Fisika Kelas X | Notasi Ilmiah dan Angka Penting dalam Fisika

Bahkan prinsip-prinsip dasar ilmu fisika pun membutuhkan sejumlah bentuk perhitungan. Contoh, menghitung untuk mencari gaya dari sebuah mobil saat menabrak tembok kita harus menggunakan rumus F = m x a (massa x percepatan). Menentukan percepatan membutuhkan perhitungan lainnya; A = Δv/Δt (perubahan dalam kecepatan/perubahan dalam waktu). Untuk mencari kecepatan membutuhkan perhitungan sederhana lainnya, V = Δd/ Δt (perubahan dalam jarak/perubahan dalam waktu). Contoh sederhana ini membutuhkan sejumlah perhitungan yang semua itu membutuhkan angka spesifik dan rinci untuk mendapatkan jawaban yang tepat. Angka-angka penting, kadangkala disebut dengan "AP", memainkan peranan penting dalam perhitungan-perhitungan ini.

Angka penting adalah angka-angka yang terkait dengan ukuran yang memiliki peranan penting menyangkut presisi dalam pengukuran. Dalam beberapa kasus angka-angka tertentu tidak memiliki nilai. Ada empat aturan dasar ketika memertimbangkan angka penting dalam sebuah pengukuran tunggal.

1. Semua angka bukan nol adalah angka penting, seperti 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, dan 9

2. Semua angka nol antara angka bukan nol adalah angka penting. Contoh, 2103 dan 1.005 memiliki 4 angka penting.

3. Semua angka nol pada sisi kanan dari tanda desimal dan pada sisi kanan dari bilangan bulat adalah angka penting. Contohnya 12.100, 1.2100, dan .12100 semuanya memiliki 5 angka penting. Hal ini menunjukkan ketepatan alat ukur.

4. Angka nol yang digunakan hanya sebagai penampung sebelum atau sesudah desimal bukanlah angka penting. Contoh 0.0034, 0.034, 0.34, 3400, 34 000, dan 340 000 semuanya hanya memiliki 2 angka penting. Sebuah petunjuk berguna terkait aturan ini: jika angka nol-nya dapat digantikan dengan menggunakan notasi ilmiah maka bukanlah angka penting. Jadi ketiga contoh diatas dapat ditulis ulang dengan bentuk 3.4 x 10^-3, 3.4 x 10^-2, 3.4 x 10^-1, 3 .4 x 10³, 3.4 x 10⁴, dan 3.4 x 10⁵, disini kita melihat bahwa hanya ada dua angka penting.

Memahami aturan-aturan ini penting ketika mencatat pengukuran presisi termasuk massa, kecepatan, dan jarak. Memahami aturan-aturan ini adalah sama pentingnya ketika menambahkan ukuran atau menggunakannya dalam perhitungan. Ketika melakukan perhitungan adalah penting untuk setepat mungkin sambil tidak membuat presisi saat tidak mungkin dilakukan. Contoh, jika seorang ilmuwan menjumlahkan berat dari dua benda dan salah satu benda memiliki massa 2.1 gram dan benda lainnya memiliki massa 5.23 gram maka dapat diasumsikan bahwa massa totalnya adalah 7.33 gram. Namun, ketika menghitung ukuran kita hanya dapat menggunakan total angka penting dari ukuran yang paling kecil presisinya. Dalam kasus ini 2.1 gram adalah presisi yang paling kecil dan hanya memiliki 2 angka penting, maka jawaban yang benar adalah 7.3 gram. Konsep yang sama ini harus diterapkan ketika mengalikan atau membagi. Contohnya, jika sebuah roket terbang 12.1 kilometers per sekon (km/s) (3 AP) dalam waktu 5.755 sekon (4 AP) jarak yang ditempuh roket tersebut (v x Δt) terkalkulasi sejauh 69.6355 km. Namun, jumlah paling kecil dari AP haruslah digunakan. Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah 69.6 km.

Terakhir, ketika menghitung data dari ukuran dengan angka-angka penting yang berbeda perlu untuk membulatkannya. Pembulatan terjadi sebelum angka penting dihilangkan dan angka 5 adalah faktor penentunya. Contoh, dalam perhitungan di atas jawabannya adalah 69.6355 angka di sebelah kiri dari angka penting ketiga adalah 3 dan oleh karena itu jawabannya dibulatkan ke bawah menjadi 69.6 km. Namun, jika jawabannya adalah 69.6455 atau lebih tinggi maka jawaban yang benar adalah pembulatan ke atas menjadi 69.7 km.