KETIDAKPASTIAN atau KESALAHAN DALAM PENGUKURAN

Pengetahuan mengenai ketidakpastian pengukuran ini bertujuan agar personal yang berkompetensi mengenal konsep dasarnya. Disamping itu, dapat mengetahui juga batasan-batasan (range) yang diperlukan dalam melakukan perhitungan, baik itu oleh laboratorium penguji ataupun laboratorium kalibrasi.
Memang peran ketidakpastian pengukuran sangat penting guna menjaga mutu hasil uji agar penyajian data terukur betul-betul dapat dipertanggungjawabkan. Terlebih lagi bagi laboratorium penguji/kalibrasi yang telah menggunakan sistem manajemen mutu laboratorium ISO/IEC 17025:2008 dan ISO 15189.

Konsep Dasar Ketidakpastian Pengukuran

1). Pengukuran Kuantitatif

Sesungguhnya nilai yang diperoleh pada pengukuran kuantitatif merupakan suatu perkiraan terhadap nilai benar (true value) dari sifat yang diukur.

2). Faktor-faktor yang mempunyai kontribusi pada penyimpangan nilai benar :

•         Ketidaksempurnaan alat uji / alat ukur

•         Ketidaksempurnaan metode pengujian/pengukuran

•         Pengaruh personil (operator)

•         Kondisi lingkungan

3). Hasil pengukuran kuantitatif merupakan perkiraan saja,  namun demikian berguna untuk mengecek mutu produk.

4). Hasil analisis kuantitatif harus dapat diterima oleh semua pengguna.

5). Untuk meningkatkan mutu hasil analisis harus ada indikator mutu yang memenuhi syarat antara lain :

• Dapat diterapkan secara universal
• Tetap / sesuai
• Dapat diukur
• Mempunyai arti yang jelas

Dari beberapa konsep diatas dapat ditarik kesimpulan bahwa indikator yang memenuhi syarat tersebut adalah ketidakpastian.

Ketidakpastian

Definisi ketidakpastian (uncertainty) adalah parameter yang menetapkan rentang nilai yang didalamnya diperkirakan terletak nilai kuantitas yang diukur.

Jadi bisa diartikan bahwa hasil pengukuran kuantitatif tidak tepat bila dilaporkan sebagai satu angka atau nilai tunggal, misalnya “pH = 3,7”.

Dari hasil pengukuran tersebut kita tidak yakin bahwa nilai tersebut benar, namun akan lebih yakin jika nilai tersebut adalah nilai perkiraan .

Jika customer yang mengujikan menghendaki pada nilai benar maka cara yang terbaik adalah dengan melaporkan rentang nilai yang merupakan batas-batas perkiraan yang mana nilai benar tersebut berada dalam rentang itu.

Nah, dari maksud inilah didalam menentukan dan menghitung rentang nilai disebut menentukan nilai ketidakpastian.

Kesalahan (error)

Definisi dari  kesalahan (error) adalah perbedaan antara hasil individual dengan nilai benar.

Sebenarnya nilai benar tidak diketahui, jadi kesalahan juga tidak diketahui dengan pasti. Dalam hal ini ketidakpastian dan kesalahan adalah dua konsep yang sangat berbeda.

Berdasarkan penggolongannya, ‘kesalahan’ dapat dibagi menjadi 2 yaitu kesalahan acak dan kesalahan sistematik.

1. Kesalahan acak (random error) adalah kesalahan yang bersumber dari variasi yang bersifat acak dan dapat terjadi diluar kendali personil yang melakukan pengukuran. Faktor kesalahan acak ini sebenarnya dapat dikurangi dengan melakukan banyak pengulangan pengukuran.
2.  Kesalahan Sistematik (systematic error) atau ‘bias’ sifatnya konstan atau dapat bervariasi yang dapat diramalkan. Kesalahan ini tidak dapat dikurangi dengan cara pengulangan pengukuran. Walau dapat dikoreksi, tetapi tidak bisa tepat atau eksak. Pada prinsipnya kita tidak bisa mengelak dari adanya ketidakpastian pada kesalahan sistematis ini. Jika kita mengetahui faktor kesalahan ini, sangatlah bermanfaat karena dapat digunakan untuk koreksi hasil pengukuran yang juga harus diperkirakan. Nah, dari perkiraan itu dapat digunakan untuk perhitungan ketidakpastian.

Akurasi dan Presisi

Akurasi adalah kedekatan kesesuaian antara hasil pengukuran dengan nilai benar dari kuantitas yagg diukur. Akurasi ini menyatakan ukuran seberapa dekat hasil pengukuran terhadap nilai benar yang diperkirakan.

Sedangkan presisi  adalah kedekatan suatu rangkaian pengukuran berulang satu sama lain. Presisi merupakan ukuran penyebaran / dispersi suatu kumpulan hasil pengukuran. Disamping itu presisi diterapkan pada pengukuran berulang tanpa menghiraukan letak nilai rata-rata terhadap nilai benar.

Presisi sendiri diukur dalam bentuk replicability, repeatability, reproducibility.

Variabel	replicability	repeatability	reproducibility
Sub spl	S/B	S/B	S/B
Sampel	S	S	S
Analis	S	1 B&	B
Alat	S	2S	B
Hari	S		S/B
Lab	S	S	B

Estimasi Ketidakpastian

Melalui pendekatan sistematik, garis besar estimasi/evaluasi ketidakpastian adalah mengkuantitasikan kesalahan dan mengkombinasikan (menggabungkan) kesalahan-kesalahan tadi.

Proses estimasi sendiri meliputi  5 tahapan :

1)    Penetapan spesifik

2)    Identifikasi sumber-sumber ketidakpastian

3)    Menentukan ketidakpastian baku

4)    Penggabungan ketidakpastian baku dan

5)    Perhitungan ketidakpastian yang diperluas

1).  Penetapan spesifikasi

Maksudnya adalah kuantitas yang diukur atau diuji didefinisikan, artinya diberi spesifikasi dalam bentuk formula atau persamaan.

Misalnya : konsentrasi  = berat / volume larutan

2). Identifikasi sumber-sumber ketidakpastian

Ketidakpastian pengukuran bersumber dari :

–        Kesalahan acak

–        Kesalahan sistematik

Uraian dari 2 hal tersebut telah dipaparkan diatas.

Sumber-sumber ketidakpastian harus diidentifikasi secara individual, sebelum menentukan ketidakpastian pengukuran secara menyeluruh.

Jika kita masuk pada bab estimasi (kuantifikasi) ketidakpastian yang bersumber dari individual maka estimasi ini akan melalui 2 tipe evaluasi yaitu evaluasi tipe A dan evaluasi tipe B.

Evaluasi tipe A.

–        Merupakan evaluasi komponen acak (random)

–        Nilai ketidakpastian diperoleh dari pengukuran berulang (via eksperimen)

–        Nilai ketidakpastian baku = μ = deviasi standar

Evaluasi tipe B

–        Merupakan evaluasi komponen random + sistematik

–        Berdasarkan pengetahuan dan pengalaman

–        Nilai ketidakpastian diperoleh dari sumber informasi, misal :

–        Sertifikat kalibrasi

–        Spesifikasi alat / bahan

–        Handbook

–        Catalog

3).  Penentuan Nilai ketidakpastian baku

a).   μ = Quoted Ucertainty / faktor cakupan,

       Jika QU sebagai faktor cakupan x deviasi standar

b).   μ = QU/2

       Jika Q.U. dinyatakan pada tingkat kepercayaan 95 %, populasi data memiliki distribusi normal

c).   μ=QU/√3

jika kita yakin bahwa kesalahan yang lebih besar lebih mungkin terjadi, populasi data memiliki distribusi rectangular.

d).   μ=QU/√6

jika yakin bahwa kesalahan yang lebih kecil lebih mungkin terjadipopulasi data memiliki distribusi triangular.

4). Kombinasi (penggabungan) ketidakpastian baku

Semua ketidakpastian baku dari masing-masing sumber individual dikombinasikan/digabungkan agar didapat nilai ketidakpastian yang menyeluruh.

Terdapat  3 aturan untuk melakukan proses penggabungan :

Aturan 1

Untuk penjumlahan atau pengurangan

Model : Y = a + b + c   (a,b,c bisa positif atau negatif)

Model : Y = a + b + c   (a,b,c dapat positip atau negatip)

Ketidakpastian baku gabungan :

μ_y =  √ [ μ_a²  + μ_b²  + μ_c²  ]

Contoh :

Y = a + b + c

a = 9,27                           μ_a = ± 0,011

b = -2,33                          μ_b  = ± 0,013

c = 5,11                           μ_c  = ± 0,012

μ_y =  √ [ μ_a²  + μ_b²  + μ_c²  ]

Y = 9,27 + (-2,33) + 5,11 = 12,05

μ_y = √ [0,011² + 0,013² + 0,012²]

    = √ [0,000121 + 0,000169 + 0,000144]

    = √ 0,000434

           = ±  0,020833

Y  = 12,05 ±  0,02

Aturan 2

•         Perkalian atau pembagian

          Y = a.b.c   atau Y = a/b.c

•         Ketidakpastian baku gabungan :

          μ_y =   Y √ [ (μ_a /a)²  + (μ_b/b)2  + (μ_c /c)²  ]

Contoh :

Y = a.b.c.

•         μ_y =   Y √ [ (μ_a /a)²  + (μ_b/b)2  + (μ_c /c)²  ]

Y = 9,27 X – 2,33 X 5,11 = -110,3714

•         μ_y =

          -110,3714 √ [(0,011 /9,27)²+(0,013/-2,33)²+(0,012 /5,11)² ]

μ_y = ± 0,6808

Y =  -110,37 ± 0,68

Aturan 3

•         Pangkat :

          Y = aⁿ   ( a = yang diukur, n = bil tetap)

•         Ketidakpastian baku gabungan :

μ_y =   (nY μ_a ) / a

Persamaan Umum

Jika tidak dapat menggunakan ketiga aturan di atas, maka digunakan persamaan :

•          μ_y = √ [ (dy /dp)² x (μ_b/Y)²  + (dy /dq)² x(μ_Q /Y)²  ]

5).  Ketidakpastian Yang Diperluas

                   U = μ_C  x  k

                   k : faktor cakupan

                   Nilai k = 2

                   (ini yang umum digunakan, distribusi normal 95%)

Read More

DIMENSI DAN ANALISA DIMENSIONAL

Dimensi suatu besaran adalah cara besaran tersebut tersusun atas besaran-besaran pokoknya. Pada sistem Satuan Internasional (SI), ada tujuh besaran pokok yang berdimensi, sedangkan dua besaran pokok tambahan tidak berdimensi. Cara penulisan dimensi dari suatu besaran dinyatakan dengan lambang huruf tertentu dan diberi tanda kurung persegi. Penggambaran suatu besaran turunan tentang besaran-besaran pokok penyusunnya seperti di atas dinamakan dimensi. Menentukan dimensi suatu besaran turunan dapat ditentukan dari satuannya, tentunya dapat dilakukan dengan mengetahui persamaan yang ada.Untuk lebih jelasnya dapat dilihat hubungan antara besaran pokok dan dimensinya berikut.

Tabel Besaran Pokok Dan Dimensinya

Berdasarkan tabel hubungan antara besaran pokok dan dimensinya diatas kita dapat mencari dimensi suatu besaran yang lain dengan cara mengerjakan seperti pada perhitungan biasa. Untuk penulisan per pada dimensi, biasa ditulis dengan tanda pangkat positif dan untuk pembagian biasa ditulis dengan tanda pangkat negatif.

Manfaat Dimensi

Jika kita memahami dimensi dengan seksama maka kita akan menemukan suatu manfaat dari dimensi. Manfaat itu diantaranya adalah seperti berikut.

1. Dimensi dapat digunakan untuk membuktikan kebenaran suatu persamaan.

Dalam ilmu fisika banyak dibantu dengan bentukbentuk penjelasan sederhana berupa persamaan fisika. Bagaimanakah cara kita membuktikan kebenarannya? Salah satu caranya adalah dengan analisa dimensional.

Sebuah benda yang bergerak diperlambat dengan perlambatan a yang tetap dari kecepatan v0 dan menempuh jarak S maka akan berlaku hubungan v₀²= 2 aS.

Maka untuk membuktikan kebenaran persamaan itu dengan analisa dimensional adalah sebagai berikut :

kecepatan awal v0 = m/s → [v0] = [L] [T]^-1

percepatan a = m/s² → [a] = [L] [T]-²

jarak tempuh S = m → [S] = [L]

Persamaan:

v₀² = 2 a S

Dimensinya:

[v₀²] = [a] [S]

[[L][T]^-1]²= [L] [T^-2] [M]

[L]2 [T]^-2 = [L]² [T]^-2

Dimensi kedua ruas sama berarti persamaannya benar.

2. Dimensi dapat digunakan untuk menurunkan persamaan suatu besaran dari besaran-besaran yang mempengaruhinya.

Untuk membuktikan suatu hukum-hukum fisika dapat dilakukan prediksi-prediksi dari besaran yang mempengaruhi. Dari besaran-besaran yang berpengaruh ini dapat ditentukan persamaannya dengan analisa dimensional. Bahkan hubungan antar besaran dari sebuah eksperimen dapat ditindak lanjuti dengan analisa ini.

Konstanta-konstanta tertentu dalam persamaan fisika akan memiliki suatu dimensi tertentu untuk memenuhi kesamaan dimensi pada kedua ruas persamaan. Tetapi untuk konstanta yang berupa angka pembanding tidak memiliki dimensi.

Read More

BESARAN TURUNAN

                                                             Apa itu besaran turunan?

Besaran turunan gampangnya adalah besaran yang tidak termasuk dalam tabel besaran pokok. Besaran turunan merupakan gabungan dari dua atau lebih besaran pokok (bisa sejenis bisa tidak). Gampangnya besaran turunan itu asalnya dari besaran pokok, besar

Apa saja jenis besaran turunan / contoh besaran turunan itu?
Jenis besaran ini ada berbagai macam. Kalau ditanya ada berapa jumlah besaran turunan? Wah banyak sekali. untuk lebih jelas mengenai besaran ini simak tabel besaran turunan berikut ini

Table Besaran Turunan
Jenis Besaran Turunan	Nama Satuan Besaran Turunan	Satuan Besaran Turunan (Khusus)	Satuan Besaran Turunan	Dimensi Besaran Turunan
luas	meter kuadrat		m2	[L]2
volume	meter kubik		m3	[L]3
frekuensi	hertz	Hz	s–1	[T]-1
kerapatan	kilogram per meter kubik		kg/m3	[M][L]-3
kecepatan	meter per second		m/s	[L][T]-1
kecepatan sudut	radian per second		rad/s	[rad][T]-1
percepatan	meter per second squared		m/s2	[L][T]-2
apercepatan sudut	radian per second squared		rad/s2
debet volume	meter kubik per sekon		m3/s	[L]2[T]-1
gaya	newton	N	kg· m/s2	[M] [L] [T]-2
tegangan permukaan	newton per meter, joule per meter kuadrat	N/m· J/m2	kg/s2	[M] [T]-2
tekanan	newton per meter kuadrat, pascal	N/m2,Pa	kg/(m· s)	[M] [L]-1 [T]-2
vikositas dinamis	newton-second per meter kuadrat, pascal-second	N s/m2, Pa s	kg/(m· s)	[M] [L]-1[T]-2
vikositas kinematis	meter kuadrat per sekon		m2/s	[L]2 [T]-1
usaha, energi, panas	joule,newton-meter, watt-sekon	J,N · m,W · s	kg· m2/s2	[M] [L]2[T]-2
power, heat flux	watt, joule per sekon	W, J/s	kg · m2/s2	[M] [L]2 [T]-2
heat flux density	watt per meter kuadrat	W/m2	kg/s3	[M] [T]-3
volumet ric heat release rate	watt per cubic meter	W/m3	kg/(m. s3)	[M] [L]-1 [T]-3
koefisien rambat panas	watt per meter kuadrat kelvin	W/(m2K)	kg m/(s3 · K)	[M] [L] [q] [T]-3
kapasitas panas	joule per kilogram kelvin	J/(kg·K)	m2/(s2· K)	[L]2[T]-2[q]-1
kapasitas panas	watt per kelvin	W/K	kg· m2/(s3 · K)	[M] [L]2[T]-3[q]-1
konduktivitas panas	watt per meter kelvin		kg· m2/(s3 · K)	[M] [L]2[T]-3[q]-1
muatan listrik	coulomb	C	A· s	[A] [T]
tegangan listrik	volt	V, W/A	kg· m2/(A · s3)	[M] [L]2 [T]-3[A]-1
kuat medan listrik	volt per meter	V/m	kg· m/(A ·s3)	[M] [L] [T]-3[A]-1
hambatn listrik	ohm	, V/A	kg· m2/(A2 · s3)	[M] [L]2 [T]-3[A]-2
konduktansi listrik	siemens	S, A/V	A2· s3/(kg · m2)	[A]2 [T]3 [M] [L]-2
konduktivitas listrik	ampere per volt meter	A/(V · m)	A2· s3/(kg · m3)	[A]2[T]3 [M] [L]-3
kapasitas listrik	farad	F, A · sN	A2· s4/(kg · m2)	[A]2 [T]4 [M] [L]-2
fluks magnetik	weber	Wb,V · s	kg· m2/(A · s2)	[M] [L]2 [T]-2[A]-2
induksi	henry	H,V · s/A	kg· m2/(A2 · s2)
magnetic permeability	henry per meter	H/m	kg· m/(A2 · s2)
magnetic flux density	tesla, weber per meter kuadrat	T,Wb/m2	kg/(A. s2)
magnetic field strength	ampereper meter		A/m
magnetomotive force	ampere		A	(besaran pokok)
luminous flux	lumen	lm	cd sr
luminance	candela per meter kuadrat		cd/m2
illumination	lux,lumen per meter kuadrat	lx, lm/m2	cd· sr/m2
activity (of radionuclides)	becquerel	Bq	s–1
absorbed dose	gray	GY, J/kg	m2/s2
dose equivalent	sievert	Sv, J/kg	m2/s2
Untuk dimensi besaran turunannya bisa di hitung sendiri ya, tinggal nyesuain dengan besaran pokok di kolom sebelumnya :)

Read More

Macam Macam Besaran Pokok

MACAM-MACAM BESARAN POKOK

  1.Panjang(m)[L]

Besaran Pokok

Panjang adalah jarak antara dua titik di dalam ruang.Dalam SI satuan panjang adalah meter(m).Meter adalah satuan panjang internasional yang pertama,yang terbuat dari campuran bahan platina iridium,dan disimpan di The International Bureau Of Weinght and Measure.

Pada tahun 1960,para ahli menetapkan bahwa satu meter sama dengan 1.650.763,73 kali panjang gelombang pancaran sinar jingga-merah dari atom kripton-86 dalam ruang hampa.Kemudian pada tahun 1983,meter kembali di definisi ulang dan bunyinya adlah:”Meter adalah panjang jalur yang dilalui oleh cahaya pada ruang hampa udara selama selang waktu: 1/299.792.458 sekon^u.

  2.Massa(kg)[M]

Massa adalah jumlah materi yang terkandung dalam suatu benda.Dalam SI satuan massa adalah kilogram(kg).Satu kilogram adalah massa sebuah silinder logam yang terbuat dari campuran platina iridium yang disimpan di Lembaga berat dan Ukuran internasional di Paris,Prancis.Kilogram merupakan satu-satunya satuan Standar yang tidak bisa dipindahkan.Alat ukur satuan massa antara lain adalah:

• ·         Neraca Lengan,ada yang terdiri dari dua atau tiga lengan.
• ·         Neraca Kimia,biasa digunakan untuk mengukur massa yang kecil.
• ·         Neraca Elektronik/digital.

  3.Waktu(s)[T]

Waktu awalnya didefinisikan sebagai 1/86.400 waktu satu hari yang didasarkan pada waktu perputaran bumi pada porosnya.Dalam SI satuan waktu adalah sekon(s).Untuk mendapatkan pengukuran waktu yang lebih teliti,sekarang orang lebih memilih menggunakan Jam Atom.jam ini diatur oleh gerakan atom tertentu misalnya cesium,dimana 1 detik adalah 9.192.631.770 periode getaran atom cesium-133.Alat ukur mengukur besaran waktu antara lain sebagai berikut:

• ·         Jam Matahari,Jam Pasir,Jam Air.
• ·         Arloji.
• ·         Stopwatch.

  4.Suhu(K)[ ]

Suhu adalah ukuran yang derajat panas atau dinginnya suatu benda.Dalam SI satuan suhu adalah Kelvin(K).Definisi dari suhu didasarkan pada diagram fase air,yaitu posisi titik tripel air(suhu diamana 3 fase air berada bersamaan) yang di definisikan sebagai 273,16 Kelvin.kemudian,nol mutlak didefinisikan pada 0 kelvin,sehingga 1 Kelvin didefinisikan sebagai  1/273,16 dari temperatur(suhu) tripel air.Alat untuk mengukur suhu benda dengan tepat dan menyatakannya dalam angka disebut termometer.

5.Kuat Arus Listrik(A)[I]

Arus listrik adalah banyanya muatan listrik yang mengalir melalui satu titik dalam sirkuit listrik tiap satuan waktu.Dalam SI satuan kuat arus listrik adalah Ampere(A).Saat arus listrik mengalir melalui satu kabel maka bidang magnet berada di sekeliling kabel.

Pada tahun 1948,Ampere didefinisikan dari kekuatan tarik-menarik dua kabel yang berarus listrik.Alat ukur untuk mengukur kuat arus listrik adalah Ampere meter.

6.Jumlah Zat(mol)[N]

Jumlah Zat satuannya dalam SI adalah molekul(mol).Mol adalah istilah yang digunakan sejak 1902 dan merupakan kependekan dari”gram-molecule”.Satu mol didefinisikan sebagai zat suatu sistem yang mengandung “entitas elementer”(atom,molekul,ion,elektron) sebanyak atom-atom yang berada dalam 12 gram karbon-12.Bilangan ini disebut bilangan Avogadro yaitu G.0221367*1023.

7.Intensitas Cahaya(Cd)[J]

Satuan intensitas cahaya adalah Candela(Cd).Candela adalah intensitas cahaya suatu sumber cahaya yang memancarkan radiasi manokromatik pada frekuensi 540*10¹² hertz dengan intensitas radiasi sebesar 1/685 watt per Steradran dalam arah tersebut.

Read More

SUHU DAN PENGUKURANNYA

A. Suhu dan Pengukurannya

1. Pengertian Suhu
Ukuran derajat panas dan dingin suatu benda tersebut dinyatakan dengan besaran suhu. Jadi, suhu adalah suatu besaran untuk menyatakan ukuran derajat panas atau dinginnya suatu benda.

2. Termometer sebagai Alat Ukur Suhu
Suhu termasuk besaran pokok. Alat untuk untuk mengukur besarnya suhu suatu benda adalah termometer. Termometer yang umum digunakan adalah termometer zat cair dengan pengisi pipa kapilernya adalah raksa atau alkohol. Pertimbangan dipilihnya raksa sebagai pengisi pipa kapiler termometer adalah sebagai berikut:
a. raksa tidak membasahi dinding kaca,
b. raksa merupakan penghantar panas yang baik,
c. kalor jenis raksa rendah akibatnya dengan perubahan panas yang kecil cukup dapat mengubah suhunya,
d. jangkauan ukur raksa lebar karena titik bekunya -39 ºC dan titik didihnya 357ºC.
Pengukuran suhu yang sangat rendah biasanya menggunakan termometer alkohol. Alkohol memiliki titik beku yang sangat rendah, yaitu -114ºC. Namun demikian, termometer alkohol tidak dapat digunakan untuk mengukur suhu benda yang tinggi sebab titik didihnya hanya 78ºC.
Pada pembuatan termometer terlebih dahulu ditetapkan titik tetap atas dan titik tetap bawah. Titik tetap termometer tersebut diukur pada tekanan 1 atmosfer. Di antara kedua titik tetap tersebut dibuat skala suhu. Penetapan titik tetap bawah adalah suhu ketika es melebur dan penetapan titik tetap atas adalah suhu saat air mendidih.

Berikut ini adalah penetapan titik tetap pada skala termometer.
a. Termometer Celcius
Titik tetap bawah diberi angka 0 dan titik tetap atas diberi angka 100. Diantara titik tetap bawah dan titik tetap atas dibagi 100 skala.
b. Termometer Reaumur
Titik tetap bawah diberi angka 0 dan titik tetap atas diberi angka 80. Di antara titik tetap bawah dan titik tetap atas dibagi menjadi 80 skala.
c. Termometer Fahrenheit
Titik tetap bawah diberi angka 32 dan titik tetap atas diberi angka 212. Suhu es yang dicampur dengan garam ditetapkan sebagai 0ºF. Di antara titik tetap bawah dan titik tetap atas  dibagi 180 skala.
d. Termometer Kelvin
Pada termometer Kelvin, titik terbawah diberi angka nol. Titik ini disebut suhu mutlak, yaitu suhu terkecil yang dimiliki benda ketika energi total partikel benda tersebut nol. Kelvin menetapkan suhu es melebur dengan angka 273 dan suhu air mendidih dengan angka 373. Rentang titik tetap bawah dan titik tetap atas termometer Kelvin dibagi 100 skala.

Perbandingan skala antara temometer Celcius, termometer Reaumur, dan termometer Fahrenheit adalah
C : R : F = 100 : 80 : 180
C : R : F = 5 : 4 : 9
Dengan memperhatikan titik tetap bawah 0ºC = 0ºR = 32ºF, maka hubungan skala C, R, dan F dapat ditulis sebagai berikut:
tº C =5/4 tºR
tº C =5/9 (tºF – 32)
tº C =4/9 (tºF – 32)
Hubungan skala Celcius dan Kelvin adalah
t K = tºC + 273 K

Kita dapat menentukan sendiri skala suatu termometer. Skala termometer yang kita buat dapat dikonversikan ke skala termometer yang lain apabila pada saat menentukan titik tetap kedua termometer berada dalam keadaan yang sama.
Misalnya, kita akan menentukan skala termometer X dan Y. Termometer X dengan titik tetap bawah Xb dan titik tetap atas Xa. Termometer Y dengan titik tetap bawah Yb dan titik tetap atas Ya. Titik tetap bawah dan titik tetap atas kedua termometer di atas adalah suhu saat es melebur dan suhu saat air mendidih pada tekanan 1 atmosfer.

Dengan membandingkan perubahan suhu dan interval kedua titik tetap masing-masing termometer, diperoleh hubungan sebagai berikut.
(Tx -Xb)/(Xa- Xb)=(Ty- Yb)/( Ya- Yb)
Keterangan:
Xa = titik tetap atas termometer X
Xb = titik tetap bawah termometer X
Tx = suhu pada termometer X
Ya = titik tetap atas termometer Y
Yb = titik tetap bawah termometer Y
Ty = suhu pada termometer Y

Read More

PENGUKURAN BESARAN FISIKA

A. Pengukuran Besaran Fisika
Peranan pengukuran dalam kehidupan sehari-hari sangat penting. Seorang tukang jahit pakaian mengukur panjang kain untuk dipotong sesuai dengan pola pakaian yang akan dibuat dengan menggunakan meteran pita. Penjual daging menimbang massa daging sesuai kebutuhan pembelinya dengan menggunakan timbangan duduk.
Seorang petani tradisional mungkin melakukan pengukuran panjang dan lebar sawahnya menggunakan satuan bata, dan tentunya alat ukur yang digunakan adalah sebuah batu bata. Tetapi seorang insinyur sipil mengukur lebar jalan menggunakan alat meteran kelos untuk mendapatkan satuan meter.
Ketika kita mengukur panjang meja dengan penggaris, misalnya didapat panjang meja 100 cm, maka panjang meja merupakan besaran, 100 merupakan hasil dari pengukuran sedangkan cm adalah satuannya.
Beberapa aspek pengukuran yang harus diperhatikan yaitu ketepatan (akurasi), kalibrasi alat, ketelitian (presisi), dan kepekaan (sensitivitas). Dengan aspek-aspek pengukuran tersebut diharapkan mendapatkan hasil pengukuran yang akurat dan benar.
Berikut ini akan kita bahas pengukuran besaran-besaran fisika, meliputi panjang, massa, dan waktu.

1. Pengukuran Panjang
Alat ukur yang digunakan untuk mengukur panjang benda haruslah
sesuai dengan ukuran benda. Sebagai contoh, untuk mengukur lebar buku kita gunakan pengaris, sedangkan untuk mengukur lebar jalan raya lebih mudah menggunakan meteran kelos.
a. Pengukuran Panjang dengan Mistar
Penggaris atau mistar berbagai macam jenisnya, seperti penggaris yang berbentuk lurus, berbentuk segitiga yang terbuat dari plastik atau logam, mistar tukang kayu, dan penggaris berbentuk pita (meteran pita). Mistar mempunyai batas ukur sampai 1 meter, sedangkan meteran pita dapat mengukur panjang sampai 3 meter. Mistar memiliki ketelitian 1 mm atau 0,1 cm.
Posisi mata harus melihat tegak lurus terhadap skala ketika membaca skala mistar. Hal ini untuk menghindari kesalahan pembacaan hasil pengukuran akibat beda sudut kemiringan dalam melihat atau disebut dengan kesalahan paralaks.

b. Pengukuran Panjang dengan Jangka Sorong
Jangka sorong merupakan alat ukur panjang yang mempunyai batas ukur sampai 10 cm dengan ketelitiannya 0,1 mm atau 0,01 cm. Jangka sorong juga dapat digunakan untuk mengukur diameter cincin dan diameter bagian dalam sebuah pipa. Bagian-bagian penting jangka sorong yaitu
1. rahang tetap dengan skala tetap terkecil 0,1 cm
2. rahang geser yang dilengkapi skala nonius. Skala tetap dan nonius mempunyai selisih 1 mm.

c. Pengukuran Panjang dengan Mikrometer Sekrup
Mikrometer sekrup memiliki ketelitian 0,01 mm atau 0,001 cm. Mikrometer sekrup dapat digunakan untuk mengukur benda yang mempunyai ukuran kecil dan tipis, seperti mengukur  ketebalan plat, diameter kawat, dan onderdil kendaraan yang berukuran kecil.
Bagian-bagian dari mikrometer adalah rahang putar, skala utama, skala putar, dan silinder bergerigi. Skala terkecil dari skala utama bernilai 0,1 mm, sedangkan skala terkecil untuk skala putar sebesar 0,01 mm. Berikut ini gambar bagian-bagian dari mikrometer.


2. Pengukuran Massa Benda
Timbangan digunakan untuk mengukur massa benda. Prinsip kerjanya adalah keseimbangan kedua lengan, yaitu keseimbangan antara massa benda yang diukur dengan anak timbangan yang digunakan. Dalam dunia pendidikan sering digunakan neraca O’Hauss tiga lengan atau dua lengan. Perhatikan beberapa alat ukur berat berikut ini.

Bagian-bagian dari neraca O’Hauss tiga lengan adalah sebagai berikut:
• Lengan depan memiliki skala 0—10 g, dengan tiap skala bernilai 1 g.
• Lengan tengah berskala mulai 0—500 g, tiap skala sebesar 100 g.
• Lengan belakang dengan skala bernilai 10 sampai 100 g, tiap skala 10 g.

3. Pengukuran Besaran Waktu
Berbagai jenis alat ukur waktu misalnya: jam analog, jam digital, jam dinding, jam atom, jam matahari, dan stopwatch. Dari alat-alat tersebut, stopwatch termasuk alat ukur yang memiliki ketelitian cukup baik, yaitu sampai 0,1 s.

Read More

BESARAN FISIKA DAN PENGUKURANNYA

A. Besaran Fisika dan Satuan

1. Pengertian Besaran Fisika, Besaran Pokok, dan Besaran Turunan
Di dalam pembicaraan kita sehari-hari yang dimaksud dengan berat badan adalah massa, sedangkan dalam fisika pengertian berat dan massa berbeda. Berat badan dapat kita tentukan dengan menggunakan alat timbangan berat badan. Misalnya, setelah ditimbang berat badanmu 50 kg atau dalam fisika bermassa 50 kg. Tinggi atau panjang dan massa adalah sesuatu yang dapat kita ukur dan dapat kita nyatakan dengan angka dan satuan. Panjang dan massa merupakan besaran fisika. Jadi, besaran fisika adalah ukuran fisis suatu benda yang dinyatakan secara kuantitas.
Selain besaran fisika juga terdapat besaran-besaran yang bukan besaran fisika, misalnya perasaan sedih, gembira, dan lelah. Karena perasaan tidak dapat diukur dan tidak dapat dinyatakan dengan angka dan satuan, maka perasaan bukan besaran fisika.
Besaran fisika dikelompokkan menjadi dua, yaitu besaran pokok dan besaran turunan. Besaran pokok adalah besaran yang sudah ditetapkan terlebih dahulu. Adapun, besaran turunan merupakan besaran yang dijabarkan dari besaran-besaran pokok.
Sistem satuan besaran fisika pada prinsipnya bersifat standar atau baku, yaitu bersifat tetap, berlaku universal, dan mudah digunakan setiap saat dengan tepat. Sistem satuan standar ditetapkan pada tahun 1960 melalui pertemuan para ilmuwan di Sevres, Paris. Sistem satuan yang digunakan dalam dunia pendidikan dan pengetahuan dinamakan sistem metrik, yang dikelompokkan menjadi sistem metrik besar atau MKS (Meter Kilogram Second) yang disebut sistem internasional atau disingkat SI dan sistem metrik kecil atau CGS (Centimeter Gram Second).
Besaran pokok dan besaran turunan beserta dengan satuannya dapat dilihat dalam Tabel.
Tabel Satuan Besaran Pokok dalam Sistem Metrik
Tabel beberapa contoh garam

N0	Besaran Pokok	Satuan SI/MKKS	Singkatan	Satuan Sistem CGS	Singkatan
1	Panjang	meter	m	centimeter	cm
2	Massa	kilogram	kg	gram	g
3	Waktu	detik	s	detik	s
4	Suhu	kelvin	K	Kelvin	k
5	Kuat arus listrik	ampere	A	stat ampere	statA
6	Intensitas cahaya	candela	Cd	candela	Cd
7	Jumlah zat	kilo mol	kmol	mol	mol

Selain tujuh besaran pokok di atas, terdapat dua besaran pokok tambahan, yaitu sudut bidang datar dengan satuan radian (rad) dan sudut ruang dengan satuan steradian (sr).
Tabel Beberapa Besaran Turunan beserta Satuannya

N0	Besaran Turunan	Penjabaran dari Besaran Pokok	Satuan dalam MKKS
1	Luas	Panjang × Lebar	m2
2	Volume	Panjang × Lebar × Tinggi	m3
3	Massa Jenis	Massa : Volume	kg/m3
4	Kecepatan	Perpindahan : Waktu	m/s
5	Percepatan	Kecepatan : Waktu	m/s2
6	Gaya	Massa × Percepatan	newton (N) = kg.m/s2
7	Usaha	Gaya × Perpindahan	joule (J) = kg.m2/s2
8	Daya	Usaha : Waktu	watt (W) = kg.m2/s3
9	Tekanan	Gaya : Luas	pascal (Pa) = N/m2
10	Momentum	Massa × Kecepatan	kg.m/s

Satuan Sistem Internasional (SI) digunakan di seluruh negara dan berguna untuk perkembangan ilmu pengetahuan dan perdagangan antarnegara. Kamu dapat membayangkan betapa kacaunya perdagangan apabila tidak ada satuan standar, misalnya satu kilogram dan satu meter kubik.
a. Satuan Internasional untuk Panjang
Hasil pengukuran besaran panjang biasanya dinyatakan dalam satuan meter, centimeter, milimeter, atau kilometer. Satuan besaran panjang dalam SI adalah meter. Pada mulanya satu meter ditetapkan sama dengan panjang sepersepuluh juta (1/10000000) dari jarak kutub utara ke khatulistiwa melalui Paris. Kemudian dibuatlah batang meter standar dari campuran Platina-Iridium. Satu meter didefinisikan sebagai jarak dua goresan pada batang ketika bersuhu 0ºC. Meter standar ini disimpan di International Bureau of Weights and Measure di Sevres, dekat Paris.
Batang meter standar dapat berubah dan rusak karena dipengaruhi suhu, serta menimbulkan kesulitan dalam menentukan ketelitian pengukuran. Oleh karena itu, pada tahun 1960 definisi satu meter diubah. Satu meter didefinisikan sebagai jarak 1650763,72 kali panjang gelombang sinar jingga yang dipancarkan oleh atom gas krypton-86 dalam ruang hampa pada suatu lucutan listrik.
Pada tahun 1983, Konferensi Internasional tentang timbangan  dan ukuran memutuskan bahwa satu meter merupakan jarak yang ditempuh cahaya pada selang waktu 1/299792458
sekon. Penggunaan kecepatan cahaya ini, karena nilainya dianggap selalu konstan.
b. Satuan Internasional untuk Massa
Besaran massa dalam SI dinyatakan dalam satuan kilogram (kg). Pada mulanya para ahli mendefinisikan satu kilogram sebagai massa sebuah silinder yang terbuat dari bahan campuran Platina dan Iridium yang disimpan di Sevres, dekat Paris. Untuk mendapatkan ketelitian yang lebih baik, massa standar satu kilogram didefinisikan sebagai massa satu liter air murni pada suhu 4ºC.
c. Satuan Internasional untuk Waktu
Besaran waktu dinyatakan dalam satuan detik atau sekon dalam SI. Pada awalnya satuan waktu dinyatakan atas dasar waktu rotasi bumi pada porosnya, yaitu 1 hari. Satu detik didefinisikan sebagai 1/26400 kali satu hari rata-rata. Satu hari rata-rata sama dengan 24 jam = 24 x 60 x 60 = 86400 detik. Karena satu hari matahari tidak selalu tetap dari waktu ke waktu, maka pada tahun 1956 para ahli menetapkan definisi baru. Satu detik adalah selang waktu yang diperlukan oleh atom cesium-133 untuk melakukan getaran sebanyak 9192631770 kali.
2. Mengonversi Satuan Panjang, Massa, dan Waktu
Setiap besaran memiliki satuan yang sesuai. Penggunaan satuan suatu besaran harus tepat, sebab apabila tidak sesuai akan berkesan janggal bahkan lucu. Misalnya seseorang mengatakan tinggi badannya 150ºC, orang lain yang mendengar mungkin akan tersenyum karena hal itu salah. Demikian pula dengan pernyataan bahwa suhu badan orang yang sehat biasanya 36 meter, terdengar janggal.
Hasil suatu pengukuran belum tentu dinyatakan dalam satuan yang sesuai dengan keinginan kita atau yang kita perlukan. Contohnya panjang meja 1,5 m, sedangkan kita memerlukan dalam satuan cm, satuan gram dinyatakan dalam kilogram, dari satuan milisekon menjadi sekon. Untuk mengonversi atau mengubah dari suatu satuan ke satuan yang lainnya diperlukan tangga konversi. Gambar di bawah menunjukkan tangga konversi panjang, massa, dan waktu, beserta dengan langkah-langkah penggunaannya.

3. Awalan Satuan dan Sistem Satuan di Luar Sistem Metrik
Di samping satuan sistem metrik, juga dikenal satuan lainnya yang sering dipakai dalam kehidupan sehari-hari, misalnya liter, inci, yard, feet, mil, ton, dan ons. Satuan-satuan tersebut dapat dikonversi atau diubah ke dalam satuan sistem metrik dengan patokan yang ditentukan. Konversi besaran panjang menggunakan acuan sebagai berikut:
• 1 mil = 1760 yard (1 yard adalah jarak pundak sampai ujung jari tangan orang dewasa).
• 1 yard = 3 feet (1 feet adalah jarak tumit sampai ujung jari kaki orang dewasa).
• 1 feet = 12 inci (1 inci adalah lebar maksimal ibu jari tangan orang dewasa).
• 1 inci = 2,54 cm
• 1 cm = 0,01 m
Satuan mil, yard, feet, inci tersebut dinamakan satuan sistem Inggris. Untuk besaran massa berlaku juga sistem konversi dari satuan sehari-hari maupun sistem Inggris ke dalam sistem SI.
Contohnya sebagai berikut.
• 1 ton = 1000 kg
• 1 kuintal = 100 kg
• 1 slug = 14,59 kg
• 1 ons (oz) = 0,02835 kg
• 1 pon (lb) = 0,4536 kg
Satuan waktu dalam kehidupan sehari-hari dapat dikonversi ke dalam sistem SI yaitu detik atau sekon. Contohnya sebagai berikut.
• 1 tahun = 3,156 x 10pangkat 7 detik
• 1 hari = 8,640 x 10 pangkat4 detik
• 1 jam = 3600 detik
• 1 menit = 60 detik
Di dalam sistem metrik juga dikenal sistem awalan dari sistem MKS baik ke sistem makro maupun ke sistem mikro. Perhatikan Tabel berikut ini.
Tabel Awalan Satuan Sistem Metrik Besaran Panjang

Penelitian jagad mikro dengan konversi sistem mikro banyak berkembang dalam bidang teknolgi dewasa ini, contohnya teknologi nano yang menyelidiki jagad renik seperti sel, virus, bakteriofage, dan DNA. Adapun penelitian jagad makro menggunakan konversi sistem makro karena objek penelitiannya mencakup wilayah lain dari jagad raya, yaitu objek alam semesta di luar bumi.
4. Mengonversi Satuan Besaran Turunan
Besaran turunan memiliki satuan yang dijabarkan dari satuan besaranbesaran pokok yang mendefinisikan besaran turunan tersebut. Oleh karena itu, seringkali dijumpai satuan besaran turunan dapat berkembang lebih dari satu macam karena penjabarannya dari definisi yang berbeda. Sebagai contoh, satuan percepatan dapat ditulis dengan m/s2 dapat juga ditulis dengan N/kg. Satuan besaran turunan dapat juga dikonversi. Perhatikan beberapa contoh di bawah ini!
• 1 dyne = 10pangkat-5 newton
• 1 erg = 10pangkat-7 joule
• 1 kalori = 0,24 joule
• 1 kWh = 3,6 x 10pangkat6 joule
• 1 liter = 10pangkat-3 m3 = 1 dm3
• 1 ml = 1 cm3 = 1 cc
• 1 atm = 1,013 x 10pangkat5 pascal
• 1 gauss = 10pangkat-4 tesla

B.Memperhatikan dan Menerapkan Keselamatan Kerja dalam Pengukuran
Belajar fisika tidak dapat dipisahkan dari kegiatan laboratorium. Dalam melaksanakan percobaan dan kegiatan di laboratorium mungkin saja terjadi kecelakaan. Oleh karena itu, penting sekali untuk menjaga keselamatan dalam bekerja. Salah satu usaha menjaga keselamatan kerja dan mencegah terjadinya kecelakaan adalah dengan memperhatikan dan melaksanakan tata tertib di laboratorium.
Mengapa kecelakaan dapat terjadi? Kecelakaan di laboratorium dapat terjadi disebabkan beberapa hal, antara lain
1. tidak mematuhi tata tertib laboratorium,
2. tidak bersikap baik dalam melaksanakan kegiatan laboratorium,
3. kurangnya pemahaman dan pengetahuan terhadap alat, bahan, serta cara penggunaannya,
4. kurangnya penjelasan dari guru atau tenaga laboratorium, dan
5. tidak menggunakan alat pelindung.
Adapun bahaya-bahaya yang mungkin perlu diantisipasi di lingkungan laboratorium adalah sebagai berikut:
1. luka bakar akibat panas,
2. bahaya listrik,
3. bahaya radioaktif, dan
4. bahaya kebakaran.

Read More

10 Kabupaten / Kota Terbesar di Jawa Timur

Selamat Siang guys . Lama gak ngeblog maaf kalo mengganggu . Kali ini saya au ngasih kalian list Kabupaten atau Kota terbesar di Jawa Timur . Jawa Timur adalah provinsi di Indonesia yang terletak di ujung timur Pulau Jawa . Provinsi ini ternyata mempunyai kabupaten / kota terbanyak di Indonesia. Nah langsung je ye . List ini saya buat berdasarkan penelitian saya di Wikipedia , jadi kalau ada kesalahan , mohon maaf:

1. Kota Surabaya

Siapa orang Indonesia yang tidak tahu kota terbesar kedua di Indonesia ini ? Yang terkenal akan Jembatan Suramadu (Surabaya -Madura) dan Tugu Pahlawannya ? Dan juga legenda Sura dan Baya nya ? Kota ini terletak di pinggiran Selat Madura dan di selatan berbatasan dengan Kab.Sidoarjo dan di Barat berbatasan dengan Kab. Gresik. Kota ini diperintah oleh seorang wanita yang bernama Tri Rismaharini yang beberapa waktu lalu ramai diperbincangkan. Di kota ini terdapat salah satu universitas terkenal yaitu Universitas Airlangga dan juga Institut Teknologi Sepuluh Nopember.Kota ini mempunyai luas daerah 374,8 km2 dengan penduduk berjumlah 3.123.914 jiwa.

2.Kabupaten Malang

Kabupaten ini merupakan salah satu kota wisata yang terkenal di Jawa Timur dan sebagian besar wilayahnya merupakan pegunungan yang berhawa sejuk . Kabupaten ini beribukota di Kota Kepanjen . Kabupaten mempunyai luas 3.534,86 km2 dan penduduknya sebanyak 2.446.218 jiwa.

3.Kabupaten Jember

Kabupaten ini menduduki peringkat ke tiga dengan jumlah penduduk sebanyak 2.332.726 jiwa dan luas wilayahnya 2.948,87 km2. Jember terkenal akan produksi tembakaunya dan kabupaten ini juga tempat dimana saya lahir . Jember mempunyai beberapa pariwisata diantaranya Pantai Watu Ulo . Jember dulunya merupakan kota administratif namun sekarang status itu telah dihapus dan ibukota kabupaten ini terletak di Jember . Kabupaten ini mempunyai bandara sendiri yang namanya Bandara Notohadinegoro,.

4.Kabupaten Banyuwangi

Kabupaten yang terletak di ujung Pulau Jawa ini menempati peringkat keempat dengan jumlah penduduk sebanyak 2.100.000 jiwa dengan luas mencapai 5.782,50 km2 . Kabupaten ini terletak di pinggiran Selat Bali dan mempunyai pelabuhan yang dinamai Gilimanuk . Dan kabupaten ini juga mempunyai bandara yaitu Bandar Udara Blimbingsari.

5.Kabupaten Sidoarjo

Nah kabupaten ini juga cukup terkenal karena Bendungan Lumpur Lapindo-nya. Kabupaten ini terletak berbatasan dengan Kota Surabaya . Kabupaten ini mempunyai penduduk berjumlah 1.682.000 jiwa dengan luasnya mencapai 591,59 km2 .

6.Kabupaten Kediri

Kabupaten Kediri terletak hampir di tengah tengah Provinsi Jawa Timur . Kabupaten ini mempunyai luas 963,21 km2 dengan jumlah penduduk sebanyak 1.475.000 jiwa. Kota ini mempunyai minuman khas yang disebut Teh Rosela   yang diseduh dari bunga Rosela.

7.Kabupaten Pasuruan

Kabupaten yang terletak di pinggiran Selat Madura ini mempunyai luas mencapai 1.474 km2 dan penduduknya berjumlah 1.369.295 jiwa . Kabupaten ini beribukota di Kota Pasuruan . Kabupaten ini jika tidak salah mempnyai Taman Safari ya ?

8.Kabupaten Lamongan

Terletak di utara Pulau Jawa dan berbatasan langsung dengan Laut Jawa dibagian utaranya . Beribukota di Lamongan , kabupaten ini mempunyai Monumen Bandeng Lele . Luas kabupaten ini adalah 1.812 km2 dengan jumlah penduduk sebanyak 1.365.402 km2

9.Kabupaten Gresik

Terletak berbatasan langsung dengan Kota Surabaya . Kabupaten Gresik juga terletak di pinggiran laut yaitu Selat Madura dan Laut Jawa . Luas kabupaten ini adalah 1.191,25 km2 dengan penduduk mencapai 1.307.995 jiwa . Kbupaten ini beribukota di Kota Gresik

10.Kabupaten Bojonegoro

Terletak berbatasan langsung dengan Provinsi Jawa Tengah . Kabupaten ini mempunyai luas 2.384,08 km2 dengan penduduk mencaai 1.213.000 jiwa .

Read More