Rev Panduan Prakt FD1 NEW
-
Upload
amir-mahmud -
Category
Documents
-
view
417 -
download
13
Transcript of Rev Panduan Prakt FD1 NEW
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 1/73
JURUSAN FISIKA – FMIPA
UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA
2014
PANDUANPRAKTIKUM
FISIKA DASAR I
TIM DOSEN FISIKA DASAR
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 2/73
1
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah kami panjatkan kehadirat Allah SWT. Puji syukur tersebut teriring dengan
terselesaikannya perbaikan buku panduan praktikum Fisika Dasar I yang sejak tahun 2006
belum mengalami revisi.
Buku panduan praktikum ini, pada dasarnya mengacu pada silabus mata kuliah Fisika
Dasar Iuntuk bab Gelombang-Optik dan Listrik-Magnet. Namun demikian buku panduan ini
masih jauh dari sempurna.
Secara umum buku ini terbagi ke dalam dua bagian utama yaitu bab mengenai optik yang
terdiri dari modul: indeks bias, cermin, sifat lensa dan cacat bayangan, mikroskop,
spektrometer, polarimeter, dan osiloskop. Sedangkan bab beriktutnya adalah listrik yang
terdiri dari 3 modul: arus bolak-balik, watak lampu pijar, dan transformator. Selain itu, buku
panduan praktikum ini juga dilengkapi pembahasan tentang metode statistik dalam
pengolahan data. Hal tersebut dimaksudkan agar mahasiswa memahami bagaimana
melakukan analisis yang lebih komprehensif terhadap data hasil praktikum dengan
menghitung faktor ketidakpastian dalam pengukuran. Angka penting juga disajikan agar
mahasiswa memahami bagaimana menulis hasil kuantitatif dari praktikum yang telah
dilakukan.
Pada penulisan buku panduan praktikum Fisika dasar I ini, kami mengucapkan terima
kasih kepada semua pihak yang membantu perbaikan-perbaikan. Ucapan terima kasih
terutama ditujukan kepada Ketua Jurusan Fisika Bapak Prof. Dr. Agus Setyo Budi, dan
kepada Dr. Esmar Budi, Hadi Nasbey, M.Si, Iwan Sugihartono, M.Si, serta seluruh tim dosen
Fisika Dasar di lingkungan civitas akademik Jurusan Fisika FMIPA Universitas Negeri
Jakarta. Tak lupa kami sampaikan juga terima kasih kepada Sifa Alfiyah dan Syafrima
Wahyu selaku asisten dosen yang turut membantu dalam proses penulisan perbaikan buku
panduan praktikum ini.
Akhir kata kami haturkan semoga buku panduan praktikum Fisika Dasar I ini dapat
bermanfaat bagi seluruh mahasiswa yang sedang mengambil mata kuliah Praktikum Fisika
Dasar I.
Jakarta, September 2013
Tim Dosen Fisika.
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 3/73
2
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ........................................................................ 1
DAFTAR ISI ...................................................................................... 2
TATA TERTIB ................................................................................... 3
METODE STATISTIK DALAM PENGOLAHAN DATA ................ 5
FORMAT LAPORAN AKHIR ......................................................... 10
P1: ELASTISITAS BATANG ............................................................ 0
P2: GERAK HARIMONIS SEDERHANA (GHS) ............................. 4
P3: AYUNAN MATEMATIS ............................................................ 8
P4: KOEFISIEN KEKENTALAN ZAT CAIR ................................. 12
P5: TEGANGAN PERMUKAAN I .................................................. 16
P6: TEGANGAN PERMUKAAN II ................................................ 20
P7: MENENTUKAN KONSTANTA JOULE .................................. 24
P8: DAYA HANTAR PANAS ......................................................... 27
P9: KELEMBABAN UDARA ......................................................... 30
P10: KALORIMETER ALIRAN ...................................................... 35
EDISI KHUSUS ............................................................................. 38
HUKUM HOOKE ............................................................................ 39
HUKUM II NEWTON ..................................................................... 44
PENDULUM SEDERHANA ........................................................... 48
GELOMBANG BUNYI ................................................................... 52
TEOREMA ENERGI........................................................................ 56
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................... 61
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 4/73
3
TATA TERTIB
1. Prasyarat mengikuti praktikuma.
Memakai jas laboratorium yang sudah ditentukan
b. Memakai pakaian rapi (baju/kaos berkerah, celana/rok panjang) dan memakai
sepatuc. Memakai tanda pengenal
d. Membawa laporan pendahuluan yang sudah terjilid rapi
e.
Mempersiapkan diri dengan materi yang akan dipraktikumkan
f. Lulus tes pendahuluan (jika ada)
2.
Kehadiran
a. Praktikan harus hadir 15 menit sebelum praktikum dimulai
b.
Praktikan yang terlambat dinyatakan gagal mengikuti praktikum
c. Praktikan yang tidak hadir dalam praktikum karena sakit wajib menunjukan
surat keterangan resmi dari dokter3. Pelaksanaan Praktikum
a.
Di dalam laboratorium praktikan harus tenang, tertib, sopan, berpakaian rapi,dan memakai jas laboratorium. Tas, topi, dan barang lain yang tidak
berhubungan dengan praktikum disimpan di loker.
b.
Praktikan harus mengerti apa yang akan dipraktikumkan
c. Praktikan harus memperoleh data sesuai dengan yang dipraktikumkan
d. Praktikan harus mempersiapkan peralatan (dibantu asisten) dan merapikankembali peralatan yang sudah selesai dipakai seperti semula
e. Praktikan harus menjaga ketertiban, keselamatan dirinya, dan peralatan yangdipakai
f. Praktikan dilarang keras merokok, membawa makanan dan minuman,
mengganggu kelompok lain, dan meninggalkan laboratorium tanpa seijinasisten atau penanggungjawab praktikum.g.
Setelah praktikum selesai, praktikan wajib:
i. Meminta tanda tangan penanggungjawab praktikum atau asisten pada
kertas data pengamatan
ii. Meminta kembali laporan pendahuluan yang sudah dinilai
iii. Meminta tugas akhir kepada asisten
4. Penilaian
a. Nilai praktikum ditentukan dari : Tes pendahuluan (jika ada), laporan
pendahuluan, aktivitas selama praktikum (nilai kerja), laporan akhir
praktikum, dan presentasi hasil praktikum (jika ada)
b.
Kelulusan praktikum ditentukan berdasarkan nilai rata-rata praktikum dankehadiran (keikutsertaan praktikum wajib 100%)
5. Sanksia. Praktikan yang mengikuti susulan praktikum dilaksanakan di minggu pertama
terhitung setelah seluruh praktikum selesai b. Praktikan yang tidak mengikuti praktikum sebanyak 3 kali dan tidak
mengikuti susulan dinyatakan tidak lulusc.
Praktikan wajib mengganti alat yang rusak atau hilang selama praktikum
berlangsung dengan alat yang sama atau denda sebesar Rp. 250.000 sebelummengikuti praktikum di minggu berikutnya.
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 5/73
4
Lembar Data Pengamatan
Praktikum Fisika Dasar
Jurusan Fisika FMIPA Universitas Negeri Jakarta
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 6/73
5
METODE STATISTIK DALAM PENGOLAHAN DATA
Metode Least Square
Metode least Squaremerupakanmetode yang banyakdigunakanuntukmelihatkecenderungan
linier darisuatu data pengamatan.Misalkankitamemilikisejumlah data pengamatanyaitu:
⟶ 1,2,3,… , (1)
⟶ 1 , 2 ,3 ,… . ,
Hubungan linier antara data 1dan 1 ialah
=
+
(2)
Nilaikoefisien a dan b denganmetodekuadratterkecil:
22
2
x xn
xy x x ya (3)
22
x xn
y x xynb (4)
22
2
x xn
x s s ya
(5)
22
x xn
n s s yb
(6)
22
222
22 2
2
1
xn
y xn y x y
n x
y x x y s
iii
iiiii
i y (7)
Koefisiennkorelasi r menyatakankekuatanhubunganantara data dan adalah
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 7/73
6
22,
y y x x
y y x x y xr
ii
ii
y x
xy
s s s (8)
2222
,
iiii
iiii
y yn x xn
y x y xn y xr (9)
Distribusi Normal
Distribusi Gauss digunakanuntuk data pengamatanberulang.Langkah-langkahnya:
1) Susun data dariterkecilmisal A sampai yang terbesarmisal Z. Kemudiantentukan Z –
A.
2) Tentukanjumlahkelas K, pilihbilanganganjil: 3, 5, 7, 9, ... untukjumlah data
lebihbesardari 40, bilaragu-ragugunakanpersamaan
1log3,3 N K (10)
( N = Jumlah data)
3)
Hitung interval kelasyaitu= −
4) Susuntabel interval kelasdenganmenentukanfrekuensi (jumlah data yang
memenuhikelas).
Gunakanangkapertamakelaspertamalebihkecildari Adanangkakelasterakhirlebihbesard
ari Z. Misal A = 0.0803, Z = 0.1278 dan K = 19 makanilai− = 0.0025.
Kelas 0.0800 – 0.0825
0.0826 – 0.0850
...
...
...
...
...
0.1256 - 0.1281
....
....
....
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 8/73
7
5) Bilabentukgrafikmendekatisimetri, tentukan data tengah, missal0.0800-0.0825
dannyatakandengan
6)
Untukharga
besar atau sangat kecil, penyelesaian dapat dipermudah dengan
menggambar harga baru berbentuk bilangan bulat dari 0, 1, 2, 3, ...dst.
7)
Susuntabelsebagaiberikut:
Tabel 1.Tabeluntukdistribusi Gauss
No − − − 2
1
2
3
4
...
...
∗ >
0
1
2 = 3
− − 2
Nilai∗ adalah harga dengan frekuensi terbesar
8)
HitungKoefisienfriksidanStandardeviasi
= ∗ + −
− (11)
= − 2− − 2
−1
1 2 −
(12)
Hasilakhir X = F ± S
Catatan
Harga S > 0 hanyabilagrafikdistribusiberbentuk normal atausimetris.
Bilatidaksimetrislakukanseleksi data, buang data yang
diperkirakanmembuatsimpanganbesar.Kemudiansusunkembalikelas interval
barusampaberbentuksimetris.
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 9/73
8
Angka penting (AP)
Perhatikanhasilpengukuranketebalanbukutebalsebagaiberikut: x1 = (12,1± 0,5 )mm danx2
=(12,0 ± 0,06) mm. Yang pertamamengandungartibahwatebal yang benarberadadalamselang
11,6 mm 12,6 mm, sedangkan yang keduaberartitebal yang benarberadadalamselang 11,94 –
12,06 mm.
Pengukuranketebalantebalpertama, dinyatakandengantigaangkapenting,
sedangkanpengukurankeduadinyatakandalamempatangkapenting.Semakintelitisuatubesaranki
taketahui, semakinbanyakangka – angkaberartidapatdiikutsertakandalampelaporannya.Hal
inimenjadilebihjelaslagidenganmemperdalampengertiantentangketelitiansuatupengukuran.
Pernyataanx = x ± x, menyatakan ktp mutlak dari besaran x dan mengambarkan mutu alat
ukur yang pakai. Sedangkan x/x dengan mengalikan dengan 100 %, menyatakan ketelitian
pengukuran (ktp) relatif yang dikaitkan dengan ketelitian pengukuran. Makin kecil ktp relatif,
makin teliti pengukuran tersebut.
Dari contoh di atas x /x = (0,5/12,1)x100% = 4,1% untuk tebal pertama, dan x/x
=(0,06/12,06)x100% = 0,5 % untuk tebal kedua. Dikatakan bahwa pengukuran ketebalan
kedua memiliki ketelitian sebesar kira-kira 10x dari ketelitian pengukuran ketebalan
pertama.
ATURAN PRAKTIS
KETELITIAN
PENGUKURAN (KTP
RELATIF)
JUMLAH AP YANG
DIPAKAI
10% 2
1 % 3
0,1% 4
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 10/73
9
Contoh
x = 1202 ± 10% berarti (1202 120,2). Dengan 2 AP hasil pengukuran ini harus ditulis x =
(1,2± 0,1) x 10
3
x = 1202 ± 1%berarti (1202 ± 12,02). Dengan 3 AP hasil pengukuran ini harus ditulis
x = (1,20 ± 0,01)x 103.
x = 1202 ± 0,1% berarti (1202 ± 1,202). Dengan 4 AP hasil pengukuran ini harus ditulis
x = (1,202 ± 0,001) x 103.
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 11/73
10
FORMAT LAPORAN AKHIR
Penulisan laporan
1. Laporan ditulis di kertas HVS ukuran A4 boleh bolak-balik
2. Ditulis menggunakan tulisan tangan yang rapi atau diketik degan mesin tik (manual
atau listrik)
3. Pembuatan grafik hasil pengolahan data dilakukan di kertas milimeter blok dengan
skala yang presisi
Format laporan pendahuluan
1.
Halaman muka
2. Halaman berikutnya:
a.
Tujuan
b. Alat dan bahan
c.
Teori
d. Cara kerja
Format laporan akhir
Laporan akhir disusun berdasarkan laporan pendahuluan yang sudah dibuat, adapun
susunannya adalah:
1.
Laporan pendahuluan yang telah
dinilai oleh asisten
2. Data percobaan
3. Pengolahan data
4.
Analisis dan pembahasan
5. Kesimpulan dan saran
6. Daftar pustaka
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 12/73
P1: ELASTISITAS BATANG
A.
TUJUAN1.
Memahami sifat elastik bahan dibawah pengaruh pelenturan.
2. memahami hubungan antara lenturan dengan beban.
3. Dapat menentukan Modulus Young dari pelenturan.
B. ALAT DAN BAHAN
1. Batang yang akan diteliti
2. Perangkat penopang,
3.
Perangkat baca
4. Perangkat beban
5. Beban
6. Mistar
7.
Jangka sorong
8. Mikrometer sekrup.
C. TEORI DASAR
Gambar 1. Batang Logam diberi Beban
Gambar 1 menunjukan batang logam yang dijepit salah satu ujungnya, dan ujung lain B
diberi gaya W. Unsur-unsur yang berada diatas garis pertengahan (sumbu netral) mengalami
peregangan, sedangkan yang berada dibawah garis itu mengalami perapatan Dengan
mengabaikan berat batang disebelah kanan P, momen pelenturan (MP) di P dapat dihitung
sebagai:
MP = W (L – x) (1)
Jika kelengkungan batang di P adalah 1/R, kita perhatikan sebuah filamen sepanjang dx di P,
dengan tebal dz dan jaraknya dari sumbu normal sebesar z. Lebar batang dititik itu kita
misalkan saja b. Dengan menggunakan dua segitiga sebangun diperoleh :
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 13/73
1
R
dx
z
dx panjang n pertambaha
(2)
Jadi,
Strain dalam filamen = R
z
dx
dx panjang n pertambaha
(3)
Karena Stess = Strain x E; dimana E adalah Modulus Young,
maka
R
Ez Stress
(4)
Jadi tegangan didalam filamen adalah:
Stress x luas penampang = dz z R
Eb 2 (5)
Dengan demikian, Momen gaya total di P, adalah:
dz z b I manadi I R
E dx z b
R
E P ..(..
22 momen inersia penampang batang itu
terhadap sumbu netral. Besaran ini juga disebut sebagai momen luar W (L-x).
Untuk pelenturan yang amat kecil,
2
21
dx
yd
R , Karena .
)(1{
1
2
2
2
kecil sangat dx
dydan
dxdydx
yd
R
(6)
Jadi;
(7)
Integralkan (8)
konstanta integrasi = 0,
Karena dy/dx = 0 pada x = 0.
Integralkan lagi, (9)
Kontanta integrasi = 0, karena y = 0 pada x =0.
) x L( W dx
dy EI
2
2
WxWLx
dx
dy EI
2
6
Wx
2
Wlx EIy
32
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 14/73
2
Di titik B, dimana x = L , y = S, dengan kata lain
(10)
Karena batang ditopang oleh dua pisau dan dimuati ditengahnya, maka gaya W yang bekerja
pada setengah batang adalah Mg/2, dan karena E = MgL3/48IS. Untuk penampang batang
empat persegi panjang I = bd3/12 , dan grafik diatas M/s = OB/AB,
Maka
(11)
D. CARA KERJA
Gambar 2. Ilustrasi Elastisitas Batang
1. Ukurlah lebar dan tebal batang pada beberapa tempat yang berbeda sebanyak 10 kali
pengukuran (pengukuran dengan menggunakan jangka sorong dan mikrometer
sekrup)
2. Ukurlah jarak antara dua bilah penopang.
3. Letakkan batang diatas penopang dengan jarak yang seimbang.
4.
Letakkan perangkat beban pada titik tengah batang dan pasang perangkat baca pada
meja (lihat gambar).
5.
baca pentunjukan perangkat baca pada saat perangkat beban kosong.
6.
Pasang beban berturut-turut dengan beban yang tersedia. Pada saat penambahan satu
keping beban, tunggulah beberapa saat kemudian catat penurunan titik tengah batang
pada perangkat baca.
IS
WL E atau
WL EIS
33
33
Ab
OB.
bd 4
g L E
3
3
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 15/73
3
7. setelah semua beban yang tersedia digunakan, kurangilah beban tersebut berturut –
turut. Setiap pengurangan satu keping beban, tunggulah beberapa saat kemudian
bacalah kenaikan titik tengah batang pada perangkat baca.
8. Ulangi percobaan dengan mengubah jarak antar bilah penopang
9. Pembacaan kedudukan titik tengah batang dilakukan sebanyak lima kali pengukuran
10.
Pengulangan jarak antar bilah penopang sebanyak 3 kali perubahan.
E. PERHITUNGAN
1.
Buatlah Grafik antara penurunan/kenaikan titik tengah batang dengan massa beban.
2. Dari grafik tersebut, tentukanlah kemiringan bagian yang lurus.
3. Tentukan Modulus Young lengkap dengan kesalahan relatifnya
F. PERTANYAAN
1. Tentukan beban maksimum yang harus digantungkan pada ujung baja yang
berdiameter 1,0 mm. Jika regangannya tidak boleh melebihi 0,001 panjang awalnya,
dan modulus young untuk baja bernilai 2,0xl0-11
Nm-2
2. Pelat baja sepanjang 2,0 m diletakan mendatar, dan ditopang pada kedua ujungnya
sedang titik tengahnya dibebani massa 1 kg. Berapakah penurunan titik tengah
tersebut ? Diketahui modulus Young baja bemilai 2,0 x 10 -11 Nm-2 , tebal plat 0,5 cm
sedang lebarnya 8 cm, g = 10 ms-2
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 16/73
4
P2: GERAK HARIMONIS SEDERHANA (GHS)
A. TUJUAN
1. Memahami perilaku benda yang melakukan gerak harmonis sederhana dan besaran –
besaran yang berkaitan dengan gerak harmonik sederhana.
2.
Memahami syarat yang diperlukan agar suatu benda dapat mengalami gerak harmonik
sederhana.
3. Mengukur periode (waktu getar) pegas berbeban yang mengalami gerak harmonik
sederhana.
4. Menentukan tetapan gaya dari pegas berbeban yang mengalami gerak harmonik
sederhana.
B. ALAT DAN BAHAN
1. Pegas dan statip (untuk menggantung pegas).
2.
Ember dan keping-keping beban.
3. Stopwatch.
4. Neraca tekhnis dan anak timbangannya.
C. TEORI DASAR
Menurut Hukum Hooke, untuk mengadakan perubahan bentuk benda,diperlukan gaya,
asalkan batas elastisitas dari benda belum terlampaui. Jika hanya dibatasi oleh gaya dorong
dan gaya tarik saja, yang terjadi bukan perubahan bentuk, melainkan perubahan kedudukan
yaitu berupa perpindahan dari titik tempat gaya bekerja ke titik yang lainnya. Hubungan
antara gaya F dan perpindahan x dari kedudukan setimbang dinyatakan sebagai berikut.
= −. (1)
dengan k adalah tetapan gaya.
Jika suatu pegas kita tarik atau kita tekan dengan tangan sehingga mengalami perubahan
panjang sebesar x dari keadaan bebasnya, untuk hal ini diperlukan gaya sebesar F = k.x
Sebagai reaksi, pegas melakukan tekanan atau tarikan pada tangan kita dan gaya reaksi ini
dapat dinyatakan sebagai :
′ = −. (2)
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 17/73
5
Gaya F' disebut gaya pulih elastik (elastic restoring force). Tanda minus adalah
menunjukkan bahwa gaya pulih selalu berlawanan dengan arah perpindahan x, ini berarti
arah gaya pulih selalu menuju ke keseimbangm benda
Jika suata pegas berbeban yang mula-mula dalam keadaan setimbang (Gb.1) kemudian
bebannya ditarik ke bawah dengan simpangan sebesar A dari kedudukan setimbangnya (x =
0) dan dilepaskan, maka beban akan bergerak bolak-balik ke atas dan ke bawah sekitar
kedudukan setimbangnya dengan simpangan maksimum A.
Gambar 1. Gaya tarik pada pegas, yang menyebabkan perubahan panjang pegas
Jika gaya-gaya gesekan dapat diabaikan, sehingga dalam gerakan bolak – baliknya secara
periodik tidak ada energi yang hilang, maka gerak ini akan dapat berlangsung terus.
Gerak semacam ini dimamakan gerak harmonik sederhana (ghs). Penyebab ghs ini adalah
bekerjanya gaya pulih elastis F= - k.x pada benda. Jika digunakankan hukum kedua Newton
F = m.a pada gerak ini, dengan F = - k.x; dimana a = d2x/dt2 , maka akan diperoleh
persamaan :
k.x = m.d2x/dt
2 , atau
d2x/dt2 = - k.x/m (3)
Persamaan ini disebut persamaan gerak dari ghs. Bagaimana kita mendapatkan penyelesaian
dari persamaan tersebut di atas? Dengan menyelesaikan persamaan 3 dengan menggunakan
persamaan deferensial, diperoleh hubungan jarak atau simpangan terhadap waktu sebagai
berikut:
X = A Cos (t +) (4)
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 18/73
6
dengan ;
disebut frekuensi sudut
A = Amplitudo atau simpangan maksimum
(t + ) = fasa dari ghs
= tetapan fasa
Jika t pada (4) bertambah dengan 2/, maka
Karena setelah 2/ fungsinya berulang kembali, ini berarti bahwa perioda T dari ghs sama
dengan2/, jadi;
(5)
Dari persamaan (5), jika T dan M diketahui, maka tetapan gaya k dapat ditentukan.
D. CARA KERJA
1. Timbanglah pegas, ember beban dengan menggunakan neraca teknis untuk
menentukan massa masing-masing.
2. Gantungkan pegas pada statif dan gantunglah ember beban pada ujung bavah dari
pegas. Tariklah ember hingga diperoleh simpangan kecil dan lepaskan, sistem akan
melakukan ghs. (Jika ternyata periode getarnya terlalu kecil tambahkan beberapa
beban ke dalam emeber dan anggaplah massa dari keping beban dan ember sebagai
massa "ember kosong”).
3. Catatlah waktu ayunan dengan stop watch dalam 5 kali getaran (ingat!.. penghitungan
getaran dan waktu dilakukan bila gerakan pegas sudah harmonis).
4. Tambahkan keping beban dan ulangi percobaan d.2 dan d.3.
5. Ulangi percobaan d.4 dengan mengurangi beban satu-persatu.
E. PERHITUNGAN
1.
Tentukan tetapan gaya pegas pada percobaan ini melalui rumus;
m
k
}t cos{ . A x
}2t cos{ . A x
} )2t ( cos{ . A x
k m22T
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 19/73
7
k
mT 2
dengan T = periode ayunan, m = massa total dari sistem yang mengalami ghs, dalam
percobaan ini m =M beban+Member
2. Gambarkan grafik antara T2 dengan M beban. Bagaimana bentuk grafiknya?
3. Dari grafik E-2 tentukan juga harga k-nya! Bagaimana caranya ?
4. Bahaslah sumber – sumber kesalahan yang mungkin terjadi pada percobaan ini.
F. PERTANYAAN
1. Tunjukkan bahwa energi total dari suatu benda yang mengalami ghs;
amplitudoadalah A Ak E Total ,.21 2 getaran
2. Berapa perbandingan energi kinetik dan energi potensial dari suatu benda yang
mengalami ghs pada saat simpangannya sama dengan setengah amplitudonya.
3.
Sebuah benda bermassa 10 gram mengalami ghs dengan amplitudo 24 cm dan periode
10 sekon. Pada saat t=0 simpangan benda +24 cm.
a. Berapa simpangm benda pada saat t = 0,5 sekon?
b.
Berapa besar dan kemana arah gaya pada benda saat t =0,5 sekon?
c. Berapa waktu minimiun yang diperlukan oleh benda untuk bergerak dari
kedudukan awalnya ke titik dimana simpangannya sama dengan - 12 cm.
d.
Berapa kecepatan benda pada saaf simpangannya - 12 cm.
4. Tunjukkan bahwa persamaan (4) merupakan jawaban dari persamaan gerak (3) jika;
mk
5. Dari persamaan (4) turunkan kecepatan v dan percepatan dari ghs (gerak harmonis
sederhana)!
6. Tunjukkan bahwa kecepatan benda yang mengalami ghs dapat dinyatakan sebagai;
)( 22 x Amk v
7.
Tunjukkan bahwa proyeksi pada garis menengah dari benda yang melakukan gerak
melingkar dengan laju tetap merupakan ghs (gerak harmonis sederhana)!
8. Gerak ayunan dari bandul matematis dengan simpangan sudut yang cukup kecil
merupakan ghs. Turunkan rumus perioda dari bandul matematis.
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 20/73
8
P3: AYUNAN MATEMATIS
A. TUJUAN
Untuk menentukan percepatan gravitasi setempat.
B. ALAT DAN BAHAN
1.
Stopwatch
2. Bola logam (± 2 buah).
3. Tali (benang)
4.
Penggaris panjang.
5. Statif
C. TEORI DASAR
Ayunan Matematis (ayunan sederhana) terdiri atas suatu bandul m yang digantungkan
melalui seutas tali yang ringan. Jika bandul m diberi simpangan sedikit ke kiri atau ke kanan
dari posisi seimbangnya dan kemudian dilepaskan, maka bandul m akan bergerak bolak-balik
di sekitar titik keseimbangannya, jika tidak terjadi puntiran dalam gerakan ini maka gerakan
ini disebut gerak harmonik sederhana, lihat gambar 1.
Gambar 1. Ayunan Sederhana
Pada ayunan sederhana dengan panjang tali ayunan , garis yang ditempuh bandul tidak
merupakan suatu garis lurus tetapi merupakan suatu busur lingkaran dengan jejari , atau
= . (1)
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 21/73
9
= Jarak tempuh
= sudut simpangan bandul
= panjang tali ayunan
Pada ayunan sederhana bekerja gaya pembalik yang memenuhi Hukum Hooke agar tejadinya
gerakan harmonik sederhana, dimana besarnya gaya tersebut adalah :
= −. (2)
Pada gambar (1) kita lihat ada dua gaya yang bekerja pada m yaitu berat bandul mg dan
tegangan tali T. Komponen gaya mg Cos sebanding dengan T dan komponen gaya mg Sin merupakan gaya yang selalu berusaha mengembalikan bandul kepada posisi seimbangnya,
sehingga dapat kita tuliskan :
F = -mg sin (3)
Untuk yang kecil (±00 – 15
0), maka Sin = . Sehingga persamaan (3) dapat di tulis
menjadi :
F = - mg (4)
Dari persamaan 2 dan 4 diperoleh
l
mg k (5)
Untuk gerak harmonik sederhana periode getarnya adalah:
k
mT 2 (6)
dari persamaan (5) dan (6) kita dapatkan
g
l T 2 (7)
Ayunan sederhana merupakan suatu metoda sederhana yang cukup teliti untuk mengukur
percepatan gravitasi bumi di suatu tempat, dengan memperhatikan syarat-syarat sbb:
a.
Tali penggantung tidak bersifat elastis.
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 22/73
10
b. Bandul cukup kecil dan bentuknya sedemikian sehingga pengaruh gesekan dengan
udara dapat diabaikan
c.
Simpangan yang diberikan () cukup kecil, hal ini dapat diatasi antara lain dengan
mempergunakan tali yang cukup panjang.
Dengan mengatur dan mengukur T kita dapat menghitung percepatan gravitasi di suatu
tempat.Untuk pengukuran yang lebih baik lakukanlah pengukuran dengan panjang t yang
berbeda dan massa bandul m yang berbeda pula.
D. CARA KERJA
1. Gantunglah bola logam dengan tali (benang) pada statif seperti pada gambar(l). Pada
bandul sederhana, massa terpusat di ujung benang, sedang masa benang dapat
diabaikan
2. Ukurlah panjang tali penggantung yang diukur mulai dari titik simpul pada tiang statif
sampai ketengah-tengah bola. Ambilah panjang tali > 1 meter.
3. Berilah simpangan yang kecil seperti yang telah dijelaskan di atas (batas maksimum
) kemudian dilepaskan dan diusahakan agar tidak terjadi gerakan puntir.
4.
Biarkan dahulu bandut berayun selama 30 detik. Setelah itu catatlah waktu yang
diperlukan bandul untuk melakukan 50 getaran. Catatlah waktu tersebut untuk settap
10 kali getaran, lak-ukan pengukuran sebanyak 5 kali.
5.
Ulangi langkah ke 2 sampai langkah ke 3 untuk panjang tali yang berbeda (10 macam
panjang tali). Ukur waktu untuk 50 kali getaran, lakukan 1 kali pengukuran.
6. Ulangi langkah ke 2 dan ke 3 untuk berat bandul yang berbeda lalu lakukan
pengukuran seperti langkah ke 5.
E. PERHITUNGAN
1.
Hitunglah nilai g dengan menggunakan data-data yang telah anda peroleh dari
percobaan.
2. Gambarlah grafik hubungan T2 terhadap l , kemudian tentukan koefisien arah garis
lurus yang terjadi, lalu tentukan harga g dari grafik tersebut, kemudian bandingkanlah
dengan hasil perhitungan yang saudara dapat (jelaskan).
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 23/73
11
F. PERTANYAAN
1. Buktikan bahwa g l T 2
2. Bila percepatan gravitasi di sebuah planet besarnya adalah 5g, dimana g adalah
percepatan gravitasi bumi dan bandul sederhana di bumi mempunyai waktu ayun T,
berapakah waktu ayun bandul jika dibawa ke planet tersebut.
3.
Tuliskan periode getar secara umum untuk simpangan maksimum =
4. Mengapa simpangan yang dibentuk tidak boleh besar.
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 24/73
12
P4: KOEFISIEN KEKENTALAN ZAT CAIR
A. T U J U A N
1. Memahami bahwa benda yang bergerak di dalam fluida (zat cair atau gas) akan
mendapatkan gesekan yang disebabkan oleh kekentalan fluida tersebut
2.
Menentukan koefisien kekentalan (coefficien of viscosity) dari zat cair, dalam hal ini
gliserin, dengan mengukur waktu jatuh bola-bola di dalam fluida.
B. ALAT DAN BAHAN
1. Tabung yang berisi zat cair
2.
Bola-bola kecil dari zat padat
3. Mikrometer sekrup, jangka sorong
mistar
4. Termometer
5.
Sendok saringan untuk mengambil
bola dari dasar tabung
6. Dua gelang kawat yang melingkari
tabung
7. Stop-watch
8. Areometer
9. Timbangan torsi dengan batu
timbangannya.
C. T E O R I DASAR
Jika benda dijatuhkan pada zat cair tanpa kecepatan awal, maka benda tersebut akan
mendapatkan percepatan karena ada gaya yang bekerja padanya. Gaya yang bekerja pada
benda tersebut dapat digambarkan sebagai berikut:
ma F BG F y
dengan
G = gaya berat benda
B = gaya apung ke atas
F = gaya gesek
Gaya yang dialami oleh benda berbanding lurus dengan kecepatan, gaya semacam ini disebut
gaya gesek Newton dan cairan. Dalam hal ini, cairan yang digunakan disebut cairan Newton.
Apabila benda berbentuk bola, menurut Stokes, gaya yang dialami benda dapat dirumuskan
sebagai berikut :
B
G
F
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 25/73
13
vr F 6 (1)
dimana,
F = gaya gesekan yang bekerja pada bola
= kofisien kekentalan dari fluida
r = jari-jari bola
v = kecepatan bola relatif terhadap fluida
Pemakaian hukum Stokes memerlukan beberapa syarat, antara lain :
a. Ruang tempat fluida tidak terbatas ukurannya cukup besar/luas dibandingkan dengan
ukuran benda.
b.
Tidak ada turbulensi di dalam fluida.
c. Kecepatan v tidak besar,sehingga aliran masih laminar.
Jika sebuah benda padat berbentuk bola dengan rapat massa dilepaskan pada permukaan zat
cair tanpa kecepatan awal, bola tersebut mula-mula akan mendapat percepatan. Dengan
bertambah besarnya kecepatan bola, maka bertambah besar pula gaya Stokes yang bekerja
pada bola tersebut. Pada akhirnya bola tersebut akan bergerak dengan kecepatan tetap.
Gerakan dengan kecepatan tetap ini terjadi setelah tercapai keseimbangan antara gaya berat,gaya apung (Archimedes) dan gaya Stokes pada bola tersebut
Jikakecepatan makin membesar, maka gaya gesek juga akan makin membesar, sehingga
suatu saat akan terjadi keseimbangan dinamis, dimana benda bergerak tanpa percepatan.
Gaya gesek tersebut dirumuskan:
Fr = G – B
Dengan memasukan harga gaya-gaya ini, maka dapat diperoleh
v g
r cairanbola )(9
2 2 (2)
Dari persamaan (2) dapat diturunkan persamaan:
)(2
92
cairanbola g
d Tr
(3)
T = waktu yang diperlukan bola menempuh jarak d
d = jarak jatuh yang ditempuh.
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 26/73
14
Koreksi: Pada percobaan yang dilakukan , syarat (a) tidak dipenuhi, karena fluida yang akan
ditentukan koefisien kekentalannya ditempatkan dalam tabung yang besarnya terbatas,
sehingga jari – jari bola tidak dapat diabaikan terhadap Jari-jari tabung. Dalam hal demikian
kecepatan bola harus dikoreksi dengan:
)1(0 Rkr vv (4)
karena: v = d/t persamaan (6-4) dapat ditulis sebagai:
10
R
kr T
T (5)
D. CARA KERJA
1.
Ukurlah diameter tiap-tiap bola dengan micrometer sekrup . Lakukan 5 kali pengukuran untuk tiap-tipa bola.
2. Timbanglah tiap-tiap bola dengan neraca torsi.
3.
Ukurlah diameter bagian dalam dari tabung, sebanyak 5 kali pengukuran.
4. Catat suhu zat cair sebelum dan sesudah percobaan
5. Ukurlah rapat massa zat cair sebelum dan sesudah tiap percobaan dengan Areometer.
6. Tempatkan gelang kawat yang melingkar tabung kira-kira 5 cm di bawah permukaan
zat cair dan yang lain kira-kira 5 cm dari dasar tabung.
7. Ukurlah jarak jatuh d (Jarak kedua gelang kawat).
8.
Masukkan sendok saringm sampai dasar tabung dan tunggu beberapa saat hingga zat
cair diam.
9. Ukurlah waktu jatuh T untuk tiap-tiap bola masing-masing 5 kali pengulangan.
10.
Ubahlah letak – letak kawat sehingga jarak d berubah juga. Ukurlah d dan T seperti
langkah pada nomor 7 dan 9.(pengulangan jarak d sebanyak 3 perubahan)
11.
Ubahlah suhu zat cair dengan memasukkan tabung zat cair ke dalam air es (dingin)
atau ke dalam bak air hangat (panas).(Bila kondisi memungkinkan).
12. Ulangi langkah percobaan nomor 4, 5, 6, 7, 8, 9 dan 10 untuk suhu yang tidak sama
dengan suhu semula.
E. PERHITUNGAN
1. Tentukanlah koefisien kekentalan dari zat cair, yang dalam hal ini gliserin, dengan
mengukur waktu jatuh bola-bola dalam zat cair.
2.
Tentukan persamaan garis lurus antara T dan r/R.
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 27/73
15
F. PERTANYAAN
1. Tentukan letak gelang-gelang kawat yang melingkari tabung dipilih (jarak d).
Apakah akibatnya bila terlalu tinggi (dekat dengan permukaan atau terlalu rendah
(dekat dengan dasar tabung).
2.
Hitunglah 2
r T untuk tiap-tiap bola dan tiap-tiap d (gunakan tabel-tabel).
3.
Hitunglah grafik antara 2
r T dan d.
4. Hitunglah harga dengan memakai grafik tersebut
5. Buktikan bahwa 2
r T mempunyai harga tetap pada d yang sama untuk berbagai ukuran
bola.
6. Apakah faedahnya menghitung 2
r T lebih dulu untuk menghitung harga ?
7.
Berilah ketelitian percobaan ini untuk hasil-hasil yang diperoleh.
8.
Apakah pengaruh suhu terhadap koefisien kekentalan zat cair. Terangkan jawaban
Anda.
9. Berilah defenisi koefislen kekentalan zat secara umum
10. Apakah satuan koefisien kekentalan dalam SI dan apa pula satuan dalam c.g.s.
11. Buktikan rumus-rumus (6-2) dan (6-3).
12. Apakah akibatnya bila kecepatan bola besar relatif terhadap fluida ?
13.
Bagaimanakah dapat ditentukan harga T0 dari grafik ?14.
Jika sebuah peluru ditembakkan ke atas, apakah kecepatannya pada saat jatuh kembali
sama dengan kecepatannya pada saaf ditembakkan ? Terangkan jawaban Anda!
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 28/73
16
P5: TEGANGAN PERMUKAAN I
A. TUJUAN
1. Memahami adanya gaya – gaya pada permukaan zat cair atau antara batas dengan
bahan lain
2.
Menentukan besar tegangan permukaan zat cair.
B. ALAT DAN BAHAN
1.
Dua buah batang gelas yang sama panjangnya.
2. Benang
3.
Air sabun
4. Kertas milimeter
C. TEORI DASAR
Dua batang gelas AB dan CD dibuat sama panjangnya dan saling dihubungkan dengan dua
utas benang AC dan BD.seperti pada gambar 1. di bawah ini.
Gambar 1. Tegangan Permukaan 1
Jika kedua batang gelas yang telah dihubungkan dengan benang dicelupkan ke dalam air
sabun maka setelah diangkat, terjadi selaput antara ABCD, dimana AC dan BD tidak tegak
lurus. Lihat kedudukan benang sebelum dicelupkan yaitu A-E-C dan B-F-D ; sedangkan
kedudukan setelah dicelupkan adalah A-G-C dan D-H-B. Dengan meletakkan kertas
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 29/73
17
milimeter di belakang selaput secara vertikal, maka yang terjadi adalah bagian terkecil G-H
dapat diukur dan setelah selaput dipecahkan, E-F dapat dibaca.
Misalkan tegangan tali pada G dan A adalah Dyne. Masa benang dan selaput dapat diabaikan
CD. Berat dari sistem di bawah garis horizontal E-F ialah mg, gaya ini ditahan oleh tegangan
tali dan tegangan selaput;
2N+2y GH=mg (1)
Misalkan P dan Q merupakan 2 buah titik yang berdekatan pada salah satu tali; dan jari-jari
lengkungan dari garis lengkungPQ adalah r, sedangkan sudut yang dibentuk antara PQ dan
pusatlengkungan adalah θ Iihat gambar 2.
Gambar 2. Pusat lengkungan TP 1
Sudut POQ dan PQ = r θ. Karena berat benangdapat diabaikan dan tegangan selaput sabun
selalu tega lurus benang, maka gaya normal N untuk sembarang temat pada benang adalah
tetap. Tegangan pada benang sepanjang PQ adalah N sin θ yang sebanding dengan tegangan
permukaan sabun sepanjang PQ yang besamya 2y PQ ( aranya O ke P)
Jadi
Nsinθ =2γ PQ (2)
untuk θ yang kecil ;
N = 2yr (3)
Karena N dan T konstan, maka r juga konstan, jadi AC dan BD setelah terjadi selaput sabun
membentuk lingkaran. Dengan mensubtitusikan persamaan (3) pada persarmaan (1) dan bila
jarak G-H diketahui adalah c, maka persamaan (1) dapat dituliskan:
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 30/73
18
21c + 4yr = m.g (4)
Buktikan
)c b(
4
1
)c b(4
Lr
2
(5)
dimana L adalah jarak lurus AC pada saat terjadi selaput. Dengan demikian:
)r 2c(2
mg
(6)
D. CARA KERJA
1.
Timbanglah berat batang gelas kaca tersebut beberapa kali dan catatlah hasilnya.
2. Hubungkan 2 batang gelas yang sama panjangnya dengan dua utas benang seperti
gambar 1., dengan panjang benang 4 kali jarak ikatan pada batang kaca.
3.
Ukurlah jarak antara kedua benang dengan bantuan kertas milimeter.
4. Celupkan kedua batang gelas kaca yang telah dlhubungkan dengan benang pada air
sabun, lalu angkatlah batang kaca tersebut dengan memegang salah satu batang kaca
tersebut dan dekatkantah pada kertas milimeter yang tersedia. Aturlah agar jarak
antara kedua lengan serta jarak antara kedua batang kaca yang terjadi dapat diukurdengan teliti.Catatlah hasil pengukuran saudara.
5.
Lakukan langkah ke (2) dan (4) dengan mengganti panjang benang (lebih panjang dari
percobaan sebelunmya)
6. Penggantian panjang benang sebanyak 3 kali perubahan.
7.
Gantilah air sabun yang telah dipergunakan dengan air sabum baru. (Air sabun dingin
& air sabun hangat ). Kemudian ulangi langkah ke (2) dan ke (4)
8. Lakukan pengamatan sebanyak 10 kali untuk masing-masing kondisi.
Jangan lupa mencatat temperatur liap kali (sebelum dan sesudah percobaan)
E. PERHITUNGAN
1.
Hitunglah berapa besar tegangan permukaan larutan sabun yang anda gunakan untuk
masing-masing larutan yang dicobakan.
2. Buktikan bahwa tegangan permukaan γ = F/2l dan jelaskan arti fisis dari perumusan
tersebut
3. Sampai dimana berat benang dapat diabaikan terhadap batang gelas.
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 31/73
19
4. Apakah dimensi dari γ Apakah γ tergantung pada tekanan dan temperatur? Jelaskan
jawaban anda.
F. PERTANYAAN
1.
Buktikan persamaan (5) dan (6)!
2. Jelaskan perbedaan mekanisme pertambahan luas permukaan antar selaput sabun
yang direnggangkan dengan karet yang ditarik.
3. Jelaskan mengapa sliet atau jarum dapat terapung di atas permukaan air
4. Jika anda mempunyal suatu pipa pegas yang lubangnya sangat kecil dan ujungnya
anda masukkan ke dalarn air maka air akan naik ke dalarn pipa. Jelaskan bagaimana
hal ini bisa terjadi.
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 32/73
20
P6: TEGANGAN PERMUKAAN II
A. TUJUAN
Menentukan tegangan permukaan dengan metode:
a. Tekanan maksimum gelembung
b.
Kenaikan kapiler
B. ALAT DAN BAHAN
1.
pipa kapiler
2. bejana gelas
3.
manometer terbuka
4. buret
5.
tabung erlenmeyer
6. mistar
7.
termometer
8. mikrometer sekrup
C. T E O R I DASAR
1. Tegangan Permukaan dan Tenaga Permukaan
Molekul-molekul zat cair di bagian permukaan mempunyai kohesi lebih besar dibandingkan
dengan bagian dalam. Gaya tarik dengan molekul-molekul di udara di atasnya relatif amat
kecil. Hal ini menyebabkan sifat istimewa pada permukaan zat cair, yaitu terdapat tegangan
permukaan atau tegangan bidang atas.
Tegangan permukaan H (lebih tepat disebut koefisien tegangan permukaan) merupakan
resultan gaya kohesi pada molekul-molekul lapisan permukaan tiap satuan panjang. Satuan
dari H adalah dyne/cm dan N/m.
Untuk membawa molekul zat cair dari bagian dalam ke permukaan diperlukan usaha
melawan gaya kohesi permukaan zat cair diperlukan suatu usaha. Usaha yang diperlukan
untuk menambah luas permukaan tiap satuan luas disebut tenaga permukaan. Tenaga
permukaan ini juga diberi simbol H, satuanya erg/cm2 dan Joule/m2 . Besarnya
tenagapermukaan sama dengan besamya tegangan permukaan , hanya satuannya yang
berbeda.
2. Tekanan Pada Permukaan Lengkung
Pada permukaan zat cair (bidang batas) yang lengkung ada tambahan tekanan yang berasaldari tegangan pemukaan H. Untuk permukaan lengkung, tekanan permukaan dirumuskan:
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 33/73
21
21
11
r r H K P
(1)
dimana K adalah tekanan kohesi, r 1 dan r 2 sama dengan jari-jari kedua kelengkunganutamanya. Harga r positif bila permukaannya cembung. Untuk P yang positif, berarti
tekanannya menuju ke dalam cairan.
Jika gaya reaksi dari cairan sendiri adalah P', arahnya berlawanan dengan P, maka P
nettonya adalah
21
' 11
r r
H K P P netto
(2)
Untuk permukaan bola berjari-jari r (r 1 =r 2=r), persamaan di atas menjadi:
r
H K P P netto
2' (3)
Jelaslah mengapa tekanan gelembung udara di dalam zat cair makin besar jika jari-jarinya
makin kecil,
3. Sudut kontak, Meniskus dan Kenaikan Kapiler.
Jika gaya kohesi cairan lebih besar dibandingkan gaya adhesi molekul-molekul cairan
dengan dinding, maka permukaan akan setimbang bila sudut antara permukaan cairan
dengan dinding disebut tumpul. Sudut antara permukaan cairan dengan dinding ini disebut
sudut kontak. Jika sudut kontak tumpul, peristiwa ini disebut meniskus cembung.
Sebaliknya jika gaya kohesi cairan lebih kecil dibandingkan dengan gaya adhesi, maka sudut
kontaknya runcing, dan peristiwa ini disebut meniskus cekung. Untuk zat cair yang sudut
kontaknya tumpul dikatakan tak membasahi dinding.
Jika sebuah pipa kapiler ujungnya dicelupkan kedalam zat cair yang membasahi dinding,
maka zat cair akan naik setinggi h, dan dapat dibuktikan bahwa:
gr
H h
cos2
(4)
= sudut kontak
= massajenis cairan
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 34/73
22
g = percepatan grafitasitas
Gambar 1. Sudut kontak
Untuk air sangat kecil, maka cos =1, dan gr
H h 2
. H bergantung pada suhu. H dari
suatu cairan makin kecil jika suhunya makin rendah. Sehingga H akan sama dengan 0 bila
suhunya sama dengan suhu suhu kritis tk .
D. CARA KERJA
Gambar 2. Rangkaian Percobaan TP2
1. Persiapan
a.
Air pada pipa U dalam keadaan yang minimal.
b. Air pada kedua kaki manometer terbuka harus sama tinggi (h0) .
c. Isilah buret pada kran tertutup.
d.
Isilah bejana gelas dengan air.
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 35/73
23
2. Percobaan
a. Ukurlah jarak dari ujung bawah pipa kapiler sampai dimana pipa itu akan
dicelupkan (hz). Berilah tanda pada jarak tersebut.
b.
Celupkan pipa kapiler sampai batas tanda tersebut.
c. Bukalah kran buret, dengan perlahan-lahan.
d.
Perhatikan Ujung pipa kapiler Yang dicelupkan, pada saat keluar gelembung
udara Yang pertama, catat kedudukan permukaan air pada kaki Yang terbuka
dari manometer (hm).
)(21 am hhh
e. Ukurlah suhu air pada bejana gelas untuk menentukan harga 2, dan pada
manometer untuk menentukan l, dengan cara mencocokkan harga suhu
tersebut dalam tabel massa jenis pada buku referensi.
f. Lakukan langkah 4 dan 5 sebanyak lima kali.
g. Ulangi percobaan dengan mengubah jarak pada pipa kapiler (jarak h2 yang
berbeda). Jarak h2 dirubah sebanyak 3 kali perubahan.
Metode lain:
1)
Lepaskan pipa kapiler pada set alat.
2)
Bersihkan pipa kapiter tersebut, usahakan jangan ada gelembung air yang tersisa
pada pipa kapiler tersebut
3)
Celupkan pipa kapiler tersebut pada gelas yang berisi air secara tegak lurus.
4) Ukurlah tinggi permukaan air didalam dan diluar pipa kapiler sebanyak 5 Kali
pengukuran
5) Ulangi percobaan 1 s.d 4 dengan menambahkan air diluar pipa kapiler. Penambahan
air ini sebanyak 3 kali.
E. PERTANYAAN
1.
Apakah Yang dimaksud dengan metode tekanan maksimum gelembung pada
percobaan tegangan permukaan !
2.
Apakah tegangan permukaan bergantung pada suhu zat cair Yang digunakan ?
Jelaskan!
3. Turunkan persamaan untuk menentukan tegangan permukaan dengan metode
tekanan maximiun gelembung!
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 36/73
24
P7: MENENTUKAN KONSTANTA JOULE
A. TUJUAN
Untuk menentukan angka kesetaraan panas dan tenaga, yaitu tetapan Joule.
B. ALAT DAN BAHAN
1. Kalorimeter dan lilitan pemanas
2. Voltmeter AC dan Ampermeter
AC
3.
Transformator (Step Down)
4. Tahanan geser atau Rheostat
5. Pemutus arus
6.
Jam tangan
7.
Termometer
C. TEORI DASAR
Tenaga dapat ditemui dalam berbagai bentuk. Perubahan dalam proses fisika sering
merupakan perubahan tenaga dari satu bentuk ke bentuk lainnya, misalnya perubahan tenaga
listik menjadi tenaga panas perubahan tenaga mekanis menjadi tenaga panas atau
sebaliknya. Kalau W adalah tenaga yang dinyatakan dalam Joule dan Q adalah jumlah
panas yang timbul sebagai lepasan dan dinyatakan dalam kalori maka angka kesetaraannyaatau tetapan Joule (J ) dinyatakan:
J = W/Q Joule/kalori (1)
Apabila sejumlah air yang massanya (Ma), suhunya (ta), berada dalam sebuah kalorimeter
yang harga terima kalornya (H = Mk.Ck), dipanaskan sampai mencapai suhu t m, maka
jumlah panas yang diterima oleh air dan kalorimeter adalah:
Q=(M +H)(tm – ta ) kalori (2)
Jumlah panas tersebut dapat merupakan lesapan tenaga listrik atau tenaga mekanis. Tahanan
pada suatu rangkaian listrik ada kesamaan sifat dengan gesekan pada sistem mekanis.
Dengan adanya arus listrik melewati suatu tahanan maka suhu tahanan ini akan naik, sebagai
akibat dari lesapan tenaga listrik. Tenaga lesapan ini dinyatakan dalam persamaan berikut:
W = V I t Joule (3)
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 37/73
25
V = beda tegangan antara kedua ujung tahanan (Volt)
I = arus yang melewati tahanan tersebut (Ampere)
t = selang vaktu yang menyatakan lamanya tahanan dilewati arus (detik).
Pada percobaan ini sejumlah air dimasukkan ke dalam kalorimeter, kemudian sebuah lilitan
pemanas dicelupkan ke dalamnya, sehihgga apabila lilitan ini dialiri listrik yang cukup besar
maka timbulah panas yang mampu menaikkan suhu air, misalnva dari t a menjadi tm Jumlah
panas yang diperlukan untuk itu dinyatakan oleh persamaan (2). Dengan demikian tetapan
Joule dapat dihitung dari persamaan berikut:
J= VIT Joule/kalori (4)
(Ma +H)(tm – ta )
Susunan alat-alat pada percobaan ini dapat dilihat pada gambar 1 berikut:
Gambar 1. Rangkaian Percobaan
D. CARA KERJA
1.
Pasanglah rangkaian listrik sesuai dengan gambar di atas. Jangan menghubungkan
dengan sumber arus sebelum diperiksa oleh asisten.
2.
Setelah diperiksa, hubungkanlahrangkaian dengan sumber arus AC; tutuplah
pemutus arus dan aturlah tahanan geser sehingga terbaca arus yang cukup besar,
setelah itu pemutus dibuka lagi.
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 38/73
26
3. Timbanglah kalorimeter kosong. Kemudian isikan air secukupnya, sehingga lilitan
pemanas dapat tercelup semua. Kemudian kalorimeter yang berisi air ditimbang
lagi; dengan demikian massa air dapat dihitung.
4.
Dinginkanlah kalorimeter di dalam lemari es atau termos es, sampai suhunya turun
beberapa derajat di bawah suhu ruangan.
5.
Pasanglah kalorimeter pada tempatnya, aduklah pelan-pelan sampai suhu awal yang
diinginkan tercapai. Pertukaran kalor disekelilingnya tak dapat dihindari. Tetapi hal
ini dapat diperkecil, misalnya dengan memulai percobaan ini dengan suhu awal lebih
rendah dari suhu ruangan dan mengakhiri pada suhu yang lebih tinggi dari suhu
ruangan dengan selisih suhu yang sama, misalnya: Suhu ruangan = 300C. Bila
percobaan dimulai dari suhu 29 0C , maka percobaan diakhiri pada suhu 31 0C.
6. Pada saat suhu awal yang diinginkan tercapai tutuplah pemutus arus (pada saat jarum
detik arloji menunjuk nol). Catatlah beda potensial V dan arus I setiap 30 detik.
Selama pengamatan penunjukan ampermeter diusahakan konstan. Apabila terjadi
penurunan/kenaikan, rheostat digeser sampai penunjukan ampermeter kembali
sepetti semula. Air dalam kalorimeter senantiasa diaduk perlahan-lahan.
7. Setelah suhu akhir yang dikehendaki tercapai bukalah pemutus arus dan catatlah
waktu yang ditentukan Catat pula suhu akhirnya.
8. Ulangi langkah 3 s/d 7 dengan mengambil massa air yang beda.
E. PERHITUNGAN
1. Carilah nilai kesetaran panas dan tenaga berdasarkan pengamatan anda.
2. Hitunglah berapa tetapan Joule (dengan kesalahannya).
3.
Carilah tetapan Joule yang sudah standar pada buku-buku Fisika.
4.
Apakah tetapan standar itu berada di daerah perhitungan anda? Jika tidak, jelaskanmengapa bisa terjadi demikian, jelaskan alasannya!
F. PERTANYAAN
1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan kapasitas kalor jenis
2.
Bila air bermassa 250 gr bersuhu 28 C dimasukan kedalam bejana, kemudian diberi
aliran listrik melalui lilitan kawat berdaya 60 watt selama 2 menit. Bila hanya air
yang menyerap kalor berapa suhu air sekarang.
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 39/73
27
P8: DAYA HANTAR PANAS
A. TUJUAN
Menentukan daya hantar panas (K) suatu lembaran zat yang mempunyai daya hantar
lemah.
B. ALAT DAN BAHAN
1. Bejana pemanas
2. Penerima panas dari tembaga
3.
Termometer
4.
Lembaran zat
5. mikrometer
6. Jangka sorong
7.
Heater
C. TEORI DASAR
Banyaknya kalor per satuan waku yang dihantarkan dari sumber panas bertemperatur T 1 ke
penerima panas bertemperatur T2 melalui penghantar yang luas penampangnya A dan
tebalnya d, dapat ditulis sebagai berikut:
dTTKA
dTdQ 21
(1)
Jika temperatur penerima lebih tinggi dari temperatur sekelilingnya, maka ia akan
memancarkan kalor per satuan waktu yang besamya:
dt
dT mc
dt
dQ
2 (2)
m = massa penerima
c = kalor jenis penerima
dt
dT = penurunan temperatur per satuan waktu.
dalam keadaan setimbang (steady state) jumlah kalor yang diterima harus sama dengan yang
dipancarkan, maka persamaan 1 dan 2 menjadi:
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 40/73
28
21
'
21
T T A
d
dt
dT KA
dt
dT mc
T T
d KA
(3)
Angka 2 padadt
dT menunjukkan pengurangan temperatur persatuan waktu pada
penerima pada saat temperatur T yakni temperatur seimbang.
D. CARA KERJA
1.
Ukurlah tebal lembaran zat, diameter, dan massa penerima.
2.
Air dalam bejana dipanaskan sehingga berada pada suhu mendidih T1
3. Set alat seperti pada gbr.(2). Ukur suhu penerima panas sampai temperaturnya tidak
naik lagi selama 5 menit (Keadaan demikian disebut steady state). Suhu saat itu
diberi nama T
4. Lembaran zat dilepas dan penerima mendapat pemanasan langsung sampai
temperaturnya T2 + 50C.
5. Dengan memindahkan bejana pemanas, lembaran zat diletakkan kembali di atas
penerima.
6.
Setiap selang 30 sekon ambil data temperatur untuk perubahan temperatur dari T 2 +
3 0C sampai T2 – 3 0C . sehingga penurunan temperatur pada steady state dapat
dihitung.
Gambar 1. Rangkaian Percobaan Daya Hantar Panas
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 41/73
29
E. PERHITUNGAN
1. Hitunglah harga K dalam sistem MKS.
2.
Buatlah grafik antara T dan t pada penerima dan tentukan
dt
dT
3. Berikan kesimpulan dari hasil percobaan dan faktor – faktor apa saja yang dapat
menyebabkan ketidaktelitian pada percobaan ini.
4. Carilah besar daya hantar panas untuk lembaran zat yang anda gunakan dalam
praktikum. Berilah komentar perhitungan anda dengan hasil yang didapat dari
referensi.
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 42/73
30
P9: KELEMBABAN UDARA
A. TUJUAN
1.
Memahami asas kerja higrometer
2. Menggunakan higrometer untuk menentukan kelembaban udara suatu ruangan.
B. ALAT DAN BAHAN
1. Higrometer putar (sling hygrometer)
2. Higrometer titik embun (dew point hygrometer)
3. Termometer
C. TEORI DASAR
Kelembaban udara merupakan ukuran banyaknya uap air dalam udara. Jika tekanan uap air
dalam udara mencapai maksimum, maka mulai terjadi pengembunan. Sebagai contoh, udara
yang mengandung uap air dengan tekanan persial sebesar 17,55 mmHg, dan temperatur
udara adalah 30 C; tekanan maksimum pada 30 C adalah 31,86 mmHg (Lihat Tabel 1).
Jadi, tekanan parsial oleh uap air masih di bawah tekanan maksimumnya, sehingga tak
terjadi pengembunan. Kalau temperatur udara menjadi 20 C mulailah terjadi pengembunan, karena tekanan maksimum uap air pada 20 C adalah 17,55 mmHg.
Jika temperatur udara terus turun, misalnya sampai 18 C, terjadilah awan dan hujan
sehingga mengurangi jumlah molekul-molekul uap air dalam udara sedemikian rupa hingga
tekanan uap air dalam udara tidak melebihi tekanan maksimunl Dengan terjadinya
pengembunan dan hujan tekanan udara tidak akan melebihi 15,49 mmHg, karena tekanan
maksimum uap air pada 18 C adalah 15,49 mmHg.
Kelembaban mutlak adalah massa uap air dalam udara persatuan volume. Kelembaban
relatif adalah perbandingan antara massa uap air dalam udara persatuan volume dengan
massa uap air persatuan volume itu, kalau tekanannya sama dengan tekanan maksimum uap
air pada temperatur udara. Dengan menghubungkan massa dengan tekanan dapatlah
diperoleh persamaan berikut:
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 43/73
31
tsbudaratemperatur padaair uapmaksimumtekanan
udaradalamair uaptekananrelatif Kelembaban
Tabel 1. Kelembaban Udara
Toc Pm m x 10
-8 c Pm m x 10-8
10 9,21 9,40 22 19,84 19,43
11 9,85 9,40 23 21,09 20,58
12 10,52 10,66 24 22,40 21,78
13 11,24 11,35 25 23,78 23,25
14 11,99 12,07 26 25,24 24,38
15 12,79 12,83 27 26,37 25,77
16 13,64 13,63 28 28,37 27,23
17 14,54 14,48 29 30,08 28,78
18 15,49 15,37 30 31,86 30,37
19 16,49 16,31 31 33,70 32,21
20 17,55 17,30 32 35,70 34,05
21 1866
Keterangan:
t = temperatur,
PM =tekanan maksimum uap air (mm Hg),
m = massajenis uap air kenyang dalam gram/cm
Ada beberapa cara untuk menentukan kelembaban udara disekitar ruangan, diantarannya
dengan sling hygrometer. Sling Higrometer terbuat dari dua termometer yang satu ujungnya
dibasahi dengan air dan yang lain kering, diletakkan pada suatu batang yang diputar cepat
Ini efeknya sama meletakkan kedua termometer itu di tempat yang anginnya meniup dengan
kencang. Akan terlihat bahwa termometer yang basah akan menunjukkan tempat yang lebih
rendah dibandingkan dengan yang kering Ini karena di sekeliling ujung basah uap air jenuh,
sedangkan agak jauh dari situ tekanan uap airnya jauh lebih kecil. Jadi molekul-molekul
uap air di dekat ujung basah bergerak ke luar menjauhi ujung, yakni dari tempat rapat ke
tempat yang kurang rapat. Tetapi ujung itu selalu basah, Jadi pada keadaan setimbang
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 44/73
32
permukaannya harus ada uap air kenyang; maka terjadilah penguapan terus menerus pada
permukaan ujung itu.
Temperatur ujung basah harus lebih rendah dibandingkan temperatur sekitar agar terjadi
penghantaran panas dari sekitarnya menuju ujung ini. Berdasarkan jalan pikiran ini Clark
Maxwell memperhitungkan massa uap air yang diuapkan perdetik, yang mana tergantung
pada perbedaaa antara tekanan uap pada permukaan ujung basah dengan tekanan uap air di
sekitar dan tergantung pula pada konstanta difusi, kemudian diperhittungkan pula jumlah
panas perdetik yang diterima oleh ujung basah dari sekitarnya secara penghantaran dan
pemancaran, yang mana tergantung pada daya hantar dan daya pantar udara dan perbedaan
antara temperatur dipermukaan ujung basah dengan temperatur dipermukaan ujung basah
dengan temperatur sekitarnya. Jumlah panas ini harus sama dengan panas diperlukan untuk
penguapan. Dari penalaran tersebut diatas, diturunkan persamaan:
P = Pm – 0,00066 B (t – t b) (1)
Dimana
p = tekanan uap air dalam udara
pm = tekanan uap air maksimum pada temperatur udara
B = barometer
t = temperatur yang ditunjukkan oleh termometer kering
th = temperatur yang ditunjukkan oleh termometer basah.
Adapun cara lainnya dengan menggunakan dew-point hygrometer, sebuah tabung yang
berdinding luar mengkilap, dimasukkan ether dan termometer, ether dipaksa menguap
dengan menghembuskan udara ke dalam tabung ini. Akibatnya temperatur turun dan ini
dapat dibaca pada termometer. Penurunan temperatur itu terjadi terus-menerus sampai suatu
saat terjadi peagembunan (mencapai titik embun ). Pada dinding luar tabung ini terlihat
adanya kesuraman pada bagian yang mengkilap itu.
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 45/73
33
D. CARA KERJA
a. Menggunakan sling higrometer putar
1. busahi salah satu ujung termometer dengan air dan termometer yang lain
dibiarkan kering
2. putarlah higrometer dengan cepat beberapa saat (efek ini sama dengan
meletakkan kedua termometer di tempat yang anginnya bertiup kencang),
catat suhu yang terjadi pada kedua
3. ulangi langkah 2 sebanyak 5 kali
b. Menggunakan higrometer dew-point
1.
Isilah tabung dengan eter dan termometer pada tutup tabung
2. Pompalah bola karet secara perlahan-lahan dan amatilah selalu dinding luar
dari tabung dan juga termometernya.
3. Hentikan pompa pada saat dinding tabung mulai suram karena embun.
Catatlah temperatur pada keadaan ini, demikian juga pada saat embun mulai
hilang. Temperatur ini merupakan batas titik embun uap
4. Catat pula temperatur sekitar untuk setiap pembacaaan titik embun tadi.
5.
ulangi langkah 2 s.d 5 sebanyak 5 kali
E. PERHITUNGAN
1.
Dari hasil - hasil pengamatan t, tb, B pada cara kerja bagian a dan hasil pembacaan
pada tabel I untuk Pm dan massa jenis uap air, hitunglah
a. kelembaban relatif
b.
titik embun
c.
kelembaban mutlak2. Dari percobaan dengan menggunakan dew-point higrometer hitunglah :
a.
kelembaban relatif
b. kelembaban mutlak
F. PERTANYAAN
1. Sebutkan definisi kelembaban mutlak dan kelembaban relative.
2. Apa hubungan antara tekanan uap air maksimum dengm titik embun?
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 46/73
34
3. Apa yang disebut uap air jenuh dan apa hubungannnya dengan kelembaban udara
4. Apa hubungan antara tekanan uap air maksimum dengan titik embun
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 47/73
35
P10: KALORIMETER ALIRAN
A. TUJUAN
Menentukan tara atau faktor kesetaraan panas mekanik dengan kalorimeter aliran.
B. ALAT DAN BAHAN
1.
Tabung Kalorimeter
2. Gelas ukur
3. Regulator (Rg)
4.
Ampermeter 0-5A
5.
Rheostat(Rh)
6.
Bejana Air
7. Termometer 2 buah
8. Voltmeter
9.
Stop watch
C. TEORI DASAR
Kalorimeter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur jumlah panas, Salah satu jenis
kalorimeter adalah kalorimeter aliran. Kalorimeter aliran bekerja dengan mengaliri air terus
menerus dari bejana ke dalam tabung kalorimeter yang berisi elemen pemanas lewat salah
satu ujungnya dan mengeluarkan air tersebut pada ujung yang lain. Elemen pemanas dialiri
arus i A dengan tegangan V. Aliran air yang kontinyu menyebabkan perbedaan suhu padakedua ujung tabung kalorimeter. Dengan mengukur massa air yang keluar, jumlah panas
adalah dapat dihitung berdasarkan persamaan berikut:
Q = m c (T2 – T1) + h (kalori), atau m c + h(1)
di mana
m = massa air,
c = kalorjenis air,
= perbedaan suhu; dan
h = faktor koreksi.
Jumlah panas yang timbul tersebut sebanding dengan panas yang diberikan oleh arus listrik
selama t sekon percobaan.
W= Vit joule (2)
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 48/73
36
Sehingga persamaan (1) sebanding dengan persamaan (2)
Vit (mc + h), atau Vit = j(mc + h) (3)
di mana j disebut tara panas mekanik (joule/kalori).
Dengan melakukan percobaan pada arus yang berbeda (i' A) selama t sekon yang sama dari
selisih persamaan (3) dan (4) menjadi :
V' I' t = j (m' c ' + h) (4)
dari selisih persamaan (3) dan (4) diperoleh ;
''
''
. mmciV iV t J
(5)
D. CARA KERJA
Gambar 1. Rangkaian Kalorimeter Aliran
1.
Isilah tabung kalorimeter dengan air sampai penuh hingga tidak ada udara di
dalamnya dan permukaan air berada pada ujung pipa keluar.
2.
Rangkailah alat sesuai dengan gambar (2). Diskusikan dengan asisten sebelum
menghubungkannya dengan sumber arus.
3. Alirkan air di dalam tabung secara kontinyu dan aturlah arus listrik sebesar 1,5 A.
4. Setelah suhu T1 dan T2 tetap dengan perbedaan sekecil mungkin (misal 5) air yang
keluar dari tabung kalorimeter ditampung selama 2 menit. Data untuk massa air dan
suhu (T1 dan T2) serta V dan i dengan demikian dapat diperoleh.
5. Ulangi percobaan di atas dengan mengatur arus 2A; 2,5A; 3 A
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 49/73
37
E. PERHITUNGAN
Tentukan tara panas mekanik (j) dan berikan interpretasi anda.
F. PERTANYAAN
1. Carilah harga tara panas mekanik dalam buku referensi; berikan analisa anda bila
terjadi perbedaan dengan hasil percobaan yang anda lakukan.
2. Jelaskan mengapa perbedaan dengan ' harus sekecil mungkin!
3. Turunkan persamaan (5)
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 50/73
38
E ISI KHUSUS
MENGGUNAKAN ALAT JEULIN
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 51/73
39
HUKUM HOOKE
I. Tujuan Praktikum
1.
Memahami konsep hukum Hooke
2.
Menentukan besar konstanta pegas
3. Menganalisis hubungan gaya pemulih dan pertambahan panjang pegas
II. Teori Dasar
Hukum Hooke pada dasarnya menggambarkan sifat elastis suatu benda ketika dikenakan
suatu gaya (disebut dengan gaya pemulih), yaitu suatu keadaan dimana suatu benda akan
cenderung kembali kepada keadaan awalnya apabila gaya tersebut dihilangkan. Sifat
elastis benda dapat dikaji dengan menekan atau meregangkan benda tersebut sehingga
mengalami pertambahan panjang melalui suatu gaya sehingga apabila gaya tersebut
dihilangkan maka panjang benda tersebut akan kembali ke panjang awalnya.
Gambar 1. Kawat yang mengalami pertambahan panjang setelah dikenakan gaya
Menurut hukum Hooke, hubungan antara gaya pemulih dan pertambahan panjang suatu
benda diberikan oleh rumus :
xk F (1)
dengan
F : gaya pemulih (N)
x : pertambahan panjang (m)
F
x
x
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 52/73
40
k : konstanta elastisitas benda (N/m)
Dari persamaan (1) kita dapat menyimpulkan bahwa gaya pemulih berbanding lurus
dengan pertambahan panjang dan tanda negatif mengindikasikan bahwa gaya pemulih
mempunyai arah yang berlawanan dengan pertambahan panjang.
Secara teori, konstanta pada persamaan (1) dapat dikaitkan dengan beberapa besaran
yang menggambarkan sifat elastisitas suatu benda. Menurut konsep fisika dasar [1, 2],
semua benda yang mengalami perubahan panjang akan memiliki suatu konstanta lain
yang dikenal sebagai modulus Young sehingga akan dapat dibuktikan bahwa konstanta
elastisitas bahan dapat dirumuskan :
x
YA
k (2)
dengan
Y : modulus Young (N/m2)
A : luas penampang benda (m2)
Pada praktikum kali ini kita akan mencoba menghitung nilai konstanta dengan
menggunakan tabel yang berisi hubungan antara gaya yang diberikan pada pegas dengan
pertambahan panjang yang dhasilkan. Gaya yang diberikan akan dicatat oleh sensor gaya
sedangkan pertambahan panjang pegas diukur secara manual. Dengan demikian,
praktikan akan menyajikan beberapa data dalam bentuk tabel hubungan antara gaya
pemulih dan pertambahan untuk setiap satu data eksperimen, lalu membuat grafik
hubungan kedua besaran tersebut. Melalu persamaan (1), kemiringan garis lurus tersebut
merupakan konstanta pegas yang didapat.
III. Tugas Pendahuluan
1. Turunkan rumus persamaan (2)
2. Carilah di buku referensi lain, apakah yang dmaksud dengan modulus Young suatu
benda
3. Apakah yang terjadi apabila suatu benda yang ditarik dengan suatu gaya melebihi
batas elastisitasnya
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 53/73
41
IV. Alat dan Bahan
1. VTT console
2.
sensor gaya
3. pegas
4. pemberat
5.
penggaris
V. Langkah Percobaan
1. Susun rangkaian percobaan seperti gambar [3]
Gambar 2. Rangkaian alat eksperimen hukum Hooke
2. Atur parameter yang terdapat di software (akan dijelaskan saat praktikum)
3. Bebani pegas dengan pembeban yang berbeda (lakukan minimal lima kali)
4. Buat grafik garis lurus di komputer, lalu amati kemiringan garis tersebut
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 54/73
42
Gambar 3. Ilustrasi hasil grafik yang diperoleh
5. Ulangi eksperimen di atas dengan mengganti pegas yang lain, lalu bandingkan hasil
yang didapat dengan hasil sebelumnya
VI. Tugas Akhir
1. Tulis data-data percobaan dan hitunglah konstanta pegas untuk setiap pegas yang
digunakan kedalam tabel berikut (ambil 5 data percobaan)
No. Pertambahan Panjang Gaya
2. Salin data-data yang tercatat dan grafiknya (akan dijelaskan saat praktikum)
3. Buat analisis dan kesimpulan
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 55/73
43
Referensi
1. Abdullah, M. (2007). Diktat Kuliah Fisika Dasar I, Bandung: Institut Teknologi Bandung.
2.
Tipler, P.A. and Mosca, G. (1997). Physics for Scientists and Engineers, 5th ed.,
California: Freeman Publishers.
3. Modul praktikum Jeulin.
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 56/73
44
HUKUM II NEWTON
I. Tujuan Praktikum
1.
Memahami konsep hukum II Newton
2.
Menentukan besar percepatan benda pada bidang miring
3. Membuat model posisi benda untuk tiap waktu
II. Teori Dasar
Di dalam dinamika gerak, penyebab dari gerak suatu benda merupakan sebuah gaya baik
yang bersifat konservatif maupun non konservatif. Keberadaan gaya yang bekerja pada
benda tersebut menimbulkan suatu besaran fisis yang dikenal dengan percepatan. Secara
umum, untuk mempelajari dinamika gerak suatu benda yang mengalami percepatan
digunakanlah hukum II Newton yang secara matematis dituliskan [1, 2]
am F
(1)
dengan
F
: gaya (N)
m : massa benda (kg)
a
: percepatan benda (m/s2)
Persamaan (1) mendeskripsikan sebuah persamaan gerak suatu benda pada dimensi
sembarang. Massa benda (dalam hal ini nilainya tetap) dalam persamaan (1) tersebut
dikenal sebagai konstanta kelembaman, yaitu konstanta yang mempengaruhi mudah atau
sulitnya benda tersebut untuk bergerak. Dalam praktikum ini kita hanya memfokuskan
pada kasus benda titik, yaitu benda yang besarnya dapat diabaikan tetapi massanya tidak
dapat diabaikan.
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 57/73
45
Gambar 1. Salah satu contoh aplikasi hukum II Newton pada gerak benda di bidang miring
Hal yang harus diingat adalah bahwa terlebih dahulu harus digambarkan semua
komponen gaya yang dikenakan pada benda untuk mengkaji dinamika persamaan gerak
benda yang dirumuskan melalui hukum II Newton. Hal ini bertujuan untuk memudahkan
analisis gerak dari benda tersebut. Di samping itu, dari sudut pandang kinematika gerak,
besaran-besaran gerak dapat dirumuskan sebagi berikut
dt t vr t r )()0()(
(2)
dt t avt v )()0()(
(3)
dengan
)(t r
: posisi benda pada setiap waktu (m)
)0(r
: posisi awal benda (m)
)(t v
: kecepatan benda pada setiap waktu (m/s)
)0(v
: kecepatan awal benda (m/s)
Pada praktikum kali ini kita akan memodelkan rumus posisi benda melalui grafik yang
diperoleh dengan terlebih dahulu merangkai alat eksperimen untuk gerak benda pada
bidang miring. Selain itu, semua data besaran-besaran fisis tidak diperoleh secara
manual melainkan dari sensor yang digunakan.
III. Tugas Pendahuluan
1.
Turunkan rumus persamaan (2) dan (3)
2.
Turunkan persamaan-persamaan posisi dan kecepatan benda pada bidang miring
dengan sudut kemiringan
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 58/73
46
3. Apa perbedaan antara benda titik dan benda tegar
IV. Alat dan Bahan
1. VTT console
2. chrono-cine sensor
3.
power supply
4. bidang miring
5. penggaris
V. Langkah Percobaan
1. Susun rangkaian percobaan seperti gambar [3]
Gambar 2. Rangkaian alat eksperimen hukum II Newton pada kasus bidang miring
2.
Atur letak sensor sedemikian rupa (akan dijelaskan saat praktikum)
3.
Buatlah grafik melalui software (akan dijelaskan saat praktikum)
4. Buatlah model matematika dari persamaan posisi dan kecepatan, lalu bandingkan
secara teori
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 59/73
47
Gambar 3. Ilustrasi hasil grafik yang diperoleh
5. Ulangi eksperimen di atas dengan mengubah posisi sensor, lalu bandingkan hasil yang
didapat dengan hasil sebelumnya
VI. Tugas Akhir
1. Salin data-data yang tercatat dan grafiknya (akan dijelaskan saat praktikum)
2.
Buat model matematis untuk posisi dan kecepatan
3. Buat analisis dan kesimpulan
Referensi
1.
Abdullah, M. (2007). Diktat Kuliah Fisika Dasar I, Bandung: Institut Teknologi Bandung.
2. Tipler, P.A. and Mosca, G. (1997). Physics for Scientists and Engineers, 5th ed.,
California: Freeman Publishers.
3. Modul praktikum Jeulin.
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 60/73
48
m
PENDULUM SEDERHANA
I. Tujuan Praktikum
1.
Memahami prinsip dasar pendulum sederhana
2. Memahami keterkaitan antara pendulum sederhana dan gerak osilasi
3. Memahami pola osilasi untuk sudut simpangan kecil
II. Teori Dasar
Di dalam fisika dasar osilasi merupakan gerak bolak balik sederhana yang menuju titik
setimbang dan secara umum ada banyak cara untuk mempelajari pola osilasi. Dalam
praktikum ini akan dikaji pola osilasi pada pendulum sederhana dengan sudut kecil.
Gambar 1. Pendulum sederhana
Secara sederhana, apabila suatu benda pada sistem pendulum sederhana disimpangkan
dengan sudut kecil, maka dengan menggunakan hukum II Newton akan didapatkan
solusi persamaan gerak adalam bentuk sudut simpangan yang dapat dirumuskan secara
matematis [1, 2]
)sin()( max t t (1)
atau
)cos()( max t t (2)
dengan
)(t : sudut simpangan (rad)
max : simpangan maksimum (rad)
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 61/73
49
: frekuensi sudut (rad/s)
: sudut fase awal
Persamaan (1) atau (2) hanya berlaku untuk sudut kecil sedangkan untuk sudut yang agak besar maka muncul faktor nonlinear. Dalam praktikum ini kita hanya mengkaji hanya pada
kasus benda titik dan sudut kecil. Selain itu, solusi pada persamaan (1) atau (2) hanya dapat
terjadi apabila sistem pendulum dianggap benda titik. Untuk kasus benda tegar perhitungan
momen inersia dari benda yang digantung harus dilakukan terhadap pusat massanya dengan
menggunakan teorema sumbu sejajar. Melalui frekuensi sudut pada persamaan (1) atau (2),
akan didapat juga perumusan periode pendulum ( T ) yang didefinisikan sebagai waktu yang
diperlukan untuk menempuh satu lintasan penuh
T
2 (3)
dengan
g T
2 (4)
Dengan g adalah percepatan gravitasi. Pada praktikum kali ini kita akan membuktikan
kebenaran rumus persamaan simpangan posisi (1) melalui grafik yang diperoleh dengan
terlebih dahulu merangkai alat eksperimen untuk sistem pendulum sederhana. Di
samping itu, semua data besaran-besaran fisis )(t dan T tidak diperoleh secara manual
melainkan dari sensor yang digunakan.
III. Tugas Pendahuluan
1.
Turunkan rumus persamaan (1) atau (2)
2.
Mengapa solusi pada persamaan (1) atau (2) hanya berlaku untuk sudut kecil dan
benda titik
3. Turunkan persamaan (4) (petunjuk: gunakan hokum II Newton untuk rotasi)
IV. Alat dan Bahan
1. VTT console
2.
Seperangkat sistem pendulum sederhana
3.
pemberat
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 62/73
50
4. sensor sudut
5. penggaris
V. Langkah Percobaan
1. Susun rangkaian percobaan seperti gambar [3]
Gambar 2. Rangkaian alat eksperimen sistem pendulum sederhana
2. Ukur panjang tali, lalu beri simpangan kecil (gunakan busur derajat) maksimal 15o,
lalukan dengan mengambilnilai yang berbeda
3. Buatlah grafik melalui software (akan dijelaskan saat praktikum)
4.
Buatlah analisis dari grafik yang diperoleh untuk nilai yang berbeda
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 63/73
51
Gambar 3. Ilustrasi hasil grafik yang diperoleh
5. Ulangi eksperimen di atas dengan mengubah massa dari pemberatnya, lalu
bandingkan hasil yang didapat dengan hasil sebelumnya apakah pola grafiknya
mengalami perubahan atau tidak
VI. Tugas Akhir
1.
Salin data-data yang tercatat dan grafiknya (akan dijelaskan saat praktikum)
2. Buat model matematis untuk persamaan simpangan sudut yang tertera pada
persamaan (1) atau (2)
3.
Buat analisis dan kesimpulan
Referensi
1.
Abdullah, M. (2007). Diktat Kuliah Fisika Dasar I, Bandung: Institut Teknologi Bandung.
2. Tipler, P.A. and Mosca, G. (1997). Physics for Scientists and Engineers, 5th ed.,
California: Freeman Publishers.
3.
Modul praktikum Jeulin.
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 64/73
52
GELOMBANG BUNYI
I. Tujuan Praktikum
1. Memahami konsep perambatan gelombang bunyi
2. Menentukan cepat rambat gelombang bunyi secara eksperimen
3. Menganalisis perbedaan hasil perhitungan cepat rambat gelombang bunyi secara teori
dan eksperimen
II. Teori Dasar
Gelombang bunyi tergolong gelombang mekanik, yaitu gelombang yang hanya dapat
merambat di dalam suatu medium. Secara umum gelombang bunyi dapat terjadi apabila
partikel-partikel suatu medium bergetar sehingga energi dari gelombang bunyi dapat
merambat dalam medium tersebut [1, 2]. Pada suhu kamar, yaitu suhu sekitar 20oC,
cepat rambat gelombang bunyi secara umum ditentukan oleh jenis medium yang
dilaluinya. Berikut ini tabel cepat rambat gelombang bunyi pada suhu kamar untuk
beberapa medium [1]
Medium Cepat Rambat (m/s)
Udara 343
Helium 1005
Hidrogen 1300
Air 1440
Air laut 1560
Gelas 4500
Aluminium 5100
Tabel 1. Besar cepat rambat gelombang pada beberapa medium
Kuat lemahnya suatu gelombang bunyi menggambarkan besar kecilnya energi yang
dibawa oleh gelombang tersebut. Umumnya besaran untuk mengukur kuat lemahnya
gelombang bunyi dikenal sebagai intensitas gelombang bunyi yang dirumuskan
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 65/73
53
A
P I (1)
dengan
I : intensitas gelombang bunyi (Watt/m2)
P : daya gelombang bunyi (Watt)
A : luas permukaan yang dilalui oleh gelombang bunyi (m2)
Dari persamaan (1) kita dapat menyimpulkan bahwa I dapat menjadi sangat besar sekali
apabila P dan A diubah sedemikian rupa. Oleh sebab itu, untuk menghindari penulisan
angka yang cukup besar biasanya digunakan suatu besaran baru, yaitu taraf intensitas
0
log10 I
I (2)
dengan
: taraf intensitas
I : intensitas gelombang bunyi
0 I : ambang intensitas gelombang bunyi (10-12
W/m2)
Hal yang perlu diingat adalah angka 10-12
pada nilai ambang intensitas gelombang bunyi
mengacu kepada intensitas bunyi paling rendah yang dapat didengar oleh telinga
manusia, referensi lain dapat dilihat pada [3].
Pada praktikum kali ini kita akan mencoba mengukur cepat rambat gelombang bunyi di
udara. Pada hakekatnya, cepat rambat gelombang bunyi tidak hanya ditentukan oleh
jenis medium, tetapi juga oleh suhu dan tekanan sekitarnya. Secara umum, perumusan
cepat rambat gelombang bunyi di udara dapat dirumuskan secara empiris oleh persamaan
[4]
607.05.331 v T (3)
dengan T adalah suhu sekitar yang bersatuan Kelvin.
III. Tugas Pendahuluan
1. Terangkan perbedaan getaran dan gelombang
2. Tuliskan salah satu contoh fungsi gelombang beserta tafsiran fisisnya
3.
Apa asumsi yang digunakan pada rumus (3)
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 66/73
54
IV. Alat dan Bahan
1.
VTT console
2. VTT voltmeter adapter
3. dua mikrofon
4.
dua batang metal
5. penggaris
V. Langkah Percobaan
1. Susun rangkaian percobaan seperti gambar [4]
2. Atur parameter yang terdapat di software (akan dijelaskan saat praktikum)
3. Pukulkan kedua batang sekeras mungkin pada salah satu ujung mikropon
4.
Amati pola-pola distribusi bunyi pada monitor komputer
5. Hitung cepat rambat bunyi yang didapat dengan menggunakan rumus
t
d v
dengan d adalah jarak kedua mikropon dan t adalah selisih waktu dari dua mikropon.
Sebagai contoh, misalkan kita mendapatkan pola-pola distribusi bunyi di bawah ini
Gambar 1. Ilustrasi ditribusi bunyi yang dihasilkan
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 67/73
55
maka t didapat dengan mengurangi panjang garis biru dan panjang garis merah
pada sumbu horizontal
6. Ulangi percobaan dengan mengubah jarak kedua mikropon
VI. Tugas Akhir
1. Tulis data-data percobaan dan hitunglah cepat rambat bunyi untuk setiap data kedalam
tabel berikut (ambil 5 data percobaan)
No. Jarak Mikropon Cepat Rambat
2. Salin data-data yang terekam pada mikropon dan grafiknya (akan dijelaskan saat
praktikum)
3.
Buat analisis dan kesimpulan
Referensi
1.
Abdullah, M. (2006). Diktat Kuliah Fisika Dasar II, Bandung: Institut Teknologi Bandung.
2. Tipler, P.A. and Mosca, G. (1997). Physics for Scientists and Engineers, 5th ed.,
California: Freeman Publishers.
3. Pain, H.J. (2005). The Physics of Vibrations and Wave, 6 th ed., New York: John Wiley &
sons.
4.
Modul praktikum Jeulin
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 68/73
56
TEOREMA ENERGI
I. Tujuan Praktikum
1.
Memahami konsep teorema usaha dan energi2.
Memahami perbedaan gaya konservatif dan non konservatif
3.
Menggunakan aplikasi teorema usaha dan energi pada kasus sederhana
II. Teori Dasar
Dalam beberapa kasus, pembahasan gerak benda yang menempuh suatu lintasan
sembarang umumnya sangat sulit apabila dikaji melalui hukum-hukum Newton. Hal ini
disebabkan bentuk lintasan yang tidak lagi lurus sehingga penggambaran gaya non
konservatif sulit untuk dilakukan [1, 2].
Gaya konservatif Gaya non konservatif
gaya Coulomb gaya gesek
gaya gravitasi gaya normal
gaya pegas
Tabel 1. Beberapa contoh gaya konservatif dan gaya non konservatif
Seperti yang telah diketahui bahwa perbedaan antara gaya konservatif dan gaya non
konservatif terletak pada kebergantungan dengan lintasan yang berkaitan. Oleh sebab itu,
untuk mengatasi kesulitan tersebut maka diperkenalkanlah konsep teorema usaha dan
energi. Teorema ini berbunyi
“Usaha total yang dilakukan pada suatu benda besarnya sama dengan perubahan
energi kinetiknya”
Secara matematis teorema ini dirumuskan
k E W total (1)
Usaha total pada ruas kiri persamaan (1) merupakan total usaha yang dilakukan baik oleh
gaya konservatif maupun non konservatif.
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 69/73
57
Di satu sisi, keberadaan usaha oleh gaya konservatif menghadirkan keberadaan energi
potensial yang didefinisikan sebagai usaha untuk melawan gaya konservatif, atau secara
matematis dapat dituliskan
p E W f konservati (2)
Dengan demikian, usaha yang dilakukan oleh gaya non konservatif sulit untuk
dirumuskan energi potensialnya. Suatu hal yang menarik, apabila tidak terdapat gaya
non koneservatif maka persamaan (1) akan tereduksi menjadi hukum kekekalan energi
mekanik
2211 pk pk E E E E (3)
Pada praktikum kali ini kita akan melihat pola-pola grafik antara posisi dan kecepatan
terhadap waktu dengan melakukan dua eksperimen, yaitu gerak jatuh bebas dan gerak
pada bidang miring
III. Tugas Pendahuluan
1.
Carilah contoh gaya konservatif dan gaya non konservatif yang lain2. Turunkan energi potensial untuk gaya berat benda bermassa m yang dijatuhkan pada
ketinggian h melalu persamaan (2)
3. Buktikan persamaan (3)
IV. Alat dan Bahan
1. VTT console
2. chrono sensor
3. seperangkat alat gerak jatuh bebas
4. bidang miring
5. penggaris
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 70/73
58
V. Langkah Percobaan
1. Susun rangkaian percobaan seperti gambar [3]
Gambar 1. Rangkaian alat gerak jatuh bebas
Gambar 2. Rangkaian alat gerak bidang miring
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 71/73
59
2. Atur letak sensor sedemikian rupa (akan dijelaskan saat praktikum)
3. Buatlah grafik melalui software (akan dijelaskan saat praktikum)
4.
Bandingkan perhitungan secara teori dengan menggunakan konsep hukum II Newton
dengan konsep teorema usaha dan energi
Gambar 3. Ilustrasi hasil grafik gerak jatuh bebas yang diperoleh
Gambar 4. Ilustrasi hasil grafik gerak benda pada bidang miring yang diperoleh
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 72/73
60
5. Ulangi eksperimen di atas dengan mengubah posisi sensor, lalu bandingkan hasil yang
didapat dengan hasil sebelumnya
VI. Tugas Akhir
1. Salin data-data yang tercatat dan grafiknya (akan dijelaskan saat praktikum)
2.
Buat model matematis untuk posisi dan kecepatan
3. Buat analisis dan kesimpulan
Referensi
1. Abdullah, M. (2007). Diktat Kuliah Fisika Dasar I, Bandung: Institut Teknologi
Bandung.
2. Tipler, P.A. and Mosca, G. (1997). Physics for Scientists and Engineers, 5th ed.,
California: Freeman Publishers.
3. Modul praktikum Jeulin.
7/17/2019 Rev Panduan Prakt FD1 NEW
http://slidepdf.com/reader/full/rev-panduan-prakt-fd1-new 73/73
DAFTAR PUSTAKA
Tim Dosen Fisika Dasar Jurusan Fisika FMIPA UNJ, “Panduan Praktikum Fisika Dasar II”,
Laboratorium Fisika Dasar, Jurusan Fisika FMIPA, UNJ, 2006
Djoko Triyono, Lingga Hermanto, Dede Djuhana, Iwan Sugihartono, “Panduan Praktikum
Fisika Lanjutan”, Laboratorium Fisika Lanjutan Departemen Fisika, FMIPA, Universitas
Indonesia, 2007
Halliday, Resnick, Jearl Walker, “Principles of Physics 9th”, John Wiley, 2011
Kehmayanto Exaudi, “Modul praktikum rangkaian listrik”, Laboratorium elektronika dan
teknik digital, Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Sriwijaya, 2012