EBOOK Besaran dan Satuan

1

2 BAB 1 PENGUKURAN, BESARAN DAN SATUAN Kompetensi Dasar : 3.1 Menjelaskan hakikat ilmu Fisika dan perannya dalam kehidupan, metode ilmiah, dan keselamatan kerja di laboratorium 3.2 Menerapkan prinsip-prinsip pengukuran besaran fisis, ketepatan, ketelitian dan angka penting,serta notasi ilmiah 4.1 Membuat prosedur kerja ilmiah dan keselamatan kerja misalnya pada pengukuran kalor 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. MATERI Pada perkembangan ilmu pengetahuan pada abad ini ilmu pengetahuan alam telah berkembang sangat maju. Para ilmuwan meneliti dari tingkat terkecil berupa atom hingga alam semesta. Fisika merupakan salah satu ilmu yang paling dasar dari ilmu pengetahuan. Fisika mempengaruhi cara berpikir dan pemahaman kita akan alam semesta. Anda akan belajar fisika untuk menyelesaikan suatu permasalahan fenomena sehari-hari. Semisal bagaimana pelangi itu tercipta, bagaimana caranya kita dapat berkomunikasi dengan seseorang di belahan bumi lainnya, mengapa langit berwarna biru. Anda akan mendapatkan jawaban dari pertanyaan dengan mempelajari dasar-dasar ilmu fisika. Misalnya manakah yang lebih cepat antara sebuah mobil formula 1 dengan sebuah motor tiger,kita tau bahwa mobil formula 1 lebih cepat dari pada motor tiger tetapi seberapa cepatkah,seberapa jauhkah jarak antara mobil formula 1 dengan motor tiger. Jika diberi keterangan mobil formula 1 memiliki kecepatan 200 km/jam dan kecepatan motor tiger 100 km/jam, maka dapat diartikan bahwa mobil formula 2x lebih cepat dari motor tiger. A. Pengertian dan Hakekat Ilmu Fisika 1. Pengertian Fisika Fisika adalah cabang ilmu pengetahuan alam (IPA) yang mempelajari gejala alam materi dan energi dalam lingkungan hidup ruang dan waktu, serta semua interaksi yang menyertainya. Fisika sering disebut sebagai ilmu paling mendasar karena setiap ilmu alam lainnya yaitu biologi, kimia, geologi, dan lain-lain mempelajari jenis sistem materi tertentu yang mematuhi hukum fisika. Fisika juga berkaitan erat dengan matematika, karena matematika merupakan alat bantu yang digunakan dalam ilmu sains termasuk fisika. Teori fisika banyak dinyatakan dalam notasi matematis. Matematika yang digunakan dalam ilmu fisika biasanya lebih rumit dari pada matematika yang digunakan dalam bidang sains lainnya.

3 Terdapat wilayah luas penelitian yang beririsan antara fisika dan matematika, yakni fisika matematis yang mengembangkan struktur matematis bagi teori-teori fisika. Tujuan dari mempelajari gejala tersebut untuk memperoleh produk fisika yang bersifat khas dan dapat menjelaskan gejala alam tersebut. Produk fisika terdiri dari konsep, hukum, dan teori. Beberapa sifat yang dipelajari dalam fisika merupakan sifat yang ada dalam semua sistem materi yang ada. Seperti hukum kekekalan energi. Sifat semacam ini sering disebut sebagai hukum fisika. Contoh : konsep fisika, misalnya gaya, suhu, kecepatan, momentum, massa jenis, dan energi. Suatu hukum selalu melibatkan konsep-konsep yang saling berhubungan, contohnya hukum archimedes yang menyatakan perilaku benda jika berada dalam fluida selalu melibatkan konsep gaya , percepatan gravitasi, volume, dan massa jenis. 2. Hakikat Ilmu Fisika Ilmu fisika merupakan sebuah kumpulan pengetahuan atau jalan berfikir dan cara untuk penyelidikan. Dalam penerapan ilmu fisika harus memperhatikan hakikat ilmu fisika sebagai berikut. a. Fisika Sebagai produk Interaksi antara manusia dan lingkungannya memberikan pembelajaran kepada manusia sehingga menemukan pengalaman yang semakin menambah pengetahuan dan kemampuannya serta berubah perilakunya. Dalam wacana ilmiah, hasil-hasil penemuan dari berbagai kegiatan penyelidikan yang kreatif dari para ilmuwan di inventarisasi, dikumpulkan, dan disusun secara sistematis menjadi sebuah kumpulan pengetahuan yang kemudian disebut sebagai produk atau a body of knowledge. Pengelompokan hasil-hasil penemuan itu menurut bidang kajian yang sejenis menghasilkan ilmu pengetahuan yang kemudian disebut sebagai fisika, kimia, dan biologi. Untuk fisika, kumpulan pengetahuan itu dapat berupa fakta, konsep, prinsip, hukum, rumus, teori, dan model. b. Fisika Sebagai Proses Fisika sebagai proses atau juga disebut sebagai a way of investigating memberikan gambaran mengenai bagaimana ilmuwan bekerja melakukan penemuan-penemuan. Jadi, fisika sebagai proses memberikan gambaran mengenai pendekatan yang digunakan untuk menyusun pengetahuan. Dari uraian diatas dapat disimpulkan bahwa pemahaman fisika sebagai proses sangat berkaitan dengan kata-kata kunci fenomena, dugaan, pengamatan,

4 pengukuran, penyelidikan, dan publikasi. Pembelajaran yang merupakan tugas guru termasuk kedalam bagian mempublikasikan. Dengan demikian, pembelajaran fisika sebagai proses hendaknya berhasil mengembangkan keterampilan proses sains pada diri siswa. c. Fisika Sebagai Sikap Dari penjelasan mengenai hakikat fisika sebagai produk dan hakikat fisika sebagai proses diatas, tampak terlihat bahwa penyusunan pengetahuan fisika diawali dengan kegiatankegiatan kreatif seperti pengamatan, pengukuran, dan penyelidikan atau percobaan, yang ke semuanya itu memerlukan proses mental dan sikap yang berasal dari pemikiran. Jadi, dengan pemikirannya orang bertindak dan bersikap sehingga akhirnya dapat melakukan kegiatankegiatan ilmiah. Pemikiran-pemikiran para ilmuwan yang bergerak dalam bidang fisika itu menggambarkan rasa ingin tahu dan rasa penasaran mereka yang besar, diiringi dengan rasa percaya, sikap objektif, jujur, dan terbuka serta mau mendengarkan pendapat orang lain. Sikap-sikap itulah yang kemudian memaknai hakikat fisika sebagai sikap atau a way of thinking. 3. Metode Ilmiah Ilmu fisika adalah bagian dari ilmu pengetahuan sains yang tergolong ke dalam ilmu pengetahuan alam (IPA). Ilmu fisika berkembang dari adanya suatu hasil pengamatan yang dilakukan oleh para ilmuan. Hasil pengamatan inilah yang kemudian menjadi dasar dari beberapa eksperimen yang akan dilakukan hingga akhirnya terlahir sebuah hukum fisika. Proses inilah yang nantinya dinamakan sebagai metode ilmiah. Pengetahuan dapat dikatakan ilmiah jika memenuhi 4 syarat yaitu objektif, metodik, sistematik, dan berlaku umum. a. Objektif, yaitu sesuai dengan objeknya yang dapat dibuktikan dengan pengamatan, tidak didasarkan atas persepsi peneliti atau orang lain. b. Metodik, yaitu pengetahuan itu didapatkan dengan melakukan cara-cara tertentu yang teratur dan terkontrol. c. Sistematik, yaitu tersusun dalam sistem (tidak berdiri sendiri) yang saling berkaitan dengan pengetahuan lain sehingga dapat menjelaskan sesuatu secara menyeluruh. d. Berlaku umum, yaitu pengetahuan itu berlaku untuk semua orang dan dapat dibuktikan oleh siapapun langkah-langkah yang sama.

5 Dalam pengamatan terhadap gejala alam diperlukan sebuah penelitian. Penelitian dalam ilmu sains harus menerapkan metode ilmiah. Metode ilmiah atau proses ilmiah (scientific method) merupakan proses ilmuan untuk memperoleh pengetahuan secara sistematis berdasarkan bukti fisis. Ilmuan melakukan pengamatan serta membentuk hipotesis dalam usahanya untuk menjelaskan fenomena alam. Prediksi yang dibuat berdasarkan hipotesis tersebut diuji dengan melakukan eksperimen. Jika suatu hipotesis lulus uji berkali-kali, hipotesis tersebut dapat menjadi suatu teori ilmiah. Metode ilmiah adalah cara menerapkan prinsip-prinsip logis terhadap penemuan, pengesahan dan penjelasan tentang suatu kebenaran. a. Unsur-Unsur metode ilmiah. Unsur utama metode ilmiah adalah pengulangan lima langkah berikut. 1) Karakteristik (pengamatan dan pengukuran). 2) Hipotesis (penjelasan teoretis yang merupakan dugaan atas hasil pengamatan dan pengukuran). 3) Prediksi (deduksi logis dari hipotesis). 4) Eksperimen (pengujian atas semua hal di atas). 5) Evaluasi dan pengulangan. b. Kriteria metode ilmiah. Kriteria metode ilmiah memiliki syarat antara lain sebagai berikut. 1) Berdasarkan fakta. Keterangan yang ingin diperoleh dalam penelitian yang akan dianalisis harus berdasarkan fakta-fakta yang nyata, tidak berdasarkan daya khayal , legenda atau sejenisnya. 2) Bebas dari prasangka. Harus mempunyai sifat bebas prasangka , bersih dan jauh dari pertimbangan subjektif. 3) Menggunakan prinsip analisis. Semua masalah harus dicari sebab musabab serta pemecahannya menggunakan analisis yang logis . Semua kejadian harus dicari sebab akibat menggunakan analisis yang tajam. 4) Perumusan masalah, antara lain dengan menyusun hipotesis. Hipotesis digunakan untuk memandu jalan pikiran ke arah tujuan yang ingin dicapai sehingga hasil yang ingin diperoleh akan mengenai sasaran yang tepat. 5) Menggunakan ukuran objektif. Ukuran yang digunakan tidak boleh dengan mengandalkan perasaan atau menurut hati nurani. Pertimbangan-pertimbangan harus dibuat secara objektif dengan pikiran waras.

6 6) Menggunakan teknik kuantitatif dan atau kualitatif. Data yang didapat menggunakan data ukuran kuantitatif. c. Karakteristik metode ilmiah. Karakteristik metode ilmiah dapat dijabarkan antara lain sebagai berikut. 1) Bersifat kritis dan analitis, artinya metode menunjukan adanya proses yang tepat untuk mengindetifikasi masalah dan menentukan metode untuk memecahkan masalah. 2) Berisfat logis, artinya dapat memberikan argumentasi ilmiah kesimpulan yang dibuat secara rasional berdasarkan bukti-bukti yang tersedia. 3) Bersifat objektif, artinya dapat dicontoh oleh ilmuan lain dalam studi yang sama dengan kondisi yang sama pula. 4) Bersifat empiris, artinya metode yang dipakai didasarkan pada fakta di lapangan. 5) Bersifat konseptual, artinya proses penelitian dijalankan dengan pengembangan konsep dan teori agar hasilnya dapat dipertanggungjawabkan. d. Langkah-Langkah metode ilmiah. Metode ilmiah merupakan suatu prosedur (urutan langkah) yang harus dilakukan untuk melakukan suatu proyek ilmiah (science project). Secara umum metode ilmiah meliputi langkah-langkah berikut. 1) Observasi Awal. Setelah topik yang akan diteliti dalam proyek ilmiah ditentukan, langkah pertama untuk melakukan proyek ilmiah adalah melakukan observasi awal untuk mengumpulkan informasi segala sesuatu yang berhubungan dengan topik tersebut melalui pengalaman berbagai sumber ilmu pengetahuan, dan berkonsultasi dengan ahli yang sesuai a) Gunakan semua referensi (buku, jurnal, majalah, koran, internet, interview, dan lainnya). b) Kumpulkan informasi dari ahli (instruktur, peneliti, insinyur, dan lainnya). c) Lakukan eksplorasi lain yang berhubungan dengan topik 2) Mengidentifikasi Masalah. Permasalahan merupakan pertanyaan ilmiah yang harus diselesaikan. Permasalahan dinyatakan dalam pernyataan terbuka yaitu pertanyaan dengan jawaban berupa suatu pertanyaan bukan jawaban ya atau tidak. Sebagai contoh : Bagaimana cara menyimpan energi surya dirumah? a) Batasi permasalahan seperlunya agar tidak terlalu luas b) Pilih pemasalahan yang penting dan menarik untuk diteliti c) Pilih permasalahan yang dapat diselesaikan secara eksperimen

7 3) Merumuskan atau Menyatakan Hipotesis. Hipotesis merupakan suatu ide atau dugaan sementara tentang penyelesaian masalah yang diajukan dalam proyek ilmiah. Hipotesis dirumuskan atau dinyatakan sebelum penelitian yang seksama atas topik ilmiah dilakukan. Oleh karena itu kebenaran hipotesis ini perlu diuji lebih lanjut melalui penelitian yang seksama. Perlu diingatkan bahwa jika menurut hasil pengujian ternyata hipotesis tidak benar bukan berarti penelitian yang dilakukan salah. a) Gunakan pengalaman atau pengamatan sebelumnya sebagai dasar hipotesis b) Rumuskan hipotesis sebelum memulai proyek eksperimen 4) Melakukan Ekperimen. Ekperimen dirancang dan dilakukan untuk menguji hipotesis yang diajukan. Perhitungkan semua variabel , yaitu semua yang berpengaruh pada eksperimen. Ada tiga jenis variabel yang perlu diperhatikan pada eksperimen, yaitu varibel bebas, variabel terikat dan variabel kontrol. Variabel bebas merupakan variabel yang dapat diubah secara bebas. Variabel terikat adalah variabel yang diteliti, yang perubahannya bergantung pada variabel bebas. Variabel kontrol adalah variabel yang selama eksperimen dipertahankan tetap. a) Usahakan hanya satu variabel bebas selama eksperimen. b) Pertahankan kondisi yang tetap pada variabel-variabel yang diasumsikan konstan. c) Lakukan eksperikan berulang kali untuk memvariasi hasil. d) Catat hasil eksperimen secara lengkap dan seksama. 5) Menyimpulkan Hasil Eksperimen. Kesimpulan proyek merupakan ringkasan hasil proyek eksperimen dari pernyataan bagaimana hubungan antara hasil eksperimen dan hipotesis. Alasan-alasan untuk hasil eksperimen yang bertentangan dengan hipotesis termasuk didalamnya. Jika dapat dilakukan, kesimpulan dapat diakhiri dengan memberikan pemikiran untuk penelitian lebih lanjut. Jika hasil eksperimen tidak sesuai dengan hipotesis, upaya yang dapat dilakukan adalah : a) Jangan ubah hipotesis, b) Jangan abaikan hasil eksperimen, c) Berikan alasan yang masuk akal mengapa tidak sesuai , d) Berikan cara-cara yang mungkin dilakukan selanjutnya untuk menemukan penyebab ketidaksesuaian e) Apabila cukup waktu lakukan eksperimen sekali lagi atau susun ulang eksperimen.

8 4. Keselamatan Kerja di Laboratorium Dalam pelajaran sains, melakukan penelitian atau pengamatan di laboratorium sangat diperlukan. Pekerjaan di laboratorium sangat membutuhkan keterampilan dan ketelitian. Ketelitian dibutuhkan agar mengurangi resiko kecelakaan saat melakukan kerja di laboratorium. Laboratorium sebagai tempat untuk melakukan eksperimen dalam kerja ilmiah termasuk salah satu tempat yang memiliki risiko tinggi menimbulkan kecelakaan. Percobaan dan pengalaman bisa berjalan dengan lancar apabila memperhatikan keselamatan kerja, baik keselamatan individu maupun bahan-bahan dan alat yang digunakan. Oleh karena itu, sebelum menggunakan laboratorium harus tahu terlebih dahulu alat-alat laboratorium dan fungsinya. Keselamatan kerja di laboratorium IPA menyangkut keselamatan terhadap pengguna dan juga keselamatan terhadap alat-alat dan bahan yang digunakan. Dalam hal keselamatan pengguna maka perlu dibuatkan aturan atau tata tertib di laboratorium serta peringatanperingatan terhadap bahan-bahan yang berbahaya, sedangkan keselamatan alat-alat perlu diperkenalkan bentuk-bentuk dan nama-nama alat serta bagaimana cara menggunakan dan cara menyimpannya. a. Jenis-Jenis Bahaya dalam Laboratorium. Jenis-jenis bahaya dalam laboratorium di antaranya adalah sebagai berikut. 1) Kebakaran, sebagai akibat penggunaan bahan-bahan kimia yang mudah terbakar seperti pelarut organik, asezena, etil alkohol, etil eter dan lain-lain. 2) Ledakan, sebagai akibat reaksi eksplosif dari bahan-bahan reaktif seperti oksidator 3) Keracunan bahan kimia yang berbahaya, seperti arsen, timbal dan lain-lain. 4) Iritasi, yaitu peradangan pada kulit atau saluran pernapasan dan juga pada mata sebagai kontak langsung dengan bahan-bahan korosif. 5) Luka pada kulit atau mata akibat pecahan kaca, logam, kayu dan lain-lain. 6) Sengatan listrik.

9 Gambar Tanda beberapa Gambar bahan Kimia yang berbahaya b. Usaha Pencegahan Kecelakaan di Laboratorium. Usaha atau tindakan pencegahan kecelakaan di laboratorium yang paling baik adalah bersikap dan bertindak hati-hati, bekerja dengan teliti dan tidak ceroboh, serta mentaati segala peraturan dan tata trtib yang berlaku. Usaha atau tindakan pencegahan kemungkinan timbulnya kecelakaan antara lain sebagai berikut. 1) Penyediaan berbagai alat atau bahan yang ditempatkan di tempat yang mudah dicapai. alat dan bahan itu , misalnya sebagai berikut. a) Ember berisi pasir, untuk menanggulangi kebakaran kecil agar tidak terjadi kebakaran yang besar. b) Alat pemadam kebakaran dan selimut yang terbuat dari bahan tahan api. c) Kotak P3K untuk memberikan pertolongan pertama. 2) Tidak mengunci pintu pada waktu laboratorium sedang dipakai dan mengunci pintunya pada waktu laboratorium tidak dipakai. 3) Pada waktu di laboratorium tidak ada guru atau laboran, siswa tidak diperkenankan masuk. 4) Penyimpanan bahan-bahan yang mudah terbakar di tempat yang khusus, tidak berdekatan dengan nyala api atau tempat yang ada percikan api listrik, misalkan pada alat yang memakai relay atau motor listrik.

10 5) Penyimpanan bahan-bahan yang tergolong racun atau berbahaya (misal air raksa dan bahan kimia lain) di tempat terkunci dan aman. 6) Pengadaan latihan-latihan cara mengatasi kebakaran secara periodik. 7) Penggunaan tegangan listrik yang rendah dalam melakukan percobaan listrik , misalnya 12 volt atau 15 volt. 8) Pengadaan sakelar pusat untuk listrik sehingga jika diperlukan semua aliran listrik di dalam laboratorium dapat diputuskan. 9) Penggantian kawat sekring pengaman harus dilakukan dengan sekring yang setara. 10) Pengadaan jaringan listrik tambahan tidak diperkenankan kecuali yang dilakukan oleh instalator listrik dengan izin dari PLN. c. Aturan di Laboratorium. Untuk menghindari kecelakaan, para pengguna laboratorium diharapkan dapat mematuhi aturan yang berlaku . Berikut beberapa aturan yanga berlaku di laboratorium IPA. 1) Aturan-Aturan di Laboratorium a) Siswa tidak diperbolehkan masuk tanpa izin guru b) Hendaknya memakai jas praktikum apabila mangadakan kegiatan di laboratorium. c) Bacalah semua petunjuk untuk melakukan eksperimen. Ikuti petunjuknya, apabila masih bingung tanyakan kepada guru Anda. d) Pada saat kegiatan praktikum berlangsung , dilarang makan dan minum. e) Dilarang menyalakan api. f) Gunakan alat-alat sesuai petunjuk dan seizin guru Anda. g) Selesai melakukan kegiatan, kembalikan alat-alat ke tempat semula dalam keadaan bersih dan rapi. h) Cucilah tangan setelah melakukan kegiatan. i) Bersihkan meja kerja dan ruangan laboratorium setelah kegiatan selesai. j) Kontrol lagi semua peralatan dan pastikan semua dalam keadaan aman. 2) Aturan-Aturan Keselamatan terhadap Listrik. Bahaya listrik dapat disebabkan oleh tegangan listrik dari PLN ataupun alat-alat yang menghasilkan tegangan listrik, misalnya generator. Cara untuk menghindari kecelakaan terhadap penggunaan listrik antara lain sebagai berikut. a) Pastikan tangan dan meja kerja dalam keadaan kering agar tidak terjadi sengatan listrik.

11 b) Pastikan keadaaan listrik telah terputus dari sumber listrik saat melakukan penyetelan dan pengubahan rangkaian listrik. c) Jangan menggunakan steker yang bertumpuk-tumpuk di stopkontak karena dapat menyebabkan kelebihan beban sehingga menimbulkan panas dan memicu kebakaran. 3) Jenis Kecelakaan yang Mungkin Terjadi dan Penanganannya. Kecelakaan yang mungkin terjadi di laboratorium fisika adalah kebakaran dan adanya kejutan listrik. Kedua jenis kecelakaan ini tidak akan terjadi jika terdapat usaha pencegahan dan penanggulangan yang tepat. 4) Pencegahan dan Penanggulangan Kejutan Listrik. Kecelakaan akibat kejutan listrik dapat dicegah dengan cara sebagai berikut. a) Menyediakan pemutus arus yang dekat dengan jangkauan. b) Mengetahui letak kabel yang terhubung dengan sumber tegangan utama saat berfungsi. c) Mengetahui kesesuaian tegangan yang akan digunakan dengan kemampuan alat yang akan dipakai. d) Menyediakan saklar penyambung dan pemutus stopkontak masing-masing. e) Memastikan semua kabel terhubung sempurna. f) Memberikan petunjuk pada pengguna laboratorium sebelum melakukan kegiatan yang berkaitan dengan arus listrik. Jika terjadi kejutan listrik, putuskan aliran listrik dengan langkah-langkah sebagai berikut. (1). Melakukan hubungan pendek. (2). Melepaskan steker dari stop kontak. (3). Memutus arus melalui sakelar yang tersedia (4). Menarik bagian tubuh penderita yang terkena dengan isolator. 5) Pencegahan dan Penanggulangan Kebakaran. Pemicu kebakaran sering disebut dengan istilah segitiga api, antara lain unsur oksigen, panas, dan bahan bakar. Pencegahan kebakaran dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut. a) Menjauhkan bahan yang mudah terbakar dari sumber panas. b) Memastikan selalu tersedia sumber air, selimut api, dan pemadam yang siap dipakai.

12 c) Mematikan segera bunsen jika sudah tidak digunakan. d) Nyala pembakar bunsen mungkin tidak kelihatan dalam cahaya terang. Jika alat ini tidak digunakan hendaknya dikecilkan dan ditutup jalan udaranya. e) Botol yang berisi zat yang mudah terbakar hendaknya jangan disimpan atau dibuka dekat nyala api. f) Nyala pembakar spirtus mungkin tidak kelihatan dalam cahaya terang . Jika alat ini tidak digunakan hendaknya api dipadamkan dan sumbunya ditutup dengan tutup khusus. g) Sisa fosfor sebaiknya dibakar sampai habis sebelum alat yang digunakan dibersihkan. h) Yakinlah bahwa Anda meninggalkan laboratorium setelah mematikan api, lampu dan lain-lai yang mungkin bisa menimbulkan kebakaran. i) Jangan buang sisa bahan yang masih panas ke tempat sampah. j) Periksa dahulu jika akan membuang bahan yang msih ada ke tempat sampah. k) Sebelum meninggalkan laboratorium, yakinkan diri bahwa semua api/pembakar dan listrik telah dipadamkan. Penanggulangan kebakaran antara lain sebagai berikut. (1). Apabila api membesar harus segera dipadamkan. (2). Api yang baru timbull segera dipadamkan dengan kain atau karung basah atau selimut api. (3). Menggunakan pemadam kebakaran 5. Peran Fisika dalam Kehidupan Mempelajari fisika mempunyai banyak manfaat. Mulai awal dipelajarinya ilmu fisika, fisika telah terbukti mampu membantu memudahkan manusia dalam menjalani aktivitas kehidupan sehari-hari. Beberapa manfaat mempelajari fisika antara lain sebagai berikut. • Melalui fisika dapat menyingkap rahasia alam. • Fisika berperan besar dalam penemuan-penemuan teknologi. • Fisika berada di depan dalam perkembangan teknologi. • Fisika sebagai ilmu dasar mempunyai andil dalam pengembangan ilmu-ilmu lain.

13 • Fisika melatih kita untuk berfikir logis dan sistematis. • Fisika dapat diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari. Peran ilmu fisika dalam beberapa bidang kehidupan antara lain sebagai berikut. a. Bidang Industri. Peranan fisika dalam bidang industri sangat banyak dari dahulu hingga saat ini. Banyak sekali penemuan-penemuan baru dalam dunia industri yang melaui penelitian fisika. Penemuan bahan semikonduktor, penemuan peralatan optik, bahan polimer, penemuan mesin-mesin industri juga memanfaatkan konsep fisika. Fisika juga sangat berperan dalam industri otomotif. Penemuan AC sebagai pendingin ruangan juga memanfaatkan hukum termodinamika. Gambar Cara kerja mesin AC b. Bidang Teknologi. Dalam perkembangan teknologi, fisika sangat berperan besar. Banyak sekali peralatan dengan teknologi canggih yang menggunakan konsep dasar hukum fisika, misalnya teknologi digital yang banyak berkembang saat ini menggunakan konsep gelombang elektromagnetik. Penggunaan lampu TL, monitor komputer, layar LCD, dan lain-lain juga menggunakan konsep fisika.

14 Gambar Cara Kerja Layar LCD (Liquid Crystal Display) c. Bidang Transportasi. Peralatan transportasi tradisional hingga modern menggunakan konsep fisika. Dari penggunaan delman, gerobak atau alat transportasi tradisional lain yang memanfaatkan gaya dorong dan gaya tarik. Peralatan transportasi darat, laut maupun udara semuanya menggunakan konsep dasar hukum fisika. Peralatan transportasi darat menerapkan konsep hukum kecepatan , transportasi laut sperti kapal rapkan hukum-hukum fisika tentang fluida. Begitu juga dengan transportasi udara seperti pesawat terbang juga memanfaatkan hukum fisika tentang fluida. Penemuan LIft sebagai salah satu alat transportasi di dalam gedung dan penemuan motor listrik juga memanfaatkan konsep fisika.

15 Gambar Cara Kerja Motor Listrik Motor listrik adalah motor yang bekerja oleh tenaga listrik. Bergeraknya sebuah motor (yaitu berputar horizontal) disebabkan oleh adanya gaya dan torsi yang diberikan oleh energi utama tersebut. Sebuah arus listrik melalui kawat penghantar di dalam medan magnet akan menimbulkan gaya, F di sebelah kiri dekat kutub S gaya akan mengarah ke atas dan di sebelah kiri dekat kutub N gaya tersebut mengarah ke kebawah, seperti terlihat pada gambar d. Bidang Telekomunikasi. Penemuan berbagai peralatan telekomunikasi dari telepon, telegraf, faksimile, internet, dan handphone juga memanfaatkan hukum fisika tentang gelombang. Gambar Cara Kerja Hand Phone

16 1. Setiap anda melakukan perintah kepada ponsel, misalkan mengetik sms, memainkan game, merubah pengaturan ponsel, merekam suara, foto, dan lain-lain. Semua perintah diatas merupakan suatu perintah dari pengguna ponsel kepada ponsel, dimana perintah tersebut bisa melewati alat seperti: keypad, kamera, infra red, Bluetooth. Semua perintah input tersebut akan diterima oleh CPU, kemudian CPU akan mengolah semua perintah masukan tersebut. CPU dapat memproses semua perintah input berdasarkan data operating system yang terdapat pada IC flash. IC flash akan menyimpan data input tersebut bila diperintahkan oleh CPU, Sedangkan IC RAM akan menerima data dari CPU untuk sementara. 2. CPU akan memberikan terusan perintah dari perintah input, perintah dari CPU sangat universal pada keseluruhan system navigasi handphone misalkan: memberikan perintah untuk menampilkan informasi grafik pada LCD, memberikan perintah kepada UI (vibrator, buzzer, led), memberikan perintah kepada power supply untuk meretribusikan tegangan, dan lain-lain. 3. Proses untuk menghidupkan ponsel tidak sama dengan rangkaian elektronik biasa seperti TV radio dll. Pada system handphone hampir sama dengan computer, dimana proses menghidupkan ataupun mematikan tidak dengan cara melepaskan hubungan daya kepada power supply. Pada system computer sebenarnya bila diberikan daya, system tersebut berfungsi hanya saja dalam keadaan nonaktif, bila di analogikan kepada manusia dalam keadaan tertidur, dimana system tersebut akan siap diberi perintah kapanpun untuk mengaktifkan semua system. Oleh karna itu bila handphone telah di pasangkan battery maka tegangan battery akan langsung masuk kepada IC power Supply, disaat bersamaan IC power supply akan memberikan tegangan kepada bagian processor. rangkaian SW On/Off handphone dapat anda lihat pada gambar diawah ini. 4. Rangkaian pada handphone terdapat banyak subsistemnya, yang mana setiap sub system mempunyai kebutuhan supply tegangan yang berbeda-beda dan pada setiap system akan diberikan tegangan bila disaat diperlukan. Daya pada handphone pertama diberikan oleh battery, tegangan dari battrey akan dilanjutkan kepada IC power supply, oleh IC power supplylah semua supply tegangan akan diberikan tergantung kebutuhannya. 5. Proses pengisian battery pada handphone sangat teliti sekali, dimana system pengisian akan diatur secara komputerisasi. Tegangan battery akan di diteksi oleh IC power supply dan CPU, bila battery dalam keadaan penuh maka handphone akan menolak pengisian dari trafo charger. System pengisian ini diproses oleh IC charging. 6. Pada dasarnya system transmisi pada system komunikasi terdapat dua system, bagian penerimaan (receiver) yang berfungsi sebagai penerimaan data informasi suara ataupun data alfanumerik dan grafik dari base station kepada handphone. Sedangkan bagian pemancaran (transmitter) berfungsi sebagai pengiriman data informasi suara ataupun data alfanumerik, grafik dan proses registrasi jaringan e. Bidang Pertanian. Dalam bidang pertanian, sistem pengairan menggunakan pompa juga memanfaatkan hukum fisika. Penggunaan teknologi radiasi memang sangat berguna karena salah satu aplikasi ini dapat digunakan untuk mengatasi bebagai masalah dalam bidang pertanian Indonesia. Penggunaan radiasi dalam bidang pertanian memang ada

17 banyak sekali contonya, salah satu contoh aplikasi ini adalah untuk mengatasi serangan hama pengganggu tanaman pertanian yang dapat menurunkan kuantitas dan kualitas dari hasil pertanian. f. Bidang Kedokteran. Dalam bidang kedokteran fisika juga berperan sangat penting, diantaranya ditemukannya peralatan kedokteran seperti endoskopi, CT scan, X-ray, radioterapi, dan elektromiogram. Gambar Peralatan rontgent dalam ruang Radiologi di Rumah Sakit g. Bidang Energi. Peranan fisika dalam bidang energi antara lain sebagai berikut : 1) Penemuan energi listrik memanfaatkan konsep energi dalam fisika. 2) Penemuan energi listrik memanfaatkan konsep energi dalam fisika. 3) Penemuan pembangkit listrik tenaga surya (PLTS) yang mengubah energi cahaya menjadi listrik. 4) Penemuan energi radioaktif sebagai radioaktif sebagai salah satu sumber energi alternatif.

18 LATIHAN SOAL HAKEKAT FISIKA SOAL PILIHAN GANDA 1. Fisika didasari pada prinsip – prinsip yang dikembangkan sebelum teori kuantum adalah …. A. Fisika modern B. teori fisika C. Fisika klasik D. fisika murni E. Fisika terapan 2. MRI merupakan alat dalam ilmu kedokteran yang memanfaatkan prinsip …. A. Medan magnet B. termodinamika C. Radiasi sinar X D. optika E. Kelistrikan 3. Penerapan fisika dalam bidang telekomunikasi adalah …. A. Pesawat telepon B. Cermin cembung pada spion kendaraan C. Kelajuan kendaraan di jalan raya D. Perambatan panas pada peralatan memasak E. Penggunaan listrik dalam kehidupan sehari – hari 4. Langkah yang teratur dan sistematis yang digunakan dalam memecahkan suatu masalah ilmiah disebut …. A. Penelitian B. metode ilmiah C. Observasi D. kajian ilmiah E. Pendekatan ilmiah 5. Faktor yang mempengaruhi hasil penelitian dinamakan …. A. Populasi B. objek penelitian C. Sampel

19 D. lingkungan sekitar E. Variabel 6. variabel yang mengalami perubahan dengan pola teratur adalah …. A. Variabel bebas B. Variabel pembeda C. Variabel terikat D. Variabel khusus E. Variabel control 7. Menganalisis data merupakan salah satu tahapan metode ilmiah yang bertujuan …. A. Agar data lebih mudah dibaca B. Agar data yang diperoleh dapat disusun secara sistematis C. Agar data dapat disajikan dengan baik D. Mengetahui kekurangan dalam pengambilan data E. Agar data dapat disimpulkan lebih jelas 8. Prosedur kesalamatan kerja di laboratorium harus diperhatikan, sebab …. A. Menghindari kecelakaan kerja B. Laboratorium merupakan ruangan yang memiliki risiko cuku besar C. Mencegah kesalahan dalam percobaan D. Membatasi jumlah praktikan di dalam laboratorium E. Memberikan hasil percobaan yang akurat Ikutilah petunjuk berikut untuk mengerjakan soal nomor 9 dan 10 A. Jika kedua pernyataan benar dan keduanya mempunyai hubungan sebab akibat B. Jika kedua pernyataan benar dan keduanya tetapi tidak mempunyai hubungan sebab akibat C. Pernyataan pertama benar sedangkan pernyataan kedua salah D. Pernyataan pertama salah sedangkan pernyataan kedua benar E. Jika kedua pernyataan tersebut salah 9. Hipotesis merupakan jawaban sementara terhadap masalah yang masih bersifat praduga Karena masih harus dibuktikan kebenarannya. SEBAB Kebenaran hipotesa harus dibuktikan dengan serangkaian percobaan atau penelitian

20 10. Fisika mampu berhubungan dengan ilmu – ilmu lain, yang memberikan manfaat luar biasa bagi kehidupan manusia. SEBAB Fisika merupakan ilmu pengetahuan yang paling mendasar bagi kehidupan makhluk hidup. SOAL URAIAN 1. Pada saat kita membuat minuman kopi, senduk logam yang kita gunakan untuk mengaduk lama kelaman terasa panas. Mengapa? 2. Jika kita berada di dekat api unggun badan akan terasa panas, mengapa? 3. Sebutkan unsur dan karakterisasi dalam metode ilmiah? 4. Bagaimana ilmuwan bekerja. Mereka mempunyai perilaku ilmiah. Jelaskan! 5. Jelaskan tentang fenomena alam yang berhubungan dengan kilat, awan, hujan dan sinar matahari, terbentuknya fatamorgana! 6. Apa sajakah yang menunjang dalam kesalamatan kerja di laboratorium? 7. Sebutkan jenis-jenis kecelakaan yan terjadi di laboratorium? 8. Bagaimana cara mengatasi jika terjadi hubungan pendek (konsleiting) listrik? 9. Bagimana mengatasi jika anggota badan kita terkena larutan yang bersifat korosif? 10. Jelaskan peran fisika dalam industri, telekomunikasi dan energi?

21 B. Besaran dan Satuan Besaran adalah sesuatu yang dapat ditentukan atau diukur, dan hasil pengukurannya dinyatakan dengan satuan. Satuan adalah sesuatu yang digunakan sebagai pembanding dalam pengukuran. Untuk memudahkan dalam mengungkap gejala alam, maka digunakan berbagai lambang notasi ilmiah yang mewakili besaran-besaran fisika. Contohnya massa (m), panjang (l), waktu (t), laju (v), suhu (T), gaya (F) dan besaran–besaran lainnya. Namun kadang-kadang untuk pendefinisian secara ilmiah, menyebabkan makna besaran-besaran tersebut menjadiasing bagi kita. Semua besaran tersebut diukur dengan cara tertentu dan karena itu masing-masing mempunyai satuan. Satuan-satuan ini dipilih dengan perjanjian internasional dan dinamakan Sistem Internasional atau satuan SI. SI berasal dari singkatan bahasa perancis Système International d’Unites. Semua besaran di kelompokkan ke dalam besaran pokok dan besaran turunan. 1. Besaran Pokok Besaran Pokok adalah besaran yang satuannya telah ditetapkan terlebih dahulu dan tidak bergantung pada satuan-satuan besaran lain. Dalam Sistem Internasional (SI) terdapat : 7 buah besaran dasar/pokok berdimensi dan 2 buah buah tambahan yang tidak berdimensi. Tabel 1 Macam-macam Besaran Pokok, satuan, lambang dan dimensinya BESARAN DASAR SATUAN SI Nama Lambang Dimensi 1. Panjang meter m [L] 2. Massa kilogram kg [M] 3. Waktu sekon s [T] 4. Kuat arus listrik ampere A [I] 5. Suhu kelvin K []=teta 6. Jumlah zat mole mol [N] 7. Intensitas cahaya candela Cd [J] BESARAN TAMBAHAN SATUAN SI 1. Sudut datar Radian rad 2. Sudut ruang Steradian Sr Pada dasarnya satuan besaran dapat ditentukan secara bebas. Tetapi hal ini akan menimbulkan banyak masalah karena satu besaran mempunyai bermacam-macam satuan. Satuan tersebut dapat berbeda antara satu daerah dengan daerah yang lain. Misalnya, untuk satuan besaran panjang digunakan meter, inci, kaki, hasta, depa, dan jengkal. Oleh karena itu, perlu ditetapkan satuan standar yang berlaku secara umum. Untuk mengatasi kesulitan tesebut kita perlu merumuskan satu jenis satuan untuk suatu besaran tertentu yang standar yang disebut satuan standar. Apakah syarat yang harus dimiliki satuan agar menjadi satuan standar ?

22 beberapa syarat utama adalah sebagai berikut : a) Nilai satuan harus tetap. Baik itu digunakan oleh orang dewasa ataupun anak-anak dalam cuaca panas ataupun dingin. Tidak berubah terhadap perubahan lingkungan. b) Mudah diperoleh kembali (mudah ditiru), sehingga orang lain yang akan menggunakan satuan tersebut dalam pengukuran tidak banyak mengalami kesulitan. c) Satuan harus diterima secara internasional. Dengan diterima nya suatu satuan sebagai satuan internasional, maka ilmuan dari suatu negara dapat dengan mudah memahami hasil pengukuran dari ilmuan lainnya. Pada pembahasan berikut ini akan dipaparkan definisi dari tiga besaran pokok yaitu panjang, massa dan waktu. Panjang Satuan standar unturk besaran panjang dalam SI adalah meter. Mula-mula satu meter didefinisikan berdasarkan keliling bumi. Ditetapkan bahwa keliling garis bujur bumi yang melalui kota Paris, Prancis ditetapkan memiliki panjang 40.000.000 m (Gambar 1.4 kiri atas). Jadi panjang satu meter sama dengan 1/40.000.000 keliling garis bujur bumi yang melalui kota Paris. Definisi ini menjadi tidak memadai ketika perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi menuntut pengukuran yang makin akurat. Tidak mungkin pengukuran yang akurat diperoleh dari satuan standar yang tidak akurat. Pada tahun 1983 satu meter standar didefinisikan sebagai jarak yang ditempuh oleh cahaya dalam vakum selama 1/299.792.458 sekon. Massa Massa standar satu kilogram adalah massa silinder logam yang terbuat dari campuran logam platina dan iridium. Massa standar ini disimpan dalam kondisi yang dikontrol secara ketat di International Bureau of Weights and Measures di kota Sevres, Prancis. Sejak awal penetapan hingga saat ini, definisi massa standar tidak pernah berubah.Massa standar satu kilogram dipilih sedemikian rupa sehingga sama dengan massa 1 liter air murni pada suhu 40C. Gambar 1 Duplikat massa standar yang disimpan di National Institute of Standard and Technology (NIST) Pada tanggal 20 Mei 2021, GCWM (General Conference on Weights and Measures) mendefisikan ulang konstantanta besaran pokok yang berhubungan dengan kilogram, ampere, mol dan kelvin . Untuk 1 kilogram standar dipilih berdasarkan konstanta planc sebesar

23 6.62607015 × 10−34 joule. Dimana 1 joule setara dengan satu kilogram kali kuadrat meter per sekon kuadrat. https://en.wikipedia.org/wiki/General_Conference_on_Weights_and_Measures Waktu Satuan standar waktu adalah sekon. yang awal mula didefinisikan sebagai 1/ 86.400 hari matahari. Namun ketika para ilmuan mengetahui bahwa hari matahari berkurang sekitar 0,001 setiap satu abad maka Pada tahun 1967 satuan waktu standar ditetapkan berdasarkan jam atom Cesium. Satu sekon didefinisikan sebagai waktu yang diperlukan oleh atom Cesium133 (Cs-133) untuk bergetar sebanyak 9.192.631.770 kali. Gambar 2 Jam atom yang didasarkan atas frekuensi gelombang yang dipancarkan atom Cesium-133. Jam pada foto ini tersimpan di NIST, Amerika Serikat (nist.gov) 2. Besaran turunan Besaran turunan adalah besaran yang satuannya diturunkan dari satuan besaran pokok Tabel 2 macam-macam besaran turunan , dan satuan BESARAN JABARAN SATUAN SI 1. Energi Joule Kg.m2 .s-2 J 2. Gaya newton Kg.m.s-2 N 3. Daya Watt Kg.m2 .s-3 W 4. Tekanan pascal Kg.m-1 .s-2 Pa 5. Frekwensi Hertz s -1 Hz 6. Momentum Kg.m.s-1 N.s 7. Impuls Kg.m.s-1 N.s 8. Luas m2 3. Konversi Satuan Pemakaian satuan dalam penyelesaian suatu persoalan terkadang menjadi masalah, dikarenakan perbedaan satuan yang digunakan untuk menafsirkan suatu besaran. Untuk mengatasi hal tersebut kita memerlukan suatu tahapan konversi untuk mengubah suatu satuan ke satuan lain. Di dalam pengkonversian suatu satuan, maka kita memerlukan suatu faktor konversi yang terdiri dari bilangan dan penyebut yang masing-masing memiliki satuan yang berbeda, tetapi memiliki besar yang sama, sehinggga faktor konversi ini bernilai satu.

24 Sebagai contoh sebuah motor bergerak dengan kecepatan 36 km/jam. Berapa perpindahan motor selama 40 sekon? Tentu kamu tidak langsung menyelesaikan masalah diatas karena satuan waktu dalam kecepatan tidak sama dengan satuan waktu perhitungan. Perhitungan baru dapat dilakukan jika satuan waktu keduanya disamakan dulu. Bisa sama-sama dalam jam atau sama-sama dalam sekon. Contoh soal : Kecepatan sepeda motor 36 km/jam . Hitunglah kecepatannya dalam m/s Jawab : 1 km = 1000 m , 1 jam = 3600 s 36 km/jam = 36 .1000/1.3600 = 10 m/s Tabel 3 sistem satuan dalam sistem MKS dan CGS Sistem Satuan Dinamis Besar (sistem MKS) Dinamis Kecil (sistem CGS) 1. Panjang Meter cm 2. Massa Kg gr 3. Waktu Sec sec 4. Gaya Newton dyne 5. Usaha N.m = joule dyne.cm = erg 6. Daya joule/sec erg/sec 4. Notasi Ilmiah Dalam melakukan pengukuran, seringkali kita berhadapan dengan bilangan yang sangat besar misal jarak bumi ke matahari 149.600.000.000 m, atau bilangan yang sangat kecil (misalnya muatan elektron -0,0000000000000000001602176487 C), sehingga kita mengalami kesulitan. Untuk menyelesaikan masalah itu disusunlah bilangan secara ilmiah yang disebut notasi ilmiah. Dalam notasi ilmiah kita menuliskan bilangan sebagai hasil kali bilangan a ( 1 < a < 10) dengan bilangan 10 berpangkat, yang disebut orde. Contoh : 149.600.000.000 m = 1,496 . 10 11 m = 149,6 Gm Tabel 4 Awalan dan Simbol bilangan 10 berpangkat AWALAN SIMBOL FAKTOR Eksa E 10 18 Peka P 10 15 Tera T 10 12 Giga G 10 9 Mega M 10 6 Kilo K 10 3 milli m 10 -3 mikro 10 -6 nano N 10 -9 piko p 10 -12

25 femto f 10 -15 ato a 10 -18 5. Dimensi Dalam Fisika banyak besaran yang sebenarnya terbentuk atau tersusun dari besaran lain, atau besaran yang satu dengan lainnya sebenarnya sejenis. Misalnya jarak yang ditempuh partikel selama bergerak lurus dengan keliling suatu lingkaran adalah dua besaran yang sejenis sama-sama merupakan besaran panjang. Kelajuan adalah jarak yang ditempuh tiap satu satuan waktu, berarti pula bahwa besaran kelajuan tersebut sebenarnya tersusun dari besaran panjang dibagi waktu. Dimensi menggambarkan bagaimana suatu besaran terbentuk atau tersusun dari besaran-besaran lainnya. Semua besaran fisis dalam mekanika dapat dinyatakan dengan tiga besaran pokok ( Dimensi Primer ) yaitu panjang, massa dan waktu. Salah satu manfaat dari konsep dimensi adalah untuk menganalisis benar atau salahnya suatu persamaan. Pada suatu persamaan dimensi besaran di ruas kiri harus sama dengan dimensi di ruas kanan. Melalui analisa dimensi kita pun bisa mencek kebenaran suatu persamaan fisika, karena suatu persamaan fisika harus memiliki dimensi yang konsisten. Tabel 5 dimensi dari besaran pokok BESARAN DASAR Dimensi 1. Panjang [L] 2. Massa [M] 3. Waktu [T] 4. Arus listrik [I] 5. Suhu [] 6. Jumlah zat [N] 7. Intensitas cahaya [J] Contoh : 1. P = F . v daya = gaya x kecepatan. M L2 T -3 = ( M L T-2 ) ( L T-1 ) M L-2 T -3 = M L2 T -3 2. F = m . a gaya = massa x percepatan = kg. m .s-2 [M L T-2 ] = ( M ) ( L T-2 ) [M L T-2 ] = [M L T-2 ]

26 Kecepatan = m s-1 = [ L T-1 ] Usaha = gaya . jarak = massa .percepatan. jarak = kg. m s-2 .m =kg.m2 .s-2 = [ M L2 T -2 ] Latihan : Jabarkan besaran berikut dalam satuan dasar dan dimensi! 1. Massa Jenis (ρ) 2. Gaya (F) 3. Berat (w) 4. Usaha (W) 5. Daya (P) 6. Energi Potensial (Ep) 7. Energi Kinetik (Ek) 8. Energi Mekanik (EM) 9. Momentum (p) 10. Impuls (I) 11. Tekanan (P) 12. Kalor Jenis (c) 13. Muatan (Q) 14. Potensial (V) 15. Hambatan (R) C. PENGUKURAN Mengukur pada hakikatnya adalah membandingkan suatu besaran dengan suatu besaran yang sudah distandar. Pengukuran panjang dilakukan dapat dilakukan dengan peralatan rol meter atau mistar, jangka sorong, dan mikrometer sekrup. Pengukuran berat menggunakan neraca berbagai variasi ketelitian, mengukur kuat arus listrik menggunakan ampermeter, mengukur waktu dengan stopwatch, mengukur suhu dengan termometer, dan lain sebagainya. Mistar, jangka sorong, mikrometer sekrup, neraca, amper meter, termometer merupakan alat ukur yang sudah distandar secara Internasional. Penggunaan alat ukur yang sudah distandar (dikalibrasi) serta sesuai dengan patokan yang tepat, maka siapapun yang melakukan pengukuran, dimanapun pengukuran itu dilakukan, dan kapanpun pengukuran itu dilaksanakan akan memberikan hasil yang relatif sama. Tabel 6 Macam-macam Alat Ukur No Alat ukur Fungsi 1. Mistar mengukur suatu panjang benda mempunyai skala terkecil 1 mm dan ketelitian alat 0,5 mm. 2. Jangka sorong mengukur panjang, diameter dalam, diameter luar, kedalaman lubang suatu benda mempunyai skala terkecil 0,1 mm dan ketelitian alat 0,05 mm.

27 Pengukuran agar memberikan hasil yang baik maka haruslah menggunakan alat ukur yang memenuhi syarat. Suatu alat ukur dikatakan baik bila memenuhi syarat yaitu valid (sahih) dan reliable (dipercaya). Disamping ke dua syarat di atas, ketelitian alat ukur juga harus diperhatikan. Semakin teliti alat ukur yang digunakan, maka semakin baik kualitas alat ukur tersebut. D. Instrumen Pengukuran Instumen pengukuran adalah alat yang digunakan untuk melakukan pengukuran. Hasil akhir dari proses pengukuran sangat tergantung pada kemampuan alat ukur yang digunakan. Kemampuan alat ukur dapat diketahui dari berbagai kriteria yang ditetapkan, diantaranya adalah: a. accuracy, adalah kemampuan alat ukur untuk memberikan hasil ukur yang mendekati hasil sebenarnya. b. Presisi, adalah kemampuan alat ukur untuk memberikan hasil yang sama dari pengukuran yang dilakukan berulang-ulang dengan cara yang sama. c. Sensitivitas, adalah tingkat kepekaan alat ukur terhadap perubahan besaran yang akan diukur d. Kesalahan ( error ), adalah penyimpangan hasil ukur terhadap nilai yang sebenarnya Idealnya sebuah alat ukur memiliki accuracy, presisi dan sensitivitas yang baik sehingga tingkat kesalahannya relatif kecil dan data yang dihasilkan akan akurat. 1. Pengukuran Besaran Panjang Pengukuran besaran panjang bisa dilakukan dengan menggunakan mistar, jangka sorong, atau mikrometer sekrup. Alat ukur tersebut memiliki nilai ketelitian yang berbedabeda. Nilai ketelitian adalah nilai terkecil yang masih dapat diukur. 3. Mikrometer mengukur ketebalan plat logam mempunyai skala terkecil 0,01 mm dan ketelitian alat 0,005mm. 4. Neraca mengukur massa suatu benda. 5. Stop Watch mengukur waktu mempunyai batas ketelitian 0,01 detik. 6. Dinamometer mengukur besarnya gaya. 7. Termometer mengukur suhu. 8. Higrometer mengukur kelembaban udara. 9. Ampermeter mengukur kuat arus listrik. 10. Ohm meter mengukur tahanan ( hambatan ) listrik 11. Volt meter mengukur tegangan listrik. 12. Barometer mengukur tekanan udara luar. 13. Hidrometer mengukur berat jenis larutan. 14. Manometer mengukur tekanan udara tertutup. 15. Kalorimeter mengukur besarnya kalor jenis zat.

28 a) Mistar Mistar merupakan alat ukur yang familiar sering digunakan oleh semua orang. Mistar memiliki skala pengukuran terkecil 1 milimeter, sesuai dengan jarak garis terkecil antara dua garis yang saling berdekatan. Ketelitiannya adalah 0,5 milimeter, atau setengah dari skala terkecil. Gambar 3 . mistar Ketika kita akan mengukur panjang suatu objek dengan menggunakan sebuah mistar kita letakan ujung mistar yang menunjukan nilai nol ke ujung objek yang akan diukur, kemudian baca panjang skala yang terdekat dengan ujung objek yang diukur tersebut. Angka tersebut menunjukan panjang objek yang kita ukur. Untuk pengukuran dengan menggunakan mistar atau penggaris, kita harus membaca skala pada alat secara benar, yaitu posisi mata tepat di atas tanda yang akan dibaca. Posisi yang salah akan menyebabkan kesalahan baca atau kesalahan paralaks. Gambar 4. Panjang benda diukur dengan mistar b) Jangka sorong Jangka sorong merupakan alat ukur panjang yang memiliki batas ketelitian sampai dengan 0,1 mm. Jangka sorong dapat digunakan untuk menukur diameter bola, diameter dalam tabung, dan kedalaman lubang. Skala utama tertulis pada batang jangka sorong. Pada rahang sorong (geser) diberi skala sebanyak 10 bagian dengan panjang 9 mm yang disebut skala nonius. Jadi, setiap satu skala nonius panjangnya 9/10 mm atau 0,9 m. Gambar 5. jangka sorong dan bagian-bagiannya

29 Untuk menggunakan jangka sorong perlu diperhatikan langkah-langkah sebagai berikut. 1. Periksa kedudukan skala nol dengan cara menutup rapat rahang tetap dan rahang sorong (geser), lalu lihatlah skala nol pada skala utama dan skala nonius! Jika garis pada angka nol skala nonius dan skala utama membentuk garis lurus, berarti jangka sorong tepat digunakan untuk pengukuran. 2. Letakkan posisi benda pada tempat ukur yang sesuai. 3. Untuk mencegah skala berubah-ubah pada saat pembacaan, kuncilahskala jangka sorong dengan memutar tombol di bagian atas jangkasorong! 4. Bacalah angka yang tertera pada skala utama, yaitu satu angka di belakang koma. Kemudian lanjutkan membaca skala nonius dengan mencari garis angka yang segaris antara skala utama dan skala nonius, yaitu dua angka di belakang koma. Berdasarkan posisi skala nonius seperti pada Gambar 6, berapakah panjang benda yang terukur? Gambar 6 pengukuran menggunakan jangka sorong Jawab : Skala utama yang dilewati skala nol nonius adalah 3 mm. Skala nonius yang berimpit dengan skala utama adalah angka 6 pada skalanonius. Dengan demikian panjang yang diukur adalah 3 mm + 0,60 mm = 3,60mm. c) Mikrometer sekrup Mikrometer sekrup adalah alat ukur panjang yang ketelitiannya paling tinggi. Mikrometer sekrup mempunyai ketelitian 0,01 mm sehingga cocokuntuk mengukur antara lain tebal kertas, diameter kawat email, dan tebalkain. Gambar7. Mikrometer sekrup dan bagian-bagiannya

30 Gambar 8. Skala pada Mikrometer sekrup Langkah-langkah menggunakan mikrometer sekrup hampir sama dengan langkah-langkah penggunaaan jangka sorong, yaitu sebagai berikut : 1. Periksa kedudukan skala nol dengan cara menutup rapat rahang ukur tetap dan rahang ukur gerak dan lihatlah posisi nol pada skala tetap dan skala putar! Jika garis pada angka nol skala putar dan garis pada skala tetap membentuk garis lurus, berarti mikrometer sekrup tidak mengalami kesalahan nol dan siap untuk melakukan pengukuran. 2. Bukalah rahang ukur gerak dengan memutar silinder putar, lalu letakkan benda pada rahang ukur tetap dengan dipegangi tangan kiri. Putarlah silinder putar. Jangan memutar rangka dengan memegang silinder putar! 3. Bacalah angka yang tertera pada skala tetap, yaitu satu angka di belakang koma, kemudian dilanjutkan membaca skala putar dengan mancari garis angka skala putar yang segaris dengan skala tetap (dua angka di belakang koma). Berapa panjang benda yang diukur degan mikrometer pada Gambar 9 ? Gambar 9. pengukuran menggunakan mikrometer sekrup Jawab : Skala tetap yang dilewati silinder putar adalah skala 18,5 mm. Skala putar yang tepat berimpit dengan garis horizontal pada skala tetap adalah skala ke 40 (sebenranya antara skala ke 40 dan 41, tetapi kita ambil yang ke 40 saja). Pertambahan panjang yang ditunjukkan skala putar adalah 40 = 0,40 mm. Panjang benda adalah 18,5 mm + 0,40 mm = 18,90 mm 2. Pengukuran Massa Pengukuran massa pada umumnya dilakukan dengan menggunakan neraca. Ada beberapa jenis neraca, antara lain neraca Ohauss, neraca lengan, neraca langkan, neraca pasar, neraca tekan, neraca badan, dan neraca elektronik.

31 Necara Ohaus Neraca Ohaus serupa dengan neraca dua lengan. Namun, timbangan sudah terpasang pada neraca. Penentuan massa benda hanya dilakukan dengan menggeser sejumlah anak timbangan yang telah berada pada lengan neraca. lengan depannya memuat angka puluhan, lengan belakangnya memuat angka ratusan, sedangkan sebuah lingkaranskala memuat angka satuan dan seperseratusan. Gambar di bawah adalah contoh neraca Ohaus. Massa benda yang ditimbang sama dengan jumlah massa anak timbangan yang digeser pada lengan. Ketelitian pengukuran ditentukan oleh massa anak timbangan terkecil. Gambar 10. Neraca Ohaus Cara menimbangnya sebagai berikut. 1. Geser penunjuk pada lengan depan dan belakang ke sisi kiri dan lingkaran skala diarahkan pada posisi nol! Ini artinya neraca menunjukkan skala nol. 2. Periksa bahwa neraca pada posisi setimbang! 3. Letakkan benda yang akan diukur pada tempat yang tersedia pada neraca! 4. Ubahlah ketiga penunjuk, diurutkan dari penunjuk yang terdapat pada ratusan, puluhan, satuan, hingga tercapai keadaan yang setimbang! 5. Bacalah massa benda dengan menjumlah nilai yang ditunjukkan oleh penunjuk ratusan, puluhan dan satuan. Neraca Elektronik Neraca elektronik adalah neraca yang sangat mudah penggunaannya. Hasil pengukuran tampak pada angka-angka di layar. Secara otomatis, hasil pengukuran sesuai dengan angka yang tertera pada display tersebut. Neraca ini banyak digunakan dalam laboratorium maupun di pasar swalayan dan hasil pengukurannya sangat teliti. Gambar dibawah adalah contoh neraca elektronik. Massa terkecil yang dapat dikur dengan neraca tersebut adalah 0,01 g.

32 Gambar 11. Contoh neraca elektronik. Nilai terkecil yang dapat diukur adalah 0,01 g Untuk massa yang sangat kecil seperti massa atom, molekul, atau partikel sub atom seperti elektron atau proton maka kita menggunakan alatyang lebih canggih. Alat tersebut namanya spektrometer massa. 3. Pengukuran Waktu Alat yang bias kita gunakan untuk mengukur waktu adalah arloji, jam dinding, dan stopwatch. Ketelitian sebuah arloji dan jam dinding umumnya satu detik, sedangkan stopwatch bisa mencapai ketelitian 0,001 detik. Gambar 12 adalah contoh alat ukur waktu tersebut. Gambar 12. Contoh stopwatch manual dan digital. Nilai terkecil yang dapat diukur adalah 0,001 s Stopwatch digunakan untuk mencatat lama waktu antara dua peristiwa. Stopwatch memiliki beberapa tombol. Tombol reset digunakan untuk menolkan tampilan. Tombol start digunakan untuk memulai pencatatan waktu. Tombol stop digunakan untuk menghentikan pencacahan waktu. Tombol start dan stop dapat merupakan satu rombol atau merupakan tombol yang berbeda. Stopwatch yang lebih mudah cara pembacaannya adalah stopwatch digital. Catatan waktu langsung ditunjukkan oleh angka pada layar 4. Angka Penting Angka penting adalah angka-angka yang diperoleh dari hasil pengukuran yang terdiri dari angka-angka pasti dan satu angka terakhir yang diragukan. Penentuan jumlah angka

33 penting dan cara penulisannya dalam proses berhitung harus mengacu pada ketentuan yang berlaku. a. Aturan dalam penghitungan jumlah angka penting adalah sebagai berikut : 1) Semua angka bukan nol adalah angka penting. contoh : a) 458 terdiri dari 3 angka penting (3 ap) b) 46,79 terdiri dari 4 angka penting ( 4 ap) 2) Angka nol yang berada diantara angka bukan nol adalah angka penting. Contoh : a) 450043 terdiri dari 6 angka penting (6 ap) b) 20,02 terdiri dari 4 angka penting (4 ap) 3) Angka nol yang berada di sebelah kanan tanda desimal dan mengikuti angka bukan nol adalah angka penting. Contoh : a) 2,280 terdiri dari 4 angka penting b) 0,200 terdiri dari 3 angka penting 4) Angka nol yang berada di sebelah kiri angka bukan nol adalah bukan angka penting. Contoh : a) 0,000675 terdiri dari 3 angka penting b) 0,03 terdiri dari 1 angka penting 5) Angka nol disebelah kanan angka bukan nol dan tanpa desimal, kecuali jika diberi tanda khusus, misalnya garis pada angka yang diragukan. Contoh: a) 500 terdiri dari 1 angka penting b) 2050 terdiri dari 3 angka penting c) 3000 terdiri dari 3 angka penting b. Aturan dalam pembulatan pada angka penting 1) Angka taksiran lebih besar dari 5, maka akan dibulatkan ke atas. Contoh : a) 2,48 menjadi 2,50 b) 7,57 menjadi 7,60 c) 3,89 menjadi 3,90 2) Angka taksiran lebih kecil dari 5, maka akan dibulatkan ke bawah. Contoh : a) 1,74 menjadi 1,70 b) 6,83 menjadi 6,80 c) 3,42 menjadi 3,40

34 3) Angka taksiran samadengan 5 tetapi didahului angka ganjil, maka akan dibulatkan ke atas. Contoh : a) 8,75 menjadi 8,80 b) 4,95 menjadi 5,00 c) 1,35 menjadi 1,40 4) Angka taksiran samadengan 5 tetapi didahului angka genap, maka akan dibulatkan ke bawah. Contoh : a) 1,85 menjadi 1,80 b) 3,65 menjadi 3,60 c. Aturan Operasi matematis menggunakan angka penting. 1) Hasil operasi penjumlahan dan pengurangan dengan angka-angka penting hanya boleh menghasilkan satu angka taksiran saja. Contoh : 2,34 angka 4 taksiran 0,345 + angka 5 taksiran 2,685 angka 8 dan 5 ( dua angka terakhir ) taksiran. maka ditulis : 2,685 (Untuk penambahan/pengurangan perhatikan angka dibelakang koma yang paling sedikit). 13,46 angka 6 taksiran 2,2347 - angka 7 taksiran 11,2253 angka 2, 5 dan 3 ( tiga angka terakhir ) taksiran maka ditulis : 11,2253 2) Angka penting pada hasil perkalian dan pembagian, sama banyaknya dengan angka penting yang paling sedikit. Contoh : 8,141 ( empat angka penting ) 0,22 x ( dua angka penting ) 1,79102 Penulisannya : 1,79102 ( dua angka penting ) 1,432 ( empat angka penting ) 2,68 : ( tiga angka penting ) 0,53432 Penulisannya : 0,53432 ( tiga angka penting ) 3) Perkalian atau pembagian antara bilangan penting (b.p) dengan bilangan eksak (b.e) akan menghasilkan bilangan penting dengan jumlah angka penting samadengan bilangan penting yang dioperasikan.

35 Contoh : 925 gram (b.p) (3 angka penting) 100 x (b.e) 92500 gram (b.p) (3 angka penting) 4) Perpangkatan dari bilangan penting akan menghasilkan bilangan penting dengan jumlah angka penting samadengan bilangan penting yang dioperasikan. Contoh : a) √27 3 = 3,0 (2 angka penting) b) √144 = 12,0 (3 angka penting) 5) Penggunaan bilangan π = 3,142857, jumlah angka yang digunakan menyesuaikan dengan jumlah angka dalam variabel yang diketahui. Contoh : a) Diketahui jari-jari lingkaran (R) = 6,25 cm, maka angka yang digunakan dalam operasional matematik π = 3,14. b) Diketahui luas lingkaran (A) = 7,345 cm2 , maka angka yang digunakan dalam operasional matematik π = 3,142. 5. Ketidakpastian pengukuran Pada dasarnya setiap pengukuran tidak akan menghasilkan nilai yang benar atau tidak tepat sama dengan yang sebenarnya. Artinya sebuah hasil pengukuran selalu mengandung ketidakpastian. a) Ketidakpastian Pengukuran pada Hasil Percobaan Ketidakpastian disebabkan oleh adanya kesalahan dalam pengukuran. Kesalahan (error) adalah penyimpangan nilai yang diukur dari nilai benar x . Macam-macam kesalahan, yaitu : 1) Ketidakpastian yang disebabkan oleh nilai skala terkecil pada alat ukur yang berarti bahwa alat ukur memiliki keterbatasan 2) Keteledoran atau keterbatasan keterampilan orang yang melakukan pengukuran dalam mengukur dan menggunakan alat ukur 3) Kesalahan acak yaitu kesalahan yang tidak bersistem dan di luar kendali orang yang melakukan pengukuran. Misalnya fluktuasi tegangan listrik PLN atau baterai, atau gangguan pada alat-alat ukur elektronik. 4) Kesalahan sistematis, yaitu : (a)Kesalahan kalibrasi, yaitu kesalahan yang terjadi karena cara memberi nilai skala pada saat pembuatan alat tidak tepat, sehingga berakibat setiap kali alat digunakan suatu kesalahan melekat pada hasil pengukuran. Kesalahan ini dapat diatasi dengan mengkalibrasi ulang alat terhadap alat standar. (b)Kesalahan titik nol, kesalahan ini terjadi karena titik nol skala tidak tepat berimpit dengan titik nol jarum penunjuk atau kegagalan mengembalikan jarum penunjuk ke

36 nol sebelum melakukan pengukuran. Kesalahan ini dapat diatasi dengan melakukan koreksi pada penulisan hasil pengukuran. (c) Kesalahan komponen alat, misalnya pada alat ukur yang memiliki pegas, terjadi karena makin lama dipakai pegas semakin lemah. (d)Kesalahan pandangan/paralak, kesalahan ini timbul apabila pada waktu membaca skala, mata pengamat tidak tegak lurus di atas jarum penunjuk/skala. (e)Keadaan saat bekerja, pemakaian alat dalam keadaan yang berbeda dengan keadaan pada waktu alat dikalibrasi (pada suhu, tekanan, dan kelembapan udara yang berbeda) akan menyebabkan terjadinya kesalahan. Kesalahan sistematik menyebabkan hasil yang diperoleh menyimpang dari hasil yang sebenarnya dan simpangan ini mempunyai arah tertentu. b) Ketidakpastian mutlak dan ketidakpastian relatif (1). Ketidakpastian Mutlak ▲x Ketidakpastian mutlak berhubungan dengan ketepatan pengukuran bahwa makin kecil ketidakpastian mutlak, makin tepat pengukuran tersebut. Ketepatan (presisi) adalah suatu aspek pengukuran yang menyatakan kemampuan alat ukur untuk memberikan hasil pengukuran sama pada pengukuran berulang. Suatu alat ukur dikatakan memiliki presisi tinggi bila dipakai pada pengukuran berulang yang memberikan hasil yang tidak banyak berubah. Untuk mengetahui ketepatannya adalah : 1 – (▲x / x ). Dengan ▲x = | xi – x | = ketidakpastian mutlak (2). Ketidakpastian Relatif Ketidakpastian relatif berhubungan dengan ketelitian pengukuran yaitu makin kecil ketidakpastian relatif, makin tinggi ketelitian pengukuran tersebut. Ketelitian (akurasi) adalah suatu aspek yang menyatakan tingkat pendekatan dari nilai hasil pengukuran alat ukur dengan nilai benar. Ketidakpastian relatif adalah : (▲x / xo ). 100 % Ketelitian (%) = 100% - ketidakpastian relatif (%) Karena demikian banyaknya sumber-sumber kesalahan dalam pengukuran, maka tidak mungkin kesalahan-kesalahan itu dapat ditanggulangi secara serempak dalam waktu yang sama dan setiap saat, oleh sebab itu yang terbaik yang dapat kita lakukan adalah menekan kesalahan-kesalahan itu sekecil mungkin dengan memperhitungkan seberapa besar ketidakpastian hasil pengukuran

37 Latihan Soal Pengukuran, Besaran Dan Satuan I.PILIHAN GANDA 1. Kelompok besaran berikut yang merupakan besaran pokok adalah … . A. panjang, kuat arus, kecepatan B. intensitas cahaya, berat, waktu C. panjang, gaya, percepatan D. percepatan, kuat arus, intensitas cahaya E. suhu, massa, waktu 2. Kelompok besaran berikut yang merupakan besaran turunan adalah … . A. panjang, kuat arus, kecepatan B. intensitas cahaya, berat, waktu C. panjang, gaya, percepatan D. percepatan, kuat arus, intensitas cahaya E. kecepatan, usaha, momentum 3. Dari besaran-besaran berikut ini, yang bukan merupakan besaran pokok adalah ... . A. suhu B. kuat arus C. intensitas cahaya D. berat E. waktu 4. Satuan berat benda dalam SI adalah ... . A. kg B. kg m2 s -1 C. kg m s-1 D. kg m s-2 E. kg m2 s 2 5. Berikut ini yang merupakan satuan dari besaran energi kinetik adalah ... . A. Kg m/s B. Kg m/s2 C. Kg m2 /s D. Kg m2 /s2 E. Kg/ ms2 6. Dalam SI, satuan energi adalah ... . A. watt B. newton C. joule D. pascal E. dyne 7. Massa jenis air Raksa 13,6 gram.cm-3 , dalam SI sama dengan … . A. 13,6 Kg m-3 B. 136 Kg m-3 C. 1360 Kg m-3 D. 13600 Kg m-3 E. 136000 Kg m-3 8. Satu pikosekon, jika dinyatakan dalam notasi ilmiah adalah …. A. 109 s B. 10−9 s C. 10−10 s D. 10−11 s E. 10−12s 9. Adi mengendarai sepeda untuk pergi ke sekolah. Kecepatan Adi bersepeda 0,09 km/jam. Kecepatan Adi dalam satuan SI adalah …. A. 0,25 m/s B. 0,025 m/s C. 0,00025 m/s D. 0,0025 m/s E. 2,5 m/s

38 10. Satuan Internasional untuk mass adalah …. A. gram B. pound C. kilogram D. ounce E. kilopound 11. Satu gram sama dengan …. A. 10−6 kg B. 10−3 kg C. 1 kg D. 103 kg E. 106 kg 12. Massa suatu benda yang setara dengan satu pound adalah …. A. 0.05 kg B. 0.5 kg C. 5 kg D. 50 kg E. 500 kg 13. Impuls mempunyai Dimensi yang sama dengan dimensi dari ... . A. Momentum B. Gaya C. Daya D. Tekanan E. Energi 14. Dimensi [ML-1T -2 ] merupakan dimensi dari ... . A. Momentum B. Gaya C. Daya D. Tekanan E. Energi 15. Jika M dimensi massa, L dimensi panjang, dan T dimensi waktu, dimensi tekanan adalah .... A. [M] [L]2 [T]-2 B. [M] [L] [T]-2 C. [M] [L]-1 [T]-2 D. [M] [L]-2 [T]-3 E. [M] [L]-3 [T]-2 16. Di bawah ini beberapa besaran ,satuan, dan dimensinya 1. momentum , kg.m. s-1 , [M] [L] [T]-1 2. gaya , kg.m. s-2 , [M] [L][T]-2 3. daya , kg.m2 .s-3 , [M] [L]2 [T]-3 dari ketiga macam besaran, satuan dan dimensi diatas maka yang benar adalah : A. 1 saja B. 1 dan 2 saja C. 1,2,dan 3 D. 1 dan 3 saja E. 3 dan 2 saja 17. Dari beberapa besaran berikut, manakah yang memiliki dimensi [ML2T -2 ] adalah ... . A. usaha, daya, dan gaya B. usaha, energi kinetik, dan kalor C. daya, tekanan, dan energi kinetik D. kalor, gaya, dan energi potensial E. energi potensial, tekanan, dan usaha

39 18. Sebuah benda bergerak dengan persamaan s = At2+Bt+C dimana s dalam meter dan t dalam sekon. Maka dimensi A, B dan C adalah ... . A. [L]-1 ,[LT]-2 ,[LT] B. [LT-2 ][LT-1 ][L] C. [LT3 ],[LT],[LT-2 ] D. [LT-3 ][LT-2 ][LT-1 ] E. [LT]-2 [LT]-1 [L] 19. Sebuah benda bergerak dengan persamaan v/t=At2+Bt+C dimana v dalam meter per sekon dan t dalam sekon. Maka dimensi A, B dan C adalah ... . A. [L]-2 ,[LT]-2 ,[LT] B. [LT-4 ][LT-3 ][LT-2 ] C. [LT-3 ],[LT],[LT-2 ] D. [LT-3 ][LT-2 ][LT-1 ] E. [LT]-3 [LT]-1 [L] 20. Dalam hukum Newton tentang gravitasi, apabila benda bermassa m1 dan m2 diletakkan sejajar r, maka gaya tarik menarik sebesar F = G.(m1.m2)/r2 . kontanta G = F. r2 / (m1.m2) . maka dimensi kontanta G adalah : A. [M],[L],[T -1 ] B. [M-1 ],[L3 ],[T-2 ] C. [M-2 ],[L-1 ],[T] D. [M],[L-3 ],[T-2 ] E. [M2 ],[L],[T -2 ] 21. Suat benda dalam selang waktu tertentu kecepatan gerak suatu benda v dalam m/s dinyatakan dalam persamaan v = at2+bt3 , t dinyatakan dalam sekon. Satuan untuk konstanta a dan b adalah …. A. m.s 2 ; m.s 4 B. s3 /m; s4 /m C. m/s2 ;m /s3 D. m/s3 ;m /s4 E. m/s4 ; m /s5 22. Suatu persamaan dinyatakan dengan A = B.C, A memiliki dimensi L/M dan C memiliki dimensi L/T. Konstanta B memiliki dimensi …. A. T/M B. L2 /TM C. TM/L2 D. L2T/M E. M/L2T 23. Persamaan gerak suatu benda dinyatakan A = BnC m, dimana A memiliki dimensi LT, B berdimensi L 2T −1 , dan dimensi C adalah LT2 . Maka eksponen n and m memiliki nilai …. A. 2/3; 1/3 B. 2; 3 C. 4/5; −1/5 D. 1/5; 3/5 E. 1/2; ½ 24. Skala terkecil dari alat-alat ukur panjang seperti mistar, jangka sorong, dan mikrometer sekrup adalah ... . A. 1 mm ; 0,1 mm ; 0,01 mm B. 0,5 mm ; 0,1 mm ; 0,01 mm C. 0,5 mm ; 0,01 mm ; 0,001 mm D. 0,5 mm ; 0,05 mm ; 0,005 mm E. 0,5 mm ; 0,01 mm ; 0,001 mm

40 25. Perbedaan antara besaran skalar dan besaran vektor adalah … . A. Besaran vektor mempunyai besar dan arah, sedang besaran skalor hanya mempunyai besar saja B. Besaran vektor mempunyai arah saja, sedangn besaran skalor mempunyai besar dan arah C. Besaran vektor dan besaran skalor keduanya mempunyai besar D. Besaran vektor tidak mempunyai besar dan arah, sedang besaran skalor mempunyai besar E. Besaran vektor mempunyai besar dan arah, sedangkan besaran skalor tidak mempunyai besar 26. Seorang siswa melakukan pengukuran pada sebuah pelat tipis menggunakan jangka sorong. Hasil pengukuran panjang pelat terlihat pada gambar. Jika lebar pelat adalah 17 cm, maka luas dari pelat tipis tersebut adalah …. A. 21 cm2 B. 21,08 cm2 C. 21,1 cm2 D. 21,4 cm2 E. 21,42 cm2 27. Perhatikan gambar pengukuran panjang balok di samping ini! Hasil pengukuran yang diperoleh adalah … . A. 3,00 cm B. 3,04 cm C. 3,07 cm D. 3,17 cm E. 4,17 cm 28. Hasil pengukuran diameter sebuah kelereng dengan menggunakan mikrometer sekrup, ditunjukkan oleh gambar di bawah, tentukan besar dari diameter kelereng tersebut! A. 4,78 mm B. 5,28 mm C. 5,70 mm D. 8,50 mm E. 9,28 mm 29. Sebuah kubus memiliki panjang rusuk 10 cm. Dengan menggunakan aturan angka penting dan notasi ilmiah, volume kubus tersebut adalah ... . A. 1.000 cm3 B. 1,000 x 103 cm3 C. 1,0 x 103 cm3 D. 1,00 x 103 cm3 E. 1,000 cm3 30. Faktor-faktor yang membuat proses pengukuran menjadi tidak teliti di antaranya: (1) alat ukur; (2) benda yang diukur; (3) lingkungan; (4) orang yang mengukur. Pernyataan yang benar adaiah ... . A. (1), (2), dan (3) B. (1) dan (3) C. (2) dan (4) D. (4) saja E. (1),(2),(3), dan (4)

41 31. Hasil penimbangan zat kimia dengan menggunakan neraca adalah 0,0420 gram. Dengan menggunakan aturan notasi ilmiah pada penulisan bilangan, hasil penimbangan tersebut dapat dituliskan sebagai ... . A. 0,420 x 10-1 gram B. 4,20 x 10-2 gram C. 42,0 x 10-3 gram D. 420 x 10-4 gram E. 4,200 x l0-5 gram 32. Seorang anak mengukur panjang tali dan diperoleh angka 0,50300 m. Banyaknya angka penting dari hasil pengucuran tersebut adalah ... . A. 6 B. 5 C. 4 D. 3 E. 2 33. Perkalian dua angka penting berikut (5,0 × 104 ) × (3,0 × 106 ) adalah …. A. 1,5 × 109 B. 1,5 × 1010 C. 1,5 × 1011 D. 1,5 × 1012 E. 1,5 × 1013 34. Hasil perkalian antara dua bilangan penting berikut (5,0 × 104 ) × (3,0 × 10−6 ) adalah …. A. 1,5 × 10−3 B. 1,5 × 10−1 C. 1,5 × 101 D. 1,5 × 103 E. 1,5 × 105 35. 5,0 × 105 + 3,0 × 106 , jika dinyatakan dalam operasional angka penting akan menghasilkan …. A. 8,0 × 105 B. 8,0 × 106 C. 5,3 × 105 D. 3,5 × 105 E. 3,5 × 106 36. ( 7,0 × 106 )/( 2,0 × 10−6 ). Hasil operasional berikut menghasilkan bilangan sesuai dengan aturan angka penting …. A. 3,5 × 10−12 B. 3,5 × 10−6 C. 3,5 D. 3,5 × 106 E. 3,5 × 1012 37. Banyaknya angka pentig dari angka berikut 0,00150 adalah …. A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 E. 6 38. Banyaknya angka penting pada bilangan 15,0 adalah …. A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 5 39. Hasil perkalian dua angka penting 3,2 × 2,7 adalah …. A. 9 B. 8 C. 8,6 D. 8,64 E. 8,640

42 40. Sebuah bola memiliki jari-jari 1,7 cm, maka volume bangun tersebut sesuai dengan aturan angka penting adalah …. A. 2,1 × 10−5 m3 B. 9,1 × 10−4 m3 C. 3,6 × 10−3 m3 D. 0,11 m3 E. 21 m3 41. Sebuah bola memiliki jari-jari 1,7 cm, maka luas permukaan bola tersebut sesuai aturan angkak penting adalah …. A. 2,1 × 10−5 m2 B. 9,1 × 10−4 m2 C. 3,6 × 10−3 m2 D. 0,11 m2 E. 36 m2 42. A right circular cylinder with a radius of 2,3 cm and a height of 1,4 m has a volume of: A. 0,20 m3 B. 0,14 m3 C. 9,3 × 10−3 m3 D. 2,3 × 10−3 m3 E. 7,4 × 10−4 m3 43. Sebuah silinder memiliki jari-jari of 2,3 cm dan ketinggian of 1,4 cm, luas total bangun tersebut adalah …. A. 1.7 × 10−3 m2 B. 3.2 × 10−3 m2 C. 2.0 × 10−3 m3 D. 5.3 × 10−3 m2 E. 7.4 × 10−3 m2 44. Pengukuran sebuah balok kecil digunakan mikrometer dan jangka sorong menghasilkan data panjang 20,5 mm, lebar 10,8 mm, dan tinggi 5,6 mm. volume balok yang tepat menurut aturan angka penting ... . A. 1239,84 mm3 B. 1,240 cm3 C. 1,2 cm3 D. 1240 mm3 E. 1,24 cm3 45. Hasil pengukuran tinggi lima orang siswa adalah 167,4 cm, 170,5 cm, 166,8 cm, 172,0 cm, dan 168,3 cm. Dengan memperhatikan cara penulisan angka penting, tinggi ratarata kelima orang siswa tersebut adalah ... . A. 169,00 cm B. 169,0 cm C. 169 cm D. 170 cm E.170,0 cm 46. Pengukuran sebuah pada sebuah kertas persegi panjang didapatkan data panjang 3,85 cm, lebar 1,40 cm. Luas kertas persegi panjang yang tepat menurut aturan angka penting adalah ... . A. 5,416 cm2 B. 5,3900 cm2 C. 5,390 cm2 D. 5,39 cm2 E. 5,4 cm2 47. Kesalahan membaca angka pada skala suatu alat ukur karena kedudukan mata pengamat tidak tepat, disebut kesalahan … . A. kesalahan acak B. kesalahan paralaks C. kesalahan sistematis D. kesalahan mutlak E. kesalahan random

43 48. Membandingkan suatu besaran dengan besaran standart yang sudah ditetapkan terlebih dahulu adalah definisi dari.... A. Besaran B. Besaran pokok C. Besaran turunan D. Dimensi E. Pengukuran 49. Pengukuran dengan mistar sepert gambar dibawah ini Benda tersebut memiliki panjang sebesar yang ditunjukan skala dengan nilai.... A. 1,6 cm B. 1,7 cm C. 1,8 cm D. 1,9 cm E. 2,0 cm 50. Hasil pengukuran diameter benda dengan mikrometer sekrup seperti pada gambar berikut adalah.... A. 12 mm B. 12,28 mm C. 12,29 mm D. 12,30 mm E. 12,31 mm II. URAIAN 51. Satuan pengukuran besaran ada yang baku dan ada yang tidak baku. Satuan tidak baku, misalnya: hasta, depa, dan jengkal, sangat menyulitkan dalam komunikasi apalagi untuk kepentingan ilmiah. Jelaskan mengapa demikian ? 52. Mengapa perlu dibuat satuan-satuan standar? Bila pengetahuan dan teknologi semakin maju, mungkinkah satuan standar yang kita gunakan sekarang diperbaharui? Jelaskan! 53. Massa jenis besi adalah 7,9 g/cm 3. Berapakah massa jenis besi tersebut jika diukurdengan sistem satuan Internasional ? 54. Jalan delapan lajur (masing-masing 4 lajur dalam arah berlawanan)mengalami kemacetan. Jika dianggap jalan tersebut hanya dilewati mobil dengan panjang 6 meter, berapa jumlah mobil yang berada dijalan tersebut saat terjadi kemacetan dua arah sepanjang 1,2 km?

44 55. Tentukanlah jumlah angka penting dari a. 2525; d. 0,09; b. 181,50 e. 0,0045 c. 4,50; 56. Tuliskanlah angka-angka berikut dengan bilangan berpangkat 10! a. 250.000 d. 22,275 b. 38 e. 0,45 c. 0,0035 57. Tuliskanlah angka-angka berikut dalam bentuk desimal! a. 7,5. 10-4 d. 9,75.10-3 b. 5.103 e. 2,85.103 c. 6,5.10-1 58. Nyatakanlah bilangan berikut dalam satuan SI dengan memakai notasi ilmiah! a. 30,5 mm d. 100 pF b. 20,4 Giga Volt e. 2 Kg c. 300 µC 59. Kalor yang diterima ataupun dilepaskan oleh suatu zat padat dinyatakan dengan persamaan ▲Q = m.c.▲T. Dengan ▲Q, m, c, dan ▲T berturut-turut menyatakan perubahan kalor, massa zat, kalor jenis, dan perubahan temperatur. Tentukanlah dimensi kalor jenis c ? 60. Jika diketahui bahwa persamaan gas ideal adalah P.V = n.R.T . dengan keterangan P = tekanan; V = volume; n menyatakan jumlah mol; T = suhu dalam Kelvin ( 0K ); R = tetapan gas. Tentukan dimensi R ? 61. Sebuah pita mempunyai lebar 1,15 cm dan panjangnya 1,250 cm. Berapakah hasil dari pengukuran luas pita tersebut dan jumlah angka pentingnya ? 62. Hasil pengukuran panjang tiga buah balok masing-masing 142,25 cm; 84,1 cm; 98,8 cm. Jika ketiga balok tersebut disambung, dengan menggunakan aturan penjumlahan angka penting, berapakah panjang balok tersebut sekarang ?

45 63. Jika pengukuran panjang menggunakan jangka sorong, kedudukan garis. skala pada rahang tetap dan rahang sorong seperti terlihat pada gambar berikut ini, berapakah panjang pengukuran gambar berikut? a. b. 64. Penimbangan seperti pada gambar dibawah salah. Jelaskan mengapa? Apakah hasil yang terbaca lebih besar atau lebih kecil dari massa sesungguhnya? 65. Jika pengukuran tebal suatu benda menggunakan mikrometer sekrup, kedudukan skala tetap dan skala putar tampak seperti terlihat pada gambar berikut ini. Berapa tebal pengukuran masing-masing gambar berikut ? 0 1 2 3 4 5 mm 15 20

46 DAFTAR PUSTAKA Bob Foster. 2003. Fisika Terpadu SMU Kelas 1 semester 1, Jakarta : Erlangga Dinas Pendidikan dan Kebudayaan Propinsi Jawa Tengah. 2002. materi Pelatihan Peningkatan Kemampuan Guru Bidang Studi EBTANAS (Fisika) : Proyek Peningkatan Mutu Tenaga Kependidikan dan Non Kependidikan Pendidikan Menengah. Giancoli, Douglas C. 2001. Fisika edisi kelima, Jakarta : Erlangga. Goris Seran Daton, Stephanus Legiyo, C. Cosma Elsih dan Yohanes Bambang Suparmono. 2007. Fisika X, Jakarta : Grasindo. Khairul Basar dan Novitrian. 2005. Soal Jawab Fisika Dasar Bagian 1 (Mekanika dan Termodinamika), jakarta : Salemba Teknika. Marthen Kanginan. 2018. Fisika X Untuk SMA kelas X, Jakarta : Erlangga Supriyadi. 2007. Kurikulum Sains dalam Proses Pembelajaran Sains, Yogyakarta : Pustaka Tempelsari. Tipler, Paul A. 1998. Fisika Untuk sains dan Teknik , jakarta : Erlangga Yohanes Surya. 1999. Fisika Itu Mudah 1A, Jakarta : Bina Sumber Daya MIPA. ____________. 2000. Soal dan Penyelesaian Olimpiade Fisika Internasional Mekanika I, Jakarta : Tim Olimpiade Fisika Indonesia (TOFI) ____________. 2003. Soal-Soal Mekanika I dan Penyelesaiannya, Jakarta : Bina Sumber Daya MIPA.