Jenis dan Sumber Ketidakpastian

Seperti telah diuraikan di atas, hasil pengukuran selalu mengandung ketidakpastian. Apakah penyebab ketidakpastian pada hasil pengukuran? Pertama, karena pengukuran adalah tindakan manusia dan seperti diketahui bahwa manusia adalah tidak sempurna, sehingga hasil pengukurannya juga tidak sempurna. Kedua, alat yang digunakan untuk pengukuran juga buatan manusia sehingga tidak sempurna. 

Selain kedua faktor ini, ada banyak faktor lain yang berpengaruh pada hasil pengukuran yang tidak dapat diketahui semuanya. Akan tetapi, kita perlu mengetahui sumber-sumber kesalahan dan berusaha untuk menghilangkannya. Berikut ini adalah beberapa jenis ketidakpastian beserta sumbernya yang biasa dijumpai.
 
A. Ketidakpastian Bersistem

Ketidakpastian bersistem dapat disebut sebagai sumber kesalahan yang bersumber pada kesalahan alat ukur. Ketidakpastian ini meliputi hal-hal berikut ini. 

  • Kesalahan Kalibrasi
Cara memberi skala nilai pada waktu pembuatan alat ukur yang tidak tepat sehingga setiap kali alat tersebut digunakan, ketidakpastian selalu muncul pada hasil pengukuran. Contoh kesalahan kalibrasi adalah skala nilai pada alat ukur yang lebarnya tidak sama. 

Kesalahan ini dapat diketahui dengan cara membandingkan alat tersebut dengan alat lain yang standar. Alat standar, meskipun buatan manusia, dipandang tidak mengandung kesalahan apapun. 

  • Kesalahan Titik Nol
Titik nol skala alat ukur tidak berimpit dengan titik nol jarum penunjuk alat ukur. .Misalnya, jarum penunjuk titik nol pada neraca (timbangan) yang tidak berada pada posisi nol padahal tidak digunakan untuk menenimbang. 

Kesalahan ini dapat dikoreksi dengan memutar tombol pengatur kedudukan jarum agar tepat pada posisi nol. Jika tidak, kita harus mencatat kedudukan awal jarum penunjuk dan memperlakukan kedudukan awal ini sebagai titik nol. 

  • Kelelahan 
Komponen Alat Kesalahan ini sering terjadi pada pegas. Pegas yang telah lama dipakai biasanya lembek, sehingga mempengaruhi hasil pengukuran. Kesalahan ini dapat diperbaiki dengan cara mengkalibrasi ulang.
 
  • Gesekan
Kesalahan ini timbul akibat gesekan pada bagian-bagian alat yang bergerak.
  • Paralaks 
Kesalahan ini terjadi apabila pada saat membaca skala alat ukur posisi raata tidak tegak lurus terhadap jarum penunjuk atau skala alat ukur.
 
  • Keadaan Saat Bekerja
Penggunaan alat pada kondisi yang berbeda dengan keadaan alat pada saat dikalibrasi (misalnya pada suhu, tekanan, dan kelembaban yang berbeda) iuga dapat menyebabkan terjadinya kesalahan. 

Ketidakpastian bersistem menyebabkan hasil pengukuran menyimpang dari nilai yang sebenarnya. Biasanya, penyimpangan akibat kesalahan bersistem ini mempunyai kecenderungan tertentu sehingga memudahkan tindakan untuk mengatasinya. 

B. Ketidakpastian Acak

Ketidakpastian ini bersumber pada keadaan atau gangguan yang sifatnya acak, sehingga menghasilkan ketidakpastian yang bersifat acak pula. Berbeda dengan ketidakpastian bersistem, ketidakpastian ini tidak mempunyai kecenderungan tertentu sehingga sukar diatasi. Penyebab ketidakpastian acak ini antara lain sebagai berikut.
  • Gerak Brown Molekul Udara
Seperti diketahui, molekul udara selalu bergerak dan gerakannya bersifat acak. Gerakan ini pada saat tertentu mengalami fluktuasi, artinya gerakan molekul udara dalam arah tertentu menjadi sangat besar atau sangat kecil. Hal ini menyebabkan jarum penunjukkan skala alat ukur yang sangat halus (misalnya pada mikro galvanometer) menjadi terganggu akibat tumbukan antarmolekul udara.
 
  • Fluktuasi Tegangan Listrik
Tegangan PLN, baterai, atau aki selalu berfluktuasi, yaitu selalu mengalami perubahan. Tentu saja, hal itu mengganggu pembacaan besaran listrik.
  • Landasan yang Bergetar 
Alat yang sangat peka, misalnya seismograf, dapat terganggu akibat adanya landasan yang bergetar. Hal itu akan mempengaruhi hasil pen uran.

Jenis dan Sumber Ketidakpastian

  • Noise (Gangguan Sinyal) 
Pada alatealat elektronika sering terjadi noise (gangguan sinyal) akibat fluktuasi tegangan pada komponen alat yang bersangkutan.
 
  • Radiasi Latar
Radiasi sinar kosmis dari angkasa luar dapat menyebabkan gangguan pada alat pencacah (counter) karena akan terhitung pada waktu kita mengukur dengan pencacah elektronik. 

C. Adanya Nilai Skala Terkecil Alat Ukur

Setiap alat ukur mempunyai skala terkecil dalam berbagai ukuran. Misalnya, mistar ada yang mempunyai skala terkecil 1 mm. Demikian pula jangka sorong yang dilengkapi dengan skala nonius sehingga memungkinkan kita mampu membaca hingga 0,1 mm. Meskipun demikian, karena keterbatasan penglihatan pembacaan skala terkecil ini juga merupakan sumber kesalahan. 

D. Keterbatasan Pengamat

Sumber ketidakpastian ini adalah keterbatasan pengamat sendiri. Misalnya pengamat kurang terampil dalam menggunakap alat, utamanya alat-alat canggih yang melibatkan banyak komponen yang harus diatur. 



Daftar Pustaka: Yudhistira