pengukuran, angka penting dan aturan baku

ANGKA - ANGKA PENTING.
“ Semua angka yang diperoleh dari hasil pengukuran disebut ANGKA PENTING, terdiri atas angka-angka pasti dan angka-angka terakhir yang ditaksir ( Angka taksiran ).
Hasil pengukuran dalam fisika tidak pernah eksak, selalu terjadi kesalahan pada waktu mengukurnya. Kesalahan ini dapat diperkecil dengan menggunakan alat ukur yang lebih teliti.

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 ).

Ketentuan - Ketentuan Pada Operasi Angka Penting :
1. Hasil operasi penjumlahan dan pengurangan dengan angka-angka penting hanya boleh terdapat 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 : 2,69
( 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 dituli : 11,23

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 ditulis 1,8 ( dua angka penting )
1,432 ( empat angka penting )
2,68 : ( tiga angka penting )

0,53432
Penulisannya : 0,53432 di tulis 0,534 ( tiga angka penting )
3. Untuk angka 5 atau lebih dibulatkan ke atas, sedangkan angka kurang dari 5 dihilangkan.

NOTASI ILMIAH = BENTUK BAKU.
Untuk mempermudah penulisan bilangan-bilangan yang besar dan kecil digunakan Notasi Ilmiah atau Cara Baku.
p . 10 n
dimana : 1, p, 10 ( angka-angka penting )
10n disebut orde
n bilangan bulat positif atau negatif
contoh : - Massa bumi = 5,98 . 10 24
- Massa elektron = 9,1 . 10 -31
- 0,00000435 = 4,35 . 10 -6
- 345000000 = 3,45 . 10 8

Mengukur dan alat ukur
Mengukur adalah membandingkan sesuatu yang diukur dengan sesuatu lain yang sejenis yang ditetapkan sebagai satuan. Kegiatan mengukur selalu berhubungan dengan tingkat ketelian pengukuran. Ketelitian adalah ukuran ketepatan yang dapat dihasilkan dalam suatu pengukuran. Ketelitian berhubungan dengan skala terkecil dari alat ukur yang digunakan dalam pengukuran.

                     Kesalahan pengukuran
Pada saat melakukan pengukuran, kita memang tidak mudah lepas dari kesalahan-kesalahan. Kesalahan ini ada dua macam yaitu :
a.    Kesalahan sistematis
                         Ketidakpastian sistematik dapat disebut sebagai kesalahan sistematik hasil pengukuran ini bersumber pada kesalahan alat, diantaranya :
                                         i)            Kesalahan kaliberasi.
                         Yaitu kesalahan yang diakibatkan oleh penyesuaian pembubuhan nilai pada garis skala saat pembuatan alat. Cara memberi nilai skala pada waktu pembuatan alat tidak tepat sehingga berakibat setiap kali alat digunakan suatu ketidakpastian melekat pada hasil pengukuran. Kesalahan ini dapat diketahui dengan cara membandingkan alat tersebut dengan alat baku.
                                         ii)           Kesalahan titik nol
                         Kesalahan ini disebabkan tergesernya penunjukan nol yang sebenarnya dari garis nol pada skala.
                                         iii)          Kesalahan alat lain
                         Kesalahan ini misalnya melemahnya pegas yang digunakan hingga dapat mempengaruhi gerak jarum penunjuk atau terjadi gesekan antara jarum penunjuk dan bidang skala.
                                         iv)         Gesekan
                         Gesekan selalu timbul antara bagian yang bergerak terhadap bagian alat yang lain.
                    
                     b.   Kesalahan paralaks.
                         Adalah kesalahan pada arah pandang ketika membaca nilai skala.

                     c.    Keadaan saat bekerja.
                         Pemakaian alat dalam keadaan yang berbeda dengan keadaan pada waktu alat dikaliberasi ( suhu, tekanan dan kelembaban udara yang berbeda ) akan menyebabkan terjadinya kesalahan.

                     d.           Kesalahan acak/ Random
                     Kesalahan acak ini ditimbulkan oleh kondisi lingkungan yang tidak menentu yang mengganggu alat ukur, misalnya : fluktuasi naik turunnya tegangan listrik, derau atau noise elektronik yang bersifat acak dan sukar dikendalikan



  Sistem konversi satuan
       Adalah persamaan dari satuan yang satu ke satuan yang lain.          
       a.    Panjang     →  m                                                    f.    Volume →  m3
              1  mil           =  1,609 km                                               1  barel        = 42  galon
              1  km          =  1000 m                                                   1  galon       = 3,785 liter
              1  Yard       =  0,9144 m                                               1  m3                  = 1.000  dm3    =  1000 lt
              1  Yard       =  3  feet ( kaki )                                        1  dm3         =  1 liter
              1  Feet         =  12  inchi                                                 1  liter          = 1.000 cc. (cm3)
              1  inchi        =  2,54 cm                                                  1  liter          = 1000 ml
              1  Ao            =  10-10 m                                                    1  cc             = 1 ml

                                                                                                 g.   Gaya → N
                                                                                                        1  newton   = 105  dyne
       b.    Massa →  kg                                                                  1  kg.f          = 9,807  newton
              1  ton          =  1000 kg                                                  1  lb             = 4,448  newton
              1  kg            =  1000 gr                                            h.   Daya → J/s atau J.s-1, watt, kg.m2/s3, N.m/s, Hp
              1  slug         =  14,59 kg                                                 1  watt         =  1 joule / sekon
              1  ons          =  28,35 gr                                                  1  hp            = 746  watt
              1  pon         =  16  ons  =  453 gr.                                 1  kw           = 1000  watt
                                                                                                                  

       c.    Waktu → s                                                                                               
              1  tahun      =  365  hari                                                
              1  hari         =  24  jam                                            i.    Tekanan → N/matau N.m-2
              1  jam         =  60  menit                                                1  N.m-2       = 1  Pa  =  10  dyne.cm-2
              1  menit      =  60  sekon                                               1  atm         = 1,013  Pa
       d.    Luas → m2                                                                     1  bar           = 105  N.m-2 = 105 Pa
              1  ha            =  100  are                                                  1  psi            = 1  lb.m-2  =  6.895  Pa
              1  are           =  100  m2                                            j.   Energi → Joule
              1  ha            =  10.000 m2                                                                     1 kwh         =  3,6 x 106 joule
              1  m2           =  10.000 cm2                                                               1 kal           =  4,2  joule
              1 cm2          =   10-4   m2                                                 1  joule        = 0,24  kal
                                                                                                        1  ev           =  1,6  x 10-19  joule  
       e.    Kecepatan → m/s atau m.s-1                               k.   Usaha → N.m, J, watt. det., kg.m2/s2
              1  knot        =  1,852  km / h
              1  m / s        =  100  cm / s

              1  mil / jam =  1,61  km / jam

MACAM-MACAM ALAT UKUR.

1. Mistar :untuk mengukur suatu panjang benda mempunyai batas ketelitian 0,5 mm.
2. Jangka sorong :untuk mengukur suatu panjang benda mempunyai batas ketelitian 0,1 mm.
3. Mikrometer :untuk mengukur suatu panjang benda mempunyai batas ketelitian 0,01mm.
4. Neraca :untuk mengukur massa suatu benda.
5. Stop Watch :untuk mengukur waktu mempunyai batas ketelitian 0,01 detik.
6. Dinamometer :untuk mengukur besarnya gaya.
7. Termometer :untuk mengukur suhu.
8. Higrometer :untuk mengukur kelembaban udara.
9. Ampermeter :untuk mengukur kuat arus listrik.
10. Ohm meter :untuk mengukur tahanan ( hambatan ) listrik
11. Volt meter :untuk mengukur tegangan listrik.
12. Barometer :untuk mengukur tekanan udara luar.
13. Hidrometer :untuk mengukur berat jenis larutan.
14. Manometer :untuk mengukur tekanan udara tertutup.
15. Kalorimeter :untuk mengukur besarnya kalor jenis zat.