Sains Tingkatan 1 - 1.4 Penggunaan alat pengukur

BAB 1 PENGENALAN KEPADA
PENYIASATAN SAINTIFIK

1.4 Penggunaan alat pengukur, kejituan,
kepersisan, kepekaan dan ralat

1.4 Penggunaan alat pengukur, kejituan,
kepersisan, kepekaan dan ralat

Kriteria kejayaan:
1. Mengukur dengan persis dan jitu 5 kuantiti asas.
2. Menyatakan perbandingan antara kejituan, kepersisan

dan kepekaan.
3. Dua cara mengurangkan ralat sistematik dan ralat rawak.
4. Membuat anggaran lima kuantiti fizik suatu objek.
5. Membuat inovasi dalam alat pengukur.

Mengukur dengan persis dan jitu 6 kuantiti fizik asas.

Kuantiti asas Kepersisan:

1. Panjang Kejituan: Bacaan alat Kepekaan:
2. Jisim pengukur
Bacaan alat
adalah hampir
3. Masa
pengukur sama apabila Alat pengukur

4. Suhu adalah hampir pengukuran boleh kesan

atau tepat diulang. perubahan

5. Arus elektrik dengan nilai kecil ukuran.

6. *Isi padu sebenar.

Kejituan? Siapa lebih jitu apabila mengukur sebuah buku
Kepersisan? yang mempunyai panjang sebenar 17.0cm?
Kepekaan?
Addyn: 17.0cm, 16.0cm, 15.6cm
Ainnur: 15.4 cm, 15.2cm, 15.3cm

Pembahagian terkecil Kepekaan

(cm) (rendah/sederhana/tinggi)

0.1 Rendah

0.01 Sederhana

0.001 Tinggi

1. Mengukur panjang

Unit S.I panjang: meter (m)

*Milimeter (mm)
*Sentimeter (cm)
*Kilometer (km)

1 senggat:
1 mm
0.1 cm

2. Menyukat jisim
Jisim ialah kuantiti jirim suatu objek.

Unit S.I jisim: kilogram (kg)
Neraca tiga alur

Contoh pengiraan:

3. Mengukur masa Bacaan skala minit
Bacaan skala saat
Unit S.I masa: saat (s)
*Minit (min) Jam randik
*Jam (j)
*Hari Jam randik mekanikal, kejituan = 0.1s atau 0.2s
*Bulan Bacaan = 3.6 s
*Tahun
*Dekat

4. Menyukat suhu
Suhu ialah darjah kepanasan atau kesejukan suatu objek.

Unit S.I suhu: Kelvin (K)
*Celsius (OC)

0 OC = 273 K

Termometer makmal Termometer klinik
Kejituan: 1 OC Kejituan: 0.1 OC

5. Menyukat arus elektrik
Arus elektrik dalam litar disukat menggunakan ammeter.

Unit S.I arus elektrik: Ampere (A)

6. Menyukat isi padu air
Isi padu air disukat menggunakan silinder penyukat.

Unit isi padu: Cecair (ml)
Pepejal (cm3)

RALAT

Ralat sistematik Ralat rawak

Contoh : Contoh :
Ralat sifar Ralat paralaks
- Ralat sifar positif - Kedudukan mata yang salah
- Ralat sifar negatif
semasa mengukur.
Cara mengurangkan ralat:
- Ulang dengan alat Cara mengurangkan ralat:
- Mengambil bacaan
pengukuran yang
berbeza. beberapa kali (kira purata)
- Mata berserenjang dengan

skala alat pengukur.

Ralat sifar Ralat paralaks

Ralat sifar positif Tiada ralat sifar Salah Betul
Ralat sifar negatif Salah

1. Mengukur panjang Manakah alat pengukur yang Bacaan terkecil pembaris
lebih jitu? ialah 1 mm atau 0.1 cm

Tolok skru mikrometer Angkup Vernier
- Mengukur ketebalan dan - Mengukur ketebalan atau diameter luar,

diameter objek kecil. diameter dalam dan kedalaman objek.
- Bacaan terkecil ialah 0.001 cm - Bacaan terkecil ialah 0.01 cm atau 0.1mm

atau 0.01mm

rahang

Angkup vernier skala utama = 2.2cm 1
skala vernier = 0.07cm
Dari 0, bacaan Bacaan angkup vernier = 2.2 + 0.07cm Ralat sifar = 0 cm
skala utama = 2.2cm
= 2.27cm

1 Ralat sifar positif ↘1
dibaca dari 0 Ralat sifar positif = 0.02 cm
Skala vernier segaris skala vernier.
dengan skala utama = 0.07cm
Ralat sifar negatif
dibaca dari 10
skala vernier.

Bacaan sebenar = Bacaan angkup vernier – Ralat sifar 1↖

Ralat sifar negatif = - 0.06cm

1. Berikan bacaan angkup vernier di bawah. Tunjukkan bagaimana anda mendapatkan
jawapan. Anggapkan tiada ralat sifar

a) 0 1 b) 7 8

0 5 10 0 5 10
Skala utama = 0.2cm Skala utama = 7.0cm
Skala vernier = 0.04cm Skala vernier = 0.015cm
Bacaan angkup vernier = 0.2 + 0.04cm Bacaan angkup vernier = 7.0 + 0.05cm

= 0.24cm = 7.05cm

c) 9 d) 4

05 10 0 5 10
Skala utama = 8.2cm Skala utama = 3.8cm
Skala vernier = 0.03cm
Skala vernier = 0.07cm Bacaan angkup vernier = 3.8 + 0.03cm

Bacaan angkup vernier = 8.2 + 0.07cm = 3.83cm

= 8.27cm

2. Tentukan ralat sifar dalam petak dan berikan bacaan betul angkup vernier di bawah.
Tunjukkan bagaimana anda mendapatkan jawapan. Gunakan rumus di bawah.
Bacaan sebenar = Bacaan angkup vernier – Ralat sifar

Ralat sifar = + 0.03 cm

23

Bacaan angkup vernier = 2.0 cm + 0.06 cm
= 2.06 cm

Bacaan sebenar = 2.06 – (+ 0.03)
= 2.03 cm

Tolok skru mikrometer Bacaan sebenar = Bacaan tolok skru mikrometer – Ralat sifar

Apabila rahang
ditutup

sepenuhnya.

1. Berikan bacaan tolok skru mikrometer di bawah. Tunjukkan bagaimana anda mendapatkan jawapan.
Anggapkan tiada ralat sifar.

a)

0 0 Bacaan tolok skru mikrometer = 2.5 + 0.46
= 2.96 mm
12

45

40

b) 35 Bacaan tolok skru mikrometer = 5.5 + 0.28
5 = 5.78 mm
0
30

25

20

2. Tentukan ralat sifar dalam petak dan berikan bacaan betul tolok skru mikrometer di bawah. Tunjukkan
bagaimana anda mendapatkan jawapan. Gunakan rumus di bawah.

Bacaan sebenar = Bacaan tolok skru mikrometer – Ralat sifar

(a) Ralat sifar = + 0.01 mm

10
05

0
45

35 Bacaan tolok skru mikrometer = 1.5 + 0.26
0 1 30 = 1.76 mm

25 Bacaan sebenar = 1.76 – (+ 0. 01)
20 = 1.75 mm

Mengukur panjang: Mengukur panjang: Menyukat jisim:
Angkup Vernier digital Tolok skru mikrometer digital Penimbang digital

Menyukat masa: Menyukat arus elektrik:
Jam randik digital Ammeter digital
Kejituan: 0.01s Kejituan: 0.01A

Menyukat suhu:
Termometer digital
Kejituan: 0.1 OC

Membuat anggaran sebelum membuat pengukuran sebenar
1. Membuat anggaran panjang

Menggunakan alat pengukur tidak piawai
(anggota badan / alat yang seragam)

Panjang klip kertas = 1.5cm
Panjang pensel = Bilangan klip kertas x Panjang klip kertas

= 5 x 1.5
= 7.5 cm

2. Membuat anggaran luas 1cm 1cm

- Unit S.I ialah m2 √
- Luas objek tidak sekata dianggar √√√
√ √√
menggunakan kaedah kertas graf.
- Tanda: Jumlah petak bertanda (√) = 7
Luas bentuk = 7cm2
√ petak lengkap
√ petak lebih separuh lengkap
√ petak separuh lengkap
- Kira bilangan √

2. Membuat anggaran jisim

30 biji strawberi = 475 g
Jisim 1 biji strawberi = 475 ÷ 30

= 15.83 g

2. Membuat anggaran isi padu Objek tidak sekata
Objek sekata
KAEDAH SESARAN AIR

Isipadu = tinggi x lebar x panjang

Isipadu = 10 x 20 x 30
= 6 000 cm3

Isipadu = bacaan akhir – bacaan awal
= 600 – 400
= 200cm3

Teknologi dan inovasi dalam alat pengukuran

Pemeriksaan tekanan
darah dan nadi

Alat mengesan paras
oksigen dalam darah

Mengira jumlah masa yang Mengetahui jumlah air yang
digunakan oleh pengguna digunakan sepanjang hari
Berapa kali
pukulan forehand/backhand yang
dilakukan oleh pengguna,
kelajuan membuat service,
jumlah smash yang berjaya,