Simulic
Bahasa Indonesia

Ketidakpastian pengukuran pada pengukuran panjang berulang

FisikaPengukuran dan ketidakpastianUsia 15–16Lab virtual

Simulic.comMemuat…

Gunakan di kelas saya

Sebuah mistar dengan skala terkecil yang dapat diatur mengukur batang logam berulang kali; setiap hasil muncul setiap setengah detik dengan tampilan skala yang diperbesar. Kesalahan acak menyebarkan hasil di sekitar suatu nilai, sedangkan kesalahan sistematis menggeser seluruh kelompok hasil menjauhi nilai sebenarnya. Program menghitung nilai rata-rata, simpangan mutlak tiap hasil, simpangan mutlak rata-rata, lalu menambahkan ketidakpastian alat untuk memperoleh ketidakpastian mutlak pengukuran, kemudian melaporkan hasil sebagai x̄ ± Δx beserta ketidakpastian relatif dalam persen.

Pelajaran: Ketidakpastian dalam pengukuran besaran fisika

Yang ditunjukkan

Tidak ada pengukuran yang benar-benar tepat. Kesalahan acak, misalnya sedikit keliru saat membaca skala, membuat hasil pengukuran berulang tersebar di kedua sisi suatu nilai, sehingga rata-rata dari banyak pengukuran lebih dapat dipercaya. Kesalahan sistematis, misalnya titik nol mistar yang bergeser, menggeser semua hasil ke arah yang sama dan tidak berkurang dengan mengulang pengukuran. Ketidakpastian alat biasanya diambil setengah dari skala terkecil. Membandingkan rata-rata dengan panjang sebenarnya yang diketahui menunjukkan perbedaan antara presisi (seberapa dekat hasil satu sama lain) dan akurasi (seberapa dekat hasil dengan nilai sebenarnya).

Cara menggunakan

Mulailah dengan mistar 1 mm, sedikit pengukuran, dan sedikit pergeseran titik nol. Tekan Ukur N kali lagi, amati hasil ukur muncul satu per satu, lalu bandingkan rata-rata dengan nilai sebenarnya. Perbesar Jumlah pengukuran dan perhatikan bahwa rata-rata menjadi stabil tetapi pergeseran tetap ada. Selanjutnya atur Kesalahan sistematis (titik nol mistar bergeser) ke 0 dan ubah Fluktuasi pembacaan acak; terakhir, bandingkan pilihan Skala terkecil mistar 1 mm, 0,5 mm, dan 0,1 mm.

Parameter yang dapat diubah

  • Skala terkecil mistar 1 mm (mistar), 0,5 mm, 0,1 mm (jangka sorong)
  • Jumlah pengukuran 3–20 kali
  • Panjang sebenarnya batang 50–200 mm
  • Kesalahan sistematis (titik nol mistar bergeser) -2–2 mm
  • Fluktuasi pembacaan acak 0–2 mm

Pertanyaan untuk dijelajahi

  1. Mengapa menambah jumlah pengukuran tidak menghilangkan kesalahan sistematis?
  2. Bagaimana ketidakpastian alat berubah jika mistar 1 mm diganti jangka sorong 0,1 mm?
  3. Bagaimana Anda dapat mendeteksi pergeseran titik nol mistar sebelum mulai mengukur?

Simulasi terkait