LABORATORIUM KIMIA FARMASI JURUSAN FARMASI FIKES UNIVERSITAS ISLAM NEGERI ALAUDDIN MAKASSAR
LAPORAN LENGKAP FISIKA DASAR PERCOBAAN PENGUKURAN DAN KETIDAKPASTIAN
KELOMPOK
: III (TIGA)
GOLONGAN
: II (DUA)
ASISTEN
: RINA ASTUTY SIDIK
SAMATA – SAMATA – GOWA GOWA 2011/ 2012
BAB I PENDAHULUAN
A . L atar atar Belakang Belakang
Asas
semua
cabang
ilmu
adalah
pengamatan
atau
observasi.
Pengamatan atas suatu besaran fisika biasanya berupa pengamatan kuantitas atau pengukuran. Kumpulan pengukuran yang diperoleh dari berbagai sumber diolah dan disentralisasikan menjadi suatu model atau teori suatu gejala alam. Agar berguna, teori harus dapat menerangkan semua peristiwa alam yang dikenal waktu itu, bahkan harus dapat meramalkan berbagai hal baru yang benar tidaknya dibuktikan dengan dengan percobaan dan pengukuran baru. Pengukuran kuantitas merupakan dasar utama. Dalam pengukuran ini dicari korelasi atau interpretasi dan sering pua diadakan perbandingan dengan prediksi teoritis. Hal-hal yang meliputi pengukuran kuantitas ini adalah system satuan internasional dan di singkat sistm SI (System Internasional) atau sistm satuaan matrik. Setiap pengukuran yang kita lakukan mungkin lebih besar atau lebih kecil dari yang kita yang kita catat. Oleh karena itu, pemberian hasil dari suatu pengukuran pengukuran harus disertai “estmasi ketidakpastian”. Pengukuran dalam arti yang luas adalah membandingkan suatu besaran dengan besaran standar. Besaran standar tersebut harus memenuhi syaratsyarat, yakni dapat didefinisikan secara fisik, jelas dan tidak berubah dengan waktu dan dapat digunakan sebagai pembanding, dimana saja di dunia ini.
Hubungan antaara pengukuran dengan farmasi adalah dalam hal pengukuran bahan-bahan atau zat kimia, seorang ahli farmasi dalam mencampur atapun pembuatan sediaan-sediaan farmasi harus teliti dalam menghitung tekaran zat-zat atau bahan yang dibutuhkan. B . M aksud aksud dan Tuj uan Per Per cobaa cobaan n
1. Maksud Percobaan
Mengetahui dan memahami pengukuran dan ketidakpastian dengan menggunakan beberapa alat ukur. 2. Tujuan Percobaan
a. Menentukan massa kelereng, kubus, balok, silinder berongga dengan menggunakan neraca o’haus b. Menentukan volume dari kelereng, kubus, balok, silinder berongga c. Menentukan massa jenis dari kelereng, kubus, balok, silinder berongga C. Pri nsip Per Per cobaan cobaan
Penentuan ketidakpastian suatu pengukuran terhadap beberapa sempel yaitu kubus dengan menggunakan jangka sorong, kelereng menggunakan micrometer sekrup, balok menggunakan jangka sorong, dan silinder berongga menggunakan jangka sorong. Setelah itu dilanjutkan dengan penentuan volume, analitik.
massa jenis sampel, massa sampel dengan menggunakan nerac
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
A . Teori Teori U mum
Pengukuran dalam ilmu fisika merupakan aspek penting mengingat suatu “hukum” dapat diberlakukan kalau telah terbukti secara eksperimental, dan eksperimental tidak dapat dipisahkan dari pengukuran. Ketepatan pengukuran juga merupakan bagian penting dari fisika. Tidak pengukuran yang presisi secara mutlak, tedapat ketidakpastian sehubungan dengann setiap pengukuran (Universitas Hasanuddin, 2011). 2011). Pengukuran dalam arti luas adalah membandingkan suatu besaran dengan besaran standar. Besaran standar tersebut harus memenuhi syaratsyarat sebagai berikut (Doerwanto: 2008): 1. Dapat didefinisikan secara fisik 2. Jelas dan tidak berubah dengan waktu 3. Dapat digunakan sebagai pembanding, di mana saja di dunia ini Besaran fisika yang umum dan sering dipakai adalah panjang, massa, waktu, gaya, kecepatan, kerapatan (dansitas), resishvitas, temperatur, itensitas cahaya (Gabriel,1996). Pada tahun 1971, secara internasional konfrensi umum mengenai Barat dan ukuran dan menetapkan 7 besaran sebagai dasar. Besaran tersebut merupakan asar bagi satuan Sistem Internasional, di singkat SI ( Mediarman, 2005).
Dimensi dari satuan besaran fisis adalah cara menyatakan suatu besaran dasar (besaran pokok). Besaran dasar adalah besaran yang dimensinya ditentukan secara definisi seperti table berikut (Universitas Hasanuddin,2010): Tabel Besaran dasar da Satuan Fundamental SI No
Besaran Besaran Dasar
Satuan Satuan
Lam La mbang bang
Simbol Dimensi
1 Panjang
meter
m
[L]
2 Massa
kilogram
kg
[M]
3 Waktu
sekon
s
[T]
4 Arus Listrik
ampere
a
[I]
5 Suhu
K elvin
K
[Ѳ]
6 Jumlah Zat
Mole
mol
[N ]
7 Intensitas Cahaya
kandela
cd
[J]
8 Sudut Dasar
radian
rad
9 Sudut Ruang
Steradian
sr
Besaran Tam Tambahan bahan
Macam-macam masalah pengukuran dapat dipecahkan dengan menggunakan
pengukuran
linear.
Untuk
melaksanakan
jenis-jenis
pengukuran ini maka dapat dibuat bermacam-macam alat ukur masingmasing dengan cara pemakaian tertentu (Poerwanto; dkk, 2008). Berdasarkan sifat dari alat ukur maka dikenal 5 macam alat ukur yaitu (Poerwanto; dkk, 2008): 1. Alat ukur langsung, yang mempunyai skala yang telah dikalibrasi. Hasil pengukuran dapat langsung dibaca pada skala tersebut.
2. Alat ukur pembanding, yaitu mempunyai skala ukur yang telah dikalibrasi. Karena daerah skala ukurnya terbatas, alat ini hanya digunakan sebagai pembacaan besarnya selisih suatu dimensi terhadap ukuran standar. 3. Alat ukur standar, yang mampu memberikan atau menunjukkan suatu harga ukuran tertentu. 4. Alat ukur pembatas (kaliber), yang mampu menunjukkan apakan suatu dimensi terletak di dalam atau di luar daerah toleransi ukuran. 5. Alat ukur bantu, bukan merupakan alat ukur dalam arti yang tetapi peranannya adalah penting sekali dalam melaksanakan suatu pengukuran. pengukuran. Beberapa cara melakukan pengukuran adalah sebagai berikut (Poerwanto; dkk, 2008): 1.
Pengukuran lansung
2.
Pengukuran tak langsung
3.
Pengukuran dengan .keliber batas dan Pengukuran dengan cara membandingkan dengan bentuk standar.
Pada abad ini seiring dengan pertumbuhan ilmu kedokteran, bilangan ketelitian dari pengukuran kuantitas dalam praktis klinik sangat ditingkatkan. Hal ini karena hasil pengukuran itu dapat memberikan informasi yang sangat berharga tentang gambaran keadaan tubuh dri hasil pengukuran itu dipakai sebagai bahan perbandingan. Dalam pengukuran gisik dibagi dalam 2 (dua) grup yaitu (Gabriel,1996): 1. Proses pengukuran pengulangan
Pada proses ini biasanya melibatkan sejumlah pengulangan perdetik, permenit, perjam dan sebagainya. 2.
Proses pengukuran yang tidak ulang Proses pengukuran hanya dilakukan sekali terhada p individu. Berikut ini adalah beberapa jenis ketidakpastian beserta sumbernya
yang bisa kita jumpai (Djonoputro,1984): ( Djonoputro,1984): 1.
Ketidakpastian Bersisitem a. Kesalahan Kalibrasi Cara memberi nilai skala pada waktu pembuatan alat tidak tepat sehingga berakibat setiap kali digunakan, suatu ketidakpastian melekat pada hasil pengukuran. Kesalahan ini dapat diketahui dengan cara membandingkan alat tersebutdengan alat baku. Alat baku, meskipun buatan manusia juga, dinggap sempurna; padanya hamper tidak terdapat kesalahan apapun. b.
Kesalahan Titik Nol Titik nol skala alat tidak berimpit dengan titik nol jarum petunjuk. Atau jarum tidak kembali tepat tepat pada angka nol.
c.
Kesalahan Komponen Alat Misalnya dengan pegas: pegas yang telah di pakai beberapa lama dapat agak melembek hingga dapat mempengaruhi gerak jarum petunjuk.
d.
Gesekan
Gesekan selalu antara bagian yang satu dengan yang bergerak terhadap bagian alat yang lain. e.
Paralak Kesalahan yang timbul apabila pada waktu membca skala, pengamat pengamat tidak tegak lurus di atas jarum petunjuk.
f.
Keadaan Saat Bekerja Pemakaian alat dalam keadaan yang berbeda pada waktu alat di kalibrasi (jadi, pada suhu, tekanan, dan kelembabanudara yang berbeda) akan menyebabkan terjadinya kesalahan.
2.
Ketidakpastian Rambang a. Gerak Brown Molekul Udara Gerak ini pada saat-saat yang tidak dapat ditentukan mengalami fluktuasi dalam arti jumlah molekul yang berkerak ke suatu arah senantiasa secara tiba-tiba dapat menjadi besar atau kecil. Ini menyebabkan penunjukan jarum alat yang sangat halus (seperti mikrogalvano-meter) terganggu karena tumbukan udara. b. Fluktuasi Pada Tegangan Jarum Listrik Tegangan PLN atau yang kita peroleh dari aki atau baterai selalu berfluktuasi, yaitu mengalami perubahan kecil yang tidak teratur (rambang) dan berlalu sangat cepat. Ini jelas mengganggu pengukuran besaran listrik. c.
Landasan Yang Bergetar
Alat yang sangat peka (seperti halnya seismograf) dapat terganggu oleh landasan yang bergetar. Seperti kerak bumi selalu berada dalam keadaan bergetar karena hampasan ombak samudra yang terus menerus dan kesibukan lau lintas. d.
Bising Gangguan yang selalu kita dapatkan pada saat elektronik berupa frekuensi yang cepat pada tegangan dalam alat karena komponen alat bersuhu.
e.
Radiasi latar-belakang Radiasi kosmos dari angkasa luar dapat merupakan gangguan pada pengukuran dengan alat pencacah karena akan terhitung t erhitung sewaktu s ewaktu kita mengukur dengan pencacah elektronik.
3.
Kesalahan Pengamat Sekarang adalah zaman teknologi. Banyak peralatan modern yang rumit operasinya sudah masuk laboraturium. Pemakaiannya secara tepat memerlukan ketangkasan dan keterampilan tinggi. Banyak harus diatur sebelum alat siap dipakai dan makin banyak yang harus makin besar kemungkinan orang membuat kesalahan. Jadi dalam proses pengukuran perlu diperhatikan ketelitian dan
kebenaran. Ketelitian dan kebenaran mempunyai arti yang sangat berbeda dengan pengukuran. Ketelitian menunjukkan pengkuran yang bagaimana memberikan pendekatan untuk memperoleh suatu standar. Untuk memperoleh
ketelitian diperlukan suatu pengukuran berkali-kali, kemudian dicari rata-rata (Djonoputro,1984). B . Prosedur Prosedur Kerj a
1. Siapkan semua alat ukur dan bahan. 2. Ukur massa benda (kubus, balok, silinder pejal, kelereng dan silinder berongga) dengan menggunakan menggunakan neraca ohaus. 3. Ukur diameter kelereng, menggunakan jangka sorong. 4. Ukur sisi-sisi kubus menggunakan me nggunakan jangka sorong. 5. Ukur panjang, lebar dan tinggi balok menggunakan jangka sorong. 6. Ukur diameter dan tinggi silinder pejal menggunakan jangka sorong. 7. Ukur diameter dalam, diameter luar dan tinggi silinder. 8. Ulangi pengukuran sebanyak 3 kali yang berbeda-beda. 9. Hitung volume dan massa jenis dari masing-masing benda. (Tim Penyusun, 2011)
BAB III METODE KERJA
A . Al at dan dan Bahan
1. Alat
Alat yang digunakan adalah jangka sorong (Tricle ( Tricle Brand ), ), mikrometer sekrup (Tricle (Tricle Brand ) dan neraca o’haus o’haus (Quadruple Beam Balance MB311). 311). 2. Bahan
Bahan yang digunakan adalah balok, kelereng, kubus, dan silinder berongga.
B . Cara Kerja
1. Disiapkan alat dan bahan yang akan digunakan. 2. Ditimbang masing-masing masing-masing sampel dengan menggunakan neraca o’haus . 3. Diukur sisi kubus yang berbeda sebanyak tiga kali. 4. Diukur panjang, lebar dan tinggi balok dengan menggunakan jangka sorong dan pengukuran dilakukan sebanyak tiga kali pada posisi yang berbeda. 5. Diukur diameter kelereng dengan mnggunakan mikrometer sekrup. 6. Diukur diameter dan tinggi silinder pejal dengan menggunakan jangka sorong sebanyak tiga kali dengan posisi yang berbeda.
7. Diukur diameter dalam dan diameter luar dan tinggi silinder berongga dengan menggunakan jangka sorong sebanyak tiga kali. 8. Dihitung volume dan massa jenis dari masing-masing sampel.
BAB IV HASIL PENGAMATAN
A . Tabel
1.
Kelereng
Massa 2.
2
d
3
No
d
d
1
1,647
2,712
4,467
2
1,642
2,696
4,427
3
1,641
2,692
4,419
χ
1,643
2,700
4,437
: 5,41 gram
Kubus 2
2
2
No.
S1
S2
S3
S1
S2
S3
1
5,64
5,53
5,67
31,80
30,58
32,14
2
5,23
5,27
5,57
27,35
27,77
31,02
3
5,56
5,23
5,53
30,91
27,35
30,53
χ
5,47
5,34
5,59
30,02
28,56
31,32
Massa
: 67,28 gram
3.
Balok No.
p
l
t
p2
l2
t2
1
10,03
4,06
4,05
100,60
16,48
16,48
2
10,04
4,02
4,03
100,80
16,16
16,24
3
10,02
4,06
4,08
100,40
16,48
16,64
χ
10,03
4,04
4,05
100,60
16,37
16,45
Massa 4.
: 119,07 gram
Silinder Berongga No.
dl
dd
t
dl 2
dl2
t2
1
2,67
2,45
9,01
7,12
6,00
81,81 81,81
2
2,67
2,34
9,42
7,12
5,47
88,73
3
2,55
2,34
9,82
6,50
5,47
96,43
χ
2,63
2,37
9,41
6,91
5,64
88,78
Massa
: 14,14 gram
B . Perhitungan
1. Kubus a. Volume V1
= S13 = (5,56)3 = 171,87 cm3
V2
= S23 = (5,34)3 = 152, 27 cm 3
V3
= S33 = (5,59)3 = 174,67
V
= = =
= 166,27 cm
3
b. Massa Jenis
=
= 0,40 gr /cm 3 2. Kelereng a. Volume V1
= . . d3
= . 3,14 . ( 4,467 cm 3)
= 2,337 cm3 V2
= . . d3
= . 3,14 . ( 4,427cm 3)
= 2,316 cm 3 V3
= . . d3
= . 3,14 . ( 4,419 cm 3)
= 2,312 cm 3
V
= =
= 2,321 cm 3 b. Massa Jenis
=
= 2,330 ⁄3
3. Balok a. Volume V1
= p× l × t = 10,03 × 4,06 × 4,05 = 164, 92 cm 3
V2
= p× l × t = 10,04 × 4, 06 × 4,03 = 162, 65 cm 3
V3
= 10,02 × 4, 06 × 4,08 = 162, 97 cm 3
V
= = =
= 164, 51 cm 3 b. Massa Jenis
=
= 0,723 gr / cm 3 4. Silinder Berongga a. Volume V1
= π (dl2 – dd dd2) t
= (3,14) (7,12 – (7,12 – 6,00) 6,00) 9,01
= (31,68)
= 7,92 cm3 V2
= (3,14) (7,12 – (7,12 – 5,47 5,47 ) 9,42
= (48,8)
= 12,2 cm3 V3
= (3,14) (6,50 – (6,50 – 5,47 5,47 ) 9,82
= (31,75)
= 7,93 cm3 V
= =
= 9,35 cm3 b. Massa Jenis
=
= 1,512 ⁄3
BAB V PEMBAHASAN
Pengukuran adalah pengamatan atas suatu besaran fisika, biasa juga disebut
dengan
pengamatan
kuantitas.
Pengukuran
secara
luas
yaitu
membandingkan suatu besaran dengan dengan besaran standar. Besaran standar tersebut harus memenuhi syarat-syarat yakni dapat didefinisikan secara fisik, jelas dan tidak berubah dengan waktu dan dapat digunakan sebagai pembanding dimana saja di dunia ini. Mengukur merupakan usaha untuk memperoleh nilai dengan bantuan alat ukur. Dalam pengukuran terdapat ketidakpastian yaitu kesalahan yang mungkin terjadi dalam pengukuran yang di evaluasi setelah ada hasil pengukuran yang di ukur, dimana kesalahan itu terjadi karena kesalahan kalibrasi, kesalahan titik nol, nol, kesalahan komponen alat dan dan gesekan. Di samping itu, terdapat juga kesalahan pengamatan oleh orang yang mengukur. Dalam pengukuran diperlukan alat ukur. Macam-macam alat ukur yaitu alat ukur panjang biasanya mistar, jangka sorong, dan mikrometer sekrup. Alat ukur massa yaitu neraca analitik dan neraca ohaus. Alat ukur waktu biasanya disebut jam atau stopwatch. Pada percobaan. Pada percobaan kali ini sampel yang digunakan yakni balok, kubus, kelereng, dan silinder berongga. Jangka sorong suatu alat ukur panjang yang mempunayai tiga fungsi penkuran. Pertama yaitu panjan bagian luar benda, kedua panjang bagian dalam benda, dan ketiga pengukuran kedalaman lubang dalam benda. Jangka sorong mempunayai skala nonius sebesar 0,1 mm atau 0,01 cm. Mikrometer sekrup
digunakan untuk mengukur panjang benda yang memiliki ukuran maksimum 2,5 cm yang mempunyai skala nonius 0,01 mm. Dalam percobaan ini sampel yang digunakan yaitu balok, kubus, kelereng, dan silinder berongga. Sampel pertama yaitu balok, balok di ukur dengan menggunakan jangka sorong. Bagian-bagian yang di ukur yaitu panjang, lebar dan tinggi balok, masing-masing di ukur sebanyak tiga kali. Sampel edua yaitu kubus, tiga sisinya yang di ukur menggunakan jangka sorong, pengukuran dilakukan sebanyak tiga kali. Sampel keiga yaitu kelereng, diameternya di ukur sebnayak tiga kali pada posisi yang berbeda, pengukurannya dilakukan dengan menggunakan micrometer sekrup. Sampel terakhir yaitu siinder berongga, diukur dengan menggunakan jangka sorong. Pengukuran dilakukan sebanyak tiga kali, bagian yang di ukur yaitu diameter rongga bagian dalam dan diameter rongga bagian luar,dan yang terkhir di hitung tinggi silinder berongga. Cara kerja dalam percobaan kali ini, pertama-tama disiapkan alat dan bahan (sampel) yang akan digunakan. di timbang masing-masing sampel dengan menggunakan neraca ohaus. Di ukur sisi kubus yang berbeda sebanyak tiga kali dengan menggunakan jangka sorong, di ukur sisi kubus yang berbeda dimaksudkan untuk membuktikan mengetahui apakah semua sisi sama atau tidak. Di ukur panjang, lebar dan tinggi balok dengan menggunka jangka sorong yang dilakukan sebanyak tiga kali dengan posisi yang berbeda. Di ukur diamete r dalam, diameter luar dan tinggi (kedalaman) silinder berongga dengan menggunakan jangka sorong di ukur sebanyak se banyak tiga kali pada posisi posis i yang berbeda. Kemudian di ukur diameter kelereng dengan menggunakan mikrometr sekrup ssebanyak tiga
kali. Dilakukan pengukuran sebanyak tiga dimaksudkan untuk memperoleh data yang lebih akurat. Setelah itu, di hitung massa jenis dan volume dari masingmasing sampel. Lalu dicatat datanya. Dari hasil pengamatan di peroleh data, yaitu untuk kelereng diperoleh massa 5,41 gram, massa jenis 2,330 gr / cm 3 dan volume 2,321 cm 3. Untuk balok diperoleh massa 119,07 gram, massa jenis 0,723 gr /cm 3, dan volume 164,51 cm 3. Untuk kubus diperoleh massa 67,28 gram, massa jenis 0,40 gr / cm 3, dan volume 166,27 cm 3. Sedangkan untuk silinder berongga diperoleh massa 14,14 gram, massa jenis 1,512 gr / cm 3, dan volume 9,35 cm 3. Hubungan antar pengukuran dengan farmasi, yaitu dalam hal pengukuran bahan sediaan yang yang harus teliti dalam menghitung takaran bahan yang dibutuhkan seperti neraca ohaus dapat menimbang bahan atau obat. Selain itu, pembuatan obat dalam jumlah besar memerlukan pengukuran yang teliti karena walaupun dalam jumlah besa dosis obat harus tetap diperhatikan. Namun, dalam percobaan ini terdapat perbedaan dalam pengukuran disebabkan oleh beberapa factor kesalahan, seperti bahan yang digunakan tidak simetris contohnya kubus, dari setiap sisi yang di ukur hasilnya berbeda-beda, kesalahan ini karena komponen alat. Kemudian pengetahuan beberapa praktikan dalam penggunaan alat belum terlalu dikuasai sehingga praktikan tidak terlalu tertib dalam melakukan pengukuran, kesalahan ini disebabkan oleh pengamat.
BAB VI PENUTUP
A . Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengamatan di peroleh data sebagai berikut : 1. Kelereng a)
Massa
: 5,41 gram
b)
Massa jenis
: 2,330 gr / cm3
c)
Volume
: 2,321 cm 3
2. Balok a)
Massa
: 119,07 gram
b)
Massa jenis
: 0,723 gr / cm3
c)
Volume
: 164,51 cm 3
3. Kubus a)
Massa
: 67,28 gram
b)
Massa jenis
: 0,40 gr / cm3
c)
Volume
: 166,27 cm 3
4. Silinder berongga a) Massa
: 14,14 gram
b) Massa jenis
: 1,512 gr / cm3
c) Volume
: 9,35 cm3
B . Saran
1. Laboratorium Mohon lengkapi alat yang akan digunakan sehingga praktikan tidak menunggu terlalu lama mendapat giliran mengukur. 2. Asisten Mohon bimbingannya pada saat praktikan melakukan peercobaan dan penjelasan penggunaan alat sebelum melakukan percobaan.
DAFTAR PUSTAKA
Djonoputro, Darmawan. Teori Ketidakpastian Menggunakan Satuan SI, Bandung: ITB. 1984, 3-5. Gabriel. Fisika Kedoteran, Jakarta : Kedokteran EGC. 1996, 2. Mediarman, Bernad. Fisika Dasar, Yogyakarta : Grahas Ilmu. 2005, 11. Poerwanto. Industri Alat Ukur, Medan : Grahas Ilmu. 2007, 25-27. Tim Asisten Fisika Dasar. Penuntun Praktikum Fisika Dasar, Samata : Farmasi FIKES UIN Alauddin Makassar. 2011, 8. Tim Penyusun Fiska Dasar. Fisika Dasar, Makassar : Universitas Hasauddin. 2010, 1-4.
LAMPIRAN
Alat dan Bahan 1. Alat a. Jangka Sorong
b. Mikrometer Sekrup
c. Neraca Ohaus
2. Bahan a. Balok
b. Kelereng
c. Kubus
d. Silinder Berongga
