Praktikal 1:

Pengukuran dalam kehidupan seharian

Hasil Pembelajaran: Untuk mengambil dan membandingkan pengukuran

menggunakan jenis alat yang berbeza.

Tujuan: Membanding ukuran dengan menggunakan pelbagai jenis alat pengukur.

Radas & Bahan:

Pembaris meter, angkup vernier, Tolok skru mikrometer, penimbang palang,

penimbang elektronik, klip kertas, pensel, benang dan sesudu pasir.

Aktiviti 1: Mengukur Panjang

Prosedur:

1. Diameter sebatang pensel, sepotong dawai tembaga, dan sehelai rambut

diukur dengan menggunakan pembaris meter, angkup vernier dan tolok skru

mikrometer.

2. Ukuran tadi diulang sekali lagi.

3. Hasil pemerhatian ukuran direkodkan.

Aktiviti 1:

Pembaris Meter

(cm)

Angkup Vernier

(cm)

Tolok-skru

Mikrometer (cm)

Pensil 0.68

0.69

0.69

0.682

0.677

0.678

Purata bacaan

(cm)

0.69 0.679

Dawai Tembaga 0.18

0.16

0.18

0.171

0.171

0.170

Purata bacaan

(cm)

0.17 0.171

Sehelai Rambut - - 0.009

0.008

0.009

Purata bacaan

(cm)

- - 0.090

Diameter sebatang pensil:

1. Dengan menggunakan pembaris meter, diameter sebatang pensil ialah cm.

2. Dengan menggunakan angkup vernier, diameter sebatang pensil ialah cm.

3. Dengan menggunakan tolok skru mikrometer, diameter sebatang pensil ialah cm.

Sepotong dawai tembaga:

1. Dengan menggunakan pembaris meter, diameter sepotong dawai tembaga ialah

cm

2. Dengan menggunakan angkup vernier, diameter sepotong dawai tembaga ialah

cm

3. Dengan menggunakan tolok skru mikrometer, diameter sepotong dawai tembaga

ialah cm.

Sehelai rambut:

1. Tiada pengukuran dilakukan dengan menggunakan pembaris meter.

2. Tiada pengukuran dilakukan dengan menggunakan angkup vernier.

3. Dengan menggunakan tolok skru mikrometer, diameter sehelai rambut ialah cm.

Penguasaan Ilmu Dan Soalan:

1. Antara ketiga-tiga alat pengukuran yang digunakan untuk mengukur

panjang, yang manakah yang paling persis? Yang manakah yang paling

tepat?

(4 marks)

Antara ketiga-tiga alat pengukuran yang digunakan untuk mengukur panjang,

alat pengukuran yang paling tepat dan persis ialah tolok-skru mikrometer. Ini

kerana ia memberikan bacaan sehingga 3 titik perpuluhan serta mampu

mengesan ukuran yang nilainya amat kecil.

2. Jika seorang pelajar menggunakan pembaris meter untuk mengukur

ketebalan sesebuah objek, ianya tidak realistik untuknya merekodkan

bacaan 4.32cm. Terangkan kenapa?

(3 marks)

Adalah tidak realistik untuk pelajar itu untuk mendapat bacaan4.32 cm kerana

pembaris meter hanya mempunyai ketepatan sehingga 1.0 mm atau 0.1cm.

Bacaan yang mungkin pelajar itu dapat ialah 4.3 cm.

3. Apakah instrument yang akan kamu gunakan untuk mengukur ketebalan

sekeping kertas? Terangkan.

(4 marks)

Kertas adalah terlalu nipis. Jadi alat pengukuran yang akan saya gunakan

ialah tolok-skru mikrometer kerana ia boleh mengukur sehingga 0.01 mm.

Aktiviti 2: Menimbang berat

Prosedur:

1. Jisim sebatang pensel dan sesudu pasir ditimbang menggunakan neraca palang

dan neraca elektronik.

2. Penimbangan diulang.

3. Keputusan dijadualkan.

Keputusan:

Radas

Ukuran Neraca Palang (g) Neraca Elektronik (g)

Berat sebatang pensil

1 2 3 Purata 1 2 3 Purata

4.7 4.6 4.6 4.6 4.80 4.80 4.80 4.80

Berat sesudu pasir

1 2 3 Purata 1 2 3 Purata

3.3 3.3 3.4 3.3 3.60 3.60 3.60 3.60

Berat sebatang pensil:

1. Dengan menggunakan neraca palang, berat sebatang pensil ialah 4.6 g.

2. Dengan menggunakan neraca elektronik, berat sebatang pensil ialah 4.80 g.

Berat sesudu pasir:

1. Dengan menggunakan neraca palang, berat sesudu pasir ialah 3.3 g.

2. Dengan menggunakan neraca elektronik, berat sesudu pasir ialah 3.60 g.

Penguasaan Ilmu Dan Soalan:

1. Antara kedua-dua alat mengukur yang digunakan untuk mengukur jisim,

yang manakah yang lebih persis? Yang manakah yang paling tepat?

Jelaskan.

(6 marks)

Neraca elektronik adalah yang paling persis dan tepat berbanding dengan

neraca palang kerana ia boleh mengukur unit sehingga 0.01g. Neraca palang

mempunyai kelemahan dalam pengimbangannya. Ini kerana kebanyakan

bacaan dipengaruhi oleh faktor luaran seperti angin. Jadi, ketepatan dan

kepersisan telah dipengaruhi oleh angin. Selain itu, neraca elektronik telah

diprogramkan untuk lebih ketepatan dan kepersisan untuk bacaan manusia.

2. Namakan penimbang lain yang boleh digunakan untuk menimbang jisim

dalam kehidupan seharian.

(2 marks)

Neraca mampatan dan neraca spring.

3. Apakah yang telah kamu belajar dari kedua-dua aktiviti di atas?

(6 marks)

Daripada kedua-dua aktiviti ini, saya mengetahui bahawa ketepatan dan

kepersisan sesuatu alat pengukuran bergantung kepada jumlah skalanya.

Semakin kecil skala da unit yang boleh diukur, semakin tinggi ketepatan dan

kepersisan bacaan yang kita boleh dapat. Seterusnya, kita juga perlu untuk

mengetahui cara yang betul untuk mengambil ukuran supaya tidak terdapat

ralat dalam bacaan yang diambil.

NOTA:

1. Ketepatan nilai yang diukur: seberapa dekat kemungkinan akan kepada nilai-

nilai sebenarnya.

2. kepersisan tidak sama dengan ketepatan. Sebuah jam digital murah,

mengatakan waktunya sudah 9:34:45 sangat tepat (masa yang diberikan

kepada kedua-dua) tetapi jika jam itu berjalan beberapa minit lambat, maka

nilainya tidak terlalu tepat.

Perbincangan:

Daripada eksperimen yang telah dijalankan, data yang telah diperoleh telah

menunjukkan perbezaan antara titik perpuluhan dan unit. Ini bermakna setiap alat

pengukuran yang telah digunakan menunjukkan perbezaan dari segi ketepatan dan

kepersisan dalam membaca ukuran.

Ketepatan sesebuah alat pengukur bergantung pada skala yang terdapat pada alat

itu. Pembaris meter boleh memberikan bacaan sehingga 1.0mm, angkup vernier

boleh memberikan bacaan sehingga 0.02mm, dan tolok-skru mikrometer boleh

memberikan bacaan sehingga 0.01mm. Kepersisan berhubung kait dengan

ketepatan. Jadi, tolok-skru mikrometer adalah alat pengukur yang paling tepat

kerana ia mempunyai skala yang paling kecil dan ketepatan yang pasti kerana

perbezaan antara bacaan hanya boleh jadi 0.01mm. Ia adalah bacaan yang sangat

kecil.

Terdapat beberapa langkah pencegahan yang perlu diambil kira sewaktu melakukan

eksperimen ini. Pertama sekali ialah ralat sifar. Beberapa alat pengukuran

mempunyai ralat sifar positif atau ralat sifar negatif yang boleh menyebabkan

ketidaktentuan dalam nilai. Kita perlu membuat operasi penambahan atau penolakan

untuk mendapatkan nilai yang sebenarnya. Oleh itu pengiraan sangat diperlukan

untuk ralat seperti ini.

Seterusnya ialah ralat paralaks. Ia juga adalah salah satu daripada ralat yang

mungkin berlaku ketika mengambil ukuran. Jadi kita perlulah memastikan bahawa

kita menggunakan cara yang betul dalam mengambil ukuran. Salah satu cara untuk

mengatasi ralat ini ialah dengan menggunakan kanta tangan ketika mengambil

bacaan dan juga memperbaiki kedudukan mata semasa mengambil bacaan.

Dalam aktiviti yang melibatkan neraca palang dan neraca elektronik, neraca

elektronik adalah lebih tepat penggunaannya kerana ia telah diprogramkan dan

menggunakan sistem komputer untuk mengelakkan pelbagai faktor luaran.

Bagaimanapun, dalam menggunakan neraca palang, kita masih perlu untuk

mengambil kira faktor luaran seperti angin dan peredaran udara yang mungkin

mempengaruhi bacaan. Oleh itu, untuk mengelakkan dari gangguan luar, kita perlu

menjalankan eksperimen ini dalam keadaan tiada peredaran udara.

Rumusan:

Ketepatan dan kepersisan sesebuah alat pengukuran adalah berbeza mengikut alat.

Tolok-skru mikrometer adalah alat pengukuran bagi panjang yang paling tepat dan

persis berbanding angkup vernier dan pembaris meter. Sementara neraca elektronik

adalah lebih tepat dan persis dalam mengukur berat berbanding neraca palang.

RUJUKAN

BIPM (2000). Brief History of the SI. Diambil pada 7 Februari 2011, dari

http://www.bipm.org/en/si/

RWK (1997). Triple Beam Balance. Diambil pada 7 Februari 2011, dari

http://genchem.rutgers.edu/balance3b.html

Wikipedia (2011). The International System of Units. Diambil pada 6 Februari 2011,

dari http://en.wikipedia.org/wiki/SI

Wikipedia(2011), Accuracy and Precision, Dikeluarkan 26 January 2011, dari

http://en.wikipedia.org/wiki/Accuracy_and_precision

Zitzewitz, P. W. (2010). Glencoe Physics : Principles and Problems. New York:

Glencoe McGraw-Hill