PETUNJUK PRAKTIKUM FISIKA DASAR I - labfisikauin.comlabfisikauin.com/file/18Modul Praktikum Fisdas 1 Revisi Rida.pdf · Petunjuk Praktikum Fisika Dasar I iv o Harus dapat memperoleh

PETUNJUK PRAKTIKUM

FISIKA DASAR I

Direvisi oleh:

Rida Herseptianingrum, S. Pd., M. Sc.

Qisthi Fariyani, M. Pd.

Arsini, M. Sc.

LABORATORIUM FISIKA DASAR

JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UIN WALISONGO SEMARANG

2018

KARTU TANDA PRAKTIKUM

MATA KULIAH PRAKTIKUM FISIKA DASAR 1

Nama : ...................................................................................................................

NIM : ................................................. Jurusan : ..................................................

Kelompok : ................................................. Kelas : ..................................................

Teman Kerja : 1. ............................................. NIM ........................................................

2. .............................................. NIM ........................................................

3. .............................................. NIM ........................................................

No Judul Praktikum Pre-test Praktikum Laporan

Tgl Paraf Tgl Paraf Tgl Paraf

1. Pengukuran

2. Ayunan Matematis

3. Osilasi Pegas

4. Mesin Atwood

5. Viskositas Zat Cair

6. Kapasitas Kalorimeter

7. Kalor Jenis

8. Tumbukan

Momentum Linear

9. Gerak Parabola

Semarang,

Dosen Pengampu,

Rida Herseptianingrum, S. Pd., M. Sc.

Petunjuk Praktikum Fisika Dasar I

ii

Daftar Isi

Halaman

Halaman Judul .......................................................................................................................... i

Daftar Isi ................................................................................................................................... ii

Tata Tertib ................................................................................................................................. iii

Pedoman Praktikum Fisika Dasar 1 .......................................................................................... v

Petunjuk Penyusunan Laporan .................................................................................................. vii

Pendahuluan .............................................................................................................................. ix

1. Pengukuran ......................................................................................................................... 1

2. Ayunan Matematis .............................................................................................................. 6

3. Osilasi Pegas ....................................................................................................................... 10

4. Mesin Atwood ..................................................................................................................... 16

5. Viskositas Zat Cair .............................................................................................................. 21

6. Kapasitas Kalorimeter ......................................................................................................... 25

7. Kalor Jenis .......................................................................................................................... 28

8. Tumbukan Momentum Linear ............................................................................................ 31

9. Gerak Parabola ..................................................................................................................... 35

Daftar Pustaka ........................................................................................................................... 38


iii

Tata Tertib

Sebelum Praktikum

1. Praktikan dapat mengikuti praktikum bila memenuhi syarat-syarat sebagai berikut :

o Terdaftar pada KST

o Sudah melunasi pembayaran Biaya Praktikum Semester 1.

o Membawa Kartu Praktikum

o Membawa laporan pendahuluan percobaan yang akan dilaksanakan sesuai dengan

tata cara pembuatan laporan yang telah ditentukan dan harus diserahkan kepada

asisten sebelum percobaan tersebut dimulai.

o Membawa laporan lengkap percobaan terdahulu.

o Lulus tes pendahuluan.

2. Praktikan harus hadir 5 menit sebelum praktikum dimulai.

3. Praktikan harus memahami apa yang akan dikerjakan dengan membaca buku petunjuk

praktikum dan acuan lain serta membuat laporan pendahuluan untuk praktikum yang

akan dilakukan.

4. Praktikan tidak diperkenankan mengikuti praktikum apabila :

o Tidak membawa laporan pendahuluan dan laporan akhir (laporan lengkap) yang

sesuai dengan tatacara pembuatan laporan praktikum fisika dasar.

o Tidak lulus tes pendahuluan.

5. Ketika memasuki laboratorium, praktikan :

o Harus tenang, tertib dan sopan.

o Dilarang membawa makanan, minuman, rokok dan barang lain yang tidak

diperlukan.

o Tas, jaket dan alat hitung harus dititipkan.

Selama Praktikum

6. Praktikan dapat memulai praktikum setelah mengikuti tes pendahuluan dan mendapat

petunjuk serta izin dari asisten yang bersangkutan untuk memasang alat.

7. Selama praktikum berlangsung, praktikan :

o Dilarang meninggalkan ruangan tanpa seijin asisten atau penanggung jawab hari

tersebut.

o Harus dapat menjaga keselamatan diri, alat-alat, kebersihan laboratorium, dan

ketertiban.

o Dilarang menggangu atau membantu kelompok lain.


iv

o Harus dapat memperoleh data dari hasil melakukan percobaan sendiri. Bila

menyalin data dari pihak lain, maka praktikum hari tersebut dinyatakan gagal

(SANKSI 3, nilai = NOL).

8. Praktikan harus mengganti alat-alat yang rusak atau hilang selama praktikum berlangsung

dengan alat yang sama, sebelum melanjutkan praktikum minggu berikutnya.

Selesai Praktikum

9. Setelah percobaan selesai dan disetujui asisten, praktikan :

o Melaporkan kelengkapan dan merapikan peralatan yang digunakan kepada asisten

yang bersangkutan.

o Menuliskan data pada “Lembar Data Pengamatan” dan meminta tanda

tangan/paraf asisten pada lembar data pengamatan.

o Meminta tanda tangan pada kartu tanda praktikum

o Meminta keterangan atau cara pembuatan tugas akhir kepada asisten yang

besangkutan

o Meminta kembali laporan pendahuluan yang sudah di periksa dan dinilai.

Ketentuan Lain

10. Bagi praktikan yang sakit dapat menunjukkan surat keterangan dari dokter dan orang tua,

paling lambat pada saat melaksanakan praktikum minggu berikutnya. Melampaui batas

waktu tersebut, surat dinyatakan tidak berlaku lagi dan praktikan dinyatakan gagal.

11. Bagi praktikan yang sudah gagal /tidak ikut praktikum sebanyak tiga kali berturut-turut

dinyatakan TIDAK LULUS dan diulang pada semester berikunya.


v

Pedoman Praktikum Fisika Dasar 1

1. KEHADIRAN

Praktikum harus diikuti sekurang-kurangnya 80% dari total jumlah praktikum yang

diberikan. Jika syarat tersebut tidak dipenuhi maka praktikan dinyatakan tidak lulus.

Ketidakhadiran karena sakit harus disertai surat keterangan resmi yang diserahkan ke

dosen pengampu paling lambat satu minggu sejak ketidak hadirannya. Jika tidak dipenuhi

maka dikenakan SANKSI 2.

2. PERSYARATAN MENGIKUTI PRAKTIKUM

Berperilaku baik dan sopan. Jika tidak dipenuhi maka sekurang-kurangnya dikenakan

SANKSI 1.

Mengerjakan tugas-tugas pendahuluan jika ada.

Menyiapkan diri dengan materi praktikum yang akan dilakukan. Mahasiswa yang

kedapatan tidak siap untuk melakukan praktikum bisa tidak diijinkan mengikuti

praktikum (dapat dikenai SANKSI 3).

3. PELAKSANAAN PRAKTIKUM

Mentaati tata tertib yang berlaku di laboratorium Fisika.

Mengikuti petunjuk yang diberikan oleh Asisten dan Dosen Penanggung Jawab

Praktikum.

Memelihara kebersihan dan bertanggung jawab atas keutuhan alat-alat praktikum.

4. PENILAIAN

Nilai praktikum ditentukan dari nilai Tugas awal, Test awal, Aktivitas dan Laporan.

Penilaian praktikum menggunakan skala angka 0-100 yang meliputi aspek:

- Tugas pendahuluan/Pre Test (20 %)

- Pelaksanaan praktikum (20 %)

- Laporan resmi (20 %)

- Responsi/UAS (40 %)

Praktikan wajib menyerahkan laporan resmi praktikum sebelumnya apabila akan

mengikuti praktikum berikutnya. Pelanggaran terhadap ketentuan ini mengakibatkan

praktikan tidak diperbolehkan mengikuti kegiatan praktikum pada jadwal tersebut.

Nilai Akhir Praktikum (AP) dihitung dari rata-rata nilai praktikum, yaitu jumlah nilai

seluruh modul praktikum dibagi jumlah praktikum yang wajib dilaksanakan.


vi

Kelulusan praktikum ditentukan berdasarkan nilai akhir praktikum (AP≥50) dan

keikutsertaan praktikum (≥80%).

5. SANKSI NILAI

SANKSI 1 : nilai modul yang bersangkutan dikurangi 10.

SANKSI 2 : nilai modul yang bersangkutan dikurangi 50%.

SANKSI 3 : tidak diperkenankan praktikum sehingga nilai modul yang bersangkutan =

0.

6. SANKSI ADMINISTRASI

Sanksi administrasi diberikan bagi praktikan yang selama praktikum berlangsung

menimbulkan kerugian, misalnya memecahkan/merusakkan alat, dsb.

7. PRAKTIKUM SUSULAN DAN ULANGAN

Secara umum tidak diadakan praktikum susulan, kecuali bagi yang berhalangan

praktikum karena sakit. Praktikum susulan akan dilaksanakan setelah praktikum regular

berakhir. Persyaratan lengkap dan jadwalnya akan diatur kemudian.

Bagi mahasiswa yang mengulang praktikum, diwajibkan mengikuti praktikum sebanyak

jumlah total praktikum.

8. LAIN-LAIN

Praktikum yang tidak dapat dilaksanakan karena hari libur, kegagalan arus listrik PLN,

dan sebagainya, akan diberikan praktikum pengganti setelah seluruh sesi praktikum

selesai.

Tata tertib berperilaku sopan di dalam laboratorium meliputi larangan makan minum,

merokok, menggunakan walkman, handphone, dan sejenisnya. Selama praktikum tidak

diperkenankan menggunakan handphone untuk bertelepon maupun ber-SMS.

Tata tertib berpakaian sopan di dalam laboratorium meliputi :

Mahasiswa: Mengenakan baju (bukan kaos) dan celana yang sopan, serta tidak

menggunakan asesoris dan perhiasan.

Mahasiswi: Mengenakan baju lengan panjang dan rok, semua pakaian tidak ketat dan

tidak transparan serta mengenakan kerudung yang menutup rambut dan dada.

Hal-hal yang belum ditentukan dalam pedoman praktikum ini akan diputuskan kemudian.


vii

Petunjuk Penyusunan Laporan

1. Tujuan Pembuatan Laporan Praktikum

Pembuatan Laporan Praktikum Fisika Dasar bertujuan agar mahasiswa dapat belajar

untuk mengemukakan pendapatnya/berkomunikasi secara tertulis melalui Laporan

Praktikum Fisika Dasar, melatih mahasiswa agar dapat mempersiapkan diri untuk

praktikum, menganalisis hasil praktikum dan membuat perhitungan untuk menentukan

besaran fisika, mengetahui beberapa besaran dari percobaan, menentukan hubungan antar

besaran fisika, menganalisis kesalahan dan akhirnya membuat kesimpulan secara

keseluruhan.

2. Format Laporan Praktikum

Laporan praktikum Fisika Dasar terdiri dari dua bagian yakni:

Laporan Pendahuluan Praktikum Fisika Dasar

Laporan Akhir Praktikum Fisika Dasar

Kedua Laporan tersebut dibuat dengan menggunakan kertas HVS ukuran A4 ditulis

tangan dengan rapi. Untuk membuat grafik harus dibuat pada kertas grafik (milimeter

blok)

Cover depan/halaman pertama Laporan Praktikum Fisika Dasar 1 adalah sebagai berikut:

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 1

(JUDUL PERCOBAAN)

Nama Mahasiswa :

NIM :

Semester / Kelas :

Prodi :

Tanggal Percobaan :

Nama Dosen :

Nama Asisten : Teman Kerja :

LABORATORIUM FISIKA DASAR

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UIN WALISONGO SEMARANG

TAHUN 2018


viii

Halaman ke dua dan seterusnya terdiri dari dua bagian yakni:

1. Laporan Pendahuluan Praktikum Fisika Dasar

Bagian ini meliputi:

1) Latar Belakang

2) Rumusan Masalah

3) Tujuan Percobaan

4) Landasan Teori

5) Alat dan Bahan

6) Cara Kerja

7) Tugas Pendahuluan

Tujuan, alat dan bahan, dan cara kerja dapat dibaca pada panduan praktikum. Landasan

teori dapat dibaca di buku panduan dan buku-buku acuan lain yang sesuai dengan materi

percobaan. Cara kerja harus benar-benar menunjukkan hal-hal yang akan dikerjakan

dalam praktikum. Kalimat perintah dalam buku panduan praktikum harus diganti dengan

kalimat yang tidak menunjukkan perintah. Tugas pendahuluan dapat dilihat pada buku

panduan praktikum dan harus dikerjakan sebelum praktikum yang merupakan bagian dan

penilaian laporan pendahuluan.

2. Laporan Akhir Praktikum Fisika Dasar

Bagian ini meliputi:

1) Laporan pendahuluan yang telah dinilai asisten

2) Data percobaan dan analisis data

3) Pembahasan

4) Kesimpulan

5) Daftar Pustaka

Hasil pengamatan disajikan dalam bentuk tabel. Ralat dan keseksamaan percobaan harus

ditampilkan. Cara penulisan ralat dan pembuatan grafik harus mengikuti ketentuan yang

telah ditetapkan.

Laporan akhir harus diserahkan seminggu setelah praktikum, pada saat praktikum

minggu berikutnya. Pada laporan akhir, dilampirkan laporan sementara praktikum yang

telah ditandatangani asisten dan dosen pembimbing praktikum.


ix

Pendahuluan

1. Teori Ralat

Tujuan mengukur adalah untuk mengetahui nilai ukur besaran fisis dengan hasil yang akurat.

Suatu benda yang diukur berulang, maka setiap pengukuran boleh jadi memberikan angka

ukur yang berbeda, demikian juga jika besaran fisis yang sama diukur oleh orang lain. Jadi,

usaha untuk memperoleh hasil ukur yang tepat betul tidak pernah tercapai, dan yang bisa

dicapai hanyalah memperoleh hasil terbolehjadi betul, dan nilai kisaran hasil ukur.

Jika besaran fisis yang diukur ( ) maka hasil ukur terboleh jadi betul adalah nilai rerata

pengukuran ( ), dan kisaran hasil ukur dinamakan ralat pengukuran, yang dinyatakan dengan

( ). Nilai kisaran hasil ukurnya ( ),mempunyai arti nilai tersebut berada pada rentang

antara minimum, yakni ( ) sampai dengan maksimum, yakni ( ). Suatu alat

ukur dikatakan presisi apabila memberikan nilai yang kecil. Setiap alat ukur mempunyai

tingkat kepresisian masing-masing, misalnya alat ukur panjang: micrometer sekrup (0,001

cm), jangka sorong (0,01 cm), dan mistar (0,1 cm). Hasil ukur dikatakan baik apabila

diperoleh ralat relative ( ⁄ ) yang kecil.

1.1 Sumber-Sumber Ralat

1.1.1 Ralat Sistematik

Sumber ralat sistematik dapat disebabkan oleh factor-faktor berikut ini:

a. Alat

Misalnya: kesalahan kalibrasi, meter arus tidak menunjukkan nol sebelum

digunakan (zero error), ketidakelastisan benda/fatigue.

b. Pengamat

Misalnya karena ketidakcermatan pengamat dalam membaca skala. Hal ini

dapat disebabkan selama pembacaan, mata pengamat terlalu ke bawah atau ke

atas terhadap objek yang diamati sehingga nilai yang terbaca bergeser dari nilai

sebenarnya (parakals).

c. Kondisi Fisis Pengamatan

Misalnya karena kondisi fisis saat pengamatan tidak sama dengan kondisi fisis

saat peneraan alat, sehingga mempengaruhi penunjukan alat.

d. Metode Pengamatan

Ketidaktepatan dalam pemilihan metode akan mempengaruhi hasil pengamatan,

misalnya sering terjadi kebocoran besaran fisis seperti: panas, cahaya, dll.


x

1.1.2 Ralat Rambang

Setiap pengukuran yang dilakukan berulang untuk besaran fisis yang tetap, ternyata

memiliki nilai setiap pengukuran yang berbeda. Ralat yang terjadi pada pengukuran

berulang ini disebut ralat rambang, atau ralat kebetulan, atau ralat random. Faktor-

faktor penyebab ralat rambangantara lain:

a. Ketepatan Penaksiran

Misalnya penaksiran terhadap penunjukan skala oleh pengamat yang berbeda dari

waktu ke waktu.

b. Kondisi Fisis yang Berubah (Berfluktuasi)

Misalnya karena suhu atau tegangan listrik yang digunakan tidak stabil

(berfluktuasi).

c. Gangguan

Misalnya adanya medan magnet yang kuat di sekitar alat-alat ukur listrik sehingga

dapat mempengaruhi penunjukan meter-meter listrik.

d. Definisi

Misalnya karena penampang pipa tidak berbentuk lingkaran sempurna maka

penentuan diameternyapun akan menimbulkan ralat.

1.1.3 Ralat Kekeliruan Tindakan

Kekelirun tindakan oleh pengamat dapat terjadi dalam bentuk sebagai berikut:

a. Salah berbuat

Misalnya salah membaca, salah pengaturan situasi/kondisi, salah membilang

(misalnya jumlah ayunan 11 kali terbilang 10 kali).

b. Salah hitung

Biasanya terjadi pada hitungan dengan pembulatan.

1.2 Perhitungan Ralat

1.1.1 Ralat Pengamatan

Ralat pengamatan digunakan bila pengukuran dilakukan beberapa kali pada besaran

yang diukur secara langsung dan hasilnya berbeda-beda. Misalnya dilakukan

pengukuran sebanyak kali dengan hasil pengukuran yang ke adalah (

). Nilai terbaik terboleh jadi betul adalah nilai rerata dari hasil ukur itu,

dilambangkan , dapat ditentukan dengan persamaan:

∑

Selisih atau penyimpangan antara nilai ukur ke dengan nilai ukur rerata dinamakan

deviasi, maka:


xi

Deviasi pada persamaan di atas merupakan penyimpangan terhadap nilai terbaik dari

nilai terukur yang bersangkutan ( ).

Deviasi standar didefinisikan sebagai akar rerata kuadrat deviasinya ( ) atau:

√∑ ( )

√

∑ ( )

Deviasi standar relatifnya ditulis:

Selanjutnya nilai pengukuran ( ) dapat ditulis:

Nilai pengukuran seringkali dinyatakan dengan keseksamaan atau ketelitian, atau

kecermatan, sebesar atau

Contoh:

Kita melakukan 10 kali pengukuran panjang sebuah batang, yang hasil

pengukurannya seperti pada table di bawah ini:

Pengukuran

ke

Nilai terukur

(cm)

Deviasi

(cm)

Kuadrat Deviasi

( )

1 35,62 0,03 0,0009

2 35,59 0,00 0,0000

3 35,60 0,01 0,0001

4 35,61 0,02 0,0004

5 35,56 -0,03 0,0009

6 35,58 -0,01 0,0001

7 35,57 -0,02 0,0004

8 35,58 -0,01 0,0001

9 35,59 0,00 0,0000

10 35,60 0,01 0,0001

∑( )

0,0030

Dari table diperoleh informasi bahwa:

∑

∑( )

Jadi diperoleh nilai rerata:

∑

Dan deviasi standarnya


xii

√∑ ( )

√

Diperoleh nilai besaran terukur

( )

Dengan kesalahan relatif:

Dan ketelitian .

1.1.2 Ralat Perambatan

Seringkali besaran fisis tidak diukur secara langsung, tetapi dihitung dari pengukuran

unsur-unsurnya. Missal untuk menentukan volume balok dihitung dari perkalian

antara panjang, lebar, dan tebal balok yang diukur; kelajuan dihitung dari jarak

tempuh dan waktu tempuhnya; dll.

Secara matematis, bila besaran terdiri atas variable ( ), sehingga

( )

Deviasi standar reratanya dirumuskan:

√(

)

(

)

(

)

Dimana

(

) merupakan turunan parsial peubah terhadap peubah ,

(


(


Contoh:

Sebuah balok yang sisi-sisinya diukur secara langsung, diperoleh hasil pengukuran

sebagai berikut:

Panjang : ( ) cm

Lebar : ( ) cm

Tinggi : ( ) cm

Nilai volume balok:

cm3

Standar deviasi dapat dihitung melalui turunan parsial terhadap berikut ini:

( )( )


xiii

( )( )

( )( )

Standar deviasi reratanya adalah:

√(

)

(

)

(

)

√( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )

Diperoleh simpulan volume balok: ( ) cm3

Dengan kesalahan relative:

Dan ketelitian .

2. Metode Grafik

Analisis data dengan metode grafik lebih praktis dan memudahkan pandangan. Akan tetapi,

tidak semua hasil percobaan dapat dianalisis dengan grafik. Kegunaan grafik antara lain:

a. Menolong melalui pandangan (visual aid). Artinya, hanya dengan mengamati bentuk

grafik, pembaca dapat memperoleh banyak informasi, seperti: dapat diketahui di tempat

mana atau saat kapan mulai terdapat perbedaan hasil hitungan dan hasil pengamatan, dan

dapat mengetahui dengan mudah letak benar dan salahnya dalam menganalisis data.

b. Dapat digunakan untuk membandingkan eksperimen dan teori.

c. Dapat digunakan untuk menunjukkan hubungan empiris antara dua besaran.

d. Dapat digunakan untuk menentukan konstanta atau koefisien dari suatu rumus, dan

membuktikan rumus.

Membuat Grafik

Hal yang perlu diperhatikan dalam pembuatan grafik adalah sebagai berikut:

a. Pilihlah sumbu x sebagai variable bebas, dan sumbu y sebagai variable terikat.

b. Persamaan yang digunakan harus persamaan linear.

c. Nilai skala baik pada sumbu x maupun sumbu y harus dipilih bulat dan dapat

memberikan kemiringan grafik (slope) pada kisaran antara 30o sampai 60

o.

d. Gunakan minimal 10 titik data, setiap titik data ditulis dengan jelas.

e. Ambil skala yang sederhana, missal 1 cm di kertas grafik mewakili 1 satuan (atau 10,

100, 0,1 dst). Jika pilihan ini mengakibatkan lukisan grafik menjadi terlalu besar atau

terlalu kecil, ambil 1 cm mewakili 2 atau 5 unit (atau 10 pangkatnya).

f. Jangan memasang titik-titik pengamatan terlalu dekat satu sama lain, dan jangan pula

terlalu jauh.


xiv

g. Penulisan angka pada sumbu-sumbunya hendaknya yang sederhana, misalnya: jangan

tuliskan angka 0,000005 tetapi 5×10-6

.

h. Berilah tanda yang jelas pada titik-titik pengamatan.

i. Tarik garis grafik secara halus dan merata (atau garis lurus) yang menerusi daerah titik-

titik pengamatan, jangan melukis garis patah-patah yang menghubungkan tiap dua titik

pengamatan yang berurutan.

j. Grafik garis lurus jangan dipaksa melalui titik nol, tetapi hendaknya ditarik garis lurus

yang paling cocok melalui daerah titik-titik pengamatan. Dengan cara ini mungkin satu

atau lebih ralat sistematis akan terungkap.

k. Garis ditarik melalui titik-titik data terboleh jadi. Artinya, tidak setiap titik data harus

dilalui. Slope ketidakpastian ditarik dari data paling menyimpang di kedua ujung data dan

dihubungkan dengan titik tengah (pusat) data. Kedua garis itu memberi makna bahwa

siapapun yang menarik garis selalu antara garis terboleh jadi dan garis ketidakpastian.

l. Garis yang melalui titik-titik data terboleh jadi memberikan slope terboleh jadi,

sedangkan garis yang melalui ujung titik data grafik yang paling menyimpang

memberikan slope ketidakpastian. Slope terboleh jadi dan slope ketidakpastian digunakan

untuk menentukan nilai ukur terboleh jadi dan ketidakpastiannya.

Nilai ketidakpastian slopenya adalah:

∆ slope =

Dengan demikian penyajian terbaik dari slope adalah:

Slope =

Kesalahan relatifnya:

∆x =

Ketelitiannya adalah:

100% dikurangi kesalahan relatif


1

PENGUKURAN (1)

1. Tujuan

a. Menguasai metode pengukuran panjang, massa, suhu, kuat arus, beda potensial dan

volume.

b. Menggunakan teori ralat dalam pengukuran.

c. Membandingkan beberapa metode pengukuran massa jenis.

2. Teori

Pengukuran dilakukan dengan membandingkan besaran fisis dengan besaran fisis sejenis

sebagai standar yang telah disepakati. Tujuan mengukur adalah mengetahui nilai besaran fisis

dengan hasil yang akurat. Jika satu benda diukur berulang maka setiap pengukuran boleh jadi

memberikan angka ukur berbeda, demikian juga besaran fisis yang sama diukur oleh orang

lain, sehingga usaha untuk memperoleh hasil ukur yang benar-benar tepat tidak pernah

tercapai, dan yang bisa dicapai hanya hasil terboleh jadi betul dan nilai kisaran hasil ukur.

Suatu pengukuran yang akurat dan presisi sangat bergantung pada metode dan alat ukur yang

digunakan.

Hasil pengukuran yang baik akan tidak berarti jika pengolahan datanya dikerjakan dengan

cara yang tidak tepat. Oleh sebab itu, pengetahuan tentang teori ralat dan statistik sangat

dibutuhkan oleh seorang peneliti.

3. Alat dan Bahan

a. Mistar

b. Jangka sorong

c. Micrometer sekrup

d. Gelas ukur

e. Neraca

f. Termometer

g. Multimeter

h. Berbagai jenis bahan dan bentuk benda

4. Cara Kerja

a. Mengukur Dimensi Benda

1) Ukur panjang, lebar, tinggi, diameter, suhu, kuat arus, beda potensial, dan massa

benda yang tersedia.

2) Pilih alat ukur yang tepat.


2

3) Lakukan pengukuran beberapa kali untuk memperoleh variasi data.

4) Ulangi langkah di atas untuk benda yang bentuk dan jenisnya berbeda.

b. Mengukur Massa Jenis Benda

1) Lakukan langkah percobaan pada butir a.

2) Ukur volume benda di atas menggunakan gelas ukur.

3) Lakukan beberapa kali untuk mendapat variasi data.

5. Tugas Pendahuluan

1. Berapa skala terkecil dari alat ukur mistar, jangka sorong, dan micrometer sekrup?

2. a) Besaran apa yang diukur secara langsung dengan menimbang?

b) Besaran apa yang mempengaruhi pengukuran dalam menimbang? Sebutkan hukum

yang dipakai dalam pengukuran tersebut!

c) Apa perbedaan antara massa dan berat? Besaran mana yang selalu konstan dan tak

bergantung pada tempat?

3. Jelaskan cara mengukur volume benda dengan gelas ukur!

4. Jelaskan cara mengukur beda potensial dengan menggunakan multimeter!

5. Buatlah rencana table data pengamatan!


3

JUDUL PRAKTIKUM : PENGUKURAN

NAMA PRAKTIKAN :

NIM :

TANGGAL PRAKTIKUM :

TEMAN KERJA : 1.

2.

3.

LEMBAR DATA PENGAMATAN

Pengukuran Panjang

Nama Benda: Nama Benda: Nama Benda:

Alat Ukur : Alat Ukur: Alat Ukur:

Pengukuran

ke

Diameter

(cm)

Pengukuran

ke

Panjang

(cm)

Pengukuran

ke

Panjang

(cm)

1 1 1

2 2 2

3 3 3

4 4 4

5 5 5

Pengukuran Massa


Alat Ukur: Alat Ukur: Alat Ukur:

Pengukuran

ke

Massa (kg) Pengukuran

ke

Massa (kg) Pengukuran

ke

Massa (kg)

1 1 1

2 2 2

3 3 3

4 4 4

5 5 5


4

Pengukuran Suhu


Alat Ukur: Alat Ukur: Alat Ukur:

Pengukuran

ke

Suhu (ᵒC) Pengukuran

ke

Suhu (ᵒC) Pengukuran

ke

Suhu (ᵒC)

1 1 1

2 2 2

3 3 3

4 4 4

5 5 5

Pengukuran Kuat Arus dan Tegangan

Nama Benda:

Alat Ukur:

Pengukuran

ke

Kuat Arus

(A)

Beda Potensial

(V)

1

2

3

4

5

Nama Benda:

Alat Ukur:

Pengukuran

ke

Kuat Arus

(A)

Beda Potensial

(V)

1

2

3

4

5


5

Pengukuran Massa Jenis

Massa (gram) Volume (cm3) Massa Jenis (gram/cm

3)

Semarang,

Dosen/Asisten, Mahasiswa Praktikan,

……………………………… ………………………………

NIP. NIM.


6

AYUNAN MATEMATIS (2)

1. Tujuan

a. Memahami azas ayunan matematis dan gerak harmonis sederhana.

b. Memahami percepatan gravitas bumi.

c. Menentukan percepatan gravitasi bumi di tempat percobaan dilakukan.

2. Teori

Percepatan gravitasi adalah percepatan yang dialami oleh benda karena beratnya sendiri yang

dipengaruhi oleh gaya tarik (gravitasi) bumi. Menurut Newton, dua buah benda yang masing-

masing memiliki massa m dan M serta terpisah pada jarak r akan mengalami gaya tarik-menarik

yang besarnya:

2r

mMGF

Dengan G = 6,67 × 10-11

Nm-2

kg-2

(konstanta gravitasi umum)

Dengan menggunakan hukum II Newton dan jari-jari bumi R, maka percepatan gravitasi di

permukaan bumi (g0) yang massanya M adalah

20R

MGg

sedangkan percepatan gravitasi pada ketinggian h dari permukaan bumi adalah

2

0

2

0

hRg

hR

Rgg

Benda titik bermassa m digantung dengan seutas tali yang massanya

diabaikan disimpangkan dengan sudut (sangat kecil, < 100), lalu

dilepaskan, maka benda akan bergerak bolak-balik melewati titik

kesetimbangannya. Jika semua gesekan diabaikan dan benda bergerak

melewati lintasan yang sama saat pulang dan pergi, maka gerak

tersebut disebut gerak harmonik sederhana dengan gaya pemulih

sebesar

sinmgF

Pada gerak harmonik sederhana, persamaan simpangan dinyatakan dengan tAs cos

dan menurut hukum II Newton, maka

smdt

sdmaF 2

2

2

untuk sudut sangat kecil, l

s sin ( dalam radian). Dengan substitusi persamaan gaya

pemulih ke hukum II Newton, maka akan diperoleh persamaan periode ayunan sederhana

T

mg sin

mg mg cos

s

l


7

g

lT 2

3. Alat dan Bahan

a. Ayunan matematis

b. Stopwatch

c. Mistar

d. Beban

e. Neraca

4. Cara Kerja

a. Tetapkan panjang tali ayunan, yakni jarak antara penjepit tali sampai pangkal beban

sebesar 100 cm, 110 cm, dan 120 cm.

b. Simpangkanlah ayunan dengan sudut simpangan antara 5o sampai 10

o, kemudian

lepaskan.

c. Ukurlah waktu untuk minimal 20 kali ayunan, dengan mulai menghidupkan

stopwatch ketika benda melalui titik setimbangnya dan mematikannya setelah melalui

titik setimbang sebanyak 41 kali.

d. Lakukanlah variasi data untuk panjang tali, massa beban, dan simpangan.


1. Mengapa pada ayunan matematis harus menggunakan sudut simpangan kecil?

2. Berapa kira-kira batas maksimal sudut simpangan tersebut?

3. Apa yang harus Anda lakukan agar dalam percobaan mudah memperoleh sudut

simpangan yang kecil?

4. Selain percobaan ayunan matematis, percobaan apa saja yang Anda ketahui untuk

menentukan percepatan gravitasi bumi?

5. Dalam menentukan percepatan gravitasi bumi menggunakan ayunan matematis

dengan metode grafik, besaran apa yang dipasang pada sumbu x dan sumbu y?

6. Bagaimana Anda menentukan nilai percepatan gravitasi bumi ( ) berdasarkan grafik

tersebut?

7. Bagaimana Anda menentukan nilai ralat dari dengan menggunakan slope

ketidakpastian?

8. Buatlah table data pengamatan untuk percobaan ini!


8

JUDUL PRAKTIKUM : AYUNAN MATEMATIS

NAMA PRAKTIKAN :

NIM :

TANGGAL PRAKTIKUM :

TEMAN KERJA : 1.

2.

3.


Variasi Panjang Tali

Massa Beban: Simpangan ( ): Jumlah simpangan: kali

No. (m) (s) (s) (s) (s) (s)

1.

2.

3.

4.

5.

6.

Variasi Massa Beban

Panjang tali: Simpangan ( ): Jumlah simpangan: kali

No. (gram) (s) (s) (s) (s) (s)

1.

2.

3.

4.

5.

6.


9

Variasi Simpangan

Panjang tali: Massa: Jumlah simpangan: kali

No. (o) (s) (s) (s) (s) (s)

1.

2.

3.

4.

5.

6.

Semarang,


……………………………… ………………………………

NIP. NIM.


10

OSILASI PEGAS (3)

1. Tujuan

a. Membuktikan hukum Hooke

b. Menentukan konstanta pegas seri dan paralel

c. Mengetahui hubungan massa dengan periode osilasi

2. Teori

Gerak bolak-balik suatu benda yang menempuh lintasan yang sama dan dalam waktu

yang sama disebut gerak osilasi. Suatu sistem yang bergerak osilasi salah satunya adalah

pegas.pegas dapat berosilasi karena dipengaruhi oleh suatu gaya, yang menurut hukum

Hooke sebagai berikut :

xkF . (1)

dengan: k = konstanta gaya pegas (N/m)

x = perubaan panjangn pegas (m)

F = gaya yang diberikan (N)

Gambar 4.1

Gaya F di atas disebut gaya pemulih pegas, apabila pegas diberikan beban sebesar m,

besarnya adalah F = mg. Bila perubahan panjang pegas dapat diukur dan percepatan

gravitasi dapat ditentukan dari percepatan gravitasi bumi, maka dengan menggantikan harga

F pada persamaan (1) dengan mg, kita dapat menghitung konstanta pegas.

Konstanta pegas juga dapat ditentukan dengan metode osilasi. Bila beban gantung

diberi simpangan dengan amplitudo yang tidak terlalu besar dan dilepaskan, maka pegas

dan beban gantung itu akan berosilasi bersama-sama dengan amplitudo dan frekuensi yang

sama, sehingga pengamatan terhadap getaran pegas itu dapat diganti dengan pengamatan


11

terhadap getaran beban gantung, dengan hasil yang sama, dan besarnya periode getarannya

adalah:

k

mT 2 atau 2 24 /T m k (2)

Konstanta pegas dapat dicari dengan persamaan :

2

24

T

mk

(3)

dengan: T = Periode osilasi

m = massa beban

Dalam percobaan getaran tergandeng ini, pegas yang digunakan lebih dari satu.

Pegas disusun secara seri dan paralel. Untuk pegas disusun seri, konstanta ( ) dihitung

dengan :

1 2

1 1 1...

sk k k

Sedangkan susunan pegas paralel didapatkan nilai konstanta sebagai berikut:

1 2 ...pk k k

3. Alat dan Bahan

a. 2 buah Pegas

b. Statif

c. Beban yang berbeda massa

d. Neraca

e. Penggaris

f. Stopwatch

4. Cara Kerja

1) Pegas Tunggal

a. Siapkan pegas pada statif.

b. Tentukan massa pemberat, ukur massanya.

c. Letakkan massa pada pegas dan ukur pertambahan panjang setelah diberikan

pemberat, kemudian catat hasilnya.

d. Pegas yang telah digantungkan pemberat diberikan simpangan pada pegas kemudian

lepaskan sampai berosilasi.

e. Catat waktu yang dibutuhkan pegas hingga berosilasi 10 kali getaran.

f. Ulangi langkah c – e dengan massa yang berbeda.


12

2) Rangkaian Seri

a. Rangkai pegas secara seri seperti gambar 4.2.




Gambar 4.2




f. Ulangi langkah c – e dengan massa yang berbeda

3) Rangkaian Paralel

a. Rangkai pegas secara paralel seperti gambar 1.3

Gambar 4.3







f. Ulangi langkah c – e dengan massa yang berbeda


13


1. Bagaimana menurut anda tentang nilai k untuk dua pegas secara seri dan paralel?

2. Cara manakah yang lebih baik untuk menentukan k?

3. Bila percepatan gravitasi tidak diketahui bagaimana anda mendapatkan nilai g dari

percobaan ini?


14

JUDUL PRAKTIKUM : OSILASI PEGAS

NAMA PRAKTIKAN :

NIM :

TANGGAL PRAKTIKUM :

TEMAN KERJA : 1.

2.

3.

LEMBAR DATA HASIL PRAKTIKUM

1. Pegas Tunggal

No. Massa

(gram)

Panjang

awal

(cm)

Panjang

akhir

(cm)

Pertambahan

panjang (cm)

Getaran

(kali)

Waktu

(s)

Periode

(s)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

2. Pegas Seri

No. Massa

(gram)

Panjang

awal

(cm)

Panjang

akhir

(cm)

Pertambahan

panjang (cm)

Getaran

(kali)

Waktu

(s)

Periode

(s)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10


15

3. Pegas Paralel

No. Massa

(gram)

Panjang

awal

(cm)

Panjang

akhir

(cm)

Pertambahan

panjang (cm)

Getaran

(kali)

Waktu

(s)

Periode

(s)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Semarang,


……………………………… ………………………………

NIP. NIM.


16

MESIN ATWOOD (4)

1. Tujuan

a. Memahami hukum-hukum Newton tentang gerak.

b. Memahami gerak lurus beraturan (GLB) dan gerak lurus berubah beraturan (GLBB).

c. Menentukan percepatan benda yang bergerak lurus berubah beraturan (GLBB).

2. Teori

Newton memiliki peran yang sangat besar dalam upaya menjelaskan gerak suatu benda

melalui hukum-hukum tentang gerak. Ada tiga buah hukum yang dinyatakannya, yaitu

hukum I Newton, hukum II Newton, dan hukum III Newton.

Hukum I Newton berbunyi: “Jika sebuah benda atau sistem benda tidak dipengaruhi gaya

luar, maka benda atau sistem benda itu akan selalu berada dalam keadaan keseimbangan”.

Keseimbangan yang dimaksud adalah jika semula benda diam, maka selamanya akan tetap

diam, dan jika benda semula bergerak, maka akan tetap bergerak lurus beraturan (GLB).

Hukum I Newton ini sering diungkapkan dengan persamaan:

0F

yang diturunkan dari persamaan dt

dpF dengan adalah momentum linier.

Hukum II Newton berbunyi: “Jika suatu benda atau sistem benda dikerjakan gaya luar,

maka percepatan yang ditimbulkan besarnya berbanding lurus dengan resultan gaya itu dan

searah dengan arah gaya tersebut”. Hukum II Newton ini sering dinyatakan dengan

persamaan:

maF

Jika kita tinjau gaya-gaya yang bekerja dan gerak yang terjadi pada pesawat Atwood, maka

kita akan dapat membaginya menjadi beberapa bagian, yaitu:

Gerakan dari A ke B

Benda M1 bergerak dipercepat beraturan ke atas dan benda M2 bergerak dipercepat beraturan

ke bawah. Jika gesekan katrol Fg diperhitungkan, maka akan diperoleh nilai percepatan M1

dan M2 sebesar

221

12 )(

R

IMM

FgMMa

g


17

Sedangkan dalam percobaan ini akan diperoleh nilai

22

R

ImM

Fmga

g

dengan M1 = M dan M2 = M + m

Untuk mengukur percepatan diperlukan dua keadaan sistem yaitu keadaan gerak dipercepat

beraturan (GLBB) dari A ke B dan gerak beraturan (GLB) dari B ke C. Jika waktu dari A ke

B adalah dan jarak tempuhnya , maka akan diperoleh hubungan

ABB asv 22 dan ABB atv

sehingga 2

2

AB

AB

t

sa

Jika dikombinasikan dengan persamaan

22

R

ImM

Fmga

g

, maka akan diperoleh

qpmtAB

2

1

dengan

222

R

ImMs

gp

AB

dan

222

R

ImMs

Fq

AB

g

Gerakan dari B ke C

Jika waktu dari B ke C adalah dan jarak tempuhnya , maka akan diperoleh hubungan

BCBBC tvs atau 222

BCBBC tvs

sehingga 2

2

2 BCAB

BC

ts

sa

Dengan kombinasi persamaan yang ada, maka akan diperoleh persamaan

BAmtBC

2

1

dengan

2

2

2

2

R

ImM

BC

gsA

s

AB dan

2

2

2

2

R

ImM

BC

FSB

s

gAB

Bila massa katrol dianggap silinder pejal dengan massa maka momen inersia katrol

adalah:


18

3. Alat dan Bahan

a. Stopwatch

b. Neraca teknis

c. Pesawat Atwood, yang terdiri atas:

Tiang berskala (T) dengan katrol pada bagian ujung

(K) berjari-jari R

Tali penggantung yang massanya dapat diabaikan

Dua beban silinder dengan massa sama M1 dan M2

dan diikatkan pada ujung tali

Beberapa beban tambahan (m) dengan massa

bervariasi

Klem (L), pegas (S),

Penahan beban tambahan m (B), berlubang

Penahan beban M2 (C), tak berlubang

4. Cara Kerja

a. Ukurlah massa beban M1 dan M2 serta beban tambahan m.

b. Pasanglah tali pada katrol dan gantungkan beban M1 dan M2 pada ujung-ujung tali.

Perhatikan bahwa apakah dengan kedua beban itu sistem dalam keadaan seimbang.

c. Pasanglah M1 pada klem dan tambahkan beban tambahan m pada beban M2. Catat

kedudukan A (kedudukan M2 dan m), kedudukan penahan B dan penahan C pada skala

tiang.

d. Setelah benar-benar tenang (beban tidak bergerak dan berputar), lepaskan M1 dari klem

dan catat waktu yang diperlukan oleh (m + M2) dari A ke B sebagai tAB dan oleh M2 dari

B ke C sebagai tBC.

e. Ulangi langkah 3 dan 4 untuk beban tambahan m yang lain.


1. Gambarkan gaya-gaya yang bekerja pada pesawat Atwood dalam kondisi seimbang

(tanpa beban tambahan m) termasuk gaya-gaya pada katrol!

2. Dua buah benda yang massanya m1 dan m2 dihubungkan dengan seutas tali ringan

melalui dua buah katrol identik, tiap katrol memiliki momen inersia I (lihat gambar).

Buktikan bahwa percepatan tiap benda adalah

221

21

2

)(

R

Imm

gmma

K

M2

M1

B

C L

S

T

R

A

m


19

3. Jika m1 = 2 kg, m2 = 11 kg, massa katrol M = 2 kg, dan katrol dapat dianggap berbentuk

silinder pejal, hitung:

(a) percepatan yang dialami tiap benda

(b) tegangan tali T1, T2 dan T3

(c) gambarkan gaya-gaya yang bekerja pada sistem

m1 m2

T1

T2

T3


20

JUDUL PRAKTIKUM : MESIN ATWOOD

NAMA PRAKTIKAN :

NIM :

TANGGAL PRAKTIKUM :

TEMAN KERJA : 1.

2.

3.


Massa tali :

Massa katrol :

Jari-jari katrol :

Jarak AB :

Jarak BC :

No.

(gram)

(gram)

(gram)

(s)

(s)

(s)

(s)

(s)

(s)

(s)

(s)

1.

2.

3.

4.

5.

6.

Semarang,


……………………………… ………………………………

NIP. NIM.


21

VISKOSITAS ZAT CAIR (5)

1. Tujuan

a. Memahami asas kerja viskosimeter bola jatuh.

b. Memahami hubungan gaya gesek yang dialami benda di dalam fluida dengan viskositas

fluida.

c. Menentukan koefisien viskositas suatu fluida dengan menggunakan hukum Stokes.

2. Teori

Viskositas (kekentalan) dapat dianggap sebagai gesekan di bagian dalam suatu fluida. Karena

adanya viskositas, maka untuk menggerakkan satu lapisan fluida di atas lapisan fluida

lainnya harus dikerjakan gaya. Viskositas tidak hanya dimiliki oleh zat cair, tetapi juga oleh

gas. Meski demikian, zat cair biasanya lebih kental (viscous) daripada gas.

Koefisien viskositas () didefinisikan sebagai perbandingan tegangan luncur )/( AF dengan

laju perubahan regangan luncur )/( dldv

dldv

AF

/

/ atau

dl

dvAF

Ketika benda bergerak di dalam fluida, maka selama itu pula benda akan mengalami

hambatan yang disebabkan oleh kekentalan fluida. Makin kental suatu fluida, maka makin

besar hambatan yang dialami benda. Hambatan ini dikenal dengan gaya gesekan oleh fluida.

Selain dipengaruhi oleh kekentalan fluida, besarnya gaya gesekan yang dialami oleh benda

juga dipengaruhi oleh bentuk benda itu sendiri; kubus, balok, atau bola. Khusus untuk benda

berbentuk bola, Stokes telah merumuskan besar gaya gesekan oleh fluida,

makss rvF 6

dengan Fs = gaya Stokes

= koefisien viskositas

r = jari-jari bola

vmaks = kecepatan terminal atau kecepatan maksimal

Hukum Stokes tersebut diperoleh dengan menerapkan syarat-syarat, di antaranya:

1) aliran fluida bersifat laminer, bukan aliran turbulen (bergolak)

2) ukuran fluida jauh lebih kecil daripada jumlah fluida

3) kecepatan terminalnya tidak besar


22

Bola yang dijatuhkan ke dalam fluida mula-mula akan bergerak dipercepat, dan suatu saat

akan mencapai kecepatan terminal karena adanya gaya gesekan oleh fluida. Pada saat

mencapai kecepatan terminal inilah bola mengalami keseimbangan karena percepatannya

nol. Selama kondisi itu, terdapat tiga gaya yang bekerja, yaitu:

a. gaya berat bola grVgmgw bb3

3

4

b. gaya Archimedes grVgF ffA3

3

4

c. gaya Stokes makss rvF 6

Karena gaya berat bola berlawanan arah dengan gaya Archimedes dan gaya Stokes, maka

dari ketiga gaya tersebut akan diperoleh persamaan koefisien viskositas:

maks

fb

v

gr

9

)(2 2

Atau

( )

Kecepatan terminal atau kecepatan maksimum dapat ditentukan dengan menghitung

jarak tempuh dibagi waktu tempuhnya , sehingga persamaan di atas dapat diubah menjadi:

( )

3. Alat dan Bahan

a. Mistar dan mikrometer sekrup

b. Neraca

c. Piknometer

d. Saringan bertangkai

e. Stopwatch

f. Tabung gelas panjang dilengkapi pembatas

g. Tiga buah bola kecil ringan

h. Gliserin dan pelumas

4. Cara Kerja

a. Siapkan beberapa buah bola materi (ebonit/plastik) dengan ukuran berbeda-beda,

kemudian ukurlah diameter masing-masing dan hitung volumenya.

b. Timbang bola-bola tersebut dengan neraca.

w

FA Fs

s


23

c. Siapkan zat cair yang akan ditentukan koefisien viskositasnya (gliserin, oli, atau

minyak) dan ukurlah rapat massanya dengan piknometer.

d. Masukkan zat cair tersebut ke dalam tabung viskositas hingga terisi hampir penuh,

kemudian berilah tanda batas, satu di bagian atas dan satunya lagi di bagian bawah

tabung. Untuk pembatas ini bisa digunakan karet yang dilingkarkan pada tabung.

e. Ukurlah jarak antara kedua pembatas tersebut sebagai jarak yang ditempuh oleh bola

saat jatuh di dalam zat cair.

f. Periksa kondisi tabung dan zat cair dengan baik. Jangan lupa saringan bola harus sudah

berada di dalam tabung.

g. Lepaskan bola-bola tersebut satu demi satu dari permukaan zat cair. Usahakan agar zat

cair dalam keadaan tenang. Ukurlah waktu yang ditempuh bola saat menempuh jarak

dua pembatas tadi.

h. Ukurlah suhu zat cair sesaat sebelum dan sesudah percobaan.

i. Lakukan langkah-langkah di atas sebanyak 8 kali untuk masing-masing bola.

j. Dengan cara yang sama, lakukan percobaan dengan mengubah jarak dua pembatas.

Usahakan untuk mengubah pembatas bagian bawah saja.

k. Lakukan langkah j sebanyak 8 kali untuk satu bola saja.


1. Apa yang Anda ketahui tentang koefisien kekentalan fluida?

2. Gaya-gaya apa saja yang muncul pada saat bola dijatuhkan di dalam zat cair?

3. Turunkan persamaan untuk menentukan koefisien viskositas fluida! (petunjuk: gunakan

gaya-gaya yang bekerja saat benda mencapai keadaan seimbang)

4. Mengapa syarat penerapan hukum Stokes salah satunya aliran harus bersifat laminer?


24

JUDUL PRAKTIKUM : VISKOSITAS ZAT CAIR

NAMA PRAKTIKAN :

NIM :

TANGGAL PRAKTIKUM :

TEMAN KERJA : 1.

2.

3.


Variasi Jari-jari Benda

Jarak tempuh : Massa fluida :

Volume fluida : Massa jenis fluida :

No. (cm)

(gram) (cm

3)

(gram/cm

3)

(s)

(s)

(s)

(s)

1.

2.

3.

4.

5.

6.

Variasi Jarak Tempuh

Jari-jari bola : Massa bola : Volume bola :

Massa fluida : Volume fluida :

Massa jenis bola : Massa jenis fluida :

No. (cm) (s) (s) (s) (s)

1.

2.

3.

4.

5.

6.

Semarang,


……………………………… ………………………………

NIP. NIM.


25

KAPASITAS KALOR KALORIMETER (6)

1. Tujuan

a. Memahami azas Black.

b. Menentukan kapasitas kalor kalorimeter.

2. Teori

Jika suatu zat menerima atau melepas kalor maka temperature zat tersebut dapat mengalami

perubahan. Zat akan menyerap kalor ketika suhunya naik dan akan melepas kalor ketika

suhunya turun. Banyaknya kalor yang diserap atau dilepas suatu zat besarnya:

Berbanding lurus dengan massa zat

Berbanding lurus dengan perubahan suhu

Bergantung pada jenis zat

Secara matematis dapat diungkapkan dalam bentuk persamaan:

Dengan : kalor yang dilepas atau diserap (joule)

: massa zat (kg)

: kalor jenis zat (J kg-1

K-1

atau J kg-1

oC

-1)

: perubahan suhu (oC atau K)

Pada rentang suhu yang tidak terlalu besar, kalor jenis zat dapat dianggap tidak bergantung

pada suhunya.

Kalorimeter beserta air dan pengaduknya mengalami kenaikan suhu sehingga menyerap kalor

sebesar

( ) ( )

Dengan : kapasitas kalor kalorimeter (beserta pengaduk dan thermometer)

: temperature air awal

: massa air

: kalor jenis air (4185 J kg-1

K-1

)

Jika pertukaran kalor hanya terjadi antara logam dengan air beserta kalorimeter dan

pengaduknya, akan berlaku azas Black, yaitu:

3. Alat dan Bahan

a. Kalorimeter lengkap dengan pengaduk dan bejana pelindung

b. Thermometer


26

c. Neraca teknis

d. Gelas kimia 200mL

e. Hot plate

f. Bunsen

g. Kaki tiga

4. Cara Kerja

a. Ukur suhu kalorimeter pada suhu ruang.

b. Timbang kalorimeter kosong (bejana dalam), isi air dingin secukupnya, dan timbang

lagi.

c. Ukur suhu air dingin pada suhu ruang.

d. Timbang gelas ukur kosong, isi air secukupnya dan timbang lagi.

e. Panaskan air dalam gelas ukur sampai mendidih dan ukur suhunya. Masukkan air

mendidih ke dalam kalorimeter yang telah berisi air dingin dan aduk-aduk sampai terjadi

kesetimbangan termal. Amati perubahan temperaturnya, jangan lupa catat temperatur

final campuran tersebut.

f. Lakukan kegiatan a – d untuk massa air berbeda.

g. Tentukan kapasitas kalorimeternya.


1. Ungkapkan azas Black dengan kalimat Anda sendiri!

2. Mengapa suhu ruangan pada saat percobaan harus dicatat?

3. Mengapa calorimeter berisi air beserta pengaduknya harus didinginkan terlebih dahulu?

4. Berikan definisi tentang: (a) kalor jenis zat, (b) kalor laten penguapan, (c) kalor laten

peleburan, dan (d) kapasitas kalor!

5. Apa yang dimaksud keadaan setimbang thermal?


27

JUDUL PRAKTIKUM : KAPASITAS KALOR KALORIMETER

NAMA PRAKTIKAN :

NIM :

TANGGAL PRAKTIKUM :

TEMAN KERJA : 1.

2.

3.


Suhu ruangan :….. oC

Massa kalorimeter kosong :….. kg

Suhu kalorimeter kosong :.….. oC

No. Massa

kalorimeter

berisi air

(kg)

Massa air

dingin (kg)

Massa air

panas (kg)

Suhu air

dingin (oC)

Suhu air

panas (oC)

Suhu

campuran

(oC)

1.

2.

3.

4.

5.

Semarang,


……………………………… ………………………………

NIP. NIM.


28

KALOR JENIS (7)

1. Tujuan.

a. Menentukan kalor jenis bahan padat menggunakan kalorimeter.

2. Teori

Jika suatu zat menerima atau melepas kalor maka temperature zat tersebut dapat mengalami

perubahan. Zat akan menyerap kalor ketika suhunya naik dan akan melepas kalor ketika

suhunya turun. Banyaknya kalor yang diserap atau dilepas suatu zat besarnya:

Berbanding lurus dengan massa zat

Berbanding lurus dengan perubahan suhu

Bergantung pada jenis zat

Secara matematis dapat diungkapkan dalam bentuk persamaan:

Dengan : kalor yang dilepas atau diserap (joule)

: massa zat (kg)

: kalor jenis zat (J kg-1

K-1

atau J kg-1

oC

-1)

: perubahan suhu (oC atau K)

Pada rentang suhu yang tidak terlalu besar, kalor jenis zat dapat dianggap tidak bergantung

pada suhunya. Pada percobaan ini akan ditentukan kalor jenis berbagai macam logam.

Logam yang telah dipanaskan dengan alat pemanas kemudian dimasukkan ke dalam air yang

suhunya lebih rendah. Dalam hal ini akan terjadi pertukaran kalor. Anggap pertukaran kalor

hanya terjadi antara logam dan calorimeter berisi air serta pengaduknya.

Logam mengalami penurunan suhu, artinya logam tersebut melepaskan kalor sebesar

( )

Dengan : massa logam

: kalor jenis logam

: temperature logam mula-mula

: temperature final logam dan air setelah tercapai kesetimbangan thermal

Calorimeter beserta air dan pengaduknya mengalami kenaikan suhu sehingga menyerap kalor

sebesar

( ) ( )

Dengan : kapasitas kalor kalorimeter (beserta pengaduk dan thermometer)

: temperature air awal

: massa air

: kalor jenis air (4185 J kg-1

K-1

)


29

Jika pertukaran kalor hanya terjadi antara logam dengan air beserta kalorimeter dan

pengaduknya, akan berlaku azas Black, yaitu:

3. Alat dan Bahan

b. Kalorimeter lengkap dengan pengaduk dan bejana pelindung

(gunakan kalorimeter yang sama dengan percobaan (6) kapasitas kalor kalorimeter)

c. Berbagai jenis logam yang akan ditentukan kalor jenisnya

d. Thermometer

e. Neraca teknis

f. Gelas kimia 200mL

g. Hot plate

h. Bunsen

i. Kaki tiga

4. Cara Kerja

a. Ukur suhu kalorimeter kosong pada suhu ruang.

b. Timbang kalorimeter kosong (bejana dalam), isi air secukupnya (hingga logam yang

akan dicampurkan dapat tercelup seluruhnya), dan timbang lagi.

c. Ukur suhu air dingin pada suhu ruang.

d. Timbang logam yang akan ditentukan kalor jenisnya, masukkan ke dalam air mendidih

sampai logam memanas.

e. Ukur suhu logam sesaat sebelum dimasukkan ke kalorimeter.

f. Masukkan logam panas dengan segera ke dalam kalorimeter dan aduk-aduk sampai

terjadi kesetimbangan thermal. Amati perubahan temperaturnya, jangan lupa catat

temperatur final campuran tersebut.

g. Lakukan kegiatan a – c untuk logam yang jenisnya sama tetapi massa logam atau massa

air berbeda.

h. Lakukan kegiatan a – c untuk logam lain yang jenisnya berbeda.

i. Tentukan kalor jenis logam.


30

JUDUL PRAKTIKUM : KALOR JENIS

NAMA PRAKTIKAN :

NIM :

TANGGAL PRAKTIKUM :

TEMAN KERJA : 1.

2.

3.


Suhu ruangan :

Massa kalorimeter kosong :

Suhu kalorimeter kosong :

Kapasitas kalor kalorimeter :

No. Massa logam (kg) Massa

kalorimeter

berisi air

(kg)

Massa air

dingin (kg)

Suhu logam

(oC)

Suhu air

dingin (oC)

Suhu

campuran

(oC)

1.

2.

3.

4.

5.

Semarang,


……………………………… ………………………………

NIP. NIM.


31

TUMBUKAN MOMENTUM LINEAR (8)

1. Tujuan

Memverifikasi hukum kekekalan momentum linear pada tumbukan.

2. Teori

Telah jelas bahwa menghentikan sebuah truk sarat pasir lebih berat dibandingkan dengan

menghentikan sebuah sepeda motor yang bergerak dengan kecepatan yang sama. Maka dapat

dikatakan bahwa truk itu memiliki momentum linear yang lebih besar dibandingkan dengan

sepeda motor. Momentum linear partikel adalah besaran vektor yang didefinisikan sebagai

= m (momentum linear dari sebuah partikel)

dengan adalah massa partikel dan adalah kecepatannya. Kata sifat linear sering

diabaikan, tetapi berfungsi untuk membedakan dari momentum sudut yang berhubungan

dengan gerak rotasi. Selanjutnya, momentum linear disebut momentum saja. Karena m

adalah besaran skalar yang selalu positif, maka p dan mempunyai arah yang sama. Unit SI

untuk momentum adalah kilogram-meter per detik (kg.m/s).

Menurut hukum kekekalan momentum, dalam sebuah tumbukan antara dua benda dalam

sebuah sistem, jumlah momentum sebelum tumbukan adalah sama dengan jumlah

momentum setelah tumbukan. Secara matematis ungkapan ini dapat ditulis menjadi:

Dengan dan adalah massa benda A dan B yang bertumbukan, dan adalah

kecepatan benda A dan B sebelum tumbukan. Sedangkan dan adalah kecepatan benda

A dan B setelah tumbukan.

3. Alat dan Bahan

a. Rel presisi

b. Penyambung rel

c. Pasak penumpu

d. Kereta dinamika

e. Beban bercelah dan penggantung beban

f. Timbangan

g. Kaki rel

h. DRD (Distance Recorder Device) Perekam jarak dengan sensor ultrasonik


32

4. Cara Kerja

a. Susunlah rangkaian alat praktikum tumbukan momentum linear seperti pada gambar

berikut.

b. Ukur massa setiap kereta dinamika. Catat hasil pengukuran pada table.

c. Berlatihlah beberapa kali memberikan dorongan singkat kepada kereta dinamika 1

sedemikian rupa sehingga kereta memiliki kecepatan yang cukup untuk menumbuk tetapi

tidak terlempar keluar rel.

d. Posisikan kereta dinamika 1 di ujung rel dan kereta dinamika 2 di tengah-tengah rel.

e. Hidupkan kedua DRD (Distance Recorder Device) dengan menghubungkan ke arus

listrik dan menekan saklar power.

f. Tekan tombol START pada kedua DRD secara bersamaan lalu berikan dorongan

terhadap kereta dinamika 1 sehingga menumbuk kereta dinamika 2 yang diam (setelah

menekan tombol START, segeralah memberikan dorongan pada kereta dinamika. DRD

hanya akan menyimpan data jarak setiap 0,2 detik selama 4 detik setelah tombol START

ditekan).

g. Setelah DRD selesai merekam jarak kemudian tekan tombol SHOW untuk menampilkan

data jarak yang telah diambil.

h. Tekan tombol DOWN/UP untuk melihat data jarak yang telah diambil pada LCD.

Masukkan data jarak ke-1 sampai dengan jarak ke-20 dalam tabel berikut:

Waktu (sekon) Jarak Kereta Dinamika 1

(mm)

Jarak Kereta Dinamika 2

(mm)

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0 …dst

i. Tekan tombol EXIT pada DRD.


33

j. Hitunglah kecepatan sesaat sebelum dan sesaat sesudah tumbukan dari setiap kereta

dinamika dan masukkan hasilnya ke dalam tabel.

k. Tambahkan 1 buah beban bercelah ke kereta dinamika 1. Ulangi langkah 2 sampai

dengan langkah 10.

l. Variasikan tumbukan dengan keadaan berikut:

m1 = m2 dan v1 > v2

m1 = m2 dan v1 < v2

m1 > m2 dan v1 > v2

m1 > m2 dan v1 < v2

m1 < m2 dan v1 > v2

m1 > m2 dan v1 < v2

m. Lengkapi tabel dengan data yang didapatkan.


1. Bagaimana jumlah momentum kereta dinamika sebelum dan sesudah tumbukan? Sama

besar/hampir sama/sangat berbeda? Jelaskan!

2. Jika kesalahan hasil percobaan sampai 10%, dapatkah dikatakan bahwa hukum

kelestarian momentum terverifikasi oleh percobaan ini?


34

JUDUL PRAKTIKUM : TUMBUKAN MOMENTUM LINEAR

NAMA PRAKTIKAN :

NIM :

TANGGAL PRAKTIKUM :

TEMAN KERJA : 1.

2.

3.


Kereta Dinamika 1 Kereta Dinamika 2 Jumlah Momentum

m1

Laju Tumbukan m2

Laju Tumbukan Sebelum

Tumbukan Setelah Tumbukan

v1 v1’ v2 v2’ m1 . v1 + m2. v2 m1 . v1’+ m2. v2’

Semarang,


……………………………… ………………………………

NIP. NIM.


35

Gerak Parabola (9)

1. Tujuan

a. Memahami gerak parabola.

b. Menentukan kecepatan awal pada gerak parabola.

c. Menentukan tinggi maksimum gerak parabola.

2. Teori

Ketika orang melempar benda dari permukaan Bumi, bagaimanapun caranya, sebenarnya

benda tersebut mengalami gerak elips. Artinya lintasan benda tersebut sebenarnya

merupakan bagian dari lintasan elips. Namun, apabila wilayah yang dilalui oleh benda itu di

dalam gerakan tidak begitu luas maka bolehlah dilakukan penyederhanaan yakni medan

gravitasi di sekitar permukaan Bumi dianggap seragam dan mengarah vertikal kebawah.

Alhasil lintasan benda yang dilemparkan merupakan bagian dari parabola, sehingga seolah-

olah benda yang dilemparkan mengalami gerak parabola. Sebagai contoh gerakan peluru

yang ditembakkan dari meriam. Oleh karena itu gerak parabola juga disebut gerak peluru.

Sesungguhnya gerak peluru ini dipengaruhi oleh beberapa hal di antaranya adalah hambatan

udara dan variasi percepatan gravitasi. Akan tetapi diasumsikan gerak parabola yang akan

dibahas mengabaikan hambatan udara dan menganggap nilai percepatan gravitasi konstan

sebesar g = 9,8 m/s2.

Sekarang kita mulai membahas gerak peluru secara detail. Peluru yang ditembakkan

dengan kecepatan awal membentuk sudut elevasi tertentu terhadap sumbu datar akan

mengambil lintasan berbentuk elips. Pada saat ditembakkan, peluru memiliki dua

komponen kecepatan. Komponen kecepatan arah horisontal dan arah vertikal adalah

Lintasan gerak peluru selalu melengkung ke bawah akibat adanya percepatan gravitasi

bumi. Salah satu yang khas dari gerak peluru adalah komponen kecepatan arah horizontal

selalu tetap selama peluru bergerak. Tetapi komponen kecepatan arah vertikal selalu

berubah-ubah. Mula-mula makin kecil dan saat di puncak lintasan, komponen kecepatan

arah vertikal nol. Kemudian komponen kecepatan membesar kembali namun arahnya

berlawanan (arah ke bawah).

Perbedaan sifat gerakan tersebut karena dalam arah vertikal ada percepatan gravitasi yang

berarah ke bawah sedangkan dalam arah horizontal tidak ada percepatan. Jika kita ambil

arah ke kanan sejajar dengan sumbu x positif dan arah ke atas sejajar dengan sumbu y positif


36

maka komponen kecepatan gerak peluru dalam arah sumbu x (horisontal) dan sumbu y

(vertikal) adalah

Ketinggian maksimum yang dicapai peluru adalah

Kita definisikan jarak tempuh sebagai jarak horizontal dari titik penembakan benda

ke titik jatuh peluru di tanah (asumsi titik penembakan dan titik jatuh berada pada bidang

datar). Maka jarak tempuhnya adalah

3. Alat dan Bahan

a. Kit gerak parabola

b. Meteran

c. Busur

d. Stopwatch

e. Bola

4. Cara Kerja

a. Siapkan kit gerak parabola.

b. Ukurlah ketinggian pistol dari dasar lantai untuk menemukan y0. Gunakan meteran untuk

mengukurnya.

c. Ukurlah sudut elevasi dengan berpatokan di laras pistol tersebut dengan sudut yang telah

ditentukan (30, 45, 60) dengan menggunakan busur.

d. Siapkan stopwatch untuk mulai menghitung waktu terjauh disaat pistol ditembakkan dan

mulai memberhentikan hitungan waktu disaat peluru sudah menyentuh lantai.

e. Setelah itu, tembakkanlah pistol itu sehingga pelurunya mengalami gerak parabola.

Amati tempat peluru itu jatuh.

f. Lalu gunakan meteran untuk mengukur X terjauh jarak antara tempat sebuah pistol

ditembakkan dengan peluru yang sudah jatuh.

g. Setelah semua data yang diperlukan sudah dicatat, hitunglah kecepatan awal dan tinggi

maksimum pada gerak parabola tersebut.


37

JUDUL PRAKTIKUM : GERAK PARABOLA

NAMA PRAKTIKAN :

NIM :

TANGGAL PRAKTIKUM :

TEMAN KERJA : 1.

2.

3.


No.

1.

2.

3.

4.

5.

6.

Semarang,


……………………………… ………………………………

NIP. NIM.


38

DAFTAR PUSTAKA

Abdullah, Mikrajuddin. 2016. Fisika Dasar 1. Institut Teknologi Bandung: Bandung.

Agus Yulianto. 1997. Petunjuk Praktikum Fisika Dasar I, Jurusan Pendidikan Fisika FPMIPA

IKIP Semarang: Semarang.

Hadi Susanto. 2003. Buku Panduan Praktikum Fisika Dasar I, Laboratorium Fisika Dasar

Jurusan Fisika FMIPA UNNES: Semarang.

Tim Dosen Fisika Dasar 1. 2007. Buku Panduan Praktikum Fisika Dasar 1 untuk Mahasiswa

Jurusan Fisika, Laboratorium Fisika Dasar Jurusan Fisika FMIPA Unnes: Semarang.

Haliday, Resnick. 1998. Fisika Jilid 1 (terjemahan). Erlangga: Jakarta.

M. Rasyid, Farhani dkk. 2015. Fisika Dasar, Jilid 1: Mekanika. Periuk: Yogyakarta.

Pudak Scientific. 1998. Modular Kit Termodinamika. Pudak Scientific: Bandung.

Sears, Zemansky. 1994. Fisika untuk Universitas 1 (terjemahan), Binacipta: Jakarta.

PETUNJUK PRAKTIKUM FISIKA DASAR I - labfisikauin.comlabfisikauin.com/file/18Modul Praktikum Fisdas 1 Revisi Rida.pdf · Petunjuk Praktikum Fisika Dasar I iv o Harus dapat memperoleh

Documents

PETUNJUK PRAKTIKUM FISIKA DASAR I - labfisikauin.comlabfisikauin.com/file/18Modul Praktikum Fisdas 1 Revisi Rida.pdf · Petunjuk Praktikum Fisika Dasar I iv o Harus dapat memperoleh