Ketidakpastian dalam Pengukuran Hasil Percobaan

Fisika adalah ilmu pengetahuan yang didasarkan atas pengamatan dan percobaan. Pengamatan merupakan pengkajian suatu gejala secara teliti dan kritis, dengan cara mencatat dan menganalisis berbagai faktor yang mempengaruhi gejala tersebut. 

Sayang sekali, gejala yang muncul secara alamiah biasanya sangat jarang sehingga memerlukan waktu pengamatan yang sangat lama. Untuk mengatasi persoalan ini, diperlukan percobaan. Percobaan merupakan pengamatan suatu gejala dengan kondisi yang telah diatur di bawah kontrol yang sangat ketat. 

Ilmuwan dapat mengubah kondisi ini dengan bebas, sehingga mudah mengungicap bagaimana kondisi tersebut mempengaruhi gejala yang diamati. Tanpa percobaan, ilmu fisika tidak akan berkembang. Pengamatan suatu gejala pada umumnya belum lengkap jika tidak memberikan informasi secara kuantitatif berupa angka-angka. 

Hal ini sejalan dengan pendapat Lord Kelvin (1824-1907), yang mengatakan bahwa pengetahuan kita baru memuaskan bila kita mampu menyatakannya dengan angka. Untuk memperoleh informasi kuantitatif diperlukan pengukuran. Pengukuran yang akurat merupakan bagian terpenting dalam fisika. 

Akan tetapi, tidak ada pengukuran yang tepat secara mutlak. Dalam setiap pengukuran selalu muncul ketidakpastian, yaitu perbedaan antara dua hasil pengukuran. Ketidakpastian sering disebut juga dengan kesalahan, sebab menunjukkan perbedaan antara nilai yang diukur dengan nilai sebenarnya. 

Andaikan pengukuran panjang kapur pada Kegiatan 2.1 terlihat seperti Gambar 2.21a (pengukuran menggunakan mistar senti). Jika hasil pengukuran tiap anggota kelompok dibandingkan, mungkin akan didapat hasil yang berbeda-beda. Mungkin ada yang menghasilkan 9,6 cm, 9,7 cm, 9,8 cm, dan sebagainya. Akan tetapi, semua memperoleh hasil lebih dari 9 cm. 

Jika ada yang menghasilican 8 cm, misalnya, tentu ia telah membuat kesalahan dalam membaca skala mistar. Gambar 2.21 menunjukkan bahwa panjang kapur lebih dari 9 cm. Persoalannya adalah, berapa mm kelebihannya? Untuk menentukan kelebihannya, kita melakukan prakiraan atau penaksiran. 

Ketidakpastian dalam Pengukuran Hasil Percobaan

Jadi, angka 6 di belakang koma pada 9,6 cm, angka 7 di helakang koma pada 9,7 cm, dan angka 8 di belakang koma pada 9,8 cm, ketiganya merupakan angka taksiran. Tentu saja, angka taksiran ini berbeda- beda. Oleh karena itu, angka di belakang koma ini merupakan angka yang tidak pasti. 

Sebaliknya, angka 9 pada ketiga hasil pengukuran di atas merupakan angka pasti, sebab dapat dibaca pada skala mistar. Demikian pula pembacaan Gambar 2.21 b (pengukuran menggunakan mistar mili), mungkin menghasilkan 9,64 cm, 9,65 cm, 9,66 cm, dan sebagainya. 

Dalam hal ini, dua angka pertama merupakan angka pasti, sedangkan angka terakhir merupakan angka yang tidak pasti (angka taksiran). Setiap hasil pengukuran selalu mengandung sejumlah angka pasti dan satu angka yang tidak pasti. 

Tidak masuk akal seandainya hasil pengukuran mengandung dua atau lebih angka taksiran. Jadi, dengan menggunakan mistar berskala cm, tidak akan memperoleh hasil 9,66 cm. Demikian pula pengukuran dengan mistar berskala mm juga tidak akan pernah memperoleh hasil 9,645 cm. 




Daftar Pustaka: Yudhistira