Pengamatan, Pengukuran dan Eksperimen

Transkripsi

1 TEORI KESALAHAN EKSPERIMEN FISIKA DASAR I

2 Pegamata, Pegukura da Eksperime Pegamata da pegukura Teori / model Eksperime Ramala Pegamata payig attetio watch somethig attetively record of somethig see or oted Pegukura system for determiig size uit i system somethig used to figure quatity scietific test Eksperime doig somethig ew use of repeated tests ad trials

3 SCIENTIFIC: METHOD TO ATTITUDE SCIENCETIFIC METHOD Recogize a problem Make a educated guess a hypothesis Predict the cosequeces of hypothesis Perform eperimets to test predictios Formulated the simplest geeral rule that orgaize the three mai igrediets: Hypothesis, Predictios, Eperimetal out come SCIENCETIFIC ATTITUDE to believe i God good maer itegrity/hoest democrat kee mid resposibility skeptical attitude scietific method

4 PENGUKURAN DAN KETIDAKPASTIAN Beda/sistem beda dipelajari Pegukura besara + satua Tidak ada hasil ukur yag tepat dega ilai sebearya (kecuali kebetula) KETIDAKPASTIAN Alat Ukur (istrumet): alat yag diguaka utuk megukur. Ketelitia (accuracy): kemampua alat ukur utuk memberika hasil ukur yag medekati ilai sebearya. Ketepata (precisio): kemampua alat ukur utuk memberika hasil ukur yag medekati tetap atau mirip satu sama lai bila dilakuka pegukura berulag. Sesitivitas (sesitivity): perbadiga atara siyal keluara atau taggapa alat ukur terhadap perubaha siyal masuka atau perubaha variabel yag aka diukur. Resolusi (resolutio): Perubaha terkecil dari masuka atau variabel yag aka diukur, yag masih dapat direspo atau ditaggapi oleh alat ukur. Kesalaha (error): peyimpaga hasil ukur terhadap ilai yag sebearya.

5 Jeis-jeis Kesalaha Kesalaha-kesalaha umum (gross errors) Kesalaha mausia, diataraya: kesalaha membaca alat ukur, peyetela yag tidak tepat, pemakaia alat ukur tidak sesuai, dll. Kesalaha-kesalaha sistematik (systematic errors) Kesalaha akibat kekuraga alat (kesalaha istrumetal), diataraya: kesalaha kalibrasi, waktu da umur pakai alat ukur, paralaks, dll. Kesalaha-kesalaha acak (radom errors) Kesalaha yag tidak disegaja, misalya: fluktuasi beda potesial listrik da atau alat ukur listrik, bisig elektroik, radiasi latar belakag, getara-getara disekitar atau ditempat pegukura, gerak brow, dll. Kesalaha akibat keterbatasa kemampua pegamat diataraya: dalam megamati atau bereksperime, dalam meguasai tekoogi alat ukur (rumit da atau mutakhir), dll.

6 Nilai Ketidakpastia Karea adaya ketidakpastia dalam pegukura, maka hasil ukur tidak berupa sebuah ilai, melaika berupa sebuah retag ilai yag setiap ilai dalam retag tersebut memiliki kemugkia (probabilitas) bear yag sama satu terhadap yag laiya. Dega: ( o + )[] : besara fisika yag diukur ( o + ) : hasil ukur da ketidakpastiaya [] : satua besara fisis

7 Beberapa Teori Kesalaha Teori kesalaha utuk pegukura tuggal Teori kesalaha utuk pegukura berulag Teori kesalaha melalui grafik

8 Teori kesalaha utuk pegukura tuggal Pegukura tuggal dilakuka terhadap besara yag dicapai pada kodisi-kodisi tertetu da tidak mugki terulag dega kodisi-kodisi yag sama atau setidak-tidakya diaggap sama Cotoh: Bila kita gabugka dua beda yag suhuya berbeda, aka tercapai suhu keseimbaga atara keduaya (haya terjadi satu kali kejadia) Secara umum, utuk meyataka data pegukura tuggal adalah: Dega: o o + ilai besara hasil pegukura ½ ilai skala terkecil alat ukur yag diguaka (tapa oius)

9 Teori kesalaha utuk pegukura berulag Pegukura berulag yag dimaksud dalam hal ii adalah pegukura yag berhigga, dega pegulaga yag cukup kecil, 10 kali. Secara umum, utuk meyataka data pegukura tuggal adalah: + Dega: ilai rata-rata peroleha data praktikum i i 1 harga simpaga, dapat dilakuka secara perhituga statistik ; 1 S S ( ) 1 1 1) ( ) ( i i i

10 Teori kesalaha melalui grafik Hasil praktikum adakalaya diyataka dalam betuk sebara titik pada grafik, da besara yag aka kita peroleh pu adakalaya merupaka perilaku kurva kemiriga (gradie) dari grafik tersebut. Teori kesalaha dega megguaka grafik yag aka kita guaka adalah haya berlaku utuk grafik fugsi liier da megguaka metode garis sejajar, dega persamaa yag diguaka umumya bersifat y a +b

11 Metode Garis Sejajar 1. Meetuka garis yag memuat titik terbayak (garis AB), dega cara memilah garis yag meghubugka sebara titik, guaka peggaris agar garis yag ada pilih bersifat liier, kemudia buat simpaga pada titik-titik yag ada. y B A

12 . Meetuka daerah jagkaua data yag diijika, dega cara meetuka garis yag sejajar dega garis utama (AB) pada titik simpaga maksimum da titik simpaga miimum. y B A

13 3. Meetuka garis dega kemiriga maksimum A B da garis kemiriga miimum A B, dega cara mearik garis mirig yag berada dalam jagkaua daerah sebara data yag diijika. B y B B A A A

14 4. Meetuka harga α 1, α, da α 3 yag merupaka sudut kemiriga dari setiap garis yag terbetuk, kemudia Meetuka kesalaha koefisie a pada persamaa garis y a + b, dega a adalah harga kemiriga garis utama (garis AB) B a y 1 tg α 1, utuk garis AB a tg α, utuk garis A B α 1 α B B a 3 tg α 3, utuk garis A B, maka: a 1 a 1 -a da a a -a 3, sehigga, a ( a 1 + a )/ A α 3 A A

15 5. Meetuka kesalaha kostata b pada persamaa garis y a + b, y B B b b 1 b b 1 + b b 1,dimaa ; da b b b 3 α 1 α B Sehigga: Y (a + a) + (b + b) α 3 : b 1 A A : b : b 3 A