BAB 1 : PENGUKURAN DALAM KEGIATAN KERJA ILMIAH | IPA SMA Kelas 10 Kurikulum Merdeka

Halo sahabat sains, welcome to Miss Maya

Channel. Sebelum menonton video ini,

jangan lupa untuk like, comment, dan

subscribe dulu ya. Enjoy this

video. Halo sahabat sains, kembali lagi

di channel YouTube Miss Maya. Pada video

kali ini kita akan membahas materi IPA

kelas 10 kurikulum merdeka yaitu

mengenai bab 1 pengukuran dalam kegiatan

kerja ilmiah. Simak videonya sampai

selesai ya. Sahabat sains. Coba kalian

perhatikan gambar berikut ini, ya. Nah,

gambar tersebut menunjukkan kasus

kecelakaan lalu lintas yang terjadi.

Terlihat bahwa truk tersebut mengalami

patah baut roda belakang. Banyak faktor

yang dapat menyebabkan patah baut pada

ban belakang. seperti muatan pada truk

melebihi batas maksimum, kemudian ukuran

mur dan baut tidak sesuai, penggunaan

baut dengan material bahan yang tidak

sesuai dan lain-lain. Agar kecelakaan

serupa tidak terulang kembali, kira-kira

bagaimana ya cara memastikan ukuran baut

sudah sesuai dengan murnya dan bagaimana

cara memastikan bahan material mur dan

baut sudah benar? Mari kita pelajari

lebih dalam lagi dalam bab ini, Sahabat

Sains, coba kalian amati gambar berikut

ini. Tentu kalian tidak asingkan dengan

aktivitas tersebut. Apapun bidang

pekerjaannya, aktivitas yang dilakukan

masyarakat dalam kehidupan sehari-hari

tidak lepas dari kegiatan pengukuran.

Sehingga penting bagi kalian untuk dapat

memahami tentang prinsip-prinsip

pengukuran. Kira-kira apa sih yang

dimaksud dengan pengukuran? Pengukuran

merupakan suatu kegiatan membandingkan

besaran yang belum diketahui besaran

nilainya dengan nilai standar dari

satuan ukuran tertentu. Misalnya yaitu

ketika kalian sedang mengukur suatu

benda yang nilai ukurannya tidak

diketahui misalnya pensil dengan

menggunakan alat ukur yaitu berupa

penggaris. Berarti kalian sedang

membandingkan ukuran suatu benda yang

belum diketahui ukurannya, yaitu dalam

hal ini pensil ya, dengan alat yang

dianggap sebagai ukuran standar dalam

hal ini yaitu penggaris. Terdapat banyak

sekali alat ukur yang dapat kita jumpai

dalam kehidupan sehari-hari seperti

penggaris, meteran, speedometer, jangka

sorong, gelas ukur, tensimeter, pHmet,

termometer, mikrometer scrup, stopwatch,

dan masih banyak lagi yang lain. Sahabat

sains, kalian tahu enggak sih apa

perbedaan besaran, satuan, dan dimensi?

Besaran merupakan sesuatu yang dapat

diukur dan dinyatakan dengan angka.

Contohnya yaitu ketika seseorang sedang

mengukur sebuah kain. Besaran yang

muncul yaitu berupa besaran panjang.

Berdasarkan hasil pengukuran potongan

kain tersebut didapatkan dua komponen

hasil pengukuran, yaitu besaran berupa

panjang dan satuan berupa cm. Besaran

terdiri atas dua kelompok besaran, yaitu

besaran pokok dan besaran turunan.

Besaran pokok merupakan besaran dasar

yang satuannya sudah ditetapkan.

Sedangkan besaran turunan adalah besaran

yang satuannya tersusun dari beberapa

satuan dari besaran pokok. Selanjutnya

yaitu mengenai sistem satuan. Satuan

merupakan ukuran yang menjadi acuan dari

suatu besaran. Terdapat beberapa sistem

satuan yang digunakan di dunia seperti

sistem FPS yaitu fit, PON, dan second.

Kemudian sistem CGS cm

grs m

kgs. Berikut ini merupakan tabel besaran

satuan SI dan dimensi dari

besaran-besaran pokok. Terdapat tujuh

besaran pokok, yaitu besaran panjang,

massa, waktu, kuat arus listrik, suhu,

intensitas cahaya, dan jumlah zat. Tabel

yang selanjutnya yaitu mengenai besaran

satuan SI dan dimensi dari beberapa

besaran turunan. Terdapat delapan

besaran turunan, yaitu besaran luas,

volume, massa jenis, kecepatan,

percepatan, gaya, usaha, dan daya.

Pembahasan yang selanjutnya yaitu

mengenai

dimensi. Sahabat sains, dimensi

merupakan cara suatu besaran turunan

disusun berdasarkan besaran pokoknya.

Suatu besaran turunan dapat dinyatakan

dalam susunan beberapa besaran pokok

yang dapat diketahui dengan cara

melakukan analisis dimensi. Untuk

memahami lebih lanjut, ayo kita

identifikasi bersama. Berikut ini ada

tabel yang masih kosong dengan kolom

yang berisi nama alat ukur, besaran yang

diukur, kemudian jenis besaran, satuan

pada alat, satuan dalam si, dan dimensi.

Coba kita isi yuk tabelnya. Baris

pertama kita isi yaitu nama alat ukurnya

berupa penggaris. Besaran yang diukur

yaitu panjang. Jenis besarannya yaitu

besaran pokok. Satuan pada alat

penggaris yaitu cm, sedangkan satuan

panjang dalam si yaitu meter. Nah,

dimensi dari panjang adalah L besar.

Baris yang kedua kita isi nama alat

ukurnya yaitu berupa stopwatch.

Stopwatch ini digunakan untuk mengukur

besaran waktu. Nah, waktu merupakan

jenis besaran pokok. Satuan pada

stopwatch yaitu berupa sekond. Sedangkan

satuan waktu dalam si yaitu sama juga

sekond. Nah, dimensi pada besaran waktu

yaitu T besar. Baris yang ketiga kita

isi nama alat ukurnya yaitu berupa

spedometer. Besaran yang diukur dalam

alat spedometer yaitu berupa kelajuan.

Kelajuan ini merupakan jenis besaran

turunan satuan pada spedometer yaitu

km/j. Sedangkan satuan kelajuan dalam SI

yaitu met/s. Dimensi pada besaran

kelajuan yaitu L

bes. Kenapa sih dimensi dari kelajuan

itu L besar?

Nah, hal ini karena satuan dalam si

besaran kelajuan yaitu berupa meter/s.

Meter memiliki dimensi L besar,

sedangkan sekond memiliki dimensi T

besar. Sehingga dimensi dari kelajuan

yaitu L di / T bes. Nama alat ukur yang

selanjutnya yaitu gelas ukur. Gelas ukur

memiliki besaran berupa volume. Volume

merupakan jenis besaran turunan satuan

pada gelas ukur yaitu berupa mililiter.

Sedangkan satuan S pada besaran volume

yaitu m³. Dikarenakan satuan dalam

si-nya yaitu berupa meter kubik, maka

kita peroleh dimensi yaitu L besar P 3

juga ya. Sahabat Sains, berikut

merupakan gambar baut dan mur. Kira-kira

kalian tahu enggak sih alat ukur apa

yang dapat digunakan untuk mengukur baut

dan mur? Bagaimana ya cara mengukurnya?

Terdapat beberapa alat ukur yang dapat

digunakan untuk mengukur mur dan baut.

Di antaranya yaitu jangka sorong dan

mikrometer scrup. Kita bahas satu

persatu yuk. Sahabat sains, jangka

sorong merupakan alat pengukuran panjang

yang memiliki bentuk seperti kunci

inggris. Jangka sorong digunakan untuk

mengukur diameter luar maupun dalam

sebuah benda. Selain itu, jangka sorong

berfungsi untuk mengukur kedalaman suatu

benda. Terdapat komponen-komponen pada

jangka sorong. Bagian yang pertama yait

rahang dalam. Bagian nomor dua yaitu

rahang luar. Bagian nomor tiga yaitu

pengukur kedalaman. Bagian nomor empat

yaitu skala utama dalam cm. Bagian nomor

5 yaitu skala utama juga tapi

menggunakan skala inci. Bagian 6 yaitu

skala nonius. Satuannya yaitu milimeter.

Bagian nomor 7 juga skala nonius dalam

satuan inci. Sedangkan pada bagian nomor

8 yaitu pengunci. Bagaimana sih cara

mengukur menggunakan jangka sorong? Yang

pertama yaitu menjepit benda di antara

rahang tetap dan geser. Selanjutnya

mengunci hasil pengukuran. Yang ketiga,

menetapkan nol skala nonius sebagai

acuan pengukurannya. Selanjutnya lihat

satu ukuran skala utama yang berada

tepat pada 0 skala nonius. Hasil

pembacaan merupakan nilai skala utama.

Skala nonius yang berimpit atau segaris

dengan skala utama merupakan nilai skala

nonius. Selanjutnya menjumlahkan nilai

skala utama dengan

0,01 * nilai skala nonius. Kita coba yuk

membaca hasil pengukuran jangka sorong

pada gambar berikut ini. Pertama,

tentukan skala utama dalam satuan

ctimeter yang letak garisnya itu sebelum

angka 0 skala nonius. Nah, berdasarkan

gambar berikut ini kita peroleh skala

utama yaitu sebesar 2 cm. Selanjutnya

cari skala nonius yang berimpit dengan

skala utama. Jadi kita cari yang

kelihatan seperti bentuk garis lurus

antara skala utama dengan skala

noniusnya. Karena tingkat ketelitian

skala nonius adalah 0,01 cm, jadi

diperoleh skala noniusnya yaitu sebesar

1 *

0,01 cm. Sehingga skala noniusnya yaitu

sebesar

0,01 cm. Setelah kita memperoleh skala

utama dan skala nonius, kemudian kita

bisa menuliskan hasil pengukurannya,

yaitu tinggal menambahkan antara skala

utama dengan skala noniusnya, yaitu 2 +

0,01 cm. Sehingga hasil pengukurannya

yaitu sebesar

2,01

cm. Alat yang selanjutnya yaitu

mikrometer scrup. Mikrometer SC group

merupakan alat yang digunakan untuk

mengukur panjang, diameter, dan

ketebalan suatu benda. Terdapat beberapa

komponen pada mikrometer scrup. Di

antaranya bagian landasan, poros,

bingkai, kunci, selubung dalam, skala

nonius, selubung luar, dan roda

bergerigi. Bagaimana sih cara untuk

mengukur menggunakan mikrometer scrop?

Nah, langkah pertama yaitu kita menjepit

benda di antara landasan dan poros

kemudian menguncinya. Setelah itu, lihat

satu ukuran skala utama yang berada

tepat di samping selubung luar. Hasil

pembacaan ini merupakan nilai skala

utama. Lalu kita melihat skala nonius

yang berimpit atau yang segaris dengan

skala utama. Nah, hasil ini merupakan

nilai skala noniusnya. Kita coba yuk

membaca hasil pengukuran mikrometer

scrub pada gambar berikut ini. Langkah

pertama yaitu kita lihat nilai yang

tertera di skala utama dalam satuan

mileter. Pada gambar berikut ini

menunjukkan bahwa skalanya yaitu sebesar

7 mm. Selanjutnya kita lihat nilai yang

tertera di skala nonius. Kita peroleh

hasil yaitu sebesar 25. Kemudian kita

kalikan dengan 0,01 mm. sehingga

diperoleh hasil skala nonius yaitu

sebesar

0,25 mm. Setelah kita berhasil melihat

nilai yang tertera di skala utama dan

skala nonius, selanjutnya untuk membaca

hasil pengukurannya kita tambahkan skala

utama ditambah dengan skala nonius yaitu

7 +

0,25 sehingga hasil pengukurannya yaitu

sebesar

7,25 mm. Yang selanjutnya akan kita

bahas yaitu mengenai aturan angka

penting dan notasi ilmiah. Sahabat

sains, angka penting adalah satuan angka

yang menunjukkan ketelitian atau

ketidakpastian suatu alat ukur yang

digunakan. Fungsi angka penting adalah

untuk menunjukkan seberapa akurat dan

seberapa telitinya hasil pengukuran kita

terhadap suatu besaran tertentu. Hasil

pengukuran alat ukur ini juga biasanya

berfungsi untuk pembulatan angka

penting. Sedangkan untuk notasi ilmiah

bisa didefinisikan sebagai penyajian

bilangan bulat antara 1 dan 10 yang

dikalikan dengan eksponen 10. Contohnya

ada bilangan sebesar R.500 juta. Nah,

penulisan angka 0 untuk bilangan ini

sangat panjang sehingga terlihat rumit.

Oleh karena itu, kita bisa

mempersingkatnya dengan cara

menuliskannya sebagai 75 * 10^ 8. Contoh

lainnya yaitu misal ada bilangan 0,0075.

Maka cara lain untuk menuliskannya

dengan notasi ilmiah adalah 75 * 10^ -6.

Sahabat sains, lalu apa sih hubungan

antara angka penting dan notasi ilmiah?

Nah, saat kita menggunakan notasi ilmiah

dengan mempersingkat banyaknya angka 0

pada suatu bilangan dengan eksponen 10,

maka kita bisa lebih fokus pada bilangan

bulatnya saja. Nah, bilangan bulatnya

ini bisa disebut sebagai angka penting.

Terdapat beberapa aturan angka penting

yang harus kita pahami. Yang pertama

yaitu semua angka yang bukan nol

dianggap sebagai angka penting.

Contohnya yaitu ketika kita mengukur

panjang meja dan hasilnya adalah 125 cm,

maka hasil pengukuran ini memiliki tiga

angka penting. Aturan yang kedua yaitu

angka nol yang berada di antara angka

bukan nol dianggap sebagai angka

penting. Contohnya ketika kita mengukur

berat suatu barang dan mendapatkan angka

100 gr. Ini berarti angka tersebut

memiliki empat angka penting. Dua angka

0 dalam bilangan 1005 diapit oleh dua

angka bukan 0 sehingga angka 0 dianggap

sebagai angka

penting. Aturan yang selanjutnya yaitu

angka 0 yang berada di akhir setelah

tanda koma dianggap sebagai angka

penting. Contohnya yaitu pengukuran luas

dan hasilnya adalah 2,40 m². Ini berarti

ada tiga angka penting karena angka 0

setelah tanda koma masih merupakan

bagian dari bilangan. Biasanya pada

pengukuran semacam ini hasilnya

merupakan hasil pembulatan. Misalnya

2,40 m² merupakan pembulatan dari

2,401 m² atau 2,403 m².

Aturan yang selanjutnya yaitu angka nol

yang digunakan sebagai titik desimal

tidak dianggap sebagai angka penting.

Contohnya yaitu pengukuran ketebalan

kertas jika hasilnya adalah 0,06 cm.

Artinya bilangan 0,06 ini hanya memiliki

satu angka penting. Hal ini karena kedua

angka nol dalam bilangan tersebut

merupakan titik desimal.

Aturan yang selanjutnya yaitu bilangan

puluhan, ratusan, dan ribuan yang

dituliskan dalam notasi ilmiah atau

diberi garis bawah dianggap sebagai

angka penting. Seperti yang telah kita

sebutkan sebelumnya, angka penting dan

notasi ilmiah ini digunakan agar kita

lebih fokus pada bilangan bulatnya saja.

Jadi dalam bilangan 0,03 cm kita dapat

fokus pada angka pentingnya dengan

menuliskan 3 * 10^ -2 cm. Yang

selanjutnya akan kita bahas yaitu nilai

ketidakpastian pada pengukuran berulang.

Sahabat sains, pada setiap aktivitas

pengukuran, kesalahan pengukuran tidak

dapat dihindarkan. Apalagi jika

pengukurannya hanya dilakukan sekali

saja. peluang ketidaksesuaian antara

hasil pengukuran dengan kondisi

sebenarnya akan semakin besar. Nah,

banyak faktor kesalahan yang dapat

menyebabkan hasil pengukuran tidak

sesuai dengan kondisi aslinya. Untuk

mengurangi faktor kesalahan pengukuran

tersebut dapat mengatasinya dengan cara

melakukan pengukuran secara berulang.

Pengambilan data untuk pengukuran

berulang minimal dilakukan sebanyak lima

kali ya. Untuk mendapatkan nilai

ketidakpastian pengukuran berulang dapat

menggunakan persamaan standar deviasi

yang dinyatakan sebagai berikut. Sahabat

sains, setelah kita melakukan pengukuran

berulang, lalu bagaimana ya aturan

membulatkan angka hasil pengolahan data

ini? Nah, yang pertama yaitu dengan cara

menentukan nilai ketidakpastian

relatifnya dengan cara sebagai berikut.

Ketidakpastian relatif sama delta x /

rata-rata x * 100%. Yang kedua yaitu

dengan mencocokkan persentase

ketidakpastian relatif yang didapatkan

dengan aturan sebagai berikut. Aturan

yang pertama yaitu jika persentase

ketidakpastian relatif sebesar

0,1%, jumlah angka hasil pengolahan data

yang dituliskan sebanyak 4 angka.

Kemudian jika persentase ketidakpastian

relatif sebesar 1% maka jumlah angka

hasil pengolahan data yang dituliskan

yaitu sebanyak tiga angka. Sedangkan

jika persentase ketidakpastian

relatifnya sebesar 10% maka jumlah angka

hasil pengolahan data yang dituliskan

sebanyak dua angka. Kita coba latihan

yuk. Nah, ini ada beberapa data tentang

pengukuran diameter botol. dilakukan

percobaan sebanyak lima kali dan

didapatkan hasil yaitu seperti pada

tabel tersebut. Selanjutnya dari data

diameter tutup botol kita bisa mencari

luas permukaan tutup botolnya yaitu

dengan menggunakan rumus a = 1/4 pi d².

Nah, kita cari menggunakan rumus

tersebut ya. dan didapatkan hasil

seperti pada kolom kedua yaitu data yang

pertama sebesar 7,64 kemudian 7, 74

kemudian

7,79

7,59 dan yang terakhir

7,74. Setelah kita mendapatkan nilai

a-nya, kita bisa mencari kuadrat luas

permukaan tutup botol, yaitu dengan cara

masing-masing dari a yang sudah

diperoleh tadi kita kuadratkan nilainya.

Nah, sehingga diperoleh hasil yaitu

58,4, kemudian

59,9, 60,7, 57,6 dan

59,9. Selanjutnya luas permukaan tutup

botol ini bisa kita cari sigmanya ya,

yaitu dengan cara menjumlahkan kelima

data yang sudah kita peroleh tadi dan

diperoleh hasil sebesar

38,5 cm².

Berdasarkan data sigma a yang sudah kita

cari yaitu sebesar

38,5, maka kita bisa mencari nilai x dan

juga y-nya. Nilai x merupakan sigma a

dikuadratkan. Berarti artinya 38,5 ini

kita kuadratkan. Hasilnya diperoleh

yaitu sebesar

1482,25 cm^ 4. Sedangkan untuk mencari

nilai y kita bisa memperoleh dengan cara

sigma a² sehingga a² ini bisa kita

jumlahkan yaitu hasilnya sebesar

296,5 cm^ 4. Dari data perhitungan yang

sudah kita dapatkan tadi, kita bisa

mengetahui yaitu jumlah datanya tadi

sebanyak lima kali percobaan ya.

Kemudian nilai x dan y-nya juga sudah

kita peroleh sehingga kita bisa

menemukan jawabannya yaitu menentukan

nilai rarata luas permukaan tutup botol

dengan rumus sebagai berikut. A

rata-rata = sigma A / N di mana sigma

A-nya yaitu

38,5 / 5 sehingga rata-rata luas

permukaan tutup botol yang diperoleh

yaitu sebesar

7,70 cm².

Selanjutnya kita bisa menentukan nilai

ketidakpastian pengukuran berulang

dengan menggunakan rumus berikut ini.

1/n

√n sig a² - sig a kita kuadratkan

kemudian dibagi n - 1. Nah, kita

masukkan ya nilai n-nya yaitu sebesar 5.

Kemudian nilai sigma a² bisa kita ganti

dengan simbol y. Selanjutnya nilai sigma

a kita kuadratkan. kita bisa

menggantinya dengan simbol x. Nah,

kemudian kita tuliskan ya hasilnya yaitu

seperti yang terlihat pada perhitungan

berikut ini sehingga diperoleh nilai

sigma a yaitu sebesar 0,05

cm². Berdasarkan perhitungan yang sudah

kita lakukan, maka kita bisa memperoleh

nilai ketidakpastian relatifnya yaitu

delta A dibagi a rata-rata di* 100%.

Kita masukkan delta A-nya yaitu sebesar

0,05. Sedangkan A rata-ratanya yaitu

sebesar 7,70 kita kalikan dengan 100%.

Maka didapatkan nilai ketidakpastian

relatif yaitu sebesar 0,65%.

Nah, nilai persentase ketidakpastian

relatif yang bernilai

0,65% atau nilainya kurang dari 1%

sehingga jumlah angka hasil pengolahan

data yang dapat dituliskan adalah

sebanyak tiga angka penting. Maka luas

permukaan tutup botol tersebut adalah a

=

7,70 kur

0,05 cm².

Sahabat sains, demikianlah pembahasan

kita mengenai materi pengukuran kelas 10

mata pelajaran IPA kurikulum merdeka.

Nah, pada video selanjutnya kita akan

membahas latihan soal mengenai bab ini

ya. Jangan lupa untuk subscribe channel

ini agar kalian tidak ketinggalan video

terbaru Miss Maya. Tetap semangat

belajar sahabat

sains. Thank you for watching, Sahabat

Science. See you on my next video.

[Musik]