laporan akhir fisika dasar (kelompok 38)
TRANSCRIPT
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM
FISIKA DASAR
Diajukan untuk Memenuhi Syarat Kelulusan Praktikum Fisika Dasar
Disusun Oleh:
Kelompok 38
Rizky Ahmad Hanafi .P 2613141119
Adam Aprilindra 2613141120
M. Gema Mahardhika 2613141122
Reza Tri Riantoro 2613141123
LABORATORIUM FISIKA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS JENDERAL ACHMAD YANI
BANDUNG
2015
LEMBAR PENGESAHAN
Laporan ini telah diterima sebagai salah satu syarat
kelulusan Praktikum Fisika Dasar di Laboratorium Fisika
Fakultas Teknik Universitas Jenderal Achmad Yani
Bandung, 17 April 2015
Mengetahui,
Asisten Wali Kelompok 38
Eko Pujiyulianto
NIM. 2613121010
Penguji I
Trihadi Ismail Nugroho
NIM. 2613121027
Penguji II
Shinta Rahmawati
NIM. 2513111048
KATA PENGANTAR
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR i
KATA PENGANTAR
Penulisan laporan ini berdasarkan hasil
pengamatan dan analisa saat melaksanakan praktikum
Fisika Dasar. Laporan ini juga disusun guna memberikan
pengalaman bagi mahasiswa lain agar mampu
menerapkan pengetahuannya dengan lebih luas. Oleh
karena itu, mahasiswa perlu lebih meningkatkan
pemahaman, wawasan, dan memperluas pola pikir
khususnya untuk pelajaran fisika yang menghasilkan
karya dengan disertai pemikiran yang logis dan tentunya
sangat bermanfaat bagi kehidupan manusia kedepannya.
Mengingat bahwa penulisan lapooran ini disusun
untuk melengkapi syarat kelulusan praktikum fisika dasar
di laboratorium fisika Fakultas Teknik UNJANI
Bandung. Sekaligus mengingat bahwa ilmu fisika adalah
ilmu yang dikembangkan berlandaskan praktikum dan
eksperimen.
Bandung, 21 Desember 2015
DAFTAR TABEL
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR vi
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Mengukur dengan jangka sorong 1 ........ 88 Tabel 4.2 Mengukur dengan Mikrometer
Sekrup 1 ................................................. 89 Tabel 4.3 Mengukur dengan Jangka Sorong 2 ....... 90 Tabel 4.4 Mengukur dengan Mikrometer
Sekrup 2 ................................................. 91 Tabel 4.5 Mengukur dengan Jangka Sorong 3 ....... 92 Tabel 4.6 Mengukur dengan Mikrometer
Sekrup 3 ................................................. 93 Tabel 4.7 Percobaan GLB Atwood
Konvensional 1 ...................................... 101 Tabel 4.8 Percobaan GLB Atwood
Konvensional 2 ...................................... 102 Tabel 4.9 Percobaan GLBB Atwood
Konvensional 1 ...................................... 102 Tabel 4.10 Percobaan GLBB Atwood
Konvensional 2 ..................................... 103 Tabel 4.11 Percobaan GLB Atwood
Modern 1 .............................................. 104 Tabel 4.12 Percobaan GLB Atwood
Modern 2 .............................................. 104 Tabel 4.13 Percobaan GLBB Atwood
Modern 1 .............................................. 105 Tabel 4.14 Percobaan GLBB Atwood
Modern 2 .............................................. 105 Tabel 4.15 Pengukuran batang besar ...................... 113 Tabel 4.16 Data pengamatan batang besar .............. 114 Tabel 4.17 Pengukuran batang sedang .................... 115 Tabel 4.18 Data pengamatan batang sedang ........... 116 Tabel 4.19 Pengukuran batang kecil ....................... 116 Tabel 4.20 Data pengamatan batang kecil .............. 117
DAFTAR TABEL
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR vii
Tabel 4.21 Hubungan antara T & l, m
dibuat tetap ........................................... 130 Tabel 4.22 Hubungan antara T & m, l
dibuat tetap ........................................... 131 Tabel 4.23 Pengamatan Resonansi
Bandul Sederhana ................................. 131 Table 4.23 Percobaan 1 Resonansi Pegas Heliks .... 138 Table 4.24 Percobaan 2 Resonansi Pegas Heliks .... 138 Tabel 4.25 Percobaan 1 Hambatan Listrik .............. 143 Tabel 4.26 Percobaan 2 Hambatan Listrik .............. 143
DAFTAR GAMBAR
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Gelombang transversal pada tali ......... 40 Gambar 2.2 Bentuk gelombang transversal ............ 41 Gambar 2.3 Gelombang longitudinal ...................... 43 Gambar 2.4 Arus listrik ........................................... 48 Gambar 2.5 Pola serbuk besi pada kawat
penghantar lurus .................................. 150 Gambar 2.5 Pola serbuk besi pada kawat
Penghantar melingkar ......................... 150 Gambar 2.6 Pola serbuk besi pada solenoid ............ 150
BAB I PENDAHULUAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR I-1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Fisika adalah ilmu pengetahuan yang berkaitan
dengan penemuan dan pemahaman mendasar hukum-
hukum yang menggerakkan materi, energi, ruang dan
waktu. Fisika mencakup konstituen elementer alam
semesta dan interaksi-interaksi fundamental di
dalamnya, sebagaimana analisa sistem-sistem yang
paling dapat dimengerti dalam artian prinsip-prinsip
fundamental ini. Fisika adalah studi mengenai dunia
anorganik, fisik, sebagai lawan dari dunia organik
seperti biologi, fisiologi dan lain-lain.
Atau dalam pengertian lain fisika adalah ilmu
yang mempelajari/mengkaji benda-benda yang ada
di alam, gejala-gejala, kejadian-kejadian alam serta
interaksi dari benda-benda di alam tersebut secara
fisik dan mencoba merumuskannya secara matematis
sehingga dapat dimengerti secara pasti oleh manusia
untuk kemanfaatan umat manusia lebih
lanjut. Jadi fisika merupakan suatu cabang ilmu
pengetahuan sains yang mempelajari sesuatu yang
BAB I PENDAHULUAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR I-2
konkret dan dapat dibuktikan secara matematis
dengan menggunakan rumus-rumus persamaan yang
didukung adanya penelitian yang terus dikembangkan
oleh para fisikawan.
Ilmu Fisika merupakan ilmu pengetahuan alam
lainnya yang murni maupun terapan bergantung pada
pengamatan dan percobaan-percobaan. Pengamatan
gejala alamiah dilakukan dengan cermat dengan
memperhatikan dan melakukan analisis mengenai
faktor-faktor yang mempengaruhinya. Pengamatan
suatu gejala pada umumnya belumlah lengkap jika
belum memberikan informasi yang kuantitatif. Proses
memperoleh infomasi yang sedemikian itu
memerlukan pengukuran suatu sifat fisis. Dalam
melakukan pengukuran kita harus berusaha agar
sesedikit mungkin menimbulkan gangguan/kesalahan
pada sistem yang sedang diamati.
Terdapat dua hal saling terkait yang tidak bisa
dipisahkan di dalam fisika, yaitu pengamatan dalam
eksperimen dan telaa teori. Keduanya tidak dapat
dipisahkan saling tergantung satu sama lain. Untuk
sesuatu yang baru teori bergantung pada hasil-hasil
BAB I PENDAHULUAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR I-3
eksperimen, tapi di sisi lain arah eksperimen dipandu
dengan adanya teori. Akan tetapi tak dapat disangkal
bahwa suatu teori yang terlihat amat mapan seperti
teori kuantum, seakan-akan lepas dari eksperimen.
Sebenarnya tidak, hanya perlu diperjelas apa yang
dimaksud dengan eksperimen dalam daerah teori yang
amat teoritis ini.
Fisika terapan disini merupakan cabang ilmu
fisika yang mempelajari pengukuran dasar serta
bilangan pentingnya, penggunaan hukum newton II
dan gerak lurus maupun berubah beraturan serta
momen inersia, penentuan modulus Young, bandul
sederhanan beserta resonansinya, frekuensi terhadap
gelombang berdiri pada pegas heliks, hukum ohm dan
hubungannya, elektromagnetik dan terakhir
kalorimeter.
Cabang ilmu dasar fisika terapan ini mempunyai
penerapan yang lebih luas. Penerapan fisika terapan
yang cukup luas artinya tidak hanya berperan dalam
bidang fisika saja, tetapi dapat juga diterapkan pada
bidang-bidang matematis dan mekanika lain maupun
kehidupan sehari-hari.
BAB I PENDAHULUAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR I-4
Fisika Terapan sendiri merupakan cabang ilmu
yang cukup penting dalam Ilmu Teknik Metalurgi,
maka dari itu praktikum kali ini dilakukan agar
mahasiswa dapat lebih memahami dan dapat
membuktikan teori-teori yang pernah didapatkan di
bangku perkuliahan. Peningkatan keterampilan
dalam memecahkan suatu masalah juga merupakan
tujuan lain dari dilakukannya praktikum fisika
terapan ini.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun perumusan masalah yang dibahas pada
Laporan Akhir Praktikum Kimia Dasar ini adalah:
1. Bagaimana cara menggunakan alat ukur dasar
?
2. Bagaimana penulisan bilangan berarti hasil
pengukuran atau perhitungan yang benar ?
3. Bagaimana cara menghitung besaran lain
berdasarkan besaran yang terukur langsung ?
4. Bagaimana penggunaan hukum newton II ?
5. Apa gerak lurus beraturan dan berubah
beraturan itu ?
BAB I PENDAHULUAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR I-5
6. Bagaimana menentukan momen inersia roda
atau katrol ?
7. Bagaimana cara menentukan modulus
elastisitas Young (E) berbagai kayu dengan
pelenturan ?
8. Bagaimana menentukan periode bandul T ?
9. Apa saja karakter fisis bandul sederhana
berdasarkan hubungan periode bandul T dan
panjang bandul dan hubungan dengan massa
bandul ?
10. Bagaimana cara menentukan frekuensi
resonansi bandul sederhana ?
11. Bagaimana cara menentukan frekuensi dasar
dan frekuensi harmonik gelombang berdiri
pada pegas heliks ?
12. Apa yang dimaksud dengan hubungan antara
tegangan dan arus dalam suatu penghantar
(hukum ohm) ?
13. Bagaimana menentukan hambatan suatu
penghantar menggunakan voltmeter dan
ammeter ?
BAB I PENDAHULUAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR I-6
14. Bagaimana hubungan antara hambatan
dengan panjang penghantar dan juga antara
hambatan dengan luas penampang ?
15. Bagaimana cara menggambar sketsa garis
medan listrik disekitar penghantar lurus ?
16. Bagaimana cara menggambar sketsa garis
medan magnet di sekitar penghantar
melingkar ?
17. Bagaimana cara menggambar sketsa garis
medan magnet disekitar solenoida yang
dialiri arus ?
18. Bagaimana cara menentukan kalor jenis
logam menggunakan kalorimeter ?
1.3 Tujuan Penelitian
1. Dapat mengetahui cara penggunaan alat ukur
dasar
2. Dapat menuliskan bilangan berarti hasil
pengukuran atau perhitungan yang benar
3. Dapat menghitung besaran lain berdasarkan
besaran yang terukur langsung
4. Dapat menggunakan hukum newton II
BAB I PENDAHULUAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR I-7
5. Mengetahui gerak lurus beraturan dan berubah
beraturan itu
6. Dapat menentukan momen inersia roda atau
katrol
7. Dapat menentukan modulus elastisitas Young (E)
berbagai kayu dengan pelenturan.
8. Dapat menentukan periode bandul T
9. Dapat menjelaskan karakter fisis bandul
sederhana berdasarkan hubungan periode bandul
T dan panjang bandul dan hubungan dengan
massa bandul
10. Dapat menentukan frekuensi resonansi bandul
sederhana
11. Dapat menentukan frekuensi dasar dan frekuensi
harmonik gelombang berdiri pada pegas heliks
12. Dapat memahami hubungan antara tegangan dan
arus dalam suatu penghantar (hukum ohm)
13. Dapat menentukan hambatan suatu penghantar
menggunakan voltmeter dan ammeter
14. Dapat mengamati hubungan antara hambatan
dengan panjang penghantar dan juga antara
hambatan dengan luas penampang
BAB I PENDAHULUAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR I-8
15. Dapat menggambarkan sketsa garis medan listrik
disekitar penghantar lurus
16. Dapat menggambarkan sketsa garis medan
magnet di sekitar penghantar melingkar
17. Dapat menggambar sketsa garis medan magnet
disekitar solenoida yang dialiri arus
18. Dapat menentukan kalor jenis logam
menggunakan kalorimeter
1.4 Batasan Masalah dan Asumsi
1.4.1 Batasan Masalah
1.4.1.1 Pengukuran Dasar
- Alat pengukuran yang digunakan hanya
jangka sorong, mikrometer sekrup dan
neraca teknis
- Spesimen yang digunakan untuk uji
pengukuran dasar hanya tiga balok, yaitu
balok besi, balok tembaga dan balok
kuningan
1.4.1.2 Pesawat Atwood Modern dan
Konvensional
BAB I PENDAHULUAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR I-9
- Pesawat Atwood Konvensional yang
digunakan merupakan alat atau
perlengkapan yang sudah lama/tua.
1.4.1.3 Modulus Elastisitas
- Perlengkapan yang digunakan hanya satu
set modulus elastisitas sederhana
- Spesimen uji yang digunakan hanya tiga
batang kayu yang masing-masing
berukuran kecil, sedang dan besar.
- Beban yang ditambah hanya sampai 4 kg
1.4.1.4 Bandul Sederhana dan Resonansi Bandul
Sederhana
- Alat yang digunakan yaitu seperangkat
statif
- Bandul yang digunakan bermassa 35 gr dan
75 gr
- Simpangan yang diberikn hanya pada 3 cm
1.4.1.5 Gelombang Berdiri pada Pegas Heliks
- Pegas yang digunakan hanya pegas dengan
konstanta 4,5 N/m dan 25 N/m.
BAB I PENDAHULUAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR I-10
- Simpangan yang diberikan hanya 3 cm
- Beban yang dipakai hanya bermassa 100 gr
dan 200 gr
1.4.1.6 Hambatan Listrik
- Alat yang digunakan yaitu amperemeter,
voltmeter, saklar SPST dan catu daya
- Resistor yang digunakan hanya resistor
50 Ω 5 watt dan resistor 100 Ω 5 watt
1.4.1.7 Elektromagnet
- Alat yang digunakan yaitu catu daya,
kompas dan penghantar
- Penghantar yang digunakan hanya pada
tiga penghantar yaitu penghantar lurus,
penghantar melingkar dan penghantar
solenoida
1.4.1.8 Kalorimeter
- Kubus materi yang digunakan hanya
kubus tembaga, kubus alumunium dan
kubus besi
BAB I PENDAHULUAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR I-11
- Waktu yang digunakan pada pemanasan
kubus materi di dalam gelas kimia hanya 5
menit.
1.4.2 Asumsi
1.4.2.1 Pengukuran Dasar
- Pengukuran dengan mikrometer sekrup
menghasilkan nilai ukur yang lebih akurat
dibandingkan dengan jangka sorong.
- Ketelitian jangka sorong yang digunakan
0,05mm atau 1/128”
1.4.2.2 Pesawat Atwood Modern dan Konvensional
- Gravitasi yang digunakan pada percobaan
pesawat atwood adalah 9,8 m/s2.
- Pesawat atwood modern lebih mudah
dioprasikan dibandingkan pesawat atwood
modern.
BAB I PENDAHULUAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR I-12
1.4.2.3 Modulus Elastisitas
- Apabila beban yang diberikan pada kayu
melebihi 4kg batang kayu akan patah.
- Pelenturan tidak akan terjadi jika tidak ada
faktor modulus elastisitas.
1.4.2.4 Bandul Sederhana dan Resonansi Bandul
Sederhana
- Semakin panjang tali terhadap bandul
akan semakin lama waktu yang dihasilkan.
- Getaran pada tangan mengakibatkan pegas
bergetar.
1.4.2.5 Gelombang Berdiri pada Pegas Heliks
- Konstanta pegas mempengaruhi hasil
pantulan dan waktu yang dihasilkan.
- Simpangan mempengaruhi laju pantul dan
waktu yang diperlukan.
BAB I PENDAHULUAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR I-13
1.4.2.6 Hambatan Listrik
- Semakin besar tegangan semakin besar
juga kuat arusnya.
- Semakin besar tegangan dan kuat arus
maka semakin kecil hambatannya.
1.4.2.7 Elektromagnet
- Kawat penghantar yang dialiri arus listrik
menyebabkan timbulnya medan magnet
disekitar kawat.
- Semakin besar tegangan arus yang
diberikan maka semakin besar medan
magnet yang dihasilkan.
1.4.2.8 Kalorimeter
- Kalor berpindah dari zat bertemperatur
tinggi ke temperatur rendah
- Kalori meter dipengaruhi oleh suhu dan
jenis benda
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-14
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Pengukuran Dasar
Setiap pengukuran besaran fisis selalu dihinggapi
oleh batas ketelitian dan kesalahan dalam pengukuran.
Hali ini karena keterbatasan yang dimiliki oleh manusia
dalam pembuatan alat, kemampuan membaca serta cara
membacanya. Maka dari setiap hasil pengukuran harus
dilaporkan secara benar yang memperlihatkan ketelitian
pengukuran tersebut. Untuk hal itu dalam pemakaian alat
ukur perlu diperhatikan hal – hal berikut :
a. Titik nol alat yaitu angka yang ditunjukan alat
sebelum digunakan.
b. Nilai skala terkecil alat yaitu skala terkecil yang
diperlihakan alat.
c. Batas ukur alat yaitu batas maksimum yang dapat
diukur alat tersebut.
d. Cara pemakaian alat.
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-15
Cara pelaporan yang baik dituliskan
sebagai :
X = Xo ± ∆X
X = Besaran yang dicari
Xo = Nilai besaran “sebenarnya”
∆X = Simpangannya
Pengukuran didefinisikan sebagai suatu pross
membandingkan suatu bagian dengan besaran lain
(sejenis) yang dipakai sebagai satuan. Satuan adalah
pembanding di dalam pengukuran. Pengukuran adalah
membandingkan sesuatu dengan sesuatu yang lain yang
dianggap sebagai patokan. Jadi dalam pengukuran
terdapat dua faktor utama yaitu perbandingan dan
patokan (standar). Selain itu, pengukuran juga memiliki
devinisi besaran, dimensi, atau kapasitas biasanya
terhadap suatu standar atau satuan ukur. Pengukuran
tidak hanya terbatas pada kuantitas fisik, tetapi juga
dapat diperluas untuk mengukur hampir semua benda
yang bisa dibayangkan seperti tingkat ketidakpastian
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-16
atau indeks kepercayaan konsumen. Tujuan dari
pengukuran adalah untuk mendapatkan hasil berupa nilai
ukur yang akurat dan tepat. Ketetapan dan keakuratan
hasil ukur suatu material tergantung pada sistem
pengukuran, prosedur pengukuran, keterampilan
operator, lingkungan dan efek lainnya.
Mengukur adalah membandingkan sesuatu yang
dapat diukur dengan sesuatu yang dijadikan sebagai
acuan. Sesuatu yang dapat diukur, kemudian hasilnya
dinyatakan dengan angka – angka, dinamakan besaran.
Besaran fisika dikelompokkan menjadi besaran pokok
dan besaran turunan. Besaran pokok adalah besaran yang
sudah ditetapkan terlebih dahulu dan merupakan besaran
dasar. Sedangkan besaran adalah besaran yang
diturunkan dari besaran pokok.
Mengukur itu sangat penting untuk dilakukan.
Mengukur dapat dikatakan sebagai usaha untuk
mendefinisikan karakteristik suatu permasalahan secara
kuantitatif. Dan jika dikaitkan dengan proses penelitian
atau sekedar pembuktian suatu hipotesis maka
pengukuran menjadi jalan untuk mencari data – data
yang mendukungnya. Dengan pengukuran ini kemudian
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-17
akan diperoleh data – data numerik yang menunjukan
pola – pola tertentu sebagai bentuk karakteristik dari
fenomena atau permasalahan tersebut. Dengan demikian,
maka dapat dihasilkan suatu kesimpulan yang bersifat
kualitatif berdasarkan pola – pola yang dihasilkan oleh
data – data kuantitatif tersebut.
# Pengenalan Alat Ukur
1. Jangka Sorong
Jangka sorong dipergunakan untuk mengukur
suatu benda yang berbentuk balok, tabung, plat
besi, dan dapat pula mengukur kedalaman
lubang/celah dari suatu benda.
Jangka sorong mempunyai dua rahang dan satu
penduga. Kedua rahang tersebut berfungsi untuk
mengukur diameter. Rahang dalam untuk
mengukur diameter dalam, dan rahang luar untuk
mengukur diameter bagian luar, sedangkan
penduga berfungsi untuk mengukur kedalaman
lubang/celah pada suatu benda. Skala jangka
sorong diperhalus dengan noius, skala utamanya
ada dalam satuan cm atau inchi.
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-18
2. Mikrometer Sekrup
Mikrometer sekrup adalah suatu alat yang
digunakan untuk mengukur benda berukuran
kecil dengan tingkat ketelitian yang lebih akurat
dibandingkan jangka sorong. Mikrometer sekrup
memiliki dua buah skala yaitu skala utama dan
skala nonius. Skala nonius terdiri dari 50 skala
(satu kali putaran menghasilkan perubahan skala
horizontal sebesar 0,5 mm).
3. Neraca Teknis
Neraca teknis menggunakan prinsip
keseimbangan untuk itu bidang kerjanya harus
mendatar. Ini dapat dilihat dengan memutar
sekrup dengan unting – unting. Jika tidak lurus
dapat menggerakkan pendatar. Kemudian
perhatikan keseimbangannya atau putar, jika
ayunan jarum ke kanan dan kirinya sama maka
timbangan siap dipakai, jika tidak maka
setimbangkan dengan mengatur pembelaan
dilengan. Lengan sesuai yang diperlukan.
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-19
2.2 Pesawat Atwood Modern dan Konvensional
Pesawat atwood adalah alat yang digunakan
untuk menjelaskan hubungan antara tegangan, energi
potensial dan energi kinetik dengan menggunakan 2
pemberat (massa benda) dihubungkan dengan tali pada
sebuah katrol. Benda yang lebih berat diletakkan lebih
tinggi posisinya dibanding yang lebih ringan. Jadi benda
yang berat akan turun karena gravitasi dan menarik
benda yang lebih ringan karena ada tali dan katrol.
Hukum – hukum Newton dapat digunakan untuk
gerak lurus maupun gerak melingkar. Selain itu
persamaan – persamaan gerak lurus dapat pula
ditetapkan dalam gerak melingkar. Dengan demikian
selalu ada keselaraan antara besaran – besaran fisis
dalam gerak melingkar dengan besaran – besaran dalam
gerak lurus.
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-20
Hukum I Newton menyatakan jika resultan gaya
yang bekerja pada suatu sistem (benda) sama dengan nol
maka sistem dalam keadaan seimbang, sedangkan
hukum II Newton memberikan pengertian bahwa :
1. Arah dan percepatan sebanding dengan arah gaya
yang bekerja pada benda.
2. Besarnya percepatan sebanding dengan gayanya.
3. Nila gaya bekerja pada benda, maka benda
mengalami percepatan tentu ada gaya
penyebabnya.
Sistem total gaya yang konstan akan
menyebabkan percepatan yang tetap/konstan dan pada
sistem akan berlaku persamaan gerak yang disebut
sebagai gerak lurus beraturan. Untuk katrol dengan
beban yang menerapkan hukum II Newton dan
beranggapan bahwa M2 dan M3 lebih besar dari M1,
maka berlaku persamaan :
a = ( m2 – m1 + m3 ) g
m1 + m2 + m3 + I
r2
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-21
Pada pesawat atwood digunakan sehingga
m1 = m2 = m ; sehingga :
a = m3 g
` 2 m + m3 + I
r2
r = jari – jari katrol
I = momen inersia
Hukum II Newton setiap benda yang dikenai
gaya maka akan mengalami percepatan yang besarnya
berbanding lurus dengan besarnya gaya dan berbanding
terbalik dengan besarnya massa benda.
a = ∑ F ∑ F = m . a
m
keterangan :
a = percepatan benda (ms)
m = massa benda (kg)
F = gaya (N)
Hukum III Newton apabila benda pertama
mengerjakan gaya pada kedua (disebut aksi) maka benda
kedua akan mengerjakan gaya pada benda pertama sama
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-22
besar dan berlawanan arah dengan gaya pada benda
pertama (rekasi).
Faksi = Freaksi
Suatu pasangan gaya disebut aksi – reaksi apabila
memenuhi syarat sebagai berikut :
1. Sama besar
2. Berlawanan arah
3. Bekerja pada satu garis kerja gaya yang sama
4. Tidak saling meniadakan
5. Bekerja pada benda yang berbeda
Gerak translasi
Gerak suatu objek yang lintasannya berupa garis
lurus. Dapat pula gerak jenis ini disebut sebagain suatu
translasi beratuan pada rentang waktu yang sama terjadi
perpindahan yang besarnya sama. Gerak lurus dapat
dikelompokkan menjadi gerak lurus beraturan (GLB)
dan gerak lurus berubah beratuan (GLBB) yang
dibedakan dengan ada dan tidaknya percepatan.
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-23
1. Gerak Lurus Beraturan (GLB)
Merupakan gerak lurus yang kelajuannya
konstan, artinya benda bergerak lurus tanpa ada
percepatan atau a = v m/s2. Secara matematis
gerak lurus beraturan dapat dirumuskan sebagai
berikut :
s = v/t keterangan
v = kelajuan
t = waktu tempuh
s = jarak tempuh benda
2. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)
Gerak lurus suatu objek dimana kecepatannya
berubah terhadap waktu akibat adanya percepatan
yang tetap. Akibat adanya percepatan rumus
jarak yang ditempuh tidak lagi linier melainkan
kuadratik.
Dengan kata lain benda yang melakukan gerak
dari keadaan diam atau mulai dengan kecepatan
awal akan berubah kecepatannya, karena ada
percepatan ( a = + ) atau perlambatan ( a = – ).
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-24
Pada umumnya GLBB didasari oleh hukum
Newton II (∑ F = m . a )
Vt = Vo + at
Vt2 = Vo2 + 2 aS
S = Vo t + 1/2 at2
Keterangan :
Vo = kecepatan awal (m/s)
Vt = kecepatan akhir (m/s)
a = pecepatan (m/ D2)
t = waktu
s = jarak yang ditempuh
GLBB dibagi menjadi 2 :
1. GLBB dipercepat = kecepatannya makin
lama makin cepat.
Contoh GLBB dipercepat adalah gerak buah
jatuh dari pohonnya.
2. GLBB diperlambat = kecepatannya makin
lama makin kecil (lambat).
Contoh GLBB diperlambat adalah gerak
benda yang dilempar ke atas.
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-25
2.3 Modulus Elastisitas
Modulus elastisitas atau modulus young
adalah sebuah ukuran yang digunakan untuk
mempresentasikan kekakuan suatu bahan. Makin
besar nilai modulus elastisitas maka makin kecil
regangan elastisitas yang dapat dihasilkan dari
pemberian tegangan. Modulus elastitisitas
merupakan sifat mekanik bahan yang tidak mudah
diubah. Modulus elastisitas diukur pada
temperatur tinggi dengan metode dinamika.
Modulus ini diperlukan dalam perhitungan
ketentuan batang dan stuktur yang lain akan
digunakan saat aplikasi. Oleh karena itu, modulus
elastisitas merupakan sifat mekanik bahan yang
tidak mudah untuk di ubah. Modulus elastisitas
hanya dapat berubah dalam jumlah tertentu oleh
perlakuan panas atau pengerjaan dingin atau
penambahan paduan tertentu.
Elastisitas adalah kemampuan suatu material
untuk kembali ke keadaan atau dimensi aslinya
setelah beban atau stress dihilangkan. Regangan
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-26
elastis adalah reversibel, yang berarti regangan
akan hilang setelah tegangan dihilangkan dan
material akan kembali ke keadaan semula.
Robert Hooke pada tahun 1676, mengusulkan
suatu hukum fisika menyangkut pertambahan
panjang sebuah benda elastis yang dikenai oleh
suatu gaya. Menurut Hooke, pertambahan panjang
berbanding lurus dengan gaya yang diberikan
pada benda. Secara matematis, hukum Hooke ini
dapat ditulis sebagai
F=-k x
Dengan F= gaya yang bekerja (N)
k = konstanta gaya (N/m)
x = pertambahan panjang (m)
Tanda negatif (-) dalam persamaan menunjukkan
berarti gaya pemulih berlawanan arah dengan
perpanjangan.
”jika gaya tarik tidak melampaui batas elastis
pegas,pertambahan panjang pegas berbanding
lurus(sebanding) dengan gaya tariknya”.
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-27
Pernyataan ini dikemukakan oleh Robert Hooke,
oleh karena itu, pernyataan di atas dikenal sebagai
Hukum Hooke.Untuk menyelidiki berlakunya
hukum hooke, kita bisa melakukan percobaan
pada pegas. Selisih panjang pegas ketika diberi
gaya tarik dengan panjang awalnya disebut
pertambahan panjang(l).
Menurut Hooke, regangan sebanding dengan
tegangannya, dimana yang dimaksud dengan
regangan adalah persentase perubahan dimensi.
Tegangan adalah gaya yang menegangkan per
satuan luas penampang yang dikenainya.
1.Tegangan
Tegangan didefinisikan sebagai hasil bagi antara
gaya tarik F yang dialami kawat dengan luas
penampang (A)
Tegangan adalah besaran skalar dan memiliki
satuan Nm-2 atau Pascal (Pa).Berdasarkan arah
gaya dan pertambahan panjangnya (perubahan
bentuk),tegangan dibedakan menjadi 3
macam,yaitu tegangan rentang,tegangan
mampat,dan tegangan geser.
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-28
2.Regangan
Regangan didefinisikan sebagai hasil bagi antara
pertambahan panjang ΔL dengan panjang awalnya
L.
Regangan= Karena L sama-sama merupakan
dimensi panjang, maka regangan tidak
mempunyai satuan (regangan tidak mempunyai
dimensi). Regangan merupakan ukuran perubahan
bentuk benda dan merupakan tanggapan yang
diberikan oleh benda terhadap tegangan yang
diberikan. Jika hubungan antara tegangan dan
regangan dirumuskan secara matematis, maka
akan diperoleh persamaan berikut :
Ini adalah persamaan matematis dari Modulus
Elastis (E) atau modulus Young (Y). Jadi,
modulus elastis sebanding dengan Tegangan dan
berbanding terbalik Regangan.
Besarnya pelengkungan pada batang bergantung
pada besarnya gaya yang bekerja,ukuran
batang,dan elastisitas dari batang tersebut. Pada
gambar berikut ini diperlihatkan berbagai stress
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-29
yang bekerja pada batang beserta perubahan yang
diakibatkan.
Modulus young menggambarkan hubungan antara
tegangan dan perubahan bentuk bahan. Stress atau
tegangan di definisikan sebagai gaya yang
ditetapkan tiap satuan luas, dengan satuan
pound/square inch (psi) atau newton pe meter
persegi (N/m2) juga dikenal sebagai pascal (Pa).
Regangan adalah suatu ukuran jumlah yang
material berubah bentuk ketika tegangan
ditetapkan dan dihitung dengan mengukur jumlah
deformasi di bawah kondisi stress, dibandingkan
dengan dimensi aslinya.
Rumus modulus elastisitas yaitu
Modulus elastisitas = Tegangan = T
Regangan e
E = T = F Lo
F A ∆L
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-30
Tegangan = sebagai perbandingan antara gaya
untuk (f) yang dikerjakan pada benda dengan luas
penampang (A).
T = gaya yang diberikan = F
luas penampang A
Regangan = sebagai perbandingan antara
pertambahan panjang dengan panjang awalnya
(L).
e = pertambahan panjang = ∆L
panjang mula – mula Lo
Pada percobaan modulus elastisitas, Batang R
diletakkan di atas tumpuan T dan kait K dipasang
ditengah – tengah. Pada K diberi beban – beban B
yang diubah – ubah besarnya. Pada K terdapat
garis rambut G. Di belakang G di tempatkan pada
skala S dengan disampingnya. Bila B
ditambah/dikurangi, maka G akan turun/naik,
kedudukan G dapat di baca pada skala S. Untuk
mengurangi kesalahan paralaks, maka pembacaan
harus di usahakan supaya berimpit dengan
bayangannya pada cermin.
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-31
Pelenturan f (pada penambahan beban)
f = BL3 = BL3
48EI = 4Ebh3
Dimana :
- E = Modulus elastisitas
- b = lebar batang
- h = tebal batang
- L = panjang dari tumpuan satu ketumpuan
lain
- I = momen inersia linier batang terhadap
garis netral
Selain modulus elastisitas ada juga modulus
geser dan modulu bulk. Karena semua modulus
berperan dalam berbagai jenis deformasi yang
terjadi pada suatu benda. Modulus geser adalah
rasio dari tegangan geser dan regangan geser,
sama dengan modulus elastisitas hanya yang
membedakannya yaitu pada arah gaya dan
tegangan yang terjadi.
Besarnya gaya untuk menghasilkan tegangan dan
regangan tiap – tiap benda pada umumnya
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-32
berbeda tergantung pada jenis dan sifat benda.
Jadi modulus elastisitas dapat didefinisikan
sebagai perbandingan antara tegangan dengan
regangan suatu bahan selama gaya yang bekerja
tidak melampaui batasannya.
2.4 Bandul Sederhana dan Resonansi Bandul
Sederhana.
Bandul sederhana adalah sebuah benda ideal yang
terdiri dari titik massa yang digantungkan pada tali.
Apabila bandul itu ditarik ke kiri atau ke kanan dari
posisi awal dan kemudian di lepaskan. Maka bandul itu
akan berayun dalam bidang vertikal karena adanya
pengaruh gravitasi. Gerak berayunnya disebut gerak
osilasi dan periodik, sehingga disebut sebuah ayunan
sederhana seperti dasar kerja sebuah jam. Gerakan ini
terus berlanjut sebagai akibat inersia.
Menurut hukum dasar inersia, ketika benda
dalam keadaan istirahat atau bergerak, ia akan terus
dalam keadaan itu kecuali di tindak lanjuti oleh kekuatan
eksternal. Dalam benda I sederahana, bandul akan terus
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-33
berayun kecuali kekuatan eksternal bertindak untuk
menghentikannya. Karena tidak ada kekuatan eksternal
yang bekerja diatasnya, bandul itu dapat terus berayun
tanpa batas melalui busur yang sama. Ketika pendulum
berayun, energi keadaan yang berubah berdasarkan
tempat di busur benda, tapi semuanya tetap sama dalam
jumlah total potensial dan kinetik energi benda. Pada
titik tertinggi bandul, ia tidak memiliki kecepatan (v) dan
semua energi dalam sistem adalah energi potensial.
Ketika jatuh melalui busur, benda memperoleh energi
kinetik dan kecepatan sambil kehilangan energi
potensial. Setelah melewati bagian bawah busur, ia mulai
melambat dan kehilangan energi kinetik dan potensial
bervariasi, pengukuran fisika bandul menunjukan bahwa
total tetap sama di semua titik di busur pendulum.
Dalam bandul sederhana, hambatan udara dan
gesekan di asumsikan tidak ada pada benda, karena
energi dari sistem bandul adalah kekal, di katakan
memiliki enegi terus menerus, yang dapat dilanjutkan
tanpa batas selama tidak ada energi yang hilang ke
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-34
objek. Penurunan rumus secara teoritis periode bandul T
sederhana yang simpangan kecil ( < 7o ) :
T = 2 π ℓ = panjang bandul
ց ց = percepatan gravitasi
Panjang bandul ℓ adalah jarak dari titik gantung
tetap ke titik pusat massa bola pejal. Untuk bola pejal,
titik pusat massa bola ada di titik tengah bola.
Selain bandul sederhana ada juga gerak harmonik
sederhana yaitu gerak yang melalui titik keseimbangan
tertentu dengan beberapa getaran benda dalam setiap
sekon selalu konstan. Di dalamnya terdapat besaran
fisika yaitu :
a. Periode (I). Benda yang bergerak harmonis
sederhana pada bandul sederhana membutuhkan
periode yaitu waktu untuk melakukan ayunan.
b. Frekuensi (f). Getaran adalah jumlah getaran
dalam satu detik. Satuannya adalah Hz.
c. Amplitudo. Pada ayunan sederhana selain
periode dan frekuensi ada amplitudonya yaitu
simpangan terjauh dari titik keseimbangan.
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-35
d. Hubungan perideo dan frekuensi didapat :
ƒ = I = T = I T = periode, satuannya sekon.
T f f = frekuensi, satuannya hertz.
Gravitasi adalah gaya tarik menarik antara semua
partikel persamaan hukum gravitasi F = G .
Hukum gravitasi newton dirumuskan sebagai :
- Setiap massa menarik massa titik lainnya
dengan gaya seagris dengan gaya yang
menghubungkan kedua titik. Besar gaya
tersebut lurus dengan perkalian kedua massa
tersebut dan berbanding terbalik dengan
kuadrat jarak antara kedua massa titik
tersebut.
- Dalam sistem internasional, F diukur dalam
newton (N), m1, dan m2 dalam kg, r dala
meter, dan konstanta G kira – kira sma
dengan 6,67 x 10 – 11 N m2 kg – 2 . dari
persamaan ini dapat diturunkan persamaan
untuk menghitung berat.
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-36
Resonansi adalah keadaan tertentu yang terjadi
pada suatu sitem, ketika merespon gaya penggerak bolak
balik yang mempengaruhinya dengan amplitudo
maksimum. Contohnya sebuah bandul sederhana ada
dalam keadaaan resonansi jika bandul itu menghasilkan
amplitudo osilasi maksimum pada waktu merespon
terhadap suatu gaya berubah bolak balik dengan
frekuensi tertentu yang di adakan kepadanya. Percobaan
ini akan menentukan frekuensi bolak balik yang
menyebabkan bandul berosilasi dengan amplitudo
maksimum. Frekuensi ini akan di bandingkan dengan
frekuensi alamiah bandul.
Dalam menganalisa gerakan bandul sederhana
gaya gesekan udara kita abaikan dan massa tali sangat
kecil sehingga dapat diabaikan relatif terhadap bola.
Pendulum sederhana yang terdiri dari tali dengan
panjang ℓ dan bola pendulum bermassa m. Gaya yang
bekerja pada bola pendulum adalah gaya berat (w = m .
g) dan gaya tegangan tali. Gaya berat memiliki
komponen mg.cos yang searah dengan tali dan mg sin
yang tegak lurus dengan tali.
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-37
Pendulum berosilasi akibat adanya komponen
gaya berat mg sin. Karena tidak adanya ℓ amplitudo
tetap sama.
Periode pendulum/ayunan
Periode pendulum/ayunan matematis
Ditentukan dengan persamaan :
ƒ = I = T = 2 π
2 π ℓ ց
T = periode
ƒ = frekuensi
ℓ = panjang tali
ց = percepatan gravitasi
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-38
2.5 Resonansi Pada Pegas Heliks
Gelombang adalah perambatan gangguan atau energy.
Atau gelombang adalah getaran yang merambat pada
suatu medium atau tanpa medium dengan tidak disertai
perambatan bagian – bagian medium itu sendiri. Dari
sini timbul benarkan medium yang digunakan
gelombang tidak ikut merambat? padahal pada
kenyataannya terjadi aliran air di laut yang luas. Menurut
aliran air dilaut itu tidak disebabkab oleh gelombang
tetapi lebih disebabkan oleh perbedaan suhu pada air
laut. Tapi mungkin juga akan terjadi perpindahan
partikel medium, ketika gelombang melalui medium zat
gas yang ikatan antar partikelnya sangat lemah maka
sangat dimungkinkan partikel udara tersebut berpindah
posisi karena terkena energi gelombang. Walau
perpindahan partikelnya tidak akan bisa jauh tetapi sudah
bisa dikatakan bahwa partikel medium ikut berpindah.
Besaran dalam gelombang adalah sebagai berikut ini:
Periode (T) adalah banyaknya waktu yang diperlukan
untuk satu gelombang.
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-39
Frekuensi (f) adalah banyaknya gelombang yang
terjadi dalam waktu 1 sekon.
Amplitudo (A) adalah simpangan maksimum suatu
gelombang.
Cepat rambat (v) adalah besarnya jarak yang ditempuh
gelombang tiap satuan waktu.
Panjang gelombang (λ) adalah jarak yang ditempuh
gelombang dalam 1 periode.
Gelombang dibagi jadi 2 jenis, berdasarkan
mediumnya dan berdasarkan arah getar dan arah
rambatnya.
Berdasarkan mediumnya, gelombang dibagi
menjadi 2, yaitu gelombang mekanik dan gelombang
elektromagnetik. Gelombang mekanik adalah gelombang
yang dalam proses perambatannya memerlukan medium
(zat perantara). Artinya jika tidak ada medium, maka
gelombang tidak akan terjadi, contohnya adalah
gelombang bunyi yang zat perantaranya adalah udara.
Jadi jika tidak ada udara bunti tidak akan terdengar.
Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-40
dalam proses perambatannya tidak memerlukan medium
(zat perantara). Artinya gelombang ini bisa merambat
dalam keadaan bagaimana pun tanpa memerlukan
medium. Contohnya adalah gelombang cahaya.
Berdasarkan arah getar dan arah rambatnya,
gelombang di bagi menjadi dua, yaitu gelombang
transversal dan gelombang longitudinal. Gelombang
transversal adalah gelombang yang arah getarnya tegak
lurus dengan arah rambatannya. Bentuk getarannya
berupa lembah dan bukit. Contohnya gelombang
transversal pada tali seperti gambar di bawah ini :
Gambar 2.1 Gelombang transversal pada tali
Sumber : (www.gurumuda.net)
Ketika kita menggerakan tali naik turun, tampak
bahwa tali bergerak naik turun dalam arah tegak lurus
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-41
dengan arah gerak gelombang. Bentuk gelombang
transversal tampak seperti pada gambar di bawah ini :
Gambar 2.2 Bentuk gelombang transversal
Sumber : (www.gurumuda.net)
Pada gambar di atas, tampak bahwa gelombang
merambat ke kanan pada bidang horisontal, sedangkan
arah getaran naik-turun pada bidang vertikal. Garis putus
- putus yang digambarkan di tengah sepanjang arah
rambat gelombang menyatakan posisi setimbang
medium (misalnya tali atau air). Titik tertinggi
gelombang disebut puncak sedangkan titik terendah
disebut lembah. Amplitudo adalah ketinggian maksimum
puncak atau kedalaman maksimum lembah, diukur dari
posisi setimbang. Jarak dari dua titik yang sama dan
berurutan pada gelombang disebut panjang gelombang
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-42
(disebut lambda – huruf Yunani). Panjang gelombang
juga bisa juga dianggap sebagai jarak dari puncak ke
puncak atau jarak dari lembah ke lembah.
Beberapa istilah yang berkaitan dengan
gelombang transversal, antara lain :
– Puncak gelombang adalah titik-titik tertinggi pada
gelombang, misalnya b dan f.
– Dasar gelombang adalah titik-titik terendah pada
gelombang, misalnya d dan h.
– Bukit gelombang, misalnya lengkungan a-b-c dan g-h-
i.
– Lembah gelombang, misalnya cekungan c-d-e dan g-h-
i.
– Amplitudo (A) adalah nilai simpangan terbesar yang
dapat dicapai partikel.
– Panjang gelombang (l) adalah jarak antara dua puncak
yang berurutan, misalnya b-f, atau jarak antara dua dasar
yang berurutan, misalnya d-h.
– Periode (T) adalah selang waktu yang diperlukan untuk
menempuh satu gelombang, atau selang waktu yang
diperlukan untuk dua puncak yang berurutan atau dua
dasar yang berurutan.
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-43
Gelombang longitudinal adalah gelombang yang
arah getarannya searah dengan rambat gelombang.
Gelombang longitudinal terdiri dari rapatan dan
regangan panjang gelombang adalah jarak antar rapatan
atau regangan yang berurutan. Panjang gelombang
adalah sama dengan jarak yang ditempuh dengan satu
periode. Contoh gelombang longitudinal pada sinar getar
yang dipetik seperti gambar di bawah ini :
Gambar 2.3 Gelombang longitudinal
Sumber : (www.gurumuda.net)
Pada gambar di atas, tampak bahwa arah getaran
sejajar dengan arah rambatan gelombang. Serangkaian
rapatan dan regangan merambat sepanjang pegas.
Rapatan merupakan daerah di mana kumparan pegas
saling mendekat, sedangkan regangan merupakan
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-44
daerah di mana kumparan pegas saling menjahui. Jika
gelombang tranversal memiliki pola berupa puncak dan
lembah, maka gelombang longitudinal terdiri dari pola
rapatan dan regangan. Panjang gelombang adalah jarak
antara rapatan yang berurutan atau regangan yang
berurutan. Yang dimaksudkan di sini adalah jarak dari
dua titik yang sama dan berurutan pada rapatan atau
regangan.
Untuk mengetahui lebih jelas skema dari
gelombang longitudinal, mari kita perhatikan gambar
dibawah ini:
Gambar diatas adalah sebuah pegas yang
digetarkan di ujungnya. Jika kita perhatikan gambar
diatas kita dapat melihat bahwa arah getarannya searah
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-45
dengan arah gelombangnya, maka disebut gelombang
longitudinal. Serangkaian rapatan dan regangan
merambat sepanjang pegas. Rapatan merupakan daerah
di mana kumparan pegas saling mendekat, gelombang
longitudinal terdiri dari pola rapatan dan regangan.
Panjang gelombang adalah jarak antara rapatan yang
berurutan atau regangan yang berurutan. Yang
dimaksudkan di sini adalah jarak dari dua titik yang
sama dan berurutan pada rapatan atau regangan (lihat
contoh pada gambar di atas).
Banyak sekali contoh gelombang longitudinal
yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari. Salah satu
contohnya adalah gelombang suara di udara. Udara
sebagai medium perambatan gelombang suara, merapat
dan meregang sepanjang arah rambat gelombang udara.
Berbeda dengan gelombang air atau gelombang tali,
gelombang suara tidak bisa kita lihat menggunakan
mata. Jika seseorang suka mendengarkan musik,
biasanya dia memutarnya dengan volume yang keras.
Jika anda memiliki waktu coba perhatikan sebuah
loudspeaker. Perhatikan gerakan loudspeaker tersebut,
pasti bergerak maju mundur. Hal itu akan menghasilkan
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-46
getaran, dan getaran itulah yang akan menghasilkan
rapatan dan regangan pada udara sehingga timbul
gelombang suara. Sekarang kita telah mengetahui
mengapa sumber bunyi harus bergetar, karena dengan
getaran udara akan membentuk gelombang longitudinal
yang akan menimbulkan gelombang suara.
Berdasarkan amplitudonya, gelombang di bagi
menjadi dua, yaitu gelombang berjalan dan gelombang
diam. Gelombang berjalan adalah gelombang yang
amplitudonya tetap pada setiap titik yang dilalui
gelombang, misalnya gelombang pada tali. Gelombang
diam adalah gelombang yang amplitudonya berubah.
Gelombang dicirikan oleh adanya panjang
gelombang , frekuensinya f, dan kecepatan gelombang
V. Hubungan teoritis antara frekuensi dasar (harmonic
pertama) dan frekuensi harmonic di berikan oleh
persamaan berikut : fn = n . ti . n = 1, 2, 3. fn adalah
frekuensi harmonic ke – n, n adalah bilangan bulat ,n = I
adalah bentuk frekuensi dasar ( frekuensi harmonic
pertama), dan seterusnya.
Sifat dasar gelombang diantaranya :
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-47
1. Bentuk ketika gelombang bergerak maka ia
membawa energi dan harus diubah ke energi
bentuk lain.
2. Hanya bentuk yang merambat gelombang tapi
medianya tidak.
3. Gerakan dari media diarahkan oleh gerakan
partikal
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-48
2.6 Hambatan Listrik
Arus dalam sebuah penghantar ditimbulkan oleh adanya
tegangan ( tekanan listrik) yang melalui penghantar.
Dengan kata lain, arus ditimbulkan oleh tegangan.
Dengan demikian dalam sebuah konduktor ada
hubungan antara tegangan (v) dan arus (I). Hambatan
listrik adalah perbandingan antara tegangan listrik dari
suatu komponen elektronik (misalnya resistor) dengan
arus listrik yang melewatinya.
Gambar 2.4 Arus listrik
Sumber : (www.komponenelektronika.biz)
“1 ampere arus adalah mengalirnya elektron
sebanyak 624x10^16 (6,24151 × 10^18) atau sama
dengan 1 Coulumb per detik melewati suatu penampang
konduktor”
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-49
Formula arus listrik adalah:
I=Q/t (ampere)
Dimana: I = besarnya arus listrik yang mengalir,
ampere
Q = Besarnya muatan listrik, coulomb
t = waktu,detik
Arus Listrik di bagi menjadi 2, yaitu Arus Listrik
searah (DC) dan Arus Listrik Bolak-Balik.
Arus Listrik Searah (direct current atau DC)
adalah aliran elektron dari suatu titik yang energi
potensialnya tinggi ke titik lain yang energi potensialnya
lebih rendah. Sumber arus listrik searah biasanya adalah
baterai (termasuk aki dan Elemen Volta) dan panel
surya. Arus searah biasanya mengalir pada sebuah
konduktor, walaupun mungkin saja arus searah mengalir
pada semi-konduktor, isolator, dan ruang hampa udara
Arus searah dulu dianggap sebagai arus positif yang
mengalir dari ujung positif sumber arus listrik ke ujung
negatifnya. Pengamatan-pengamatan yang lebih baru
menemukan bahwa sebenarnya arus searah merupakan
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-50
arus negatif (elektron) yang mengalir dari kutub negatif
ke kutub positif. Aliran elektron ini menyebabkan
terjadinya lubang-lubang bermuatan positif, yang
"tampak" mengalir dari kutub positif ke kutub negatif.
Penyaluran tenaga listrik komersil yang pertama (yang
dibuat oleh Thomas Edison di akhir abad ke 19)
menggunakan listrik arus searah. Karena listrik arus
bolak-balik lebih mudah digunakan dibandingkan
dengan listrik arus searah untuk transmisi (penyaluran)
dan pembagian tenaga listrik, di zaman sekarang hampir
semua transmisi tenaga listrik menggunakan listrik arus
bolak-balik.
Arus bolak-balik (AC/alternating current)
adalah arus listrik dimana besarnya dan arahnya arus
berubah-ubah secara bolak-balik. Berbeda dengan arus
searah dimana arah arus yang mengalir tidak berubah-
ubah dengan waktu. Bentuk gelombang dari listrik arus
bolak-balik biasanya berbentuk gelombang sinusoida,
karena ini yang memungkinkan pengaliran energi yang
paling efisien. Namun dalam aplikasi-aplikasi spesifik
yang lain, bentuk gelombang lain pun dapat digunakan,
misalnya bentuk gelombang segitiga (triangular wave)
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-51
atau bentuk gelombang segi empat (square wave).
Secara umum, listrik bolak-balik berarti penyaluran
listrik dari sumbernya (misalnya PLN) ke kantor-kantor
atau rumah-rumah penduduk. Namun ada pula contoh
lain seperti sinyal-sinyal radio atau audio yang
disalurkan melalui kabel, yang juga merupakan listrik
arus bolak-balik.
Besarnya arus yang mengalir pada kawat
penghantar tidak hanya bergantung pada tegangan. Pada
hambatan yang dimiliki kawat terhadap aliran elektron.
Kuat arus berbanding terbalik dengan hambatan I α 1/R
aliran elektron pada kawat penghantar diperlambat
karena adanya interaksi dengan atom – atom kawat.
Maka besar hambatan makin kecil arus untuk suatu
tegangan v . Dengan demikian arus listrik mengalir
sebanding lurus dengan beda potensial antara ujung –
ujung penghantar dan berbanding terbalik dengan
hambatannya.
Tegangan adalah suatu tekanan yang
menyebabkan terjadinya aliran arus listrik pada sebuah
penghantar. Biasanya tegangan tergantung pada ujung-
ujung kawat penghantar. Apabila ujung-ujung
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-52
penghantar tersebut dihubungkan dengan batere atau
generator, maka akan terjadi tegangan. Jadi, tegangan
adalah daya potensial yang tetap ada walaupun tidak ada
arus.
Walaupun tidak ada hubungan terhadap
peralatan lain tegangan tetap ada. Tegangan tetap ada
walaupun tanpa arus, tetapi arus tidak akan ada tanpa ada
tekanan dari tegangan-tegangan yang dihasilkan diantara
dua titik ketika muatan positif ada pada satu terminal dan
muatan negatif ada pada terminal lainnya. Bila muatan
bertambah banyak pada terminal ujung – ujung
penghantar, maka tegangan akan bertambah besar.
Tegangan listrik terjadi apabila :
Antara pasangan elektron yang rapat dan kurang
rapat.
Antara tempat yang mempunyai kerapatan
elektron yang tinggi dan rendah.
Antara tempat yang kekurangan elektron dan
yang kelebihan elektron.
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-53
Hambatan adalah penahanan atau perlawanan
yang diterima oleh elektron-elektron yang mengalir pada
sebuah penghantar oleh molekul-molekul yang ada di
dalamnya. Setiap penghantar memberikan penahanan
aliran arus listrik. Penahanan tersebut disebabkan oleh:
a. Tiap-tiap atom menahan perpindahan elektron yang
terjadi pada perlawanan terhadap elektron ke arah
luarnya.
b. Benturan elektron-elektron dan atom tidak terhitung
pada sebuah penghantar.
Benturan seperti yang dimaksud di atas menimbulkan
adanya tahanan yang mengakibatkan panas bertambah
pada penghantar. Tahanan diukur dengan satuan Ohm.
Satuan Ohm adalah besarnya tahanan yang mengalirkan
1 ampere dengan tegangan sebesar 1 volt.
Besar kecilnya tahanan yang ada pada sebuah penghantar
ditentukanoleh:
a. Jenis Penghantar Semakin besar hambat jenis,
semakin besar tahanan dan semakin kecil hambat jenis,
semakin kecil tahanan.
b. Panjang Penghantar Semakin panjang penghantar
/ kawat, maka besar tahanan / perlawanannya.
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-54
c. Penampang Penghantar Semakin besar
penampang kawat (diameter kawat), semakin kecil
perlawanannya.
d. Suhu Penghantar Semakin kecil suhu (panas)
yang muncul, semakin kecil nilai tahanan. Tetapi
semakin panas akan semakin besar tahanan sebuah
penghantar.
Pada dasarnya sebuah rangkaian listrik terjadi
ketika sebuah penghantar mampu dialiri electron bebas
secara terus menerus. Aliran yang terus-menerus ini
yang disebut dengan arus, dan sering juga disebut
dengan aliran, sama halnya dengan air yang mengalir
pada sebuah pipa.
Tenaga (the force) yang mendorong electron agar
bisa mengalir dalam sebauh rangkaian dinamakan
tegangan. Tegangan adalah sebenarnya nilai dari
potensial energi antara dua titik. Ketika kita berbicara
mengenai jumlah tegangan pada sebuah rangkaian, maka
kita akan ditujukan pada berapa besar energi potensial
yang ada untuk menggerakkan electron pada titik satu
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-55
dengan titik yang lainnya. Tanpa kedua titik tersebut
istilah dari tegangan tersebut tidak ada artinya.
Elektron bebas cenderung bergerak melewati
konduktor dengan beberapa derajat pergesekan, atau
bergerak berlawanan. Gerak berlawanan ini yang
biasanya disebut dengan hambatan. Besarnya arus
didalam rangkaian adalah jumlah dari energi yang ada
untuk mendorong electron, dan juga jumlah dari
hambatan dalam sebuah rangkaian untuk menghambat
lajunya arus. Sama halnya dengan tegangan hambatan
ada jumlah relative antara dua titik. Dalam hal ini,
banyaknya tegangan dan hambatan sering digunakan
untuk menyatakan antara atau melewati titik pada suatu
titik.
Untuk menemukan arti dari ketetapan dari
persamaan dalam rangkaian ini, kita perlu menentukan
sebuah nilai layaknya kita menentukan nilai masa, isi,
panjang dan bentuk lain dari persamaan fisika. Standard
yang digunakan pada persamaan tersebut adalah arus
listrik, tegangan ,dan hambatan.
Symbol yang digunakan adalah standar
alphabet yang digunakan pada persamaan aljabar.
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-56
Standar ini digunakan pada disiplin ilmu fisika dan
teknik, dan dikenali secara internasional. Setiap unit
ukuran ini dinamakan berdasarkan nama penemu listrik.
Amp dari orang perancis Andre M. Ampere, volt dari
seorang Italia Alessandro Volta, dan ohm dari orang
german Georg Simon ohm.
Simbol matematika dari setiap satuan sebagai
berikut “R” untuk resistance (Hambatan), V untuk
voltage (tegangan), dan I untuk intensity (arus), standard
symbol yang lain dari tegangan adalah E atau
Electromotive force. Simbol V dan E dapat
dipertukarkan untuk beberapa hal, walaupun beberapa
tulisan menggunakan E untuk menandakan sebuah
tegangan yang mengalir pada sebuah sumber ( seperti
baterai dan generator) dan V bersifat lebih umum.
Salah satu dasar dalam perhitungan elektro,
yang sering dibahas mengenai satuan couloumb, dimana
ini adalah besarnya energi yang setara dengan electron
pada keadaan tidak stabil. Satu couloumb setara dengan
6.250.000.000.000.000.000. electron. Symbolnya
ditandai dengan Q dengan satuan couloumb. Ini yang
menyebabkan elektron mengalir, satu ampere sama
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-57
dengan 1 couloumb dari electron melewati satu titik pada
satu detik. Pada kasus ini, besarnya energi listrik yang
bergerak melewati conductor (penghantar).
Sebelum kita mendefinisikan apa itu volt, kita harus
mengetahui bagaimana mengukur sebuah satuan yang
kita ketahui sebagai energi potensial. Satuan energi
secara umum adalah joule dimana sama dengan besarnya
work (usaha) yang ditimbulkan dari gaya sebesar 1
newton yang digunakan untuk bergerak sejauh 1 meter
(dalam satu arah). Dalam british unit, ini sama halnya
dengan kurang dari ¾ pound dari gaya yang dikeluarkan
sejauh 1 foot. Masukkan ini dalam suatu persamaan,
sama halnya dengan I joule energi yang digunakan untuk
mengangkat berat ¾ pound setinggi 1 kaki dari tanah,
atau menjatuhkan sesuatu dengan jarak 1 kaki
menggunakan parallel pulling dengan ¾ pound. Maka
kesimplannya, 1 volt sama dengan 1 joule energi
potensial per 1 couloumb. Maka 9 volt baterai akan
melepaskan energi sebesar 9 joule dalam setiap couloum
dari electron yang bergerak pada sebuah rangkian.
Satuan dan symbol dari satuan elektro ini
menjadi sangat penting diketahui ketika kita
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-58
mengeksplorasi hubungan antara mereka dalam sebuah
rangkaian. Yang pertama dan mungkin yang sangat
penting hubungan antara tegangan, arus dan hambatan
ini disebut hokum ohm. Ditemukan oleh Georg Simon
Ohm dan dipublikasikannya pada sebuah paper pada
tahun 1827, The Galvanic Circuit Investigated
Mathematically. Prinsip ohm ini adalah besarnya arus
listrik yang mengalir melalui sebuah penghantar metal
pada rangkaian, ohm menemukan sebuah persamaan
yang simple, menjelaskan bagaimana hubungan antara
tegangan, arus, dan hambatan yang saling berhubungan.
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-59
2.7 Elektromagnet
Elektromagnet adalah prinsip pembangkitan
magnet dengan menggunakan arus listrik. Sebatang
kawat yang diberikan listrik DC arahnya meninggalkan
kita (tanda silang), maka sekeliling kawat timbul garis
gaya magnet melingkar. Sedangkan gambar visual garis
gaya magnet didapatkan dari serbuk besi yang
ditaburkan disekeliling kawat beraliran listrik. Walaupun
setiap aruslistrik yang melewati kawat selalu
menghasilkan medan magnet, tetapi biasanya
elektromagnet disebut dengan cara tertentu sehingga
gaya magnet yang dihasilkan kuat dan dapat digunakan
untuk tujuan tertentu. Elektromagnet banyak digunakan
untuk tujuan peralatan penilitian, industri, medis, dan
produk elektronik.
Nilai gaya medan magnet yang dihasilkan oleh
kumparan berbanding lurus dengan arus yang melewati
kawat itu dikalikan dengan jumlah putaran/lilitan dari
kumparan kawat. Gaya medan ini disebut dengan
magnetomotive force (mmf) atau gaya gerak magnet,
mmf mirip dengan gaya gerak listrik atau lebih kita kenal
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-60
dengan nama tegangan (E) pada rangkaian listrik.
Magnet terkontrol listrik, listrik terkontrol magnet.
Arah medan magnet melingkari kawat lurus yang
dialiri arus listrik, garis fluks magnet bukanlah
menunjukan arah kutub selatan dan utara. Magnet yang
dihasilkan di sekitar kawat yang dialiri ini menarik, gaya
magnet yang dihasilkan dari nilai arus itu memang
lemah, tetapi cukup untuk bisa menggerakkan jarum
kompos. Untuk menghasilkan gaya medan magnet yang
lebih besar dengan arus yang sama, kita harus melilitkan
kawat itu seperti suatu bentuk gulungan atau bellitan
(kumparan), dimana medan magnet melingkar di sekitar
kawat itu saling bergabung dan menguatkan sehingga
menghasilkan medan yang lebih besar
Listrik adalah aliran elektron yang mengalir.
Elektron memiliki muatan listrik negatif. Saat partikel ini
bergerak, mereka menghasilkan medan magnet. Dimana
terjadi peningkatan kekuatan arus, akan meningkatkan
jumlah elektron yang mengalir melalui panjang kawat
tertentu.
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-61
Sifat – sifat elektromagnet :
a. Bila sebuah konduktor dialiri arus listrik, maka di
sekeliling konduktor akan timbul medan magnet.
b. Arah medan magnet yang timbul tergantung dari
arah arus yang melewati konduktor tersebut.
c. Makin besar arus yang mengalir, makin besar
magnet yang timbul.
d. Bila gulungan | wi | dialiri arus listrik, maka pada
gelombang | wi | tersebut akan timbul medan
magnet.
e. Arah gulungan atau arah arus listrik berubah,
maka arah medan magnet yang timbul juga akan
berbalik.
f. Untuk memperbesar medan magnet dapat
dilakukan :
- Memperbesar arus yang mengalir.
- Memperbanyak jumlah gulungan.
- Menambah inti besi ke dalam gulungan.
Istilah magnet berasal dari kata “magnesia”.
Magnesia merupakan nama sebuah daerah kecil di Asia.
Dahulu, di tempat itulah orang pertama kali menemukan
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-62
batu yang mampu menarik besi. Batu itu kemudian
dinamakan magnet. Benda yang dapat ditarik oleh
magnet adalah benda yang terbuat dari bahan logam,
yaitu besi, nikel, atau kobalt. Benda ini dinamakan benda
tidak magnetis atau benda non magnetis. Gaya magnet
mampu menembus penghalang. Gaya tarik magnet masih
berpengaruh terhadap benda magnetis dibalik
penghalang itu terlalu tebal, maka pengaruh magnet bisa
hilang. Dengan demikian kekuatan gaya tarik menarik
ini menyebabkan magnet dari peralatan elektronika yang
rumit seperti jam, telepon genggam, radio, televisi, dll.
Kekuatan gaya tarik magnet tidaklah merata diseluruh
sisi atau bagiannya. Gaya magnet terkuat berada dikedua
kutubnya. Pada magnet gaya terkuat berada dikedua titik
tersempit yaitu kutubnya.
Istilah penghantar lurus adalah sebutan untuk alat
yang dibuat khusus untuk mengamati medan magnet di
sekitar kawat lurus yang berarus, yang pada kenyataanya
alat ini di buat dalam bentuk kumparan persegi yang
menembus kotak transparan. Besarnya kuat arus listrik
dan jarak titik tinjauan terhadap kawat. Semakin besar
kuat arus, semakin kuat medan magnetnya. Semakin jauh
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-63
jaraknya terhadap kawat, semakin kecil kuat medan
magnetnya. Berdasarkan perumusan matematik oleh Biot
– Sawart maka besarnya kuat medan magnet di sekitar
kawat berarti listrik :
B = Mo . I untuk jumlah N B = Mo . I . N
2 π . a lilitan maka 2 π . a
Kemampuan catu daya mampu menyuplai arus
hanya sekitar 5A . Untuk mendapatkan arus yang besar
digunakan untuk kumparan melingkar beberapa lilitan.
Dengan bentuk kumparan melingkar beberapa lilitan,
arus yang sama melewati titik yang sama beberapa kali
yang akan ekivalen dengan arus melalui penghantar
tunggal. Besar dan arah medan magnet di sumbu kawat
melingkar berarus listrik dapat di tentukan dengan
rumus:
Bp = Mo . I . a sin
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-64
2 r2
untuk jumlah N
lilitan kawat berlaku
Bp = Mo . I . a N sin
2 r2
Sebuah kawat di bentuk seperti spiral yang
selanjutnya disebut kumparan, apabila dialiri arus listrik
maka akan berfungsi seperti magnet batang. Kumparan
ini disebut dengan solenoida dapat di hitung :
Bo = Mo . I . N
L
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-65
2.8 Kalorimeter
Kalorimeter adalah alat yang digunakan untuk
mengukur perubahan energi thermal atau perpindahan
panas. Lebih khusus lagi mengukur kalori. Kalori adalah
jumlah energi yang dibutuhkan untuk menaikkan satu
gram air dengan satu derajat celcius. Dengan demikian
kalorimeter mengukur perubahan suhu yang telah
diketahui jumlah airnya. Jika reaksi dilakukan dalam
bejana reaksi, atau jika massa di ukur dari zat di
panaskan yang di tempatkan dalam air kalorimeter,
perubahan suhu air memungkinkan kita untuk
menghitung perubahan energi panas.
Kalorimeter sudah digunakan sejak black. Black
atau Joseph Black (1728 – 1799) adalah ahli kimia
Inggris kelahiran Francis yang menemukan bahwa kalor
adalah suatu energi yang mudah diterima dan mudah
dikeluarkan sehingga dapat mengubah temperatur zat
tersebut menjadi naik atau turun. Kalor juga dapat
berpindah dari satu zat ke zat yang lainnya melalui
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-66
perantara. Oleh karena itu, asas ini dinamakan dengan
asas black. Dalil tentang asas black yaitu “jumlah kalor
yang dilepaskan oleh suatu zat bersuhu lebih tinggi sama
dengan jumlah kalor yang diterima oleh suatu zat
bersuhu lebih rendah.”
Beberapa hal yang berkaitan dengan kalor :
a. Kalor jenis adalah sifat zat yang menunjukan
banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk
menaikkan suhu zat bermassa 1 kg sebesar
1 K
b. Kapasitas kalor, artinya hampir sama dengan
kalor jenis yaitu sifat zat yang menunjukan
banyak kalor yang dibutuhkan cuma bedanya
pada satuan massanya.
c. Kalor uap adalah banyaknya kalor persatuan
massa yang diberikan pada zat di titik
didihnya agar wujudnya zat cair berubah
menjadi gas.
d. Kalor laten adalah banyaknya kalor yang
diperlukan dan dilepaskan oleh 1kg zat agar
dapat berubah wujudnya.
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-67
Besarnya kalor yang diterima atau dilepas oleh
suatu benda berbanding lurus dengan :
a. Massa benda.
b. Kalor jenis benda
c. Perubahan suhu.
Cara perpindahan kalor yaitu :
1. Konduksi adalah peristiwa berpindahnya
kalor melalui medium tanpa disertai dengan
perpindahan partikel medium tersebut.
2. Radiasi adalah peristiwa berpindahnya kalor
dari suatu tempat ke tempat lain dengan
melalui pancaran sumber panas tanpa melalui
medium.
3. Konveksi adalah peristiwa berpindahnya
kalor dalam suatu medium disertai
perpindahan partikelnya.
Kalor dapat dibagi menjadi 2 jenis yaitu :
- Kalor yang digunakan untuk menaikkan suhu
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-68
- Kalor yang digunakan untuk mengubah
wujud
Kapasitas kalor adalah banyaknya kalor yang
diperlukan untuk menaikkan suhu benda sebesar 1
menurut asas black apabila ada dua benda yang suhunya
berbeda kemudian dijatuhkan maka akan terjadi aliran
kalor dari benda yang bersuhu tinggi menuju benda yang
suhunya lebih rendah.
Pengukuran kalori memiliki beberapa aplikasi
penting. Salah satu yang paling penting adalah pengguna
hukum kekelan energi. Hukum kekelan energi
mengatakan bahwa energi tidak dapat dimusnahkan dan
hanya dapat di ubah dari suatu bentuk energi ke bentuk
energi yang lain. Kesetaraan panas energi mekanik
pertama kali diukur oleh joule dengan mengambil energi
mekanik benda jatuh untuk mengaduk air dalam kalori
meter sehingga air menjadi panas.
Beberapa jenis kalorimeter yaitu :
a. Kalorimeter alumunium.
b. Kalorimeter bom.
c. Kalorimeter elektrik.
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-69
d. Kalorimeter gas.
Energi kalor yang di terima kalorimeter beserta
isinya sebesar :
Qk = ( mk . Ck + mp . Cp + ma . Ca ) ( a – o )
Benda yang kalor jenisnya hendak ditentukan
memberikan kalor sebesar :L
Qb = mb . Cb ( - a )
Dari hukum kekelan energi (asas black) Qu = Qb
maka Cb dapat dihitung, jika besaran lain diketahui atau
dapat diukur.
Kalor diukur dalam satuan thermal british
(British Thermal Unit/Btu). 1 Btu didefinisikan sebagai
kalor yang diperlukan untuk menaikkan temperatur air 1
lb sebesar 1 . 1 Btu setara dengan 0,252 kkal dan setara
pula dengan 1055 joule. Jika sepotong kawat tahanan
terendam dalam zat cair atau terbalut dalam zat padat
dan dimasukkan sebagai bagian sistem, timbulnya beda
potensial V dan arus konstan I dalam kawat itu
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-70
membangkitkan suatu aliran energi yang sering disebut
dengan pengerjaan usaha. Jika usaha ini berlangsung
terus selama t, jumlah usaha yang dilakukan adalah W
(W = V/T ) dan ini merupakan jumlah energi yang
ditambahkan kepada sistem. Jika sekiranya tahanan ini
bukan bagian dari sistem, perpindahan energi dinamakan
pengaliran panas dan selama waktu T jumlah energi
yang berpindah disebut kuantitas panas Q ( Q = V/T )
kuantitas panas Q yang diserap atau dilepaskan suatu
benda dapat dipanaskan atau didinginkan sebanding
dengan : q – m . c . T
Faktor konstanta c adalah kalor jenis yang
bergantung pada jenis dari benda pada bahan material
tersebut. Kata panas lebih cocok digunakan jika
berkaitan dengan metode perpindahan energi dan bila
perpindahan itu selesai, menyebutkan jumlah energi
yang berpindah ini.pada abad ke – 18. Kuantitas panas
(kalor) didefinisikan sebagai kuantitas panas yang
diperlakukan untuk menaikkan suhu 1 gram air dalam
satu skala derajat celcius atau kelvin. Jika sistem
mengalami perubahan suhu dl. Kapasitas jenis c sistem
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-71
didefinisikan sebagai perbandingan panas dQ terhadap
hasil kali massa m dan perubahan suhu dt jadi :
C = dq / m . dr
Kapasitas panas jenis air dapat dianggap = 1 kal
g-2 ( )-2 atau btu lb-1 ( )-2
Pada percobaan menentukan kalor jenis logam
dengan menggunakan kalorimeter. Kalorimeter diisi
dengan air. Benda yang kalor jenisnya hendak ditentukan
dimasukkan ke dalam kalorimeter (dicampurkan dengan
kalorimeter). Bila benda yang hendak ditentukan kalor
jenisnya itu lebih tinggi suhunya daripada suhu
kalorimeter (isinya), benda tersebut memberikan kalor
kepada kalorimeter. Akibatnya suhu kalorimeter beserta
isinya naik, sedangkan suhu benda yang dimasukkan ke
dalam kalorimeter turun. Suhu akhir benda dan
kalorimeter menjadi sama. Misalkan massa benda yang
hendak ditentukan kalor jenisnya itu mb, kalor jenisnya
ck, suhu awalnya . Misalkan massa kalorimeter mk,
kalor jenisnya ck, massa pengaduk mp, kalor jenisnya
cp, massa air di dalam kalorimeter ma, kalor jenisnya ca.
BAB II LANDASAN TEORI
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR II-72
Misalkan suhu awal kalorimeter dan isinya 0, dan 0 <
. Setelah benda dan kalorimeter dicampurkan, misalkan
suhu akhirnya menjadi a. Suhu kalorimeter beserta
isinya naik sebesar ( a – o ). Suhu benda yang hendak
ditentukan kalor jenisnya turun ( - ) jadi :
Qk = ( mk . Ck + mp . Cp + ma . ca ) ( - )
Benda yang kalor jenisnya hendak ditentukan
memberikan kalor sebesar :
Qb = mb . Cb ( - )
Dari hukum kekekalan energi (asa black) Qk = Qb
. Maka Cb dapat dibilang jika besaran lain
diketahui atau dapat diukur.
BAB III TATA CARA PRAKTIKUM
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR III‐73
BAB III
TATA CARA PRAKTIKUM
3.1 Alat dan Bahan
3.1.1 Pengukuran Dasar
Alat
- Jangka sorong
- Mikrometer sekrup
- Neraca taknis
Bahan
- Balok kuningan
- Balok tembaga
- Balok besi
3.1.2 Pesawat Atwood Modern dan Konvensional
Alat
- Tiang berskala
- Katrol
- Meja akhir
- Stopwatch
- Penjepit beban
- Penyangkut beban
BAB III TATA CARA PRAKTIKUM
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR III‐74
- 2 beban dengan tali
Bahan
- Beban tambahan (4 buah)
3.1.3 Modulus Elastisitas
Alat
- Meja M
- Tumpuan T
- Meteran
- Jangka sorong
- Skala Cermin S
- Pengait
- Garis rambut G
Bahan
- Kayu ukuran besar
- Kayu ukuran sedang
- Kayu ukuran kecil
- Beban B
BAB III TATA CARA PRAKTIKUM
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR III‐75
3.1.4 Bandul Sederhana dan Resonansi Bandul
Sederhana
Alat
- Dasar statif
- Kaki statif
- Batang statif 250 mm
- Batang statif 500mm
- Pasak penumpu
- Bosshead bulat
- Bosshead universal
- Stopwatch
Bahan
- Tali nilon
- Bola bandul 25 gr
- Bola bandul 70 gr
3.1.5 Gelombang Berdiri Pada Pegas Heliks
Alat
- Dasar statif
- Batang statif 250 mm
BAB III TATA CARA PRAKTIKUM
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR III‐76
- Batang statif 500 mm
- Pegas heliks 4,5 N/m
- Pegas heliks 25 N/m
- Mistar 50 cm
- Pasak penumpu
- Bosshead bulat
- Bosshead universal
Bahan
- Beban 10 gr
- Beban 20 gr
- Beban 50 gr
3.1.6 Hambatan Listrik
Alat
- Voltmeter
- Ampremeter
- Catu daya
- Saklar SPST
Bahan
- Resistor 50 Ω 5 watt
BAB III TATA CARA PRAKTIKUM
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR III‐77
- Resistor 100 Ω 5 watt
- Kabel penghubung
3.1.7 Elektromagnetik
Alat
- Catu daya
- Saklar SPST
- Penghantar lurus
- Penghantar melingkar
- Penghantar solenoida
- Kompas perajah
Bahan
- Serbuk besi
- Kabal penghubung
3.1.8 Kalorimeter
Alat
- Termometer
- Kalorimeter
- Gelas kimia 250 mL
- Neraca ohaus
BAB III TATA CARA PRAKTIKUM
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR III‐78
- Klem universal
- Pembakar spirtus
- Dasar statif
- Kaki statif
- Batang statif 250 mm
- Batang statif 500 mm
Bahan
- Tali nilon
- Tabung tembaga
- Tabung alumunium
- Tagung besi
3.2 Tata Cara Praktikum
3.2.1 Pengukuran Dasar
Jangka sorong
1. Benda yang akan diukur dijepit pada rahang
a-b, rahang a-b untuk mengukur bagian luar
dari benda, rahang c-d untuk mengukur
diameter spesimen bagian dalam
BAB III TATA CARA PRAKTIKUM
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR III‐79
2. Jepit benda pada rahang lalu kunci dengan
lingkaran yang ada pada jangka sorong agar
benda rapat dengan jangka sorong
3. Lihat skala utama dan skala nonius pada
jangka yang menunjukkan hasil pengukuran
4. Catat hasil pengukuran
Mikrometer sekrup
1. Putarkan roda bagian pemutar kasar untuk
memperpanjang jarak a-b
2. Kemudian masukkan benda ke antara a-b
3. Putarkan roda pemutar kasar hingga benda
terjepit
4. Putarkan roda pemutar halus hingga posisi
pas
5. Kunci dengan penguat
6. Kunci dengan penguat
7. Hitung dan catat hasil pengukuran
Neraca teknis
1. Datarkan terlebih dahulu neraca yang akan
dipakai sampai seimbang atau luruskan
hingga tepat pada posisi nol (0)
BAB III TATA CARA PRAKTIKUM
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR III‐80
2. Timbang beban yang diukur
3. Tambahkan/gserkan beban bernilai pada
lengan hingga menunjukkan lengan seimbang
atau tepat pada posisi nol (0)
4. Hitung beban bernilai padda lengan untuk
mengetahui beban yang diukur
5. Catat hasil penimbangan
3.2.2 Pesawat Atwood Modern dan Konvensional
Gerak Lurus Beraturan
1. Siapkan pesawat atwood dengan lengkap
2. Pasangkan tali pada katrol, penyangkut beban
dan meja akhir sesuai jarak yang ditentukan
3. Tambahkan beban penambah, lalu tekan
penjepit beban
4. Hitung waktu peluncuran hingga beban akhir
5. Catat hasil waktu peluncuran
Gerak Lurus Berubah Beraturan
1. Atur kembali seperti percobaan GLB
2. Tentukan jarak kedudukan A dan B, lalu
tambahkan beban
3. Tekat penjepit beban
BAB III TATA CARA PRAKTIKUM
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR III‐81
4. Hitung waktu yang diperlukan
5. Lakukan dengan beban yang lain
6. Catat hasil waktu peluncuran
3.2.3 Modulus Elastisitas
1. Siapkan 3 batang (kecil, sedang & besar) dan
satu set Modulus Elastisitas
2. Mengukur panjang, lebar dan tebal masing-
masing kayu dan mengukur panjang jarak
antara dua tumpuan
3. Meletakkan batang kayu diatas tumpuan dan
memasang dudukan beban pada kait
4. Mengaitkan beban satu persatu (masing-
masing beban= 0,5 kg) hingga mencapai 4 kg
5. Amati dan catat perubahan yang terjadi
6. Mengurangi beban satu persatu dari 4 kg
hingga nol (0) kg
BAB III TATA CARA PRAKTIKUM
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR III‐82
7. Melakukan hal yang sama untuk batang kayu
yang ke II dan ke III
3.2.4 Bandul Sederhana dan Resonansi Bandul
Sederhana
Bandul sederhana
1. Siapkan alat dan perlengkapan yang akan
digunakan
2. Ikat bandul pada tali, lalu gantungkan pada
statif
3. Beri simpangan pada bandul 3 cm dari titik
keseimbangan
4. Lepaskan bandul ketika sudah siap
5. Nyalakan stopwatch pada saat bola pejal
melewati titik 0 ke arah tertentu sesuai arah
simpangan yang diberikan
6. Hitunglah waktu ysng diperlukan untuk
berayun sebanyak 20 kali
7. Ulangi langkah percobaan dengan
menggunakan panjang tali yang berbeda (20,
40 & 60 cm)
BAB III TATA CARA PRAKTIKUM
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR III‐83
8. Ulangi percobaan dengan menggunakan
massa yang berbeda (35 gr & 70 gr)
Resonansi bandul sederhana
1. Memegang ujung tali nilon bandul dan beri
simpangan 3 cm pada bandul dari titik
keseimbangan
2. Lepaskan bandul dan nyalakan stopwatch
3. Hitung waktu yang dibutuhkan bandul untuk
berayun sebanyak 20 kali
4. Hitung periode dan frekuensi bandul
5. Lakukan kembali percobaan dengan tali dan
massa bandul yang berbeda.
3.2.5 Gelombang Berdiri Pada Pegas Heliks
1. Siapkan statif dan pegas heliks
2. Atur beban sesuai dengan beban yang
ditentukan
3. Gantungkan pegas heliks 4,5 N/m pada ujung
statif
4. Gantungkan beban 100 gr pada pegas,
kemudian ukur menggunkan mistar dengan
BAB III TATA CARA PRAKTIKUM
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR III‐84
jarak 3 cm, lalu tarik beban pada titik 3 cm
tersebut
5. Lepaskan pegas yang telah ditarik kemudian
hitung sebanyak 20 kali
6. Catat waktu yang diperlukan pegas selama
20kali
7. Lakukan percobaan yang sama dengan
variasi beban 200 gr dan dengan pegas heliks
25 N/m
3.2.6 Hambatan Listrik
1. Pasangkan rangkaian dasar sesuai prosedur
2. Hubungkan catu daya ke sumber listrik
3. Pasangkan kabel penghubung dari catu daya
ke saklar SPST dan kedua multimeter
4. Hubungkan resistor yang akan diuji
hambatannya
5. Nyalakan catu daya
6. Atur saklar out put voltmeter sesuai yang
diinginkan
BAB III TATA CARA PRAKTIKUM
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR III‐85
7. Nyalakan saklar
8. Amati hasil pengukuran pada multimeter
9. Atur ulang tegangan yang diinginkan
10. Amati setiap tegangan dan catat hasilnya
11. Hitung hambatannya
3.2.7 Elektromagnet
1. Siapkan alat dan bahan yang akan digunakan
2. Hubungkan kabel catu daya ke sumber listrik
untuk dihidupkan
3. Sambungkan kabel penghubung dari catu daya
ke penghantar lurus
4. Taburkan serbuk besi di atas penghantar lurus
secara merata
5. Letakkan kompas perajah di sekitar penghantar
6. Nyalakan catu daya pada 2 volt kemudian
pukul/ketuk-ketuk penghantar lurus tersebut
7. Amati arah jarum kompas dan serbuk besi
pada penghantar dengan teliti
8. Apabila pada daya 2 volt belum tampak/belum
terbentuknya pola garis, naikkan /tambahkan
daya hingga pola terlihat
BAB III TATA CARA PRAKTIKUM
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR III‐86
9. Gambarlah pola yang telah terbentuk beserta
garis dan arahnya
10. Lakukan hal yang sama sperti penghantar lurus
ke penghantar melingkar dan solenoida
3.2.8 Kalorimeter
1. Siapkan alat dan bahan yang akan digunakan
2. Timbang logam dengan neraca
3. Timbang kalorimeter kosong dnegan neraca
4. Timbang kalorimeter berisi air dengan neraca
5. Ikat logam dengan tali nilon
6. Isi air ke dalam gelas kimia sebanyak 150 mL
7. Jepitkan gelas kimia pada klem di batang statif
8. Panaskan gelas kimia tersebut dengan
pembakar spirtus
9. Isi air ke dalam kalorimeter sebanyak 25 mL
10. Tutup dan masukkan termometer untuk
mengukur suhu awal airnya
11. Masukkan besi silinder ke dalam gelas kimia
yang sedang dipanaskan selama 5 menit
12. Setelah 5 menit, masukkan besi silinder yang
masih panas ke dalam kalorimeter
BAB III TATA CARA PRAKTIKUM
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR III‐87
13. Mengocok kalorimeter dan mengamati suhu
pada kalorimeter hingga suhunya tetap, tidak
naik turun lagi
14. Catat hasil perubahan suhu
15. Lakukan hal yang sama pada alumunium dan
tembaga silinder
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-88
BAB IV
PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
4.1 Pengukuran Dasar
4.1.1 Pengumpulan Data
a. Benda Kerja 1 (kuningan)
1. Mengukur dengan jangka sorong
Tabel 4.1 Mengukur dengan Jangka Sorong 1
Bagian Panjang (P) Lebar (L) Tinggi/Tebal (T)
1 45,05 25 17,60
2 45 25 17,50
3 45 25 17.50
4 45,05 25 17,55
5 45,05 25 17,55
225,15 125 87,70
45,03 25 17,54
10.138, 5075 3.125 1.538,265
50.692,5225 15.625 7.691,29
Sumber : Laboratorium Fisika UNJANI (2015)
Volume Benda Kerja 1( )
=
=
= 19.745,655
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-89
2. Mengukur dengan Mikrometer Sekrup
Tabel 4.2 Mengukur dengan Mikrometer Sekrup 1
Bagian Tinggi/Tebal (T)
1 17,57
2 17,56
3 17,56
4 17,56
5 17,57
Sumber : Laboratorium Fisika UNJANI (2015)
3. Menimbang dengan Neraca Teknis
Massa benda kerja 1 = 166,47 gram
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-90
b. Benda Kerja 2 (Tembaga)
1. Mengukur dengan jangka sorong
Tabel 4.3 Mengukur dengan Jangka Sorong 2
Bagian Panjang (P) Lebar (L) Tinggi/Tebal (T)
1 44,95 25,25 17,55
2 44,90 25,10 17,55
3 44,90 25,05 17.55
4 44,90 25,05 17,55
5 44,95 25,10 17,55
224,60 125,55 87,75
44,92 25,11 17,55
10.089, 035 3.152,5875 1.540,0125
50.445,16 15.762,8025 7.700,0625
Sumber : Laboratorium Fisika UNJANI (2015)
Volume Benda Kerja 1( )
=
=
= 19.795,3680
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-91
2. Mengukur dengan Mikrometer Sekrup
Tabel 4.4 Mengukur dengan Mikrometer Sekrup 2
Bagian Tinggi/Tebal (T)
1 17,56
2 17,58
3 17,90
4 17,10
5 17,10
Sumber : Laboratorium Fisika UNJANI (2015)
3. Menimbang dengan Neraca Teknis
Massa benda kerja 2 = 176,38 gram
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-92
c. Benda Kerja 3 (Besi)
1. Mengukur dengan jangka sorong
Tabel 4.5 Mengukur dengan Jangka Sorong 3
Bagian Panjang (P) Lebar (L) Tinggi/Tebal (T)
1 45,05 25, 10 17,50
2 45,05 25,15 17,45
3 45,10 25, 10 17.45
4 45,10 25, 10 17,50
5 45,10 25,10 17,55
225,40 125,55 87,40
45,08 25,11 17,48
10.161, 035 3.152,5875 1.527,755
50.805,16 15.762,8025 7.638,76
Sumber : Laboratorium Fisika UNJANI (2015)
Volume Benda Kerja 1( )
=
=
= 19.786,63982
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-93
2. Mengukur dengan Mikrometer Sekrup
Tabel 4.6 Mengukur dengan Mikrometer Sekrup 3
Bagian Tinggi/Tebal (T)
1 17,53
2 17,54
3 17,54
4 17,54
5 17,53
Sumber : Laboratorium Fisika UNJANI (2015)
3. Menimbang dengan Neraca Teknis
Massa benda kerja 3 = 155,04 gram
4.1.2 Pengolahan Data
1. Benda Kerja 1 (Kuningan)
= 45,05 + 45 + 45 + 45,05 + 45,05
P12 + P2
2 + P32 + P4
2 + P52
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-94
45,05 45 45
45,05 45,05
= 25 + 25 + 25 + 25 + 25
L12 + L2
2 + L32 + L4
2 + L52
25 25 25 25
25
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-95
= 17,6 + 17,5 + 17,5 + 17,55 + 17,55
T12 + T2
2 + T32 + T4
2 + T52
17,6 17,5 17,5
17,55 17,55
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-96
2. Benda Kerja 2 (Tembaga)
= 44,95 + 44,90 + 44,90 + 44,90 + 44,95
P12 + P2
2 + P32 + P4
2 + P52
44,95 44,90 44,90
44, 44,95
= 25,25 + 25,10 + 25,05 + 25,05 + 25,10
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-97
L12 + L2
2 + L32 + L4
2 + L52
25 25,10 25,05
25 25,10
= 17,6 + 17,5 + 17,5 + 17,55 + 17,55
T12 + T2
2 + T32 + T4
2 + T52
17,5 17,5 17,5
17,55 17,55
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-98
3. Benda Kerja 3 (Besi)
= 45,05 + 45,05 + 45,10 + 45,10 + 45,10
P12 + P2
2 + P32 + P4
2 + P52
45,05 45,05
45,
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-99
= 25,10 + 25,15 + 25,10 + 25,10 + 25,10
L12 + L2
2 + L32 + L4
2 + L52
25 25,15 25,10
25 25,10
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-100
= 17,50 + 17,45 + 17,45 + 17,50 + 17,50
T12 + T2
2 + T32 + T4
2 + T52
17,5 17,4 17,4
17,50 17,50
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-101
4.2 Pesawat Atwood Konvensional dan Modern
4.2.1 Pengumpulan Data
A. Pesawat Atwood Konvensional
Beban m1 = 0,0835 Kg
Beban m2 = 0,0835 Kg
r Katrol = 0,00625 m
Percobaan GLB =
1. Percobaan 1 :
Beban m3 : 0,004 Kg
Tabel 4.7 Percobaan GLB Atwood Konvensional 1
No Jarak A-C (m) Waktu (s) Kecepatan (m/s)
1 0,4 2,52 0,158
2 0,6 3,32 0,180
3 0,8 3,69 0,216
4 1 4,21 0,237
Sumber : Laboratorium Fisika UNJANI (2015)
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-102
2. Percobaan 2 :
Beban m3 : 0,006 Kg
Tabel 4.8 Percobaan GLB Atwood Konvensional 2
No Jarak A-C (m) Waktu (s) Kecepatan (m/s)
1 0,4 2,00 0,2
2 0,6 2,07 0,289
3 0,8 2,45 0,326
4 1 2,67 0,374
Sumber : Laboratorium Fisika UNJANI (2015)
Percobaan GLBB =
1. Percobaan 1 :
Beban m3 : 0,004 Kg
Jarak A-B : 0,5 m
Tabel 4.9 Percobaan GLBB Atwood Konvensional 1
No Jarak B-C (m) Waktu (s) Kecepatan (m/s) Percepatan (m/s2)
1 0,2 0,43 0,098 0,229
2 0,3 0,71 0,162 0,229
3 0,4 1,00 0,229 0,229
4 0,5 1,41 0,322 0,229
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-103
2. Percobaan 2 :
Beban m3 : 0,006 Kg
Jarak A-B : 0,5 m
Tabel 4.10 Percobaan GLBB Atwood Konvensional 2
No Jarak B-C (m) Waktu (s) Kecepatan (m/s) Percepatan (m/s2)
1 0,2 0,39 0,132 0,339
2 0,3 0,62 0,210 0,339
3 0,4 0,77 0,261 0,339
4 0,5 0,96 0,325 0,339
Sumber : Laboratorium Fisika UNJANI (2015)
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-104
B. Pesawat Atwood Modern
Beban m1 = 0,0835 Kg
Beban m2 = 0,0835 Kg
r Katrol = 0,00625 m
Percobaan GLB =
1. Percobaan 1 :
Beban m3 : 0,01 Kg
Tabel 4.11 Percobaan GLB Atwood Modern 1
No Jarak A-C (m) Waktu (s) Kecepatan (m/s)
1 0,4 1,649 0,2425
2 0,6 2,114 0,2838
Sumber : Laboratorium Fisika UNJANI (2015)
2. Percobaan 2 :
Beban m3 : 0,02 Kg
Tabel 4.12 Percobaan GLB Atwood Modern 2
No Jarak A-C (m) Waktu (s) Kecepatan (m/s)
1 0,4 1,076 0,372
2 0,6 1,214 0,494
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-105
Percobaan GLBB =
3. Percobaan 1 :
Beban m3 : 0,01 Kg
Jarak A-B : 0,5 m
Tabel 4.13 Percobaan GLBB Atwood Modern 1
No Jarak B-C (m) Waktu (s) Kecepatan (m/s) Percepatan (m/s2)
1 0,2 0,4746 0,262 0,553
2 0,3 0,7575 0,418 0,553
Sumber : Laboratorium Fisika UNJANI (2015)
4. Percobaan 2 :
Beban m3 : 0,02 Kg
Jarak A-B : 0,5 m
Tabel 4.14 Percobaan GLBB Atwood Modern 2
No Jarak B-C (m) Waktu (s) Kecepatan (m/s) Percepatan (m/s2)
1 0,2 0,2621 0,272 1,04
2 0,3 0,3948 0,410 1,04
Sumber : Laboratorium Fisika UNJANI (2015)
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-106
4.2.2 Pengolahan Data
A. Pesawat Atwood Konvensial
1. Percobaan GLB =
Percobaan 1 :
1) Dik: s = 0,4 m
T = 2,52 s
Dit: v = ?
Jawab:
2) Dik: s = 0,6 m
T = 3,32 s
Dit: v = ?
Jawab:
3) Dik: s = 0,8 m
T = 3,69 s
Dit: v = ?
Jawab:
4) Dik: s = 1 m
T = 4,21 s
Dit: v = ?
Jawab:
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-107
Percobaan 2 :
1) Dik: s = 0,4 m
T = 2 s
Dit: v = ?
Jawab:
2) Dik: s = 0,6 m
T = 2,07 s
Dit: v = ?
Jawab:
3) Dik: s = 0,8 m
T = 2,45 s
Dit: v = ?
Jawab:
4) Dik: s = 1 m
T = 2,67 s
Dit: v = ?
Jawab:
s
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-108
2. Percobaan GLBB =
Percobaan 1 :
Dik: m3 = 0,004 Kg
1) Dik: t = 0,43 s
Dit: v = ?
Jawab:
2) Dik: t = 0,71s
Dit: v = ?
Jawab:
3) Dik: t = 1 s
Dit: v = ?
Jawab:
4) Dik: t = 1,41 s
Dit: v = ?
Jawab:
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-109
Percobaan 2 :
Dik: m3 = 0,006 Kg
1) Dik: t = 0,39 s
Dit: v = ?
Jawab:
2) Dik: t = 0,62s
Dit: v = ?
Jawab:
3) Dik: t = 0,77 s
Dit: v = ?
Jawab:
4) Dik: t = 0,96 s
Dit: v = ?
Jawab:
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-110
B. Pesawat Atwood Modern
1. Percobaan GLB
Percobaan 1 :
1) Dik: s = 0,4 m
t = 1,649 s
Dit: v = ?
Jawab:
2) Dik: s = 0,6 m
t = 2,114 s
Dit: v = ?
Jawab:
Percobaan 2 :
1) Dik: s = 0,4 m
t = 1,076 s
Dit: v = ?
Jawab:
2) Dik: s = 0,6 m
t = 1,214 s
Dit: v = ?
Jawab:
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-111
2. Percobaan GLBB =
Percobaan 1 :
Dik: m1 = 0,0835 Kg
m2 = 0,0835 Kg
m3 = 0,01 Kg
A-B = 0,5 m
r = 0,00625 m
1. Dik: t = 0,4746 s
Dit: v = ?
Jawab:
2. Dik: t = 0,7575 s
Dit: v = ?
Jawab:
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-112
Percobaan 2 :
Dik: m1 = 0,0835 Kg
m2 = 0,0835 Kg
m3 = 0,02 Kg
A-B = 0,5 m
r = 0,00625 m
1. Dik: t = 0,4746 s
Dit: v = ?
Jawab:
2. Dik: t = 0,7575 s
Dit: v = ?
Jawab:
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-113
4.3 Modulus Elastisitas
4.3.1 Pengumpulan Data
Batang I (Batang Besar)
= 848,8 mm
Tabel 4.15 Pengukuran batang besar
Daerah
Pengukuran
Panjang
Batang
(mm)
Lebar
(mm) b
Tebal
(mm) h
Luas
Penampang
( ) A
I 1000,02 18 16 288
II 1002 17 16,40 278,8
III 1002 17 16,44 279,48
IV 1001 17 16,36 278,12
V 1002 17,4 16,48 286,75
p = 1002,4 b = 17,28 h = 16,33 A = 282,23
Sumber : Laboratorium Fisika UNJANI (2015)
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-114
Tabel 4.16 Data pengamatan batang besar
Jumlah
Beban (Kg)
Kedudukan G
Pada penambahan Pada pengurangan Rata-Rata
0,0 0 mm 0 mm 0 mm
0,5 2 mm 2 mm 2 mm
1,0 3 mm 3 mm 3 mm
1,5 4 mm 4 mm 4 mm
2,0 5 mm 5 mm 5 mm
2,5 6 mm 6 mm 6 mm
3,0 7 mm 7 mm 7 mm
3,5 8 mm 8 mm 8 mm
4,0 9 mm 9 mm 9 mm
Sumber : Laboratorium Fisika UNJANI (2015)
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-115
Batang II (Batang Sedang)
= 900,072 mm
Tabel 4.17 Pengukuran batang sedang
Daerah
Pengukuran
Panjang
Batang
(mm)
Lebar
(mm) b
Tebal
(mm) h
Luas
Penampang
( ) A
I 1002 21,08 9,1 191,82
II 1000 22 9,46 208,12
III 1001 21,32 8,3 176,95
IV 1000 21,1 8,4 177,24
V 1001 21,6 9,28 200,44
p = 1000,8 b = 21,42 h = 8,9 A = 190,92
Sumber : Laboratorium Fisika UNJANI (2015)
Tabel 4.18 Data pengamatan batang sedang
Jumlah Beban
(Kg)
Kedudukan G
Pada penambahan Pada pengurangan Rata-Rata
0,0 0 mm 0 mm 0 mm
0,5 4 mm 5 mm 4,5 mm
1,0 9 mm 9 mm 9 mm
1,5 14 mm 14 mm 14 mm
2,0 18 mm 19 mm 18,5 mm
2,5 23 mm 23 mm 23 mm
3,0 28 mm 28 mm 28 mm
3,5 32 mm 32 mm 32 mm
4,0 36 mm 36 mm 36 mm
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-116
Batang III (Batang Kecil)
= 938,6 mm
Tabel 4.19 Pengukuran batang kecil
Daerah
Pengukuran
Panjang
Batang
(mm)
Lebar
(mm) b
Tebal
(mm) h
Luas
Penampang
( ) A
I 1001 10,02 9,72 97,39
II 1000 9,9 9,8 97,02
III 1001 9,8 10 99,6
IV 999,7 9,6 9,92 95,23
V 1002 9,74 9,8 95,45
p = 1000,7 b = 9,84 h = 9,84 A = 96,93
Sumber : Laboratorium Fisika UNJANI (2015)
Tabel 4.20 Data pengamatan batang kecil
Jumlah
Beban (Kg)
Kedudukan G
Pada penambahan Pada pengurangan Rata-Rata
0,0 0 mm 0 mm 0 mm
0,5 8 mm 10 mm 9 mm
1,0 15 mm 18 mm 16,5 mm
1,5 22 mm 24 mm 23 mm
2,0 28 mm 31 mm 29,5 mm
2,5 34 mm 37 mm 35,5 mm
3,0 41 mm 42 mm 41,5 mm
3,5 48 mm 50 mm 49 mm
4,0 56 mm 56 mm 56 mm
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-117
4.3.2 Pengolahan data
Batang I (Batang Besar)
Dik : g = 9,8 ,
A = 282,23 ,
σ = , F = m.g
Dit : Tegangan tiap beban = ?
Jawab :
a. F = 0. 9,8 = 0 N
σ = = 0
b. F = 0,5 . 9,8 = 4,9 N
σ = = 0,017
c. F = 1 . 9,8 = 9,8 N
σ = = 0,034
d. F = 1,5 . 9,8 = 14,7 N
σ = = 0,052
e. F = 2 . 9,8 = 19,6 N
σ = = 0,069
f. F = 2,5 . 9,8 = 24,5 N
σ = = 0,086
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-118
g. F = 3 . 9,8 = 29,4 N
σ = = 0,104
h. F = 3,5 . 9,8 = 34,3 N
σ = = 0,121
i. F = 4 . 9,8 = 39,2 N
σ = = 0,138
Dik : e = , = 852,04 mm
Dit : Regangan = ?
Jawab :
a. e = = = 0
b. e = = = 2,349 .
c. e = = = 3,5244 .
d. e = = = 4,69 .
e. e = = = 5,86 .
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-119
f. e = = = 7 .
g. e = = = 8,223 .
h. e = = = 9,38 .
i. e = = = 10,56 .
Dik : ε =
Dit : Modulus Elastisitas = ?
Jawab :
a. ε = = = 0
b. ε = = = 7,23
c. ε = = = 9,65
d. ε = = = 11,08
e. ε = = = 11,77
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-120
f. ε = = = 12,28
g. ε = = = 12,64
h. ε = = = 12,89
i. ε = = = 13,06
Dik : L = mm
b = mm
h = mm
Dit : Nilai Kelenturan = ?
Jawab :
a. f = = 0
b.f = = = 142,118
c. f = = = 212,95
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-121
d.f = = = 278,20
e. f = = = 349,19
f. f = = = 418,36
g.f = = = 487,74
h.f = = = 557,99
i. f = = 629,41
Batang II (Batang Sedang)
Dik : g = 9,8
A = 190,92
σ = , F = m.g
Dit : Tegangan tiap beban = ?
Jawab :
a. F = 0. 9,8 = 0 N
σ = = 0
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-122
b. F = 0,5 . 9,8 = 4,9 N
σ = = 0,0256
c. F = 1 . 9,8 = 9,8 N
σ = = 0,0513
d. F = 1,5 . 9,8 = 14,7 N
σ = = 0,076
e. F = 2 . 9,8 = 19,6 N
σ = = 0,102
f. F = 2,5 . 9,8 = 24,5 N
σ = = 0,128
g. F = 3 . 9,8 = 29,4 N
σ = = 0,153
h. F = 3,5 . 9,8 = 34,3 N
σ = = 0,179
i. F = 4 . 9,8 = 39,2 N
σ = = 0,205
Dik : e = , = 900,72 mm
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-123
Dit : Regangan = ?
Jawab :
a. e = = = 0
b. e = = = 4,99 .
c. e = = = 9,99 .
d. e = = = 15,54 .
e. e = = = 20,53 .
f. e = = = 25,53 .
g. e = = = 31,08 .
h. e = = = 35,52 .
i. e = = = 39,96 .
Dik : ε =
Dit : Modulus Elastisitas = ?
Jawab :
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-124
a. ε = = = ∞
b. ε = = = 5,13
c. ε = = = 5,13
d. ε = = = 4,89
e. ε = = = 4,96
f. ε = = = 5,01
g. ε = = = 4,922
h. ε = = = 5,03
i. ε = = = 5,13
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-125
Dik : f = , L = 900,72 mm ,
b = 21,42 mm ,
h = 8,9 mm
Dit : Nilai Kelenturan = ?
Jawab :
a. f = = 0
b.f = = = 1179,15
c. f = = = 2358,31
d.f = = = 3711,09
e. f = = = 4878,30
f. f = = = 6037,01
g.f = = = 7373,93
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-126
h.f = = = 8418,21
i. f = = 9433,27
Batang III (Batang Kecil)
Dik : g = 9,8
A = 96,938
σ = , F = m.g
Dit : Tegangan tiap beban = ?
Jawab :
a. F = 0. 9,8 = 0 N
σ = = 0
b. F = 0,5 . 9,8 = 4,9 N
σ = = 0,05
c. F = 1 . 9,8 = 9,8 N
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-127
σ = = 0,101
d. F = 1,5 . 9,8 = 14,7 N
σ = = 0,151
e. F = 2 . 9,8 = 19,6 N
σ = = 0,202
f. F = 2,5 . 9,8 = 24,5 N
σ = = 0,252
g. F = 3 . 9,8 = 29,4 N
σ = = 0,303
h. F = 3,5 . 9,8 = 34,3 N
σ = = 0,353
i. F = 4 . 9,8 = 39,2 N
σ = = 0,404
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-128
Dik : e = , = 950,70 mm
Dit : Regangan = ?
Jawab :
a. e = = = 0
b. e = = = 9,46 .
c. e = = = 17,35 .
d. e = = = 24,19 .
e. e = = = 28,92 .
f. e = = = 37,34 .
g. e = = = 43,65 .
h. e = = = 50,48 .
i. e = = = 58,90 .
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-129
Dik : ε =
Dit : Modulus Elastisitas = ?
Jawab :
a. ε = = = ∞
b. ε = = = 5,28
c. ε = = = 5,82
d. ε = = = 6,24
e. ε = = = 6,98
f. ε = = = 6,74
g. ε = = = 6,94
h. ε = = = 6,99
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-130
i. ε = = = 6,85
Dik : f = , L = 950,7 mm , b = 9,84 mm ,
h = 9,84 mm, ε = Modulus elastisitas, B = beban
Dit : Nilai Kelenturan = ?
Jawab :
a. f = = 0
b.f = = = 2.169,83
c. f = = = 3.937,01
d.f = = = 5.508,03
e. f = = = 6.565,45
f. f = = = 8.499,04
g.f = = = 9.904,94
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-131
h.f = = = 11.473,1
i. f = = 13.380,1
4.4 Bandul Sederhana dan Resonansi Bandul
Sederhana
2.4.1 Pengumpulan Data
Y ( simpangan) = 3 cm
Tabel 4.21 Hubungan antara T & l, m dibuat tetap
Massa Bola Bandul 35 gram
Panjang bandul (m) 0,20 0,40 0,60
Waktu berayun (20x) 20,21 26,46 30,02
Periode T (s) 1,0105 1,348 1,501
T2 1,0211 1,8171 2,2530
Sumber : Laboratorium Fisika UNJANI (2015)
Tabel 4.22 Hubungan antara T & m, l dibuat tetap
Panjang Bandul (m) 0,60 m
Massa Bola Bandul 35 gram 70 gram
Waktu berayun (20x) 30,02 31,78
Periode T (s) 1,501 1,589
T2 2,253 2,524
Sumber : Laboratorium Fisika UNJANI (2015)
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-132
Tabel 4.23 Pengamatan Resonansi Bandul Sederhana
Panjang Bandul (m) Periode T0 (s) Periode Tr (s) f0 (Hz) fr (Hz)
25 1,3035 1,217 0,767 0,821
50 1,1195 1,019 0,893 0,981
25 1,4655 1,081 0,682 0,924
50 1,4905 1,476 0,670 0,677
2.4.2 Pengolahan Data
1. Perhitungan antara T & l, m tetap
1) Dik : t = 20,21 s
Dit : T & T2 ?
Jawab :
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-133
2) Dik : t = 26,46 s
Dit : T & T2 ?
Jawab :
3) Dik : t = 30,02 s
Dit : T & T2 ?
Jawab :
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-134
2. Perhitungan T & m, l dibuat tetap
1) Dik : t = 30,02 s
Dit : T & T2 ?
Jawab :
2) Dik : t = 30,02 s
Dit : T & T2 ?
Jawab :
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-135
3. Perhitungan Resonansi Bandul Sederhana
1) Dik : = 22,39 s
l = 0,25 m
m = 35 gram
Dit : T0, Tr, fo, fr ?
Jawab :
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-136
2) Dik : = 26,07 s
l = 0,50 m
m = 35 gram
Dit : T0, Tr, fo, fr ?
Jawab :
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-137
3) Dik : = 29,31 s
l = 0,25 m
m = 70 gram
Dit : T0, Tr, fo, fr ?
Jawab :
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-138
4) Dik : = 29,81 s
l = 0,50 m
m = 70 gram
Dit : T0, Tr, fo, fr ?
Jawab :
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-139
2.5 Resonansi Pada Pegas Heliks
4.5.1 Pengumpulan Data
Percobaan 1 :
Pegas K = 4,5 N/m
Table 4.23 Percobaan 1 Resonansi Pegas Heliks
Massa (gr) Periode T0 (s) Periode Tr (s) f0 (Hz) fr (Hz)
100 1,1 1,096 0,909 0,912
200 1,375 1,351 0,727 0,739
Sumber : Laboratorium Fisika UNJANI (2015)
Percobaan 2 :
Pegas K = 25 N/m
Table 4.24 Percobaan 2 Resonansi Pegas Heliks
Massa (gr) Periode T0 (s) Periode Tr (s) f0 (Hz) fr (Hz)
100 0,55 0,588 1,818 1,7
200 0,718 0,677 1,391 1,47
Sumber : Laboratorium Fisika UNJANI (2015)
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-140
4.5.2 Pengolahan
Percobaan 1 :
1. Dik : tr = 21,93 s
t0 = 22 s
pegas K = 4,5 N/m
massa = 100 gr
Dit : T0, Tr, fo, fr ?
Jawab :
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-141
2. Dik : tr = 27,03 s
t0 = 27,51 s
pegas K = 4,5 N/m
massa = 200 gr
Dit : T0, Tr, fo, fr ?
Jawab :
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-142
Percobaan 2 :
1. Dik : tr = 11,76 s
t0 = 11 s
pegas K = 25 N/m
massa = 100 gr
Dit : T0, Tr, fo, fr ?
Jawab :
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-143
2. Dik : tr = 13,54 s
t0 = 14,37 s
pegas K = 25 N/m
massa = 200 gr
Dit : T0, Tr, fo, fr ?
Jawab :
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-144
2.6 Hambatan Listrik
4.6.1 Pengumpulan Data
Percobaan 1 (50 Ω)
Tabel 4.25 Percobaan 1 Hambatan Listrik
No V (volt) I (Ampere)
1 0 0 ∞
2 2 0,02 100
3 4 0,06 66,67
4 6 0,09 66,67
5 8 0,13 61,53
6 10 0,17 58,82
7 12 0,20 60
Sumber : Laboratorium Fisika UNJANI (2015)
Percobaan 2 (100 Ω)
Tabel 4.26 Percobaan 2 Hambatan Listrik
No V (volt) I (Ampere)
1 0 0 ∞
2 2 0 ∞
3 4 0,02 200
4 6 0,04 150
5 8 0,06 133,33
6 10 0,08 125
7 12 0,10 120
Sumber : Laboratorium Fisika UNJANI (2015)
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-145
4.6.2 Pengolahan Data
Percobaan 1 (resistor 50 Ω)
1. Dik : V = 0 V
I = 0 A
Dit : R?
Jawab :
Ω
2. Dik : V = 2 V
I = 0,02 A
Dit : R?
Jawab :
Ω
3. Dik : V = 4 V
I = 0,06 A
Dit : R?
Jawab :
Ω
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-146
4. Dik : V = 6 V
I = 0,09 A
Dit : R?
Jawab :
Ω
5. Dik : V = 8 V
I = 0,13 A
Dit : R?
Jawab :
Ω
6. Dik : V = 10 V
I = 0,17 A
Dit : R?
Jawab :
Ω
7. Dik : V = 12 V
I = 0,20 A
Dit : R?
Jawab :
Ω
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-147
Percobaan 2 (resistor 100 Ω)
1. Dik : V = 0 V
I = 0 A
Dit : R?
Jawab :
Ω
2. Dik : V = 2 V
I = 0 A
Dit : R?
Jawab :
Ω
3. Dik : V = 4 V
I = 0,02 A
Dit : R?
Jawab :
Ω
4. Dik : V = 6 V
I = 0,04 A
Dit : R?
Jawab :
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-148
Ω
5. Dik : V = 8 V
I = 0,06 A
Dit : R?
Jawab :
Ω
6. Dik : V = 10 V
I = 0,08 A
Dit : R?
Jawab :
Ω
7. Dik : V = 12 V
I = 0,10 A
Dit : R?
Jawab :
Ω
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-149
2.7 Elektromagnet
4.71 Pengumpulan Data
Gambar Garis medan magnet di kawat penghantar lurus
Gambar 2.5 Pola serbuk besi pada kawat
penghantar lurus Gambar Garis medan magnet
penghantar melingkar
Gambar 2.5 Pola serbuk besi pada kawat Penghantar melingkar
GambarGaris medan magnet di Solenoida
Gambar 2.6 Pola serbuk besi pada solenoid
Catu Daya
Catu Daya
Catu Daya
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-150
2.8 Kalorimeter 4.8.1 Pengumpulan Data
Massa calorimeter + pengaduk kosong mk = 0,07916 Kg
1. Data Kalor Jenis Besi (Fe)
Massa balok Besi mFe = 0,08165 Kg
Massa calorimeter + pengaduk berisi air mk+a = 0,153 Kg
Massa air dalam calorimeter ma = 0,07384 Kg
Suhu awal dalam calorimeter + isi = 300o K
Suhu balok panas = 368o K
Suhu akhir calorimeter = 303o K
Kalor jenis air di tentukan Ca = 4,2 x 103 J/KgK
Kalor jenis besi CFe = 1.114,61 J/KgK
2. Data Kalor Jenis Tembaga (Cu)
Massa balok Tembaga mcu = 0,02084 Kg
Massa calorimeter + pengaduk berisi air mk+a = 0,106 Kg
Massa air dalam calorimeter ma = 0,07153 Kg
Suhu awal dalam calorimeter + isi = 303o K
Suhu balok panas = 373o K
Suhu akhir calorimeter = 304o K
Kalor jenis air di tentukan Ca = 4,2 x 103 J/KgK
Kalor jenis besi CFe = 304,39 J/KgK
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-151
3. Data Kalor Jenis Alumunium (Al)
Massa balok Besi mAl = 0,0066 Kg
Massa calorimeter + pengaduk berisi air mk+a = 0,1489 Kg
Massa air dalam calorimeter ma = 0,06976 Kg
Suhu awal dalam calorimeter + isi = 302o K
Suhu balok panas = 373o K
Suhu akhir calorimeter = 304o K
Kalor jenis air di tentukan Ca = 4,2 x 103 J/KgK
Kalor jenis besi CFe = 1.878,76 J/KgK
2.8.1 Pengolahan Data
Perhitungan Kalor Jenis Besi ( Fe) Dik : mFe = 0,08165 Kg mk+a = 0,153 Kg = 300o K
= 368o K
= 303o K
Ca = 4,2 x 103 J/KgK Dit : CFe ? Jawab :
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-152
Perhitungan Kalor Jenis Tembaga (Cu) Dik : mCu = 0,02084 Kg mk+a = 0,1506 Kg = 303o K
= 373o K
= 304o K
Ca = 4,2 x 103 J/KgK Dit : CCu ? Jawab :
BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR IV-153
Perhitungan Kalor Jenis Alumunium (Al) Dik : mAl = 0,0066 Kg mk+a = 0,1489 Kg = 302o K
= 373o K
= 304o K
Ca = 4,2 x 103 J/KgK Dit : CCu ? Jawab :
BAB V ANALISA DAN PEMBAHASAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR V-157
menggunakan neraca teknis memiliki selisih nilai
antara 11,43 mm dan 21,34 mm dimana nilai selisih
itu adalah nilai ukur massa pelapis material besi.
5.2 Pesawat Atwood Modern dan Konvensional
Berdasarkan hasil praktikum pesawat atwood
modern dan konvensional yang dilakukan praktikan
dapat mengetahui nilai kecepatan, percepatan, dan
momen inersia dari suatu benda. Nilai kecepatan
diperoleh dari percobaan mengenai GLB (Gerak
Lurus Beraturan) dan nilai percepatan diperoleh dari
nilai GLBB (Gerak Lurus Buerubah Beraturan)
BAB V ANALISA DAN PEMBAHASAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR V-158 0
0.1
0.2
0.3
0.4
0 0.5 1 1.5
GLBB (percobaan 1)
V‐t
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0 1 2 3
GLB (percobaan 2)
V‐t
BAB V ANALISA DAN PEMBAHASAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR V-159
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
1.05 1.1 1.15 1.2 1.25
GLBB (percobaan 2)
V‐t
BAB V ANALISA DAN PEMBAHASAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR V-160
Sehingga dengan melihat persamaan diatas dapat
memberikan beberapa arah dimana arah percepatan
benda sama dengan arah gaya yang bekerja pada
benda, ada beberapa percepatan yang sebanding
dengan gayanya, dalam arti jika gaya konstan maka
percepatan yang timbul juga konstan
Berdasarkan data yang diperoleh dapat dilihat
bahwa untuk gerak lurus beraturan tidak
menghitung percepatan (a) karena percepatan pada
gerak lurus beraturan bernilai 0 (nol) dan kecepatan
V dalam GLB bernilai konstan. Sedangkan GLBB
nilai percepatan akan dicari karena dan
kecepatan pada GLBB nilainya berubah – ubah. Hal
tersebut sesuai dengan Hukum Newton I yang
menyatakan bahwa,” Jika resultan gaya yang
bekerja pada suatu sistem sama dengan nol, maka
sistem dalam keadaan setimbang”.
BAB V ANALISA DAN PEMBAHASAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR V-161
5.3 Modulus Elastisitas
Pada praktikum modulus elastisitas dilakukan 3
kali percobaan dengan 3 penampang kayu yang
memiliki ukuran berbeda yaitu kecil, sedang, besar.
Hasil percobaan dapat dianalisa setelah dibuat
ketiga grafik sesuai jenis penampang kayu.
BAB V ANALISA DAN PEMBAHASAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR V-163
Berdasarkan hasil praktikum modulus elastisitas
yang telah dilakukan dapat dibandingkan antara
ketiga batang kayu tersebut terdapat perbedaan
keelastisitasan dimana batang kayu besar memiliki
nilai elastisitas terkecil yaitu 1,04x104 – 1,07x104
dibandingkan batang kayu penampang ukuran
sedang dan batang kayu penampang ukuran kecil.
Penampang kayu ukuran kecil memiliki nilai
elastisitas 1,16x104 – 1,19x104. Sedangkan nilai
elastisitas tertinggi ada pada penampang kayu
sedang dimana nilai elastisitasnya 2,02x104 –
2,70x104.
m (Kg)
BAB V ANALISA DAN PEMBAHASAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR V-164
Faktor yang mempengaruhi kecilnya nilai
elastisitas batang kayu besar antara lain, luas
penampangnya yang lebih tinggi disbanding batang
sedang dan batang kecil. Sehingga batang kayu
semakin kuat dan keras. Hal itu yang menyebabkan
batang besar memiliki nilai keelastisitasan lebih
rendah disbanding batang kayu yang lain.
Faktor yang mempengaruhi besarnya nilai
elastisitas batang kayu sedang antara lain, luas
penambangnya yang lebih pendek dan pipih
dibandingkan kedua batang kayu yang lain.
Sehingga batang kayu semakin elastis dan bersifat
ulet.
Faktor yang mempengaruhi batang kecil
memiliki nilai elastisitas sedang dibandingkan batang
kayu besar dan kecil diantaranya, luas penampang yang
memiliki panjang sama disetiap sisinya dan lebih
panjang dari batang sedang namun lebih kecil dari
batang besar. Sehingga batang kayu kecil memiliki nilai
elastisitas lebih besar dibandingkan nilai elastisitas kayu
besar dan lebih kecil dibandingkan dengan kayu sedang
BAB V ANALISA DAN PEMBAHASAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR V-165
5.4 Bandul Sederhana dan Resonansi Bandul
Sederhana
Percobaan menggunakan panjang tali pada
bandul yang berbeda – beda yaitu 0.20m, 0.40m,
dan 0.60m. Dengan hasilnya dimuat dalam bentuk
grafik. Dan percobaan tersebut dilakukan dengan
pemberian simpangan terhadap bandul sejauh 3cm
dan dapat diketahui hasilnya bahwa apabila tali
bandul semakin panjang maka akan semakin lama
waktu yang dibutuhkan untuk 20 ayunan dan
semakin panjang bandul bertambah maka
periodenya juga akan bertambah. Dimana dapat
dikatakan bahwa T2 berbanding lurus dengan l.
Periode bandul berayun ditentukan oleh panjang
tali bandul, kekuatan gravitasi dan amplitude θ0
(lebar ayunan). Periode tidak tergantung pada massa
bandul. Jika amplitude terbatas oleh ayunan yang
kecil, periode T bandul sederhana, waktu yang
diperlukan untuk satu siklus lengkap adalah
θ0 < 1
BAB V ANALISA DAN PEMBAHASAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR V-166
Dimana l adalah panjang bandul, dan g adalah gaya
gravitasi atau percepatan gravitasi.
Berdasarkan hasil praktikum bandul sederhana
dan resonansi bandul sederhana dapa dibuat sebuah
grafik antara T dan
l.
Pada pecobaan bandul sederhana dan resonansi
bandul sederhana, pada saat dilakukan pengamatan
hubungan antara T dan l, m dibuat tetap, panjang
tali 0,20 m menghasilkan periode 1,0105 s dengan
T2 1,0211 s2. Pada tali panjang 0,40 mm
menghasilkan t 26,46 s dan periode 1,501 s dan T2
1,8171 s2. Pada panjang tali 0,60 m dihasilkan t
I (m)
T2(S)2
BAB V ANALISA DAN PEMBAHASAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR V-167
30,02 s periode 1,501 s dan T2 2,2530 s2. Dapat
dilihat dari ketiga data dan grafik di atas, saat
panjang tali ditambah, maka waktu yang dibutuhkan
untuk 20x berayun pun ikut bertambah. Periode dan
T2 yang dihasilkan pun semakin besar saat panjang
tali ditambah. Maka panjang tali (l) berpengaruh
dan berbanding lurus dengan T2 dari bandul.
Percobaan ini membuktikan bahwa
adalah benar, karena saat panjang tali ditambah,
periodenya ikut bertambah. Sedangkan pada saat
dilakukan percobaan dan pengamatan terhadap
hubungan antara T dan m, l dibuat tetap, terhadap
perbedaan periode antara massa 35 gram dengan
massa 70 gram, yaitu 1,525 s dan1,599 s. Walaupun
perbedaannya tidak terlalu jauh, tetapi hal ini tidak
sesuai dengan rumus
Seharusnya massa benda (bandul) tidak
berpengaruh terhadap periode bandul yang artinya,
jika l bandul dibuat tetap, berapa pun massa bandul
akan mempunyai periode yang sama. Ketidak
sesuaian ini mungkin disebabkan oleh kurangnya
BAB V ANALISA DAN PEMBAHASAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR V-168
ketelitian pada saat menggunakan stopwatch,
kurang teliti pada saat menghitung jumlah ayunan
bandul, dan kurang teliti saat memberikan
simpangan terhadap bandul.
5.5 Gelombang Berdiri Pada Pegas Heliks
Pada praktikum gelombang berdiri pada pegas
heliks kita memerlukan beban dan pegas heliks dimana
heliks dapat berputar ke kiri atau ke kanan, dengan
sebuah tumpuan di tengah. Apabila gerakan searah jarum
jam dari tumpuan heliks menjauh dari pengamat, maka
heliks tersebut berputar ke kanan, dan apabila gerakan
searah jarum jam dari tumpuan heliks mendekati
pengamat maka heliks tersebut berputar ke kiri. Ketangan
(atau Kiralitas) adalah properti dari heliks. Sebuah heliks
yang berputar ke kanan tidak dapat diputar atau dibalik
sehingga dia berputar ke kanan, kecuali apabila dilihat
melalui kaca , dan sebaliknya. Jarak ulir dari sebuah
heliks adalah jarak dari sebuah putaran penuh dari Heliks
diukur dari tumpuan heliks. sebuah heliks adalah sebuah
kurva dalam ruang 3 dimensi.
BAB V ANALISA DAN PEMBAHASAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR V-169
Berikut ini adalah sistem koordinat Kartesius yang
menggambarkan heliks:
Maka dari hasil praktikum dan pengamatan
terhadap percobaan yg dilakukan ternyata periode
dan frekuensi yang didapatkan berbeda – beda
berdasarkan beban sebesar 100 gram pada pegas
heliks 25 N/m yang dikaitkan pada tiang statif. Dan
dilakukan penarikan pegas dengan rentang 3cm
yang bertujuan agar terjadi getaran hingga 20 kali.
Pada saat pegas diberikan beban 100 gram maka
periode awal atau Tonya adalah 0,55 s dari To lah
dapat ditentukan Tr nya yaitu , 20 adalah
jumlah ayunan pegas yang ditentukan, kemudian
dikalikan dengan waktu yang dibutuhkan pegas
untuk mencapai 20 kali getaran.
Pemberian beban 200 gram pada pegas pun akan
mengakibatkan bertambahnya panjang pegas dari
beban yang hanya 100 gram. Hal ini berdasarkan
BAB V ANALISA DAN PEMBAHASAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR V-170
pada hokum hooke “bila sebuah pegas ditarik oleh
pasangan gaya F maka pegas tersebut akan
bertambah panjang sebanding dengan besarnya
gaya yang mempengaruhi pegas tersebut.”
Percobaan berikutnya dilakukan dengan
memegan pegas dengan tangan dan tanpa bantuan
statif serta menggunakan metode yang sama dengan
percobaan pertama. Dan pada kedua percobaan hasil
yang lebih akurat dicapai adalah pada percobaan
menggunakan bantuan batang statif, dimana ketika
percobaan dengan bantuan statif tidak terjadi
getaran atau guncangan berbeda dengan percobaan
kedua yang menggunakan tangan dan terjadi
perubahan ruang gerak karena tangan praktikan
yang gemetar atau tidak tepatnya memberikan jarak
regangan seperti berlebih dari 3cm atau bahkan
kurang dari 3cm.
Pada kedua percobaan diambil simpangannya
sejauh 3cm atau y=3cm, simpangan dapat diartikan
sebagai jarak pegas saat ditarik untuk menghasilkan
getaran. Hal ini berdasarkan data dan terdapat hasil
berbeda diakibatkan beban yang diberikan pun
BAB V ANALISA DAN PEMBAHASAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR V-171
berbeda variasi beban ini sangat berpengaruh
terhadap kecepatan pegas pada saat menarik beban
yang diberikan dan ini terlihat dari kecepatan dan
waktu yang diperoleh saat percobaan.
5.6 Hambatan Listrik
Berdasarkan hasil praktikum yang telah dilakukan
mengenai hambatan listrik , hasil praktikum yang
didapat sesuai dengan hukum ohm yang berbunyi :
“kuat arus berbanding lurus dengan beda potensial
dan berbanding terbalik dengan hambatannya.” Dan
hukum Kirchoff I yang berbunyi :
“jumlah kuat arus yang masuk dalam titik
percabangan sama dengan jumlah kuat arus yang
keluar dari titik percabangan”.
Berikut adalah grafik hasil percobaan resistor 50Ω
BAB V ANALISA DAN PEMBAHASAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR V-172
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0 5 10 15
Resistor 50Ω
I (amper)
I (ampere)
Dari grafik diatas dapat dilihat pada saat V naik,
kuat arus (I) ikut naik, karena kuat arus dan
bedapotensial sebanding. Sehingga apabila V naik,
maka I akan ikut naik, jadi semakin besar
bedapotensialnya, semakin besar namun
berdasarkan data yang didapat, hambatan (R) yang
dihasilkan tidak sesuai dengan hambatan yang
bekerja pada sistem. Hal ini dikarenakan
penggunaan volt yang salah dalam perhitungan
hambatan, sehingga terjadi perbedaan yang
signifikan pada hambatan dari percobaan 1, namun
V (volt)
BAB V ANALISA DAN PEMBAHASAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR V-173
hambatan yang dihasilkan terus menurun sedangkan
bedapotensial dan kuat arusnya terus naik.
Pada percobaan ke 2, yaitu percobaan dengan
resistor 100Ω, data yang didapat sesuai dengan
ketentuan hokum ohm. Namun hambatan yang
dihasilkan tidak sesuai dengan resistor pada sistem.
Hambatan yang dihasilkan berada diatas 100Ω, hal
ini dikarenakan ampere yang dihasilkan pada
amperemeter tidak akurat, sehingga saat dilakukan
perhitungan dengan rumus
Didapatkan hasil yang tidak sesuai dengan
resistor pada sistem.
Hambatan yang dihasilkan terus turun saat tegangan
dan kuat arus naik. Hal ini membuktikan bahwa
hasil percobaan sesuai dengan bunyi hokum ohm.
Untuk perhitungan menurut Hukum Ohm, data
dianalisis dengan persamaan atau dalam hal ini
adalah . Sedangkan analisis dengan grafik
menunjukkan persamaan y = mx + c. Maka, dalam
percobaan ini grafik merepresentasikan hubungan
tegangan, kuat arus, dan hambatan listrik sebagai
berikut : y = mx + c à V = I R
BAB V ANALISA DAN PEMBAHASAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR V-174
sehingga V = I R + c, dengan V sebagai ordinat, R
sebagai absis, dan I sebagai gradien garis (m) yang
dibentuk antara V dengan R.
Praktikum dilakukan dengan dua kali percobaan,
yaitu kuat arus dibiarkan tetap dan hambatan tetap,
dengan memakai prinsip yang sama yaitu V = I R.
Dalam percobaan kuat arus yang tetap, dapat
dipahami bahwa variabel kontrol kuat arus karena
arus tidak diubah pada setiap pengulangan, variabel
manipulasinya adalah hambatan listrik karena
hambatan yang digunakan divariasi pada setiap
pengulangan, dan variabel terikatnya adalah tegangan
karena pengukuran tegangan ini akan bergantung
pada besarnya hambatan yang digunakan.
Sedangkan pada percobaan kedua, yaitu hambatan
yang dibiarkan tetap. Variabel kontrolnya adalah
hambatan karena besarnya tidak diubah pada setiap
pengulangan, variabel manipulasinya adalah kuat
arus listrik karena arus listrik yang dialirkan pada
rangkaian divariasi pada setiap pengulangan, dan
variabel terikatnya adalah tegangan karena
pengukuran tegangan ini akan bergantung pada
BAB V ANALISA DAN PEMBAHASAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR V-175
besarnya kuat arus yang dialirkan. Percobaan
dilakukan hampir sama dengan yang pertama, namun
R-lah yang dibiarkan tetap.
5.7 Elektromagnet
Pada percobaan medan magnet dengan
penghantar kawat lurus saat voltase pada catu daya
adalah 0 volt. Serbuk besi disekitar penghantar tidak
mengalami perubahan. Namun saat voltase dinaikan
menjadi 2 volt, setelah dipukul – pukul bagian sisi
penghantar, serbuk besi membentuk pola garis –
garis disekitar penghantar. Semakin dekat serbuk
BAB V ANALISA DAN PEMBAHASAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR V-176
besi dengan penghantar, semakin rapat pola garis
yang dihasilkan. Dan semakin jauh serbuk besi dari
penghantar, semakin renggang pula pola garis yang
terbentuk.
Faktor yang mempengaruhi medan magnet
disekitar kawat pada saat percobaan dengan
penghantar kawat lurus yaitu besarnya kuat arus
listrik dan jarak titik tinjauan terhadap kawat,
semakin besar kuat arus maka semakin besar medan
magnetnya, dan semakin jauh jarak terhadap kawat
semakin kecil pula kuat medan magnetnya. Arah
dan pola garis – garis medan magnetic yang terjadi
yaitu ketika voltase dinaikan ke 2 volt dan serbuk
besi mulai membentuk pola mengelilingi kawat arus
yang menjulang vertical.
Pada kawat penghantar melingkar, kawatnya
melingkar pada media sehingga pengaruh terhadap
gaya medan magnet. Jadi sama seperti penghantar
lurus ketika kuat arus listrik yang besar
mempengaruhi cepat pembentukan gaya medan
magnet pada penghantar melingkar sehingga
membentuk gaya melingkar / mengelilingi kawat
BAB V ANALISA DAN PEMBAHASAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR V-177
dan membentuk pola garis – garis sama seperti
penghantar lurus.
Pada percobaan dengan solenoid factor yang
mempengaruhi medan magnet tetap ada pada kawat
arus listrik pada solenoid ketika serbuk besi
ditaburkan secara merata dan catu daya dinyalakan
2 volt maka serbuk besi akan melingkari kawat
solenoid dari dalam dan luar. Maka semakin besar
voltase yang terjadi semakin cepat garis – garis gaya
yang akan membentuk suatu pola.
Arah medan listrik yang dihasilkan pada kawat
solenoid, arahnya masuk kedalam solenoid. Kuat
medan magnet kawat solenoid ditentukan oleh
voltase, kuat arus, serta banyaknya kumparan pada
solenoida. Karena dengan semakin banyaknya
kumparan, maka medan magnetnya akan semakin
besar.
Gejala kemagnetan terkait erat dengan kelistrikan.
Listrik dapat menyebabkan medan magnet. Ketika
sebuah kompas diletakkan di dekat kawat berarus,
maka jarum kompas tersebut akan mengalami
penyimpangan.
BAB V ANALISA DAN PEMBAHASAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR V-178
Jadi, arah penyimpangan jarum kompas ditentukan
oleh arah arus listriknya.
Maka percobaan ini sesuai dengan hukum biot
dan savart, serta hukum yang berbunyi :
“Gaya akan dihasilkan oleh arus listrik yang
mengalir pada suattu penghantar yang berada
diantara medan magnetik”. serta hukum Hukum
induksi Faraday yang mendeskripsikan bagaimana
mengubah medan magnet dapat menciptakan medan
listrik.
5.8 Kalorimeter
Pada percobaan praktikum calorimeter yang
telah dilakukan, pengaruh kalor terhadap suatu zat
dipengaruhi beberapa factor, jika suatu zat atau dua
buah zat yang sama dengan massa masing – masing
zat berbeda, maka kalor jenis kedua zat tersebut
berbeda. Semakin besar massa suatu zat maka
semakin kecil juga kalor jenis zat tersebut. Begitu
BAB V ANALISA DAN PEMBAHASAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR V-179
juga dengan suhu suatu zat. Jika ada dua zat yang
sama dengan suhu berbeda, maka kalor jenis benda
tersebut akan berbeda. Semakin besar selisih
suhuawal dan suhu akhir (∆T), maka semakin besar
kalor jenis zat tersebut menjadi semakin kecil.
Berdasarkan analisa di atas, didapat massa
calorimeter dan selisih suhu awal dan suhu akhir
calorimeter berbanding lurus dengan kalor jenis zat
tersebut, namun massa benda dan selisih suhu antara
suhu zat saat panas dengan suhu akhir berbanding
terbalik dengan kalor jenis zat tersebut.
Perpindahan kalor yang ada berdasarkan hasil
praktikum adalah perpindahan kalor secara
konduksi. Karena perpindahan yang terjadi dari
butir besi, tembaga, dan alumunium tidak disertai
oleh perpindahan partikel zatnya ke kalorimetr.
Kalor jenis dari tiap butir yaitu CFe = 945,93Jkg-1k-1,
CCu = 259,189Jkg-1k-1, CAl = 1603,107 Jkg-1k-1.
Namun terjadi perbedaan pada hasil perhitungan
kalor jenis ke 3 butir saat praktikum dengan
perhitungan kalor jenis saat membuat laporan,
kesalahan perhitungan saat praktikum saat membuat
BAB V ANALISA DAN PEMBAHASAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR V-180
laporan juga berbeda dengan konstanta atau
ketepatan kalor jenis dari masing - masing zat.
Mungkin kesalahan tersebut ada pada kesalahan
praktikan dalam membaca suhu pada thermometer.
Penerapan azas black dalam pemecahan
masalah pada percobaan ini, yaitu azas black
berlaku pada percobaan ini, dimana hasil praktikum
sesuai dengan hokum azas black yang berbunyi :
“kalor yang diserap benda dingin sama dengan
kalor yang diterima benda panas.” ( Qlepas = Qkeluar).
Hal di atas dapat juga dijelaskan seperti ini :
1. Jumlah kalor yang diserap benda dingin sama
dengan jumlah kalor yang dilepas benda panas.
2. Benda yang sedang didinginkan dapat melepas
kalor yang sama besar dengan kalor yang
diserap saat dipanaskan.
Pengaruh kalor terhadap massa benda. Untuk
jenis benda yang sama tetapi massa yang berbeda.
Kalor yang dibutuhkan untuk menaikan suhu yang
sama ternyata besarnya berbeda. Yang berarti
BAB V ANALISA DAN PEMBAHASAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR V-181
bahwa semakin banyak kalor yang diberikan maka
akan semakin besar kenaikan suhu benda tersebut.
Pengaruh kalor terhadap suhu benda. Jumlah
kalor yang diberikan besarnya sebanding dengan
perubahan suhu benda. Yang berarti bahwa semakin
banyak kalor yang diberikan maka akan semakin
besar kenaikan suhu benda tersebut.
Pengaruh kalor terhadap jenis benda. Dengan
jenis benda yang berbeda dan massa yang samar.
Kalor yang dibutuhkan untuk menaikan suhu yang
sama ternyata besarnya berbeda.
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR VI-182
BAB VI
KESIMPULAN DAN SARAN
6.1 Kesimpulan
6.1.1 Pengukuran Dasar
Dapat memahami penggunaan alat ukur
dasar dengan benar (jangka sorong,
mikrometer sekrup dan neraca teknis)
Dapat menuliskan dengan benar bilangan-
bilangan berarti hasil pengukuran atau
perhitungan
Dapat mengitung besaran lain berdasarkan
besaran yang terukur langsung
Jangka sorong mempunyai 2 rahang dan i
penduga; rahang berfungsi untuk
mengukur diameter benda, penduga
berfungsi untuk mengukur kedalaman
lubang pada benda
Mikrometer sekrup hanya dapat digunakan
untuk mengukur bagian luar saja
Skala utama mikrometer adalah bagian
yang horizontal
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR VI-183
Skala nonius mikrometer adalah bagian
vertikal
Satu putaran bagian vertikal pada
mikrometer sekrup akan merubah skala
horizontal sebesar 0,5 mm
Neraca teknis menggunakan prinsip
keseimbangan dengan bidang kerja dari
neraca harus mendatar
Terdapat perbedaan nilai ukur pada tiap
sisi suatu balok dengan perbedaan berkisar
0,01 mm hingga 1 mm
6.1.2 Pesawat Atwood Modern dan Konvensional
Dapat memahami penggunaan hukum
newton II
Dapat memahami GLB dan GLBB
Dapat menentukan roda atau katrol
Dapat mengetahui hasil atau cara kerja
pesawat atwood
Semakin besar arus listrik maka semakin
besar tegangan yang dihasilkan
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR VI-184
Hambatan yang dihasilkan semakin kecil
dan energi kalor yang dirubah dari energi
listrik semakin kuat apabila kuat arus dan
tegangan besar
6.1.3 Modulus Elastisitas
Dapat menentukan modulus elastisitas
Young (E)
Nilai modulus elastisitas dipengatuhi oleh
panjang penyangga, jenis bahan,
ukuran/luas penampang, berat beban dan
gravitasi.
Semakin luas penampang batang maka
semakin kecil nilai pelenturan yang
dihasilkan
Batang kayu I (besar) memiliki nilai
elastisitas yang paling besar
Batang kayu III (kecil) memiliki nilai
elastisitas yang paling kecil (lentur)
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR VI-185
6.1.4 Bandul Sederhana dan Resonansi Bandul
Sederhana
Dapat menentukan periode bandul T
Dapat menjelaskan karakter fisik bandul
sederhana berdasarkan hubungan period
bandul T dan panjang bandul, dan
hubungan dengan massa bandul
Dapat menentukan frekuensi resonansi
bandul sederhana
Panjang tali yang diberikan
mempengaruhi nilai dan periode waktu
yang dihasilkan.
Semakin panjang tali maka semakin lama
waktu dan semakin besar periode waktu
yang dihasilkan
Massa bandul dapat diabaikan
Hubungan antara periode dan frekuensi
yaitu semakin panjang talibandul maka
semakin kecil frekuensinya
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR VI-186
6.1.5 Gelombang Berdiri pada Pegas Heliks
Dapat menentukan frekuensi dasar dan
frekuensi harmonik gelombang berdiri
pada pegas heliks
Konstanta pegas mempengaruhi waktu
yang kan dihasilkan
Simpangan mempengaruhi laju pantul dan
waktu yang dihasilkan
Semakin besar beban yang diberikan maka
akan semakin panjang pertambahan
panjang pada pegas tersebut
Frekuensi pada resonansi pegas heliks
pada pegas heliks dipengaruhi oleh waktu
dan periode
Semakin lama waktu maka periode yang
dihasilkan akna semakin besar, namun
frekuensi yang dihasilkan menjadi
semakin kecil
Massa beban akan mempengaruhi
terhadap waktu resonansi pegas heliks,
semakin berat beban maka semakin lama
waktu yang dihasilkan
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR VI-187
6.1.6 Hambatan Listrik
Dapat memahami hubungan antara
tegangan dan arus dalam suatu penghantar
(hukum ohm)
Dapat menentukan hambatan suatu
penghantar menggunakan voltmeter dan
ammeter, dan dapat mengamati hubungan
antara hambatan dengan panjang
penghantar, dan antara hambatan dengan
luas penampang penghantar
Tegangan listrik berhubungan dengan kuat
arus dan hambatannya
Tegangan listrik berbanding lurus dengan
kuat arus dan berbanding terbalik dengan
hambatannya
Semakin besar tegangan maka semakin
besar juga kuat arusnya, namun semakin
kecil hambatannya.
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR VI-188
6.1.7 Elektromagnet
Dapat menggambarkan sketsa garis-garis
medan listrik di sekitar penghantar lurus
Dapat menggambarkan sketsa garis-garis
medan magnet di sekitar penghantar
melingkar
Dapat menggambarkan sketsa garis-garis
medan magnet di sekitar solenoida yang
dialiri arus listrik
Kawat penghantar yang dialiri dengan
arus listrik menyebabkan adanya medan
magnet disekitar kawat
Semakin panjang kawat kumparan pada
penghantar maka akan semakin kecil
medan magnet
Semakin banyak jumlah lilitan pada kawat
semakin besar medan magnet yang
dihasilkan
Semakin besar tegangan arus yang
diberikan maka semakin besar pula medan
magnet yang dihasilkan
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR VI-189
6.1.8 Kalorimeter
Dapat mengetahui cara menentukan kalor
jenis logam menggunakan kalorimeter
Kalor berpindah dari zat yang
bertemperatur tinggi ke temperatur rendah
Perpindahan kalor yang terjadi yaitu
secara konduksi
Prinsip kalori meter sesuai dengan asas
black
Kalor jenis tertinggi adalah tembaga (Cu)
Kalor jenis tertinggi kedua adalah
alumunium (Al)
Kalor jenis terendah adalah besi (Fe)
6.2 Saran
6.2.1 Pengukuran Dasar
Alat dan bahan harus diperbanyak atau
tersedia agar kelompok praktikum tidak
menunggu lama. Sehingga tidak
membuang waktu untuk menunggu.
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR VI-190
1.2.2 Pesawat Atwood Modern dan
Konvensional
Alat dan bahan harus memadai dan dalam
kondisi bagus agar memperkecil
kesalahan dalam percobaan
1.2.3 Modulus Elastisitas
Alat dan bahan harus memadai dan dalam
kondisi bagus agar memperkecil
kesalahan dalam percobaan
Alat dan bahan harus diperbarui atau
ditambah
1.2.4 Bandul Sederhana dan Resonansi Bandul
Sederhana
Alat dan bahan harus harus ditambah atau
diperbarui agar kelompok lain tidak
menunggu gantian alat dan bahan pada
saat praktikum
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR VI-191
1.2.5 Gelombang Berdiri pada Pegas Heliks
Alat dan bahan harus lengkap dan
memadai agar tiap kelompok dapat
melakukan percobaan pada modul yang
sama
1.2.6 Hambatan Listrik
Alat dan bahan harus diperhatikan
kondisinya untuk mencegah terjadi
kesalahan
1.2.7 Elektromagnet
Alat dan bahan untuk diperbanyak
1.2.8 Kalorimeter
Alat dan bahan harus memadai dan dalam
kondisi bagus agar tiap kelompok tidak
saling menunggu dan sehingga
mencegah terjadi kesalahan dalam
praktikum
DAFTAR PUSTAKA
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR viii
DAFTAR PUSTAKA
Askeland, Donald R.; Phulé, Pradeep P. (2006). The science and engineering of materials (ed. 5th). Cengage Learning Beer, Ferdinand P.; Johnston, E. Russell; Dewolf, John; Mazurek, David (2009). Mechanics of Materials. McGraw Hill. Wright, Douglas. "Introduction to Springs". Springs, Notes on Design and Analysis of Machine Elements. Dept. of Mechanical & Material Engineering. kimia.upi.u/utama/bahanajar/kuliah_web/2009/0700746/materi.htm (diakses tanggal 12 April 2015) alljabbar.wordpress.com/2008/03/23/kalor.html (diakses tanggal 12 April 2015)