat dituliskan sebagai berikut.
- Angka-angka yang diperlukan dalam suatu bilangan desimal untuk menyatakan
ketelitian (accuracy) disebut angka pent ing.
- Aturan angka penting dapat dilihat sebagai berikut:
60
Buku Ajar Fisika SMA Kelas X Semester 1
1. Semua angka yang bukan nol adalah angka penting.
Contoh : 14,256 ( 5 angka penting ).
2. Semua angka nol yang terletak di antara angka-angka bukan nol adalah angka
penting. Contoh : 7000,2003 ( 9 angka penting ).
3. Semua angka nol yang terletak di belakang angka bukan nol yang terakhir,
tetapi terletak di depan tanda desimal adalah angka penting.
Contoh : 70000, ( 5 angka penting).
4. Angka nol yang terletak di belakang angka bukan nol yang terakhir dan di
belakang tanda desimal adalah angka penting.
Contoh : 23,50000 ( 7 angka penting ).
5. Angka nol yang terletak di belakang angka bukan nol yang terakhir dan tidak
dengan tanda desimal adalah angka tidak penting.
Contoh : 3500000 ( 2 angka penting ).
6. Angka nol yang terletak di depan angka bukan nol yang pertama adalah angka
tidak penting.
Contoh : 0,0000352 ( 3 angka penting )
- Dalam penjumlahan dan pengurangan yang melibatkan angka-angka penting,
hasilnya hanya boleh mempunyai satu angka taksiran
- Dalam perkalian atau pembagian yang melibatkan angka-angka penting, hasilnya
harus mempunyai angka penting yang paling sedikit dari bilangan yang
dimasukkan dalam operasi tersebut
3 Jenis-Jenis Kesalahan dalam Pengukuran
a. Kesalahan acak
Kesalahan acak adalah kesalahan dalam pengukuran yang memungkinkan nilai-
nilai dari besaran yang diukur menjadi tidak konsisten ketika pengukuran tersebut
diulang, misalnya disebabkan oleh getaran, fluktuasi listrik, gerak-gerak molekul
udara dan gesekan pada setiap bagian alat yang bergerak
b. Kesalahan sistematis
Kesalahan sistematis adalah kesalahan yang disebabkan oleh ketidaktepatan sistem
pengukuran.
4 Ketidakpastian dalam Pengukuran
a. Ketidakpastian Pengukuran Tunggal
Data pengukuran tunggal dapat dilaporkan sebagai berikut.
x = x0 ± x = x0 ± ½ NST
dengan:
x = nilai besaran yang diukur
x0 = pembacaan skala alat ukur pada pengukuran besaran x
61
Buku Ajar Fisika SMA Kelas X Semester 1
x = ketidakpastian mutlak pengukuran besaran x
NST = skala terkecil alat ukur
Ketidakpastian relatif pengukuran tunggal dapat dinyatakan sebagai berikut.
Ketidakpastian relatif =
b. Ketidakpastian Pengukuran Berulang
Data pengukuran berulang dapat dilaporkan sebagai berikut.
x = ± x
dengan:
x = nilai besaran yang diukur
= nilai rata-rata x
x = ketidakpastian mutlak pengukuran x
= hasil pengukuran besaran x ke-i
n = jumlah pengulangan pengukuran
Ketidakpastian relatif pengukuran berulang dapat dinyatakan sebagai berikut.
Ketidakpastian relatif =
- Ketidakpastian mutlak dapat digunakan untuk menentukan ketepatan hasil
pengukuran. Semakin kecil harga x suatu pengukuran, semakin tepat hasil
pengukuran tersebut dan sebaliknya.
- Ketidakpastian relatif berhubungan dengan ketelitian pengukuran. Semakin kecil
harga ketidakpastian relatif suatu pengukuran, semakin teliti hasil pengukuran
tersebut dan sebaliknya.
E Tugas
G. Kamu telah mengamati video ukuran planet dan elektron. Jawablah pertanyaan-
pertanyaan berikut berdasarkan gambar/video yang telah kamu amati!
1. Bisakah kita menuliskan massa planet dan elektron dengan menuliskan semua
angka termasuk 0 di buku tulis?
………………………………………………………………………………….
2. Bagaimana kita menuliskan nilai massa planet dan elektron agar tidak
menghabiskan buku?
………………………………………………………………………………….
62
Buku Ajar Fisika SMA Kelas X Semester 1
3. Tuliskan angka berikut dalam notasi ilmiah.
a) 0,000000000001 = ……………………………………………………………
b) 2000000000000 = ……………………………………………………………
H. Isilah tabel di bawah ini dengan data pada percobaan minggu sebelumnya
Tabel 1. Pengukuran menggunakan mistar
Aspek Pengukuran Nilai Nilai Hasil Rata- Ketidakpastian
yang ke- skala skala pengukuran Rata mutlak (x)
diukur utama Nonius = SU + SN ( )
(SU) (SN) (mm)
(mm) (mm)
Panjang 1
Buku 2
3
Lebar 1
Buku 2
3
Tabel 2. Data pengukuran menggunakan jangka sorong
Aspek Pengukuran Nilai Nilai Hasil Rata- Ketidakpastian
Rata mutlak (x)
yang ke- skala skala pengukuran ()
diukur utama Nonius = SU + SN
(SU) (SN) (mm)
(mm) (mm)
Diameter 1
luar 2
3
Diameter 1
dalam 2
3
Tabel 3. Pengukuran menggunakan mikrometer sekrup
Aspek Pengukuran Nilai Nilai Hasil Rata- Ketidakpastian
Rata mutlak (x)
yang ke- skala skala pengukuran ()
diukur utama Nonius = SU + SN
(SU) (SN) (mm)
(mm) (mm)
Ketebalan 1
koin 2
3
Ketebalan 1
63
Buku Ajar Fisika SMA Kelas X Semester 1
buku 2
3
Tabel 4. Pengukuran menggunakan neraca Hasil Rata- Ketidakpastian
Aspek Peng Nilai Nilai Nilai pengukuran Rata mutlak (x)
yang ukura pada pada pada = l1+l2+l3 ()
diukur n ke- lengan lenga lengan
1 (l1) n 2 3 (l3)
(l2)
Massa 1
buku 2
3
Tabel 5. Pengukuran menggunakan jangka sorong
Aspek Pengukuran Hasil Rata- Ketidakpastian
yang ke- pengukuran Rata mutlak (x)
diukur ()
Waktu 1
2
3
1. Hitunglah rata-rata ( ) hasil pengukuran pada masing-masing besaran yang diukur!
Masukkan nilainya pada masing-masing tabel!
2. Hitunglah ketidakpastian mutlak (x) pengukuran masing-masing besaran yang
diukur! Masukkan nilainya pada masing-masing tabel!
3. Nyatakan hasil pengukuran dengan menyertakan ketidakpastian relatif
a.Tabel 1
Panjang buku
…………………………………………………………………………………..
Lebar buku
…………………………………………………………………………………..
b. Tabel 2
Diameter dalam
…………………………………………………………………………………..
Diameter luar
…………………………………………………………………………………..
c.Tabel 3
Ketebalan koin
…………………………………………………………………………………..
Ketebalan buku
…………………………………………………………………………………..
64
Buku Ajar Fisika SMA Kelas X Semester 1
d. Tabel 4
Massa buku
…………………………………………………………………………………..
e.Tabel 5
Waktu
…………………………………………………………………………………..
4. Hitunglah persentase ketidakpastian relatif pengukuran masing-masing besaran!
a.Tabel 1
Panjang buku
…………………………………………………………………………………..
Lebar buku
…………………………………………………………………………………..
b. Tabel 2
Diameter dalam
…………………………………………………………………………………..
Diameter luar
…………………………………………………………………………………..
c.Tabel 3
Ketebalan koin
…………………………………………………………………………………..
Ketebalan buku
…………………………………………………………………………………
d. Tabel 4
Massa buku
…………………………………………………………………………………..
e.Tabel 5
Waktu
…………………………………………………………………………………..
5. Hitunglah luas buku permukaan buku berdasarkan data pada tabel 1 menurut aturan
angka penting!
…………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
6. Hitunglah luas permukaan koin bagian luar dan bagian dalam berdasarkan data pada
tabel 2 menurut aturan angka penting!
…………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
7. Hitunglah massa jenis buku berdasarkan data pada tabel 1 dan 4 menurut aturan
angka penting!
…………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
8. Berdasarkan data ketidakpastian mutlak dan persentase ketidakpastian relatif
65
Buku Ajar Fisika SMA Kelas X Semester 1
masing-masing besaran yang diukur, bagaimana ketelitian dan ketepatan pengukuran
yang telah kamu lakukan?
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
9. Berdasarkan analisis data, kesalahan apa saja yang mungkin terjadi pada saat
pengukuran!
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………
F Kesimpulan
Buatlah kesimpulan berdasarkan hasil diskusi yang telah dilakukan!
……………………………………………………………………………………...……
…………………………………………………………………………………...………
…………………………………………………………………………………....……
(Kesimpulan: sesuaikan dengan tujuan kegiatan)
G Evaluasi
1. Nyatakan notasi ilmiah dari bilangan-bilangan berikut.
a. 21300000000000000000
b. 0,00000000000000048
c. 0,221 x 104
d. 0,123468
2. Tentukan jumlah angka penting bilangan-bilangan berikut ini.
a. 200000
b. 0,0000043
c. 4,00046
d. 1,6 x 10-10
3. Dalam suatu pengukuran tegangan listrik diperoleh pembacaan sebesar 10,5
volt. Jika alat ukur yang digunakan mempunyai skala terkecil 0,1 volt,
tentukan hasil pengukuran tersebut.
66
Buku Ajar Fisika SMA Kelas X Semester 1
4. Tentukan ketidakpastian mutlak dan ketidakpastian relatif dari nilai arus listrik
berikut ini.
I = (4,5 ± 0,05) A
67