pengukuran tunggal dan berulang beserta contoh soalnya, materi fisika kelas 10

Pengukuran Tunggal dan Berulang Beserta Contoh Soalnya – Materi Fisika Kelas 10

Hai, Sobat Zenius! Kali ini, gue mau mengajak elo untuk belajar tentang pengukuran tunggal dan berulang, nih. Materi yang termasuk mata pelajaran Fisika kelas 10 ini bakal sering nongol di ujian, lho. Simak baik-baik, ya! 

Ngomong-ngomong tentang pengukuran, ternyata konsep pengukuran ini sudah ada sejak 3000 SM, lho. Jadi, pada peradaban Mesir Kuno, mereka itu telah menggunakan konsep pengukuran untuk membangun piramida. Makanya, nggak usah heran kalau banyak bangunan Mesir Kuno yang bagus-bagus. 

Nah, di dalam Fisika sendiri, ada dua jenis pengukuran yaitu pengukuran tunggal dan berulang. Yuk, kita bahas sama-sama!

Jenis Pengukuran dalam Fisika

  1. Pengukuran Tunggal

Apa itu pengukuran tunggal? Hmm, dari namanya aja, harusnya elo udah bisa menebak nih, apa yang dimaksud dengan pengukuran tunggal. 

Jadi, pengukuran tunggal merupakan pengukuran yang dilakukan hanya dengan satu kali pengukuran langsung. Maksudnya gimana? Nah, supaya elo lebih paham, coba gue kasih contoh pengukuran tunggal, ya. Misalnya saja, elo mau mengukur panjang penghapus seperti pada gambar di bawah ini. 

pengukuran tunggal pada penggaris
Pengukuran tunggal. (Arsip Zenius)

Seperti yang elo lihat di gambar tersebut, panjang penghapus terletak di antara 1,6 cm dan 1,7 cm. Nah, kalau begini maka nilainya akan bervariasi, bisa 1,63 cm, 1,65 cm, atau bahkan 1,67. 

Terus kalau misalnya kita mau menyatakan hasil pengukurannya gimana dong caranya?

Nah, untuk menyatakan pengukuran tunggal, hasil pengukurannya bisa ditulis dengan format seperti ini:

𝑥 = 𝑥0 Δ𝑥

Di mana, nilai 𝑥0 merupakan taksiran terbaik dari hasil pengukuran. Sedangkan, Δ𝑥 merupakan ketidakpastian pengukuran atau ralat. 

Terus gimana cara menentukan Δ𝑥? 

Untuk menentukan Δ𝑥, elo bisa menggunakan rumus ketidakpastian pengukuran tunggal seperti di bawah ini: 

Δ𝑥 = ½ nst

Nst atau nilai skala terkecil merupakan ukuran terkecil yang bisa dilaporkan dalam pengukuran. Misalnya pada penggaris, berarti nst-nya yaitu jarak antara garis pertama dengan garis kedua. Supaya lebih jelas, coba perhatikan gambar di bawah ini!

pengukuran tunggal pada penggaris dalam satuan milimeter
Pengukuran tunggal. (Arsip Zenius)

Dari gambar tersebut, kita tahu kalau nst penggaris yaitu 1 mm = 0,1 cm. Dengan begitu nilai Δ𝑥 penggaris, yaitu:

Δ𝑥 = ½ nst

Δ𝑥 = ½ . 0,1 = 0,05 cm 

Karena Δ𝑥 memiliki dua angka desimal, maka 𝑥0 juga harus memiliki dua angka desimal. By the way, elo masih ingat kan, panjang penghapus yang sebelumnya sudah kita ukur? Yap, panjang penghapus yang kita ukur sebelumnya berada di antara 1,6 cm dan 1,7 cm. 

Dengan begitu kita harus mengubahnya menjadi dua angka desimal sehingga 𝑥0 = 1,64 cm. Oh iya, angka taksiran ini bisa berbeda-beda setiap orangnya ya, guys

Dengan demikian, hasil pengukurannya bisa ditulis 𝑥 = (1,64 0,05) cm. Ini artinya, panjang penghapus terletak di antara 1,64 – 0,05 dan 1,64 + 0,05. By the way, elo juga bisa menulisnya seperti ini di bawah ini:

  • (1,64 – 0.05) < x < (1,64 + 0,05) 

atau 

  • 1,59 < x < 1,69

Gimana, nih? Sudah paham kan, sekarang sama pengukuran tunggal? Yuk, lanjut ke pengukuran berulang. 

Baca Juga: Mengenal Konsep Usaha dan Energi

  1. Pengukuran Berulang

Pengukuran berulang merupakan pengukuran yang pengambilan datanya dilakukan beberapa kali. Sehingga, data yang elo dapat pun nggak cuma satu, melainkan ada banyak. 

Sebagai contoh, gue mau mengukur waktu jatuhnya kunci dari ketinggian tertentu. Nah, dari lima kali percobaan menjatuhkan kunci, ternyata waktu jatuhnya itu berbeda-beda. Seperti di bawah ini:

  • Percobaan pertama: 0,85 s
  • Percobaan kedua: 0,72 s
  • Percobaan ketiga: 0,79 s
  • Percobaan keempat: 0,52 s
  • Percobaan kelima: 0,72 s

Terus bagaimana untuk melaporkan hasil percobaan tersebut? Elo bisa menggunakan format seperti di bawah ini:

𝑥 = 𝑥0 Δ𝑥

Berbeda dengan pengukuran tunggal yang 𝑥0 hanya ada satu. Tapi, kalau pada pengukuran berulang 𝑥0 nya ada banyak. Sehingga, untuk mencari 𝑥0 pada pengukuran berulang elo bisa menggunakan rumus pengukuran berulang seperti di bawah ini:

Pengukuran Tunggal dan Berulang Beserta Contoh Soalnya - Materi Fisika Kelas 10 25

Sementara itu, untuk mencari ketidakpastian pada pengukuran berulang (Δ𝑥) bisa menggunakan rumus:

Pengukuran Tunggal dan Berulang Beserta Contoh Soalnya - Materi Fisika Kelas 10 26

Jadi, untuk menghitung jatuhnya kunci, elo bisa amati gambar di bawah ini, ya!

ilustrasi pengukuran berulang
Pengukuran berulang. (Arsip Zenius)

Oh iya, untuk melaporkan hasil pengukuran, ada beberapa aturan yang perlu elo ingat nih, yaitu: 

  1. Jumlah angka penting pada ketidakpastian hanya 1.
  2. Jumlah desimal antara rata-rata pengukuran dengan ketidakpastian sama banyak.

Sehingga, hasil pengukuran waktu jatuhnya kunci adalah 𝑥0 Δ𝑥 = (0,7 0,1) s

Baca Juga: Rumus Momentum dan Impuls

Contoh Soal Pengukuran Tunggal dan Berulang

Nah, supaya pemahaman elo lebih oke lagi, yuk, kerjakan contoh soal pengukuran tunggal dan berulang di bawah ini!

  1. Pada pengukuran tunggal, nilai ketidakpastian adalah sama dengan ….
  1. skala terkecil alat ukur
  2. setengah skala terkecil
  3. seperempat skala terkecil
  4. seperdua Puluh skala terkecil
  5. tidak dapat ditentukan

Jawaban dan Pembahasan:

Nilai ketidakpastian pada pengukuran tunggal sama dengan setengah skala terkecil. Sehingga jawaban yang tepat adalah B.

  1. Kelajuan lari seekor kelinci diukur secara berulang sebanyak lima kali menghasilkan data 6,4 m/s; 6,5 m/s; 5,5 m/s; 6,6 m/s; 4,5 m/s. Hasil pengukuran kecepatan kelinci tersebut bila memperhitungkan ketidakpastian adalah sebesar ….
  1.  (5,9 0,6) m/s
  2.  (5,9 0,7) m/s
  3.  (5,9 0,8) m/s
  4.  (5,9 0,9) m/s
  5.  (5,9 1,0) m/s

Jawaban dan Pembahasan:

Untuk menjawab soal tersebut, elo bisa amati gambar di bawah ini, ya

cara menghitung pengukuran berulang
Pengukuran berulang. (Arsip Zenius)

Perlu diingat, kalau pelaporan hasil pengukuran kelajuan bisa dituliskan dalam bentuk:

Pengukuran Tunggal dan Berulang Beserta Contoh Soalnya - Materi Fisika Kelas 10 27

<img src=”https://latex.codecogs.com/svg.image?\large&space;\bar{v}\pm&space;\Delta&space;v” title=”https://latex.codecogs.com/svg.image?\large \bar{v}\pm \Delta v” />

Sehingga hasil pengukuran kelajuan kelinci adalah (5,9 0,9) m/s. Jadi, jawaban yang tepat adalah D. 

  1. Dilakukan percobaan pengukuran percepatan gravitasi secara berulang sebanyak lima kali dan didapatkan hasil yaitu 9,8 m/s2; 9,6 m/s2; 8,9 m/s2; 9,2 m/s2 dan 10 m/s2. Rata-rata hasil dari pengukuran berulang tersebut adalah ….
  1. 8,9 m/s2
  2. 9,5 m/s2
  3.  9,6 m/s2
  4.  9,8 m/s2
  5.  10 m/s2

Jawaban dan Pembahasan:

Untuk menjawab soal tersebut, elo bisa amati gambar di bawah ini, ya

cara menghitung pengukuran berulang
Cara menghitung pengukuran berulang. (Arsip Zenius)

Maka, jawaban yang tepat adalah B.

Baca Juga: Materi Lengkap Besaran dan Satuan Fisika

So, itu dia, guys, pembahasan tentang pengukuran tunggal dan berulang. Semoga setelah membaca artikel ini, elo jadi lebih paham ya, dengan materi ini. 

Oh iya, elo juga bisa nonton penjelasn ulang mengenai materi pengukuran tunggal dan berulang melalui video yang ada di Zenius, lho. Caranya tinggal klik aja banner di bawah ini!

Belajar fisika di video materi Zenius

Bagikan Artikel Ini!