analisis perhitungan ruang c
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ANALISIS PERHITUNGAN
PRAKTIKUM FISIKA DASAR 1 RUANG C
1. Modulus Young (E1)
Besar modulus Young kawat tembaga (Cu) adalah YYY ∆±= ˆ . Modulus Young (Y) dapat
diperoleh dari:
LA
LF
LL
AF
Yˆˆ
ˆˆ
ˆˆ
ˆˆ
ˆ∆
=∆
=
dan juga
( ) ( )LL
YA
A
YL
L
YY
LAFLLFLAF
∆∆∆∂∂+∆
∂∂+∆
∂∂=∆
∆∆ ,,,,,,
( ) ( )LAL
LFA
LA
LFL
LA
F ∆∆∆
−+∆∆
−+∆∆
=ˆˆ
ˆˆ
ˆˆ
ˆˆ
ˆˆ
ˆ22
( )LL
YA
A
YL
L
Y ∆∆∆
−+∆−+∆=ˆ
ˆ
ˆ
ˆ
ˆ
ˆ
( ) ( ) ( )LL
YA
A
YL
L
Y ∆
∆+∆
+∆
=
ˆ
ˆ
ˆ
ˆ
ˆ
ˆ
∆∆+∆+∆=
L
L
A
A
L
LY
ˆˆˆˆ
2. Kalor Jenis (K1)
Dalam percobaan ini, kita diminta menentukan besaran harga air kalorimeter (W), kalor lebur
es (Les), dan kalor jenis tembaga (CCu).
a. Harga air kalorimeter (W)
WWW ∆±= ˆ dimana ( ) ( )
( )1
12
TT
TTcmTTcmcmW
a
aaaaapapkk −
−+−==
Sehingga, dapat diperoleh:
1 | P a g e
( ) ( )( )1
12
ˆˆ
ˆˆˆˆˆˆˆTT
TTcmTTcmW
a
aaaaapap
−−+−
=
Serta:
a
mTTmamTTmmTTm
ap
mTTTap
TT
WT
T
WT
T
Wm
m
WW
apaapaaapaaaa
∆∂∂+∆
∂∂+∆
∂∂+∆
∂∂=∆
,,,
1
,,,12
,,,2,,, 122112
a
mTTTa
mm
W
apa
∆∂∂+
,,, 12
( ) ( )( ) ( )
( ) ( )( ) 12
1
112
11
12
ˆˆ
ˆˆˆˆˆˆˆˆ
ˆˆˆ
ˆˆˆˆˆT
TT
TTcmTTcmT
TT
cmm
TT
TTcmTTc
a
aaaaaa
a
apapap
a
aaaaap ∆−
−+−+∆−
+∆−
−+−=
( )( ) ( ) ( )( )
( )( ) a
a
aaa
a
aaaaapapaaaapap mTT
TTcT
TT
TTcmTTcmTTcmcm∆
−−+∆
−
−−−−−−−+
1
12
1
121
ˆˆ
ˆˆ
ˆˆ
ˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆ
( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( )aa
apap
a
apapap
a
aaaaap TTT
TTcmsT
TT
cmm
TT
TTcmTTc∆
−
−+∆
−
+∆
−−+−
=2
1
122
11
12
ˆˆ
ˆˆˆˆˆ
ˆˆˆ
ˆˆˆˆˆ
( )( ) ( )aa
aa mTT
TTc ∆
−−+
1
1
ˆˆ
ˆˆ
b. Kalor Lebur Es (Les)
LLL ∆±= ˆ dimana ( ) ( ) ( )
es
aaesaaaakk
m
TcmTTcmTTcmL
011 −−−+−=
Sehingga, dapat diperoleh:
( ) ( ) ( ) ( ) ( )es
aaesaaaakk
es
aaesaaaakk
m
TcmTTcmTTcm
m
TcmTTcmTTcmL
ˆ
ˆˆˆˆˆˆˆˆ
ˆ0ˆˆˆˆˆˆˆˆˆ 1111 −−+−=−−−+−=
Serta:
a
mmmTaa
mmTTammTm
k
mmTTk
TT
Lm
m
LT
T
Lm
m
LL
esakeskaesaakesaa
∆∂∂+∆
∂∂+∆
∂∂+∆
∂∂=∆
,,,,,,
1
,,,1,,, 111
es
mmTTes
mm
L
kaa
∆∂∂+
,,,1
2 | P a g e
( ) ( ) ( )a
es
aa
es
aakkk
es
aaesaaaak mm
TTcT
m
cmcmm
m
TcmTTcmTTc ∆−+∆++∆−−+−=ˆ
ˆˆ
ˆ
ˆˆ
ˆ
ˆˆˆˆˆˆˆ1
111
( ) ( )es
es
aaaakka
es
aesaakk mm
TTcmTTcmT
m
cmcmcm ∆−+−−+∆−−−+2
11
ˆ
ˆˆˆˆˆˆ
ˆ
ˆˆˆ
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )aes
aa
es
aakkk
es
aaesaaaak mm
TTcT
m
cmcmm
m
TcmTTcmTTc ∆
−+∆
++∆
−−+−=ˆ
ˆˆ
ˆ
ˆˆ
ˆ
ˆˆˆˆˆˆˆ1
111
( ) ( ) ( ) ( )es
es
aaaakka
es
aesaakk mm
TTcmTTcmT
m
cmcmcm ∆
−+−+∆
+++2
11
ˆ
ˆˆˆˆˆˆ
ˆ
ˆˆˆ
c. Kalor Jenis Tembaga (CCu)
CuCuCu ccc ∆±= ˆ dimana ( ) ( )
( )aCu
aaaakkCu Tm
TTcmTTcmc
−−+−
=100
11
Sehingga, dapat diperoleh:
( ) ( )( )aCu
aaaakkCu
Tm
TTcmTTcmc
ˆ100ˆ
ˆˆˆˆˆˆˆ 11
−−+−=
Serta:
a
Tmmma
Cua
TmTma
Cu
mmTm
Cuk
mmTTk
CuCu T
T
cm
m
cT
T
cm
m
cc
CuakCuakaCuakaCua
∆∂∂+∆
∂∂+∆
∂∂+∆
∂∂=∆
111 ,,,,,,
1
,,,1,,,
Cu
TTmmCu
Cu mm
c
aak
∆∂∂+
1,,,
3 | P a g e
( )( ) ( )
( )( ) a
aCu
aa
aCu
aakkk
aCu
ak mTm
TTcT
Tm
cmcmm
Tm
TTc ∆−
−+∆−
−−+∆−
−=ˆ100ˆ
ˆˆ
ˆ100ˆ
ˆˆˆ100ˆ
ˆˆ1
11
( )( ) ( ) ( ){ }( ){ } a
aCu
aaaakkCuaakkaCu TTm
TTcmTTcmmcmcmTm ∆−
−+−−+−+2
11
ˆ100ˆ
ˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆ100ˆ
( ) ( )( ) Cu
aCu
aaaakk cTm
TTcmTTcm ∆−
−+−−+ˆ100ˆ
ˆˆˆˆˆˆ2
11
( )( ) ( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( )aaCu
aa
aCu
aakkk
aCu
ak mTm
TTcT
Tm
cmcmm
Tm
TTc ∆
−
−+∆
−
++∆
−
−=ˆ100ˆ
ˆˆ
ˆ100ˆ
ˆˆˆ100ˆ
ˆˆ1
11
( )( ) ( ) ( ){ }( ){ } ( )a
aCu
aaaakkCuaakkaCu TTm
TTcmTTcmmcmcmTm ∆
−
−+−−+−+ 211
ˆ100ˆ
ˆˆˆˆˆˆˆˆˆˆ100ˆ
( ) ( )( ) ( )Cu
aCu
aaaakk cTm
TTcmTTcm ∆
−
−+−+ˆ100ˆ
ˆˆˆˆˆˆ2
11
3. Energi dan Momentum (M3) – Tetapan Pegas (H1)
4 | P a g e
Ingat! Sebelum menentukan modulus Young (Y), YYY ∆±= ˆ . Saudara harus menentukan terlebih dahulu besaran fisis dalam modulus Young (Y) itu sendiri, yaitu:
a. AAA ∆±= ˆ
dimana 2ˆˆ rA π= dan ( )( )rrrrrr
AA ∆=∆=∆
∂∂=∆ ˆ2ˆ2 ππ
b. LLL ∆±= ˆ
c. ( ) ( )LLL ∆∆±∆=∆∆ ˆ
Catatan ini berlaku untuk percobaan kalor jenis dan momentum – tetapan pegas juga!