5 Contoh Soal Ketidakpastian Pengukuran Berulang dan Kunci Jawabannya

Ilustrasi contoh soal ketidakpastian pengukuran berulang, Sumber: Pexels/Tima Miroshnichenko

Pengukuran berulang adalah teknik penting dalam dunia ilmu pengetahuan dan teknik. Oleh karena itu, penting bagi siswa untuk mempelajari dan memahami contoh soal ketidakpastian pengukuran berulang.

Ketidakpastian dalam pengukuran dapat muncul dari berbagai faktor, termasuk peralatan, metode pengukuran, dan ketidakpastian manusia. Oleh sebab itu, pemahaman yang baik tentang konsep ketidakpastian sangat penting untuk memastikan hasil keakuratan.

Contoh Soal Ketidakpastian Pengukuran Berulang

Ilustrasi contoh soal ketidakpastian pengukuran berulang, Sumber: Pexels/Karolina Grabowska

Dalam ilmu pengetahuan, pemahaman yang baik tentang konsep ketidakpastian pengukuran berulang sangat penting untuk memastikan keakuratan dan kepercayaan hasil penelitian.

Cara menghitung soal ketidakpastian pengukuran berulang yang kompleks yaitu dengan menghitung terlebih dahulu rata-ratanya. Jika sudah, baru bisa menghitung standar deviasi dan ketidakpastiannya.

Inilah 5 contoh soal ketidakpastian pengukuran berulang dan kunci jawabannya, yang dikutip dari buku BAHAS TOTAL FISIKA SMA Kumpulan Soal Super Lengkap, Supadi, S.Si., M.Si., D. Hastuti, S.T., (2014).

Contoh Soal 1

Seorang mahasiswa melakukan pengukuran panjang menggunakan penggaris yang memiliki skala 1 mm. Dia mengukur panjang sebuah benda dan mendapatkan hasil 24,5 cm. Berapa ketidakpastian pengukuran ini?

Jawaban:

Ketidakpastian pengukuran ini adalah setengah dari skala terkecil, yaitu 0,5 mm.

Contoh Soal 2

Seorang peneliti mengukur waktu reaksi manusia terhadap rangsangan tertentu dan mendapatkan lima hasil pengukuran berulang: 0,32 s, 0,29 s, 0,34 s, 0,30 s, 0,31 s. Hitung rata-rata dan ketidakpastian waktu reaksi ini.

Jawaban:

Rata-rata waktu reaksi adalah jumlah semua hasil pengukuran dibagi oleh jumlah pengukuran. Jadi, rata-rata waktu reaksi adalah 0,31 s.

Ketidakpastian dalam waktu reaksi dapat dinyatakan sebagai setengah dari deviasi standar (karena ingin mempertimbangkan ketidakpastian).

Deviasi standar mengukur sejauh mana hasil pengukuran bervariasi dari rata-rata.

Deviasi Standar ≈ 0,01443 s

Ketidakpastian = 0,5 x 0,01443 s

Ketidakpastian ≈ 0,007215 s

Contoh Soal 3

Seorang teknisi laboratorium mengukur berat suatu zat menggunakan timbangan analitik dan mendapatkan hasil 5,23 g. Ketidakpastian instrumen timbangan adalah ±0,01 g. Apa ketidakpastian total pengukuran ini?

Jawaban:

Ketidakpastian total adalah hasil penjumlahan ketidakpastian instrumen dengan ketidakpastian yang muncul dari teknik pengukuran. Jadi, ketidakpastian total adalah ±0,01 g.

Contoh Soal 4

Seorang astronom mengukur diameter sebuah planet menggunakan teleskop dan mendapatkan hasil 145.6 ± 0,2 kilometer. Apa ketidakpastian relatif pengukuran ini?

Jawaban:

Ketidakpastian relatif dihitung dengan membagi ketidakpastian (0,2 kilometer) oleh hasil pengukuran (145,6 kilometer), sehingga ketidakpastian relatifnya adalah sekitar 0,14%.

Contoh Soal 5

Seorang ilmuwan melakukan serangkaian pengukuran suhu dalam percobaan dan mendapatkan hasil: 27,5 °C, 27,6 °C, 27,4 °C, 27,7 °C, 27,5 °C. Hitung rata-rata suhu dan ketidakpastian dari pengukuran ini.

Jawaban:

Rata-rata suhu adalah 27,54 °C.

Deviasi Standar ≈ 0,0558 °C

Ketidakpastian dalam suhu dapat diambil sebagai deviasi standar, karena itu adalah ukuran sebaran data di sekitar rata-rata.

Jadi, ketidakpastian ≈ 0,0558 °C

Baca juga: 4 Contoh Soal Cerita Sistem Persamaan Linear Tiga Variabel di Matematika

Itulah kunci jawaban dari contoh soal ketidakpastian pengukuran berulang yang dapat menjadi bahan pembelajaran di sekolah. Semoga dapat membantu. (RIZ)