Halaman
Modul Fisika Kelas X KD 3.2@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN2BESARAN DAN PENGUKURANFISIKA KELAS XPENYUSUNSarojiSMAN 3 Semarang
Modul Fisika Kelas X KD 3.2@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN3DAFTAR ISIPENYUSUN.............................................................................................................................................2DAFTAR ISI............................................................................................................................................3GLOSARIUM...........................................................................................................................................4PETA KONSEP.......................................................................................................................................5PENDAHULUAN...................................................................................................................................6A. Identitas Modul...........................................................................................................6B. Kompetensi Dasar.......................................................................................................6C. Deskripsi Singkat Materi............................................................................................6D. Petunjuk Penggunaan Modul......................................................................................6E. Materi Pembelajaran...................................................................................................7KEGIATAN PEMBELAJARAN 1.......................................................................................................8BESARAN DAN PENGUKURAN.......................................................................................................8A.Tujuan Pembelajaran..................................................................................................8B.Uraian Materi..............................................................................................................8C.Rangkuman...............................................................................................................20D.Latihan Soal..............................................................................................................20E.Penilaian Diri............................................................................................................21KEGIATAN PEMBELAJARAN 2.....................................................................................................23Ketidakpastian Pengukuran..........................................................................................................23A.Tujuan Pembelajaran................................................................................................23B.Uraian Materi............................................................................................................23A.Ketidakpastian Pengukuran......................................................................................23C.Rangkuman...............................................................................................................26D.Latihan Soal..............................................................................................................26E.Penilaian Diri............................................................................................................28EVALUASI.............................................................................................................................................30KUNCIJAWABAN EVALUASI.........................................................................................................36DAFTAR PUSTAKA............................................................................................................................37
Modul Fisika Kelas X KD 3.2@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN4GLOSARIUMBesaran pokok:besaran yang menjadi dasar untuk menetapkan besaran yang lain.Besaran turunan:besaran yang diturunkan dari besaran pokok.Dimensi:cara besaran tersusun atas besaran-besaran pokoknya.Notasi ilmiah:cara penulisan nomor yang mengakomodasikan nilai-nilai terlalu besar atau kecil untuk dengan mudah ditulis dengan notasi desimal standar.Pengukuran:menentuan besaran terhadap suatu standar atau satu satuan ukur.Pengukuran tunggal:pengukuran yang dilakukan satu kali saja.Pengukuran berulang:pengukuran yang dilakukan lebih dari satu kali.Angka penting:semua angka yang diperoleh dari hasil pengukuran, yang terdiri dari angka eksak dan satu angka terakhir yang ditaksir.Akurasi:ketepatan, kesamaan atau kedekatan suatu hasil pengukuran dengan angka atau data yang sebenarnya (true value).Mistar:alat ukur yang digunakan untuk mengukur besaran panjang.Jangka sorong:alat ukur yang mampu mengukur jarak, kedalaman, diameter dalam dengan tingkat ketelitian dan ketepatan yang sangat baik.Mikrometer sekrup:alat ukur panjang, tebal, diameter luar sebuah benda dengan tingkat ketelitiannya 0,01 mm.
Modul Fisika Kelas X KD 3.2@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN5PETA KONSEPPENGUKURANTediri dariHasilnyaMenggunakanBerdasarkan metodenya MemilikiMenghasilkanTediri dariDitulis denganBerdasarkan banyaknyaKesalahanTerdiri dariPokokTurunanTunggalBerulangLangsungTidak LangsungAlat ukurAngka pentingNotasi ilmiahAngka pastiAngka taksiranKetidakpastiannMutlakRelatifBESARAN DAN PENGUKURANBESARAN
Modul Fisika Kelas X KD 3.2@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN6PENDAHULUANA. Identitas ModulMata Pelajaran: FisikaKelas:XAlokasi Waktu:6 X 45 menit (enam jam pelajaran)Judul Modul:Besaran dan PengukuranB. Kompetensi Dasar3.2Menerapkan prinsip-prinsip pengukuran besaran fisis, ketepatan, ketelitian dan angka penting, serta notasi Ilmiah4.2Menyajikan hasil pengukuran besaran fisis berikut ketelitiannya dengan menggunakan peralatan dan teknik yang tepat serta mengikuti kaidah angka penting untuk suatu penyelidikan ilmiahC. Deskripsi Singkat MateriDalammoduliniakandiuraikantentangpengukuransuatubesaranbesertasatuannya.Bagian awal akandiuraikantentangpengertianpengukuran, pengertian besaran, jenis-jenisbesaran,dansatuanyangsesuai, sertadiuraikanjugatentangdimensisuatubesaran, awalan satuan, notasi ilmiah, penentuan nilai skala terkecil alat ukur dan cara membaca alat ukur panjang yaitu jangka sorong dan mikrometer skrup.Selanjutnya dibahas tentang pengukuran, jenis-jenis pengukuran yaitu pengukuran langsung, tidak langsung, pengukuran tunggal dan pengukuran berulangdan Pada bagian kedua akan diuraiakan tentang angka penting (angka hasil pengukuran). Dalam pengukuran tidak akan dapat dihasilkan nilai yang benar tetapi yang didapatkan adalah nilai yang terbaik,karena dalam pengukuran pasti terdapat kesalahan (error). Adanya kesalahan pengukuran inilah maka akan muncul ketidakpastian pengukuran. Bagian akhir modul ini akan dibahas cara menentukan ketidakpastian pengukuran.D. Petunjuk Penggunaan ModulAgar modul dapat digunakan secara maksimal maka kalian diharapkan melakukan langkah-langkah sebagai berikut:1.Pelajari dan pahami peta materi yang disajikan dalam setiap modul2.Pelajari dan pahami tujuan yang tercantum dalam setiap kegiatan pembelajaran3.Pelajariuraian materi secara sistematis dan mendalam dalam setiap kegiatan pembelajaran.4.Perhatikalah langakah –langkah dalam setiap penyelesaian contoh soalyang ada.5.Kerjakanlah latihan soal yang ada disetiap akhir kegiatan pembelajaran, cocokkan jawaban kalian dengan kuncijawaban yang tersedia pada moduldanlakukan penghitungan skor hasil belajarkalian. 6.Lakukan penilaian diri disetiap akhir kegiatan pembelajaran untuk mengetahui batas kemampuan menurut diri kalian.7.Lakukan uji kompetensi dengan mengerjakan soal evaluasi di bagian akhir moduluntuk mengetahui tingkat penguasaan materi.8.Diskusikan dengan guru atau teman jika mengalami kesulitan dalam pemahaman materi. Lanjutkan pada modul berikutnya jika sudah mencapai ketuntasan yang diharapkan.
Modul Fisika Kelas X KD 3.2@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN7E.Materi PembelajaranModul ini terbagi menjadi 2(dua) kegiatan pembelajarandandi dalamnya terdapat uraian materi, contoh soal, soal latihan dan soal evaluasi.Pertama :Besaran dan PengukuranKedua : Ketidakpastian Pengukuran
Modul Fisika Kelas X KD 3.2@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN8KEGIATAN PEMBELAJARAN 1BESARAN DAN PENGUKURANA.Tujuan PembelajaranSetelah kegiatan pembelajaranini diharapkankalian mampu:1.memahami berbagai jenis besaran fisika, dimensi, awalan satuan;2.menggunakan analisis dimensi untuk menguji kebenaran rumus danmenentukan rumus;3.mengkonversi satuan dan menulis angka dengan notasi ilmiah;4.menjelaskan cara menentukan nst alat ukur;5.melakukan pengukuran panjang dengan jangka sorong dan mikrometer; dan6.menerapkan aturan perhitungan angka penting.B.Uraian MateriFisika merupakan cabang sains yang mempelajari materi dan energi. Gejala alam seperti gerak, fluida, kalor, gelombang, bunyi, cahaya, listrik dan magnet dikaji dalam fisika. Mempelajari alam diawali dengan mengamati alam. Pengamatan yang dimaksud dalam fisika adalah pengamatan yang menghasilkan data kuantitatif (berupa angka-angka). Data kuantitatif diperoleh dari pengukuran.1.Besaran, Dimensi,dan Sistem Satuan a.Besaran PokokMisalkan seseorang berkata,”Rumahku berjarak 3 kilometer dari sini”. Dari kalimat tersebut dalam fisika ada 3 hal yang penting. Kata “jarak” menunjukkan besaran yang diukur, “3” menunjukkan besarnya (nilai) pengukuran dan “kilometer” menunjukkan satuanpengukuran. Besaran adalah sifat-sifat atau keadaan pada benda yang dapat diukur dan dinyatakan dalam angka-angka. Secara umum besaran dibedakan menjadi besaran pokok dan besaran turunan.Besaran pokok adalah besaran yang dimensi dan satuannya didefinisikan atau ditetapkan melalui perjanjian internasional. Perjanjian ini disepakati dalam forum Conference Generale des Poids et Measures(Konferensi Umum Timbangan dan Ukuran) yang biasa dilaksanakan tiap 6 tahun sekali. Tujuh besaran pokok beserta satuannya dapat dilihat pada Tabel 1.1. Tabel 1.1Besaran PokokNoBesaran PokokSatuanLambang satuanLambang Dimensi1Panjangmeterm[L]2Massakilogramkg[M]3Waktusekons[T]4SuhukelvinK[]5Kuat arusampereA[I]6Intensitas cahayacandelaCd[J]7Jumlah zatmolmol[N]Satuan haruslah tetap, artinya tidak berubah-ubah terhadap perubahan waktu, tempat. atau keadaan lainnya. Berikut ini adalah penetapan satuan besaran pokok yang berlaku saat ini :
Modul Fisika Kelas X KD 3.2@2020, Direktorat SMA, Direktorat Jenderal PAUD, DIKDAS dan DIKMEN91.Satu meter adalah jarak yang ditempuh cahaya dalam ruang hampa selama1299792458sekon (ditetapkan tahun 1983).2.Satu kilogram adalah massa sebuah silinder logam yang terbuat dari Platina Iridium yang disimpan pada Lembaga Internasional tentang berat dan ukuran di Sevres, Perancis (ditetapkan tahun 1887).3.Satu sekon adalah waktu yang diperlukan sebuah atom Cesium 133 untuk bergetar sebanyak 9 192 632 770 kali (ditetapkan tahun 1967). 4.Satu ampere adalah kuat arus pada dua penghantar sejajar yang berjarak 1 meter di hampa u-dara sehingga menimbulkan gaya sebesar 2x10-7 newton setiap meter (ditetapkan tahun 1948).5.Satu Kelvin adalah 1273,16kali suhu titik tripel air (ditetapkan tahun 1954).6.Satu candela adalah intensitas cahaya suatu sumber yang memancarkan radiasi monokromatik pada frekuensi 540x1012Hertz dengan intensitas radiasi sebesar 1683watt per steradian dalam arah tersebut (ditetapkan tahun 1979).7.Satu mol adalah jumlah atom karbon dalam 0,012 kg karbon-12 (C-12). Satu mol terdiri atas 6,025x1023buah partikel. Nilai ini disebut bilangan Avogadro (ditetapkan tahun 1971).b.Besaran Turunan dan DimensiBesaran turunan adalah besaran yang satuan dan dimensinya diturunkan dari satuan dan dimensi besaran pokok.Dimensi besaran turunan menyatakan bagaimana besaran turunan itu diturunkan atau disusun dari besaran pokok. Contoh:1.Luas =panjang x panjang, maka satuan luas = m x m = m2Dimensi luas = L x L =L22.Laju =𝐽𝑎𝑟𝑎𝑘𝑊𝑎𝑘𝑡𝑢, maka satuan laju = m/s = ms-1Dimensi laju =L /T = LT-13.Massa jenis = 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒atau 𝜌=𝑚𝑉, maka satuan ρ = 𝑘𝑔𝑚𝑥𝑚𝑥𝑚=kg m-3.Dimesi ρ=𝑀𝐿×𝐿×𝐿, jadi dimensi massa jenis adalah ML-3.Kegunaan dimensi di antaranya adalahsebagai berikut.a.Untuk mengetahui apakah sebuahrumus benaratau salah.Contohsoal:Rumus perpindahans=vot +½at2,dengan sadalah perpindahan, voadalah kecepatan, aadalahpercepatan dan t adalah waktu. Apakah rumus tersebut benar?Penyelesaian:Rumus tersebut mungkin benar jika dimensi ruas kanan sama dengan dimensi ruas kiri. •Ruas kiri: S dimensinya= L •Ruas kanansuku I: votdimensinya=[LT-1] [T] = L •Ruas kanansuku II: ½ at2dimensinya=[LT-2] [T2] = L (keterangan: ½ tidak berdimensi)