YOU ARE DOWNLOADING DOCUMENT

Please tick the box to continue:

Transcript
Page 1: LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : Pengukuran Dasar Pada Benda Padat

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR

“PENGUKURAN DASAR PADA BENDA PADAT”

Disusun Oleh :

Yudhodanto Setyadi

(0651 12 346)

Tanggal Pratikum: 15 Oktober 2012

Assisten Dosen

1. Risa Ratimanjari S.si

2. Nurlela

3. Desi

4. Hilda

LABORATORIUM FISIKA

PROGRAM STUDI ILMU KOMPUTER

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PAKUAN

2012

1

Page 2: LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : Pengukuran Dasar Pada Benda Padat

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Tujuan Percobaan

1. Mempelajari dan menggunakan alat-alat ukur

2. Menentukan volume dan massa jenis zat padat

3. Menggunakan teori ketidakpastian

1.2 Dasar Teori

Pengukuran yang akurat merupakan bagian penting dari fisika, walaupun

demikian tidak ada pengukuran yang benar-benar tepat. Ada ketidakpastian yang

berhubungan dengan setiap pengukuran. Ketidakpastian muncul dari sumber

yang berbeda. Di antara yang paling penting, selain kesalahan, adalah

keterbatasan ketepatan setiap alat pengukur dan ketidakmampuan membaca

sebuah alat ukur di luar batas bagian terkecil yang ditunjukkan. Misalnya anda

memakai sebuah penggaris centimeter untuk mengukur lebar sebuah papan,

hasilnya dapat dipastikan akurat sampai 0,1 cm, yaitu bagian terkecil pada

penggaris tersebut. Alasannya, adalah sulit untuk memastikan suatu nilai di

antara garis pembagi terkecil tersebut, dan penggaris itu sendiri mungkin tidak

dibuat atau dikalibrasi sampai ketepatan yang lebih baik dari ini.

Ketika menyatakan hasil pengukuran, penting juga untuk menyatakan

ketepatan atau perkiraan ketidakpastian pada pengukuran tersebut. Sebagai

contoh, hasil pengukuran lebar papan tulis :  5,2 plus minus 0,1 cm. Hasil Plus

minus 0,1 cm (kurang lebih 0,1 cm) menyatakan perkiraan ketidakpastian pada

pengukuran tersebut sehingga lebar sebenarnya paling mungkin berada di antara

5,1 dan 5,3. Persentase ketidakpastian merupakan perbandingan antara

ketidakpastia dan nilai yang diukur, dikalikan dengan 100 %. Misalnya jika hasil

pengukuran adalah 5,2 cm dan ketidakpastiannya 0,1 cm maka persentase

ketidakpastiannya adalah : (0,1 / 5,2) x 100 % = 2 %. Seringkali, ketidakpastian

pada suatu nilai terukur tidak dinyatakan secara eksplisit. Pada kasus seperti ini,

ketidakpastian biasanya dianggap sebesar satu atau dua satuan (atau bahkan tiga)

dari angka terakhir yang diberikan. Sebagai contoh, jika panjang sebuah benda

dinyatakan sebagai 5,2 cm, ketidakpastian dianggap sebesar 0,1 cm (atau

2

Page 3: LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : Pengukuran Dasar Pada Benda Padat

mungkin 0,2 cm). Dalam hal ini, penting untuk tidak menulis 5,20 cm, karena hal

itu menyatakan ketidakpastian sebesar 0,01 cm; dianggap bahwa panjang benda

tersebut mungkin antara 5,19 dan 5,21 cm, sementara sebenarnya anda

menyangka nilainya antara 5,1 dan 5,3 cm. Dalam melakukan percobaan,

pengetahuan tentang Teori Ketidakpastian sangat penting. Dengan teori tersebut

kita dapat memberikan penilaian yang wajar dari percobaan kita. Jelas bahwa

hasil percobaan kita dapat diharapkan tepat sama dengan hasil riset, dimana hasil

benar adalah xo. Namun, selama harga Xo berada pada

Xo-Δx < xo < xo+ Δx

Dengan :

Xo = nilai terbaik, sebagai pengganti nilai benar

Δx= kesalahan pada hasil pengukuran yang disebabkan oleh  kesalahan alat,

pengamat, waktu dan lain-lain. Maka percobaan kita sungguh-sungguh

mempunyai arti dan dapat dipertanggungjawabkan.

Alat yang digunakan dalam pengukuran :

a. Jangka sorong

Jangka sorong mempunyai dua rahang dan satu penduga. Rahang dalam

digunakan untuk mengukur diameter dalam atau sisi dalam suatu benda.

Rahang luar untuk mengukur diameter luar atau sisi luar suatu benda.

Sedangkan penduga digunakan untuk mengukur kedalaman. Skala utama

pada jangka sorong memiliki skala dalam cm dan mm. Sedangkan skala

nonius pada jangka sorong memiliki panjang 9 mm dan di bagi dalam 10

skala, sehingga beda satu skala nonius dengan satu skala pada skala utama

adalah 0,1 mm atau 0,01 cm. Jadi, skala terkecil pada jangka sorong adalah

0,1 mm atau 0,01 cm. Jangka sorong tepat digunakan untuk mengukur

diameter luar, diameter dalam, kedalaman tabung, dan panjang benda sampai

nilai 10 cm                                                 

b. Mikrometer Skrup

Mikrometer sekrup digunakan untuk mengukur panjang benda yang memiliki

ukuran maksimum sekitar 2,50 cm, Benda yang akan diukur panjangnya

dijepit diantara bagian A dan B. Untuk menggerakan bagian B anda harus

3

Page 4: LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : Pengukuran Dasar Pada Benda Padat

memutar sekrup bagian C. Pada micrometer sekrup dalam 0,5 mm pada skala

utama terbagi atas 50 skala putar, dan pada setiap penunjukan tidak selalu

terdapat skala utama yang berimpit dengan skala putar. 

c. Neraca Teknis

Massa benda menyatakan banyaknya zat yang terdapat dalam suatu benda.

Massa tiap benda selalu sama dimana pun benda tersebut berada. Satuan SI

untuk massa adalah kilogram (kg).Alat untuk mengukur massa disebut

neraca. Ada beberapa jenis neraca, antara lain, neraca ohauss, neraca lengan,

neraca langkan, neraca pasar, neraca tekan, neraca badan, dan neraca

elektronik. Setiap neraca memiliki spesifikasi penggunaan yang berbeda-

beda. Jenis neraca yang umum ada adalah neraca tiga lengan dan empat

lengan. Pada neraca tiga lengan, lengan paling depan memuat angka satuan

dan sepersepuluhan, lengan tengah memuat angka puluhan, dan lengan paling

belakang memuat angka ratusan.

Terdapat 2 cara untuk mengukur besaran fisis volume zat yaitu pengukuran

langsung (untuk benda dengan bentuk teratur) dan pengukuran tak langsung.

Pengukuran secara langsung dikenal sebagai cara statis, sedangkan pengukuran

tak langsung dikenal sebagai cara dinamis dan menggunakan hukum-hukum

fisika seperti hukum Archimedes sebagai bantuan. Akibat cara langsung

tersebut, maka ketelitian dan kesalahan pengukuran volume bergantung pada

kesalahan dan ketelitian pengukuran rusuk-rusuknya.

Massa jenis adalah massa per satuan volumne dari suatu zat.

ρ=mV

Dimana :     ρ = massa jenis (kg/m3)

                 m = massa benda (kg)

                 V = volume benda(m3)

Pengukuran massa benda diukur dengan alat yang disebut neraca. Seperti juga

alat ukur lain, neraca juga bermacam-macam dan tiap-tiap macam mempunyai

ketelitian sendiri-sendiri.

4

Page 5: LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : Pengukuran Dasar Pada Benda Padat

5

Page 6: LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : Pengukuran Dasar Pada Benda Padat

Hukum Archimedes

Suatu benda yang terbenam dalam fluida akan terangkat ke atas oleh gaya yang

sama besar dengan berat fluida yang dipindahkan, dijabarkan oleh Archimedes

(287 – 212 SM) yang disebut Hukum Archimedes.

FA = Vb .ρf.g

Dimana :

FA : gaya ke atas (gaya angkat Archimedes) (Newton)

Vb : volume benda yang tercelup dalam fluida (m3)

ρf  : massa jenis fluida (kg/m3)

g   : percepatan gravitasi (m/s2)

Hukum ini selain untuk menghitung volume juga dapat untuk mengukur massa

jenis zat cair atau zat padat. Disamping menggunakan prinsip Archimedes,

massa jenis zat cair dapat ditentukan dengan alat yang disebut Aerometer.

Pengukuran massa jenis zat cair dengan Aerometer menggunakan prinsip-

prinsip hukum Archimedes. Jika sebuah tangki berisi air diletakan di atas

sebuah timbangan pegas missal beratnya W. sebuah benda yang beratnya w

yang tergantung pada seutas tali diturunkan masuk ke dalam air tadi (tanpa

menyinggung dinding dan dasar tangki).

F pegas + F apung = w

Dengan :

F pegas         : gaya tegangan dalam tali

F apung        : gaya apung

w              : berat benda

Jika S adalah gaya yang dikerjakan terhadap sistem. Menurut hukum ketiga

Newton, gaya ini sama besar dan berlawanan arah dengan gaya yang bekerja

terhadap timbangan. Artinya, jarum skala timbangan menunjukan pertambahan

berat sebesar gaya apung.

6

Page 7: LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : Pengukuran Dasar Pada Benda Padat

BAB II

ALAT DAN BAHAN

2.1 Alat

1. Jangka Sorong

2. Mikrometer Skrup

3. Neraca Teknis

4. Thermometer

5. Bejana Gelas

6. Neraca Ohaus

2.2 Bahan

1. Balok kuningan

2. Silinder besi

3. Kunci

7

Page 8: LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : Pengukuran Dasar Pada Benda Padat

BAB III

METODE PERCOBAAN

Cara Statis :

1. Ukurlah panjang dan lebar be

2. nda padat dengan tempat yang berlainan. Buatlah hasil pengukuran dalam

bentuk tabel masing-masin tersendiri

3. Ukurlah tebalnya dengan mikrometer skrup juga seperti No. 1

4. Tentukan massa benda padat dengan cara menimbang cukup sekali saja

5. Catatlah suhu ruangan pada awal dan akhir percobaan

6. Ukurlah benda padat yang lain dengan harga rata-rata masing-masing

penyimpangan

Cara Dinamis :

1. Tentukan massa benda padat dengan cara menimbang

2. Timbang sekali lagi benda teesebut yang tergantung pada tali tipis

3. Timbanglah sekali lagi benda yang tergantung tersebut terendam seluruhnya

dalam air. Ingat airnya tidak ikut tertimbang dan benda tidak mengenai dasar

bejana

4. Catatlah suhu air dalam ruangan pada awal dan akhir percobaan

5. Ulangilah seluruh pengukuran tersebut di atas untuk benda padat yang lain

8

Page 9: LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : Pengukuran Dasar Pada Benda Padat

BAB IV

DATA PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN

DATA PENGAMATAN

Nama Percobaan : Gesekan pada bidang miring

Tanggal Percobaan : 30 Oktober 2012

Nama Asisten : 1. Risa Ratimanjari S. si

2. Nurlela

3. Desi

Nama Mahasiswa : 1. Raden Bagus Dedi suwarno Nrp. : 0651 12 329

2. Yudhodanto setyadi Nrp. : 0651 12 346

3. Gerhardt Jestaya Unpapar Nrp : 0651 12 350

Keadaan ruangan P (cm)Hg T (ºC) C (%)

Sebelum Percobaan 75,5 27ºC 68%

Sesudah percobaan 75,6 28ºC 63%

1. Balok “A” :136 gram

No x(cm)y(cm

)r(cm) t(s)

sinα cos αμs

μk V(cm/s)

A(cm/

s)

α

1

2

3

x

∆x

9

Page 10: LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : Pengukuran Dasar Pada Benda Padat

2.Balok “B” :127,6 gram

No x(cm)y(cm

)r(cm) t(s)

sinα cos αμs

μk V(cm/s)

A(cm/

s)

α

1

2

3

x

∆x

3.Balok “C” :122,7 gram

No x(cm)y(cm

)r(cm) t(s)

sinα cos αμs

μk V(cm/s)

A(cm/

s)

α

1

2

3

x

∆x

10

Page 11: LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : Pengukuran Dasar Pada Benda Padat

BAB V

PEMBAHASAN

Pengukuran adalah kegiatan membandingkan besaran untuk mendapatkan

satuan yang dibutuhkan dengan menggunakan alat bantu yaitu alat ukur. Pada

pengukuran lebar dianjurkan untuk menggunakan mikrometer skrup daripada

menggunakan jangka sorong, karena ketelitian mikrometer sekrup lebih baik

dibandingkan jangka sorong, yaitu 0,01 milimeter. Jika digunakan untuk mengukur

tebal benda dengan maksimal 2,5 cm,maka mikrometer sekruplah yang digunakan,

sedangkan jangka sorong digunakan untuk mengukur panjang atau lebar suatu bahan

dengan ketelitian 0,05 milimeter. Faktor-faktor yang mempengaruhi hasil yang buruk

dalam suatu pengukuran, salah satunya ialah kesalahan pada pembacaan suatu

pengukuran. Dalam percobaan ini pengukuran dilakukan dengan beberapa orang

yang berbeda dan dilakukan pengulangan sebanyak 3 kali.

Perhitungan dengan metode statis :

1. Balok kuningan dengan massa (m) 60,01 gram

Percobaan 1 :

Pada percobaan pertama didapatkan

P=4,3 cm L=2,05 cm T=0,94 cm

Maka :

V=PxLxT ρ=mV

V=4,3x2,05x0,94 ρ=60,018,29

V=8,29 cm³ ρ=7,24 g/cm³

Percobaan 2 :

Pada percobaan kedua didapatkan

P=4,3 cm L=2,05 cm T=0,95 cm

Maka :

V=PxLxT ρ=mV

11

Page 12: LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : Pengukuran Dasar Pada Benda Padat

V=4,3x2,05x0,95 ρ=60,018,37

V=9,61 cm³ ρ=7,17 g/cm³

Percobaan 3 :

Pada percobaan ketiga didapatkan

P=4,1 cm L=2,00 cm T=0,94 cm

Maka :

V=PxLxT ρ=mV

V=4,1x2,00x0,94 ρ=60,017,71

V=7,71 cm³ ρ=7,78 g/cm³

x dan ∆x pada panjang

x=4,3+4,3+4,1

3 = 4,2 cm

∆x=√ ( 4,2−4,3 )2+(4,2−4,3 ) ²+( 4,2−4,1 )²3 (3−1)

∆x=0,07 cm

x dan ∆x pada lebar

x=2,05+2,05+2,00

3 = 2,03 cm

∆x=√ (2,03−2,05 )2+(2,03−2,05 ) ²+(2,03−2,00 ) ²3 (3−1)

∆x=1,7 cm

x dan ∆x pada tinggi

x=0,94+0,95+0,94

3 = 0,94 cm

∆x=√ ( 0,94−0,94 )2+(0,94−0,95 )²+ (0,94−0,94 )²3(3−1)

∆x=1,3 cm

12

Page 13: LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : Pengukuran Dasar Pada Benda Padat

2. Silinder besi dengan massa (m) 65,4 gram

Percobaan 1 :

Pada percobaan pertama didapatkan

D=1,57 cm r =D2

= 1,57

2= 0,78 cm t=4,9 cm

Maka :

V=πr²t ρ=mV

V=3,14x(0,78)²x4,9 ρ=65,49,36

V=9,36 cm³ ρ=6,99 g/cm³

Percobaan 2 :

Pada percobaan kedua didapatkan

D=1,58 cm r =D2

= 1,57

2= 0,79 cm t=4,9 cm

Maka :

V=πr²t ρ=mV

V=3,14x(0,79)²x4,9 ρ=65,49,61

V=9,61 cm³ ρ=6,80 g/cm³

Percobaan 3 :

Pada percobaan ketiga didapatkan

D=1,57 cm r =D2

= 1,57

2= 0,78 cm t=4,9 cm

Maka :

V=πr²t ρ=mV

V=3,14x(0,78)²x4,9 ρ=65,49,36

V=9,36 cm³ ρ=6,99 g/cm³

x dan ∆x pada diameter

x=1,57+1,58+1,57

3 = 1,57 cm

13

Page 14: LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : Pengukuran Dasar Pada Benda Padat

∆x=√ (1,57−1,57 )2+(1,57−1,58 ) ²+(1,57−1,57 )²3(3−1)

∆x=1,29 cm

x dan ∆x pada jari-jari

x=0,78+0,79+0,78

3 = 0,78 cm

∆x=√ ( 0,78−0,78 )2+( 0,78−0,79 )²+ (0,78−0,78 ) ²3(3−1)

∆x=1,29 cm

x dan ∆x pada tinggi

x=4,9+4,9+4,9

3 = 4,9 cm

∆x=√ ( 4,9−4,9 )2+(4,9−4,9 )²+ (4,9−4,9 ) ²3(3−1)

∆x=0 cm

Perhitungan dengan menggunakan metode dinamis

1. kunci dengan mᵤ 19 gram dan mₐ 16,2 gram

V= mᵤ- mₐ ρ=mV

V=19-16,2 ρ=192,8

V=2,8 cm³ ρ=6,78 g/cm³

14

Page 15: LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : Pengukuran Dasar Pada Benda Padat

BAB VI

KESIMPULAN

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan tersebut dapat disimpulkan bahwa :

1. pengukuran pada benda padat dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu cara

statis dan cara dinamis.

2. Untuk mengukur benda yang bentuknya beraturan dapat dengan metode

statis, sedangkan untuk benda yang memiliki bentuk tidak beraturan

menggunakan metode dinamis dengan hukum arcimedes.

3. Untuk mengukur panjang dan lebar menggunakan jangka sorong, sedangkan

untuk mengukur ketebalan menggunakan micrometer skrup.

15

Page 16: LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : Pengukuran Dasar Pada Benda Padat

LAMPIRAN

16

Page 17: LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : Pengukuran Dasar Pada Benda Padat

TUGAS AKHIR

1. Berikanlah keterangan mengapa tebal benda tidak diukur dengan jangka sorong,

melainkan dengan micrometer skrup?

2. Apakah massa tali tipis dapat diabaikan dalam tingkat ketelitian 1%?

3. Tentukan volume benda-benda padat dengan kedua cara!

4. Dari kedua cara diatas manakah menurut pengamatan yang paling teliti?

5. Tentukan massa jenis benda-benda tersebut!

6. Dari langkah 5, tentukan jenis benda-benda tersebut!

7. Tentukan volume benda-benda tersebut pada suhu ºC, langkah 6!

8. Sebutkanlah salah satu cara lain untuk menentukan volume benda padat!

Jawaban :

1. Untuk mengukur ketebalan benda yang tidak lebih dari 2,5 cm digunakan

micrometer skrup, karena tingkat ketelitiannya lebih baik, yaitu 0,01 milimeter.

2. Tidak, karena pada tingkat ketelitian 1% massa tali tersebut mempengaruhi

ketelitian pengukuran

3. Cara Statis

Balok kuningan dengan massa 60,01 gram

P=4,2 cm L=2,03 cm T=0,94 cm

V=PxLxT

V=4,2x2,03x0,94

V=8,12 cm³

Silinder besi dengan massa 65,4 gram

D=1,57 cm r=0,78 cm t=4,9 cm

V=πr²t

V=3,14x(0,78)²x4,9

V=9,44 cm³

17

Page 18: LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : Pengukuran Dasar Pada Benda Padat

Cara dinamis

Kunci dengan massa di udara (mᵤ) 19 gram dan massa di dalam air (mₐ) 16,2

gram.

V= mᵤ- mₐ

V=19-16,2

V=2,8 cm³

4. Yang lebih teliti yaitu menggunakan metode statis, karena memakai alat bantu

ukur yang ketelitiannya signifikan.

5. Balok kuningan

m=60,01 gram

V=8,12 cm³

ρ=mV

ρ=60,018,12

ρ=7,40 g/cm³

Silinder besi

m=65,4 gram

r=0,78 cm

t=4,9 cm

V=9,44 cm³

ρ=mV

ρ=65,49,44

ρ=6,93 g/cm³

Kunci

mᵤ=19 g

mₐ=16,2 g

V=2,8 cm³

ρ=mV

18

Page 19: LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : Pengukuran Dasar Pada Benda Padat

ρ=192,8

ρ=6,78 g/cm³

6. Balok => kuningan

Silinder => besi

Kunci => besi

7.

8. Mencelupkan benda padat kedalam wadah yang berisi air dan sudah diketahui

volume awal air tersebut, maka ketika benda tersebut dicelupkan akan ada

perubahan volume. Untuk mengetahui volume benda tersebut V akhir-V awal

19

Page 20: LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA : Pengukuran Dasar Pada Benda Padat

DAFTAR PUSTAKA

http://sesaat-fajar29.blogspot.com/2011/11/laporan-praktikum-fisika-dasar-tentang.html

http://anitanurdianingrum.blogspot.com/2011/01/laporan-perihal-ketidakpastian.html

20


Related Documents