Upload
musthofal-khok-mus
View
100
Download
21
Embed Size (px)
DESCRIPTION
laporan praktikum fisika
Citation preview
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
HALAMAN PENGESAHAN
Yang bertanda tangan dibawah ini, Kami selaku dosen pembimbing dalam
praktikum fisika menyatakan bahwa sebenarnya :
Nama : Bayu Nugroho Putro
NIM : 11 590 070
Kelompok :
Jurusan : Teknik Informatika Universitas Darul ‘Ulum Jombang
Dalam penyusunan laporan “Praktikum Fisika“ dinyatakan telah
memenuhi syarat.
Demikian surat pengesahan ini kami buat berdasarkan hasil terakhir yang
telah diajukan penyusun.
Jombang, 10 Desember 2012Mengetahui,
PembimbingPraktikum Fisika
Ir. BAIHAQI
Page 1
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
KATA PENGANTAR
Dengan mengucap puji syukur Kehadirat Allah SWT atas rahmat dan karunianya sehingga kami dapat menyelesaikan “ Praktikum Fisika Dasar “ pada laboratorium fisika Fakultas Teknik Universitas Darul ‘Ulum Jombang.
Praktikum fisika yang telah kami laksanakan merupakan syarat mutlak untuk memperolaeh gelar sarjana dan menambah wawasan tentang ilmu fisika yang merupakan penunjang dalam mempelajari ilimu-ilmu teknik lainnya.
Kami menyadari akan keterbatasan kemempuan kami dalam menyusun laporan ini sehingga masih banyak kekurangan. Oleh karena itu, kritik dan saran serta nasehat dari dosen pembimbing dan para pembaca yang bersifat membangun sangat kami harapkan demi kesempurnaan laporan ini.
Demikian laporan praktikum fisika ini kami susun dan tidak lupa kami ucapkan banyak terim kasih kepada dosen pembimbing den semua pihak yanng telah membantu dalam menyusun laporan fisika ini.
Penyusun
Page 2
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
DAFTAR ISI
HALAMAN PENGESAHAN .................................................................................. 1
KATA PENGANTAR ............................................................................................ 2
DAFTAR ISI ........................................................................................................ 3
BAB I Latar Belakang .................................................................................. 4
Tujuan ............................................................................................... 4
BAB II Percepatan Gravitasi Bumi Dengan Menggunakan Metode
Bandul Matematis ............................................................................ 5
Percepatan Gravitasi Bumi Dengan Menggunakan Metode
Bandul Fisis ....................................................................................... 11
Viskositas Zat Cair Dengan Metode Viskosimeter Oswald ................ 17
Viskositas Zat Cair Dengan Metode Viskosimeter Bola Jatuh ........... 21
Kecepatan Suara Di Udara ................................................................ 28
Lensa dan Fotometer ........................................................................ 34
Indeks Bias Lensa dan Zat Cair .......................................................... 41
Panas yang Ditimbulkan Arus Listrik ................................................. 47
Voltmeter ......................................................................................... 52
Tetapan Pegas .................................................................................. 55
BAB III Kesimpulan ....................................................................................... 64
Saran ................................................................................................ 64
Page 3
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Praktikum fisika meruoakan salah satu penunjang dalam
mempelajari ilmu fisika yang mana ilmu fisika itu sendiri merupakan ilmu
dasar dan merupakan esensi dari ilmu teknik. Oleh karena itu, dengan
dilaksanakannya praktikum fisika diharapkan seorang mahasiswa
mempunyai modal yang kokoh dalam menganalisa permasalahan yang
timbul dalam mempelajari ilmu pada umumnya dan fisika pada khususnya.
1.2 Tujuan
Era modernisasi tidak hanya menuntut seorang mahasiswa
menguasai teori-teori saja akan tetapi trampil juga dalam praktek serta
kerja di lapangan, maka seorang mahasiswa sangatlah perlu merealisasikan
teori yang diperoleh dari bangku kuliah salah satu realisasinya adalah
praktikum fisika.
Page 4
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
BAB II
PERCEPATAN GRAVITASI BUMI
DENGAN MENGGUNAKAN METODE BANDUL MATEMATIS
( Kode Percobaan F1 )
1. Tujuan
Menetukan percepatan gravitasi bumi dengan menggunakan :
- Bandul matematis.
2. Peralatan
1. Bandul matematis dengan perlengkapan 1set.
2. Beban setangkup 1 buah.
3. rollmeter (70 cm)1 buah.
4. Stop watch 1 buah
3. Teori
Bandul Matematis
Bila sebuah bandul digantungkan dengan kawat, dan di beri simpangan
kecil kemudian dilepaskan , maka bandul tersebut akan melakukan ayunan
dengan geteran selaras (gambar 1).
Dengan demikian akan berlaku persamaan :
f = Jumlah getaran per detik
T = Waktu yang dibutuhkan untuk melakukan 1 getaran sempurna (det)
g = Percepatan gravitasi satuan cm/det²
l = Panjang kawat (cm)
Page 5
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
4. Cara Melakukan Percobaan
Bandul Matematis :
1. Aturlah alat seperti pada gambar 1 dengan panjang kawat telah di
tentukan oleh pembimbing
2. Aturlah ujung bandul agar tepat berada di tengah.
3. Berikan simpangan kecil pada bandul lalu lepaskan. Usahakan agar
ayunan mempunyai lintasan bidang dan tidak berputar.
4. Catatlah waktu yang dibutuhkan untuk 5 getaran (1 getaran = 2
simpangan)
5. Ulangi langkah nomor : 1- 4 sebanyak 5 kali.
6. Dengan 5 kali panjang kawat yang berbeda, ulangi langkah nomor 1 -
5.
ANALISA DATA F1
PERCOBAAN 1
Tabel Perhitungan waktu dengan panjang kawat 17,5 cm untuk 5 kali getaran ;
Pengukuran Waktu ( t – t ) ( t – t )2
1.2.3.4.5.
4’12”4’70”4’97”4’87”5’09”
0,630,05-0,22-0,12-0,34
0,39690,00250,04840,01440,1156
Rata-rata (t) =4’75” ( t – t )2 = 0,5778
Ralat Mutlak :
Ralat Nisbi :
Keseksamaan : K = 100 % - 0,036 % = 99,96%
Page 6
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
Page 7
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
PERCOBAAN 2
Tabel Perhitungan waktu dengan panjang kawat 14,8 cm untuk 5 kali getaran ;
Pengukuran Waktu ( t – t ) ( t – t )2
1.2.3.4.5.
4’32”4’33”4’41”4’73”5’29”
0,290,280,2
-0,12-0,68
0,08410,0784
0,040,01440,4624
Rata-rata (t) = 4’61” ( t – t )2 = 0,6793
Ralat Mutlak :
Ralat Nisbi :
Keseksamaan : K = 100 % - 0,04 % = 99,96%
PERCOBAAN 3
Tabel Perhitungan waktu dengan panjang kawat 12 cm untuk 5 kali getaran ;
Pengukuran Waktu ( t – t ) ( t – t )2
1.2.3.4.5.
3’85”4’04”4’37”4’26”4’39”
0,330,14-0,19-0,08-0,21
0,10890,01960,03610,00640,0441
Rata-rata (t) = 4’18” ( t – t )2 = 0,2151
Ralat Mutlak :
Ralat Nisbi :
Keseksamaan : K = 100 % - 0,025 % = 99.97%
Page 8
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
PERCOBAAN 4
Tabel Perhitungan waktu dengan panjang kawat 9 cm untuk 5 kali getaran ;
Pengukuran Waktu ( t – t ) ( t – t )2
1.2.3.4.5.
3’65”3’48”3’63”3’73”3’84”
0,010,180,03-0,07-0,18
0,00010,03240,00090,00490,0324
Rata-rata (t) = 3’66” ( t – t )2 = 0,0707
Ralat Mutlak :
Ralat Nisbi :
Keseksamaan : K = 100 % - 0,016 % = 99,98%
PERCOBAAN 5
Tabel Perhitungan waktu dengan panjang kawat 6 cm untuk 5 kali getaran ;
Pengukuran Waktu ( t – t ) ( t – t )2
1.2.3.4.5.
2’97”3’19”3’42”3’58”3’56”
0,370,15-0,08-0,24-0,22
0,13690,02250,00640,05760,0484
Rata-rata (t) = 3’34” ( t – t )2 = 0,2718
Ralat Mutlak :
Ralat Nisbi :
Keseksamaan : K = 100 % - 0,035 % = 99,965%
Page 9
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
Ralat Perhitungan Gravitasi
Percobaan g ( g – g ) ( g – g )2
1.
2.
3.
4.
5.
7,65
6,87
6,7705
6,5714
5,302
-2,02
-1,24
-1,14
-0,94
0,33
4,08
1,5376
1,2996
0,8836
0,1089
Rata-rata (g) = 5,63( g - g )2 = 7,91
Ralat Mutlak :
Ralat Nisbi :
Keseksamaan : K = 100% - I = 100% - 0,112 % = 99,88%
Berdasarkan perhitungan tersebut maka :
- Gravitasi kota Jombang adalah 5,63 m/dt2 – 0,6289 =5,0011 m/dt2
KESIMPULAN :
- Gaya gravitasi yang terjadi pada suatu tempat tergantung pada jarak pusat
massa benda dengan pusat gravitasi bumi.Semakin jauh dari pusat gravitasi
bumi, maka gravitasi akan semakin kecil.
- Gaya gravitasi kota Jombang 5,0011 m/dt², namun karena banyak faktor
yang terabaikan dalam praktikum ini, yakni kurang telitinya dalam
percobaan, maka ada sedikit selisih / penyimpangan pada percobaan ini
dibanding dengan gaya gravitas bumi di kota Jombang yang sesungguhnya.
Page 10
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
TUGAS PENDAHULUAN
PERCEPATAN GRAVITASI BUMI
DENGAN MENGGUNAKAN METODE BANDUL MATEMATIS
PERCOBAAN ( F1 )
2. Pembuktian Persamaan (1)
Jika :
Dimana :
K = m w2
W = 4 f
Maka :
Jadi :
Berdasarkan persamaan (1) tersebut :
a. Pengaruh panjang kawat terhadap waktu getar (T)
Karena T (waktu getar) dengan l (panjang kawat) berbanding lurus maka
pertambahan panjang kawat berakibat pada pertambahan waktu getar.
b. Pengaruh berat bandul dipengaruhi massa atau berat bandul (m), tidak
dipengaruhi oleh amplitudo ayunan.
PERCEPATAN GRAVITASI BUMI
Page 11
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
DENGAN MENGGUNAKAN METODE BANDUL FISIS
( Kode percobaan F2 )
1. Tujuan
Menentukan percepatan gravitasi bumi dengan menggunakan :
- Bandul fisis
2. Peralatan
1. Bandul fisis dengan perlengkapannya 1 set.
2. Rollmeter (70 cm) 1 buah.
3. stop watch 1 buah.
3. Teori
Bandul Fisis
Bila kita mempunyai batang dan di ayunkan pada suatu proses
(gambar 2) maka akan berlaku persamaan :
T = 2 (Kc2+a2)/(g a) ...........(1)
Yang mana : T = waktu getar
Kc = jari jari girasi terhadap pusat massa (c).
a = jarak pusat massa.
g = percepatan gravitasi bumi .
untuk menghitung percepatan grvitasi bumi digunakan persamaan :
((T12+T2
2)/8(a1+a2))+ ((T12-T2
2)/8(a1-a2))=(t2/g) .....(2
yang mana :
T1 = waktu getar untuk titik gantung A
T2 = waktu getar untuk titik gantung B
a1 = jarak untuk titik gantung A dengan pusat massa C (cm).
a2 = jarak antara titik gantung B dengan pusat massa C (cm).
Page 12
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
4. Cara Melakukan Percobaan
Bandul Fisis
1. Letakkan beban pada suatu kedudukan dan carilah pusat massa (c) untuk
kedudukan tersebut. Perlu di ingat pusat massa (c) letaknya senantiasa
berubah karena tergantung pada letak beban.
2. Gantungkan beban pada titik A dan ukur jaraknya terhadap pusat massa
(C).
3. Ayunkan batang dengan memberi ayunan kecil, catatlah waktu yang
dibutuhkan untuk 5 kali getaran sempurna.
4. Ambil titik yang lain (B) terhadap titik (C) sebagai titik gantung dan
ukurlah jaraknya terhadap pusat massa Ulangi langkah 1 - 3.
5. Ulangi percobaan yang sama untuk pasangan titik A dan B yang berbeda.
ANALISA DATA (F2)
Percobaan ITabel Perhitungan Waktu Dengan Panjang a1 = 50 cm Untuk 5 x Getaran :
Pengukuran Waktu ( t – t ) ( t – t )2
1.
2.
3.
7’19”
7’32”
6’76”
-0,1
-0,23
0,33
0,01
0,0529
0,1089
Rata-rata (t) = 7’09” ( t – t )2 = 0,1718
Ralat Mutlak :
Ralat Nisbi :
Keseksamaan : K = 100 % - 0,02 % = 99,98%
Page 13
17,0)13(3
1718,0
D
%02,0%10009,7
17,0%100 xxtDI
dtT 42,15907
1
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
Page 14
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
Tabel Perhitungan Waktu Dengan Panjang a2= 5 Cm Untuk 5 X Getaran :
Pengukuran Waktu ( t – t ) ( t – t )2
1.
2.
3.
4’59”
4’63”
5’02”
0,16
0,12
-0,27
0,026
0,0144
0,073
Rata-rata (t) = 4’75” ( t - t )2 = 0,087
Ralat Mutlak :
Ralat Nisbi :
Keseksamaan : K = 100 % - 0,03 % = 99,97 %
Menurut Persamaan 2 :gaa
TTaa
TT 2
21
22
21
21
22
21
)(8)(8
Maka
jadi
Percobaan II :
Tabel Perhitungan Waktu Dengan Panjang a1 = 45 cm Untuk 5 x Getaran :
Pengukura
n
Waktu ( t – t ) ( t – t )2
1.
2.
7’31”
6’40”
-0,62
0,29
0,38
0,0841
Page 15
12,0)13(3
087,0
D
%03,0%10075,412,0%100 xx
tDI
dtT 95,05574
2
22222 14,3)550(8
)95,0()42,1()550(8
)95,0()42,1(g
8596,90031,00066,0g
216,10
0097,09685,9
dtm g1
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
3. 6’38” 0,31 0,0961
Rata-rata (t) = 6’69” ( t – t )2 = 0,56
Ralat Mutlak :
Ralat Nisbi :
Keseksamaan : K = 100 % - 0,04 % = 99,96%
Tabel Perhitungan Waktu Dengan Panjang a2 = 10 Cm Untuk 5 X Getaran :
Pengukuran Waktu ( t – t ) ( t – t )2
1.
2.
3.
4’64”
4’59”
4’78”
0,03
0,08
-0,11
0,0009
0,0064
0,0121
Rata-rata (t) = 4’67” ( t - t )2 = 0,0194
Ralat Mutlak :
Ralat Nisbi :
Keseksamaan : K = 100 % - 0,02 % = 99,98%
Menurut Persamaan 2 :
jadi
Percobaan III :
Page 16
31,0)13(3
56,0
D
%04,0%10069,6
31,0%100 xxtDI
dtT 34,15696
1
07,0)13(3
0194,0
D
%02,0%10067,407,0%100 xx
tDI
dtT 9,05674
2
2
22222 14,3)1045(8
)90,0()34,1()1045(8
)90,0()34,1(g
2
8596,90036,0006,0g
dt22 ,2710
0096,08596,9
mg
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
Tabel Perhitungan Waktu Dengan Panjang a1 = 40 cm Untuk 5 x Getaran :
Pengukura
n
Waktu ( t – t ) ( t – t )2
1.
2.
3.
6’37”
6’36”
6’25”
-0,04
-0,03
0,08
0,0016
0,0009
0,0064
Rata-rata (t) = 6’33” ( t – t )2 = 0,0089
Ralat Mutlak :
Ralat Nisbi :
Keseksamaan : K = 100 % - 0,006 % = 99,994%
Tabel Perhitungan Waktu Dengan Panjang a2 = 15 Cm Untuk 5 X Getaran :
Pengukura
n
Waktu ( t – t ) ( t – t )2
1.
2.
3.
5’17”
4’75”
4’59”
-0,34
0,08
0,24
0,1156
0,0064
0,0576
Rata-rata (t) = 4’83” ( t - t )2 = 0,0698
Ralat Mutlak :
Ralat Nisbi :
Keseksamaan : K = 100 % - 0,07 % = 99,93%
Page 17
04 ,0)13(3
0089,0
D
%0,006%10033,604,0%100 xx
tDI
dtT 27,15
6’331
34,0)13(3
0698,0
D
%07,0%10083,4
34,0%100 xxtDI
dtT 97,05834
2
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
Menurut Persamaan 2 :
jadi
Ralat Perhitungan Gravitasi
Percobaan g ( g – g ) ( g – g )2
1.2.3.
10,1610,2710,71
0,220,11-0,33
0,04840,0121
0,11Rata-rata (g) = 10,38 ( g - g )2 = 0,1705
Ralat Mutlak :
Ralat Nisbi :
Keseksamaan : K = 100% - I = 100% - 0,003 % = 99,997%
Berdasarkan perhitungan tersebut maka :
- Gravitasi kota Jombang adalah 10,38 m/dt2 – 0,03 = 10,35 m/dt2
KESIMPULAN :
- Gaya gravitasi suatu tempat tergantung pada jarak pusat massa benda
dengan pusat garivitasi bumi.
- Semakin jauh jarak pusat massa benda dengan jarak pusat massa bumi, maka
gravitasinya semakin kecil.
- Gaya gravitasi pada kota jombang 9,48 m/dt2, maka gaya gravitas bumi dari
hasil percobaan kami hampir mendekati gaya gravitas yang ada di kota
Jombang.
TUGAS PENDAHULUANPERCEPATAN GRAVITASI BUMI
Page 18
3
22222 14,3)1540(8
)97,0()27,1()1540(8
)97,0()27,1(g
3
8596,90035,00057,0g
3 10,71
0092,08596,9
mg
03,0)13(3
1705,0)1(
)( 2
nn
ggG
%0,003%10010,38
03,0%100 xxgGI
dt2
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
DENGAN MENGGUNAKAN METODE BANDUL FISIS PERCOBAAN ( F2 )
1. Pembuktian Persamaan (1)
agaK
T c
.2
22
2. Pembuktian Persamaan (2)
gaaTT
aaTT 2
21
22
21
21
22
21
)(8)(8
Dimana ; T1 = Waktu getar untuk titik gantung A
T2 = Waktu getar untuk titik gantung B
a1 = Jarak untuk titik gantung A dengan pusat massa C (satuan cm)
a2 = Jarak untuk titik gantung B dengan pusat massa C (satuan cm)
VISKOSITAS ZAT CAIR
DENGAN METODE VISKOSIMETER OSWALD
( Kode percobaan F3 )
1. Tujuan
Menetukan angka kekentalan (viskositas)dari suatu cairan dengan
menggunakan : - viskosimeter oswald.
2. Peralatan
1. Viskosimeter oswald dengan perlengkapan 1 set.
2. Gelas ukur satu buah
3. Gelas tabung biasa 2 buah.
4. Cairan yang akan ditera.
5. pipet satu buah.
6. Stop watch 1 buah.
3. Teori
Page 19
Dimana :T = Waktu getar a = Jarak pusat massaKc = Jari-jari girasi terhadap pusat massaG = Percepatan Gravitasi
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
Apabila benda bergerak dalam suatu cairan atau sebaliknya maka akan
timbul gaya yang besarnya berbanding lurus dengan kecepatannya.
Viskosimeter OswaldDalam percobaan ini cairan mengalir dalam sbuah pipa (U) dengan
jumlah volume tertentu.
Apabila kita menganggap bahwa :
- Cairan yang digunakan adalah Incompressible dan Newtonian.
- Aliran cairan adalah :Laminer dan Steady.
- Kecepatan aliran dekat dinding mendekati nol.
Misalnya cairan : Bensin,Bensol,ether dan Alkohol maka di dapat hubungan:
n = K t .........(1)
yang mana :
n = angka kekentalan / viskositas cairan satuan dyne dt/cm3. (1 dyne = 1
poise)
Page 20
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
K = Konstanta yang harganya tergantung pada volume cairan, jari jari kapiler,
panjang pipa kapiler, gravitasi, kerapatan massa cairan dll.
K = (n r g a4) / (8vll ) ....................(2)
t = waktu yang diperlukan untuk mengalirkan cairan dalam satuan detik.
Dalam percobaan ini pengandaian diatas tidak terpenuhi secara sempurna, sehingga memerlukan koreksi. dengan demikian persamaan (1) menjadi:n = K t - ( 0,12 / t ) ............. (3)
Bila (t) diatur dan (K) diketahui (dari tabel) , maka harga (n) dapat ditentukan.
4. Cara Melakukan Percobaan
Viskosimeter Oswald
1. Perlihatkan letak dan kedudukan viscosimeter Oswald, usahakan agar
benar benar vertikal trhadap meja.
2. Bukalah sumbat ( p ) dan bersihkan terlebih dahulu tabung viscosimeter
ini.
3. Melalui mulut viscosimeter ( Q ) masukan cairan ( larutan alkohol ) yang
akan ditera sebanyak 3 ml.
4. Kemudian dengan bola penghisap ( O ) pindahkan cairan tersebut
melalui pipa kapiler R sampai batas titik T.
5. Setelah itu bukalah lubang penghisap sehingga permukaan cairan turun
sampai pada titik (S) dan catat waktu yang diperlukan antara titik T
sampai S.
6. Lakukan langkah nomor (4) sampai (5) sebanyak lima kali.
Setelah selesai percobaan, bersihkan kembali dan tutuplah dengan sumbat
(P) dan lihatlah ditabel harga (K) untuk cairan yang anda pakai.
Page 21
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
2P bola Q
Ke bolapenghisap
viscosi permukaan
meter T 10 cm
cairan
Oswald S T
viscosimeter
bola jatuh
S1
S2
S3
S4
ANALISA DATA F3 :
Data Percobaan :
Jenis Cairan t1 t2 t3 t4 t5
Alkohol 2011’14’’ 2016’78’’ 2019’68’’ 2021’22’’ 2032’98’’
Tabel Waktu Yang Dipergunakan Untuk Mengalirkan Cairan Dalam Viskometer
Oswald :
Pengukuran Waktu ( t – t ) ( t – t )2 K
1.
2.
3.
4.
5.
2011’14”
2016’78”
2019’68”
2021’22”
2032’98”
0,092
0,036
0,007
-0,0086
-0,1262
0,0006
0,0013
0,000049
0,00007
0,0159
0,05768
0,05768
Rata-rata (t) = 2020’36” ( t - t )2 = 0,017919
Page 22
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
Ralat Mutlak :
Ralat Nisbi :
Keseksamaan : K = 100% - I = 100% - 0,041% = 99,96%
Jadi waktunya : (t) = (2020`36” 0,095)
Harga Kekentalan Zat Cair : (Persamaan 3)
poiset
tkn 12,0.21
KESIMPULAN :
a. Faktor yang mempengaruhi kekentalan / viskometer zat cair antara lain :
- Suhu - Bentuk dan Volume Zat Cair
- Rapat Massa dari zat cair
b. Dalam aliran suatu zat cair dipengaruhi oleh :
- Viskositas - Bentuk dan volume zat cair
- Suhu - Rapat Massa
VISKOSITAS ZAT CAIRDENGAN METODE VISKOSIMETER BOLA JATUH
( Kode Percobaan F4 )
1. Tujuan
Menentukan angka kekentalan (viskositas) dari suatu cairan dengan
menggunakan Viskosimeter Bola Jatuh.
Page 23
095,0)15(5
017919,0)1(
)( 2
nn
ttt
%041,0%10063022
095,0%100
xxttI
sentipoise = 12,7 poisen 1271,1)11,221(
12,0)095,022036(05768,01
sentipoise = 12,4 poise n 1239,3)41,219(
12,0)095,022036(05768,02
poisenn
n 12,52
12,7+12,42
21
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
2. Peralatan :
1. Cairan yang akan ditera.
2. Viskosimeter bola jatuh dengan perlengkapan 1 set.
3. Bola kaca 2 buah
4. Bola besi 2 buah
5. Mikrosmeter 1 buah.
6. Stop Watch 1buah.
3. Teori
Apabila benda bergerak dalam cairan atau sebaliknya maka akan timbul gaya
yang besarnya berbanding lurus dengan kecepatanya.
Viskometer Bola Jatuh
Pada percobaan ini bola kecil dijatuhkan ke dalam cairan yang akan dukur
angka kekentalanya. Bola tersebut mula - mula akan mengalami percepatan
yang dikarenakan gaya beratnya, tetapi karena sifat kekentalan cairan, maka
besarnya kecepatannya akan semakin berkurangdan akhirnya nol. Pada saat
tersebut kecepatan bola tetap dan disebut “Kecepatan Terminal”. Hubungan
antara kecepatan terminal dengan angka kekentalan dapat diperoleh dari
“Hukum Stokes”,
Vm = (2/9) (r2g/n) (f - fo) .......(1)
yang mana : Vm = kecepatan terminal (cm/det).
n = angka kekentalan / viskositas.
r = jari - jari bola (cm)
g = percepatan grafitasi bumi (cm/det²)
n = rapat massa bola (gr/cm9)
f = rapat massa cairan (gr/cm9)
pada persamaan (3) dianggap bahwa diameter tabung relatif sangat besar
dibanding dengan diameter bola , tetapi perbandingan kedua diameter
tersebut tidak terlalu besar perlu ditambahkan faktor koreksi terhadap
persamaan diatas yaitu :
Page 24
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
F=(1+2,4(r/R)) .......(2)
yang mana :
R = jari -jari tabung bagian dalam pada tabung yang dipakai untuk percobaan,
jari-jarinya = 1,76 cm, sehingga persamaan (1) menjadi :
m (r - m)
n = F Vm .....(3)
yang mana, F = (1 + 1,36r)
m = (2/9) r2 g
Dengan demikian bila harga n dan m diketahui sedangkan harga r dan Vm
diukur, maka harga n dapat ditentukan dari per samaan (3).
4. Cara melakukan percobaan
Viskosimeter Bola Jatuh
1. Ukurlah dengan micrometer jari-jari bola kecil yang tersedia.
2. Perhatikan keadaan / kedudukan dari titik (T) dari tabung percobaan,
dimana pada kedudukan di titik tersebut bola (G) dianggap telah
mencapai kecepatan terminalnya.
3. Tentukan titik (S) yang jaraknya : 40 cm dibawah titik (T).
4. Lakukan langkah nomer : (3) sampai 2 kali dengan jarak yang berbeda
dengan menggunakan bola yang lain.
5. Lakukan percobaan yang sama dengan menggunakan cairan yang lain.
DATA PERCOBAAN F4
Jarak (s) Diameter Bola
Berat Bola
Air Minyak Kelapa Oli
t1 t2 t3 t1 t2 t3 t1 t2 t3
80 cm
2,5 cm 20,2 gr 1’61’’ 1’71’’ 1’68’’ 1’74’’ 1’84’’ 1’66’’ 4’50’’ 4’09’’ 4’63’’
2 cm 43,78 gr 0’68’’ 0’69’’ 0’34’’ 0’70’’ 0’68’’ 0’65’’ 1’54’’ 1’22’’ 1’29’’
1,5 cm 5,23 gr 1’43’’ 1’39’’ 1’76’’ 1’53’ 1’34’’ 1’39’’ 4’05’’ 3’87’’ 3’82’’
Page 25
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
ANALISA DATA (F4)
PERCOBAAN I- Menggunakan cairan : Air
- ƒ = Rapat massa bola kaca 2,52 gr/cm3, Bola besi 7,8 gr/cm3
- ļ = Rapat massa cair 1 gr/cm3
- g = Gravitasi Kota Jombang 9,48 m/dt2 (secara umum)
- s = Jarak 80 cm
Waktu yang diperlukan bola kaca dengan berat 20,2 gr dan d = 2,5 cm, r =1,25
cm
Waktu yang diperlukan bola kaca berat 5,23 gr dan d= 1,5 cm, r = 0,75 cm
Waktu yang diperlukan bola besi berat 43,78gr dan d = 2 cm, r = 1 cm
Page 26
tttt 1’66’’ dt3005
3681711611
3
321
dtcmtsVm 19,48
1’66’’80
poise
Vmgr 104,0152,2
48,1999,481,252
.9.2.2 2
tttt 1’53’’ dt3584
3761391431
3
321
dtcmtsVm 29,52
1’53’’80
poise
Vmgr 04,0152,2
52,2999,480,752
.9.2.2 2
dttttt 7503171
3430960860
3
321
dtcmtsVm 35,140
57,080
poise
Vmgr 102,018,7
35,140948, 912
.9..2 22
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
PERCOBAAN II
- Cairan yang digunakan : minyak kelapa yang rapat massanya 0,84 gr/cm3
waktu yang diperlukan bola kaca berat 20,2 gr dan d = 2,5 cm, r = 1,25 cm
Waktu yang diperlukan bola kaca berat 5,23 gr dan d = 1,5 cm, r = 0,75cm
Waktu yang diperlukan bola besi berat 43,78 gr dan d = 2 cm, r = 1 cm
PERCOBAAN III :
- Cairan yang digunakan : Oli dengan rapat massanya 0,89 gr/cm3
- waktu yang diperlukan bola kaca berat 20,2 gr dan d = 2,5 cm, r = 1,25 cm
Page 27
dttttt 5713425
3661481471
3
321
dtcmtsVm 45,71
75,180
poise
Vmgr 121,084,052,2
45,71948, 9 1,252
.9..2 22
dttttt 2413624
3931431351
3
321
dtcmtsVm 56,31
42,180
poise
Vmgr 035,084,052,2
56,31948, 9 0,752
.9..2 22
dttttt 8603302
3560860070
3
321
dtcmtsVm 117,65
68,080
poise
Vmgr 113,084,08,7
117,65948, 912
.9..2 22
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
Waktu yang diperlukan bola kaca berat 5,23 gr dan d = 1,5 cm, r = 0,75 cm
Waktu yang diperlukan bola besi berat 43,78 gr dan d = 2 cm, r = 1 cm
Tabel Rata-Rata Perhitungan Dari Percobaan I
Pengukuran 2
I
II
III
0,104
0,04
0,102
0,022
-0,042
0,02
0,000484
0,002
0,0004
Rata-rata
Page 28
dttttt 144322” ‘13
3364904054
3
321
dtcmtsVm 18,14
41,480
poise
Vmgr 29,089,052,2
14,18948, 9 1,252
.9..2 22
dttttt 193374” ‘11
3283783504
3
321
dtcmtsVm 20,46
91,380
poise
Vmgr 094,089,052,2
46,20948, 9 0,752
.9..2 22
dttttt 5313504
3921221451
3
321
dtcmtsVm 26,59
35,180
poise
Vmgr 26,089,08,7
26,59948, 912
.9..2 22
082,0 ( 00029,02
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
Ralat Mutlak :
Ralat Nisbi :
Keseksamaan :
Tabel Rata-Rata Perhitungan Dari Percobaan II
Pengukuran 2 IIIIII
0,1210,0350,113
0,031-0,0550,023
0,000970,003
0,00053Rata-rata
Ralat Mutlak :
Ralat Nisbi :
Keseksamaan :
Tabel Rata-rata Perhitungan dari Percobaan III
Pengukuran η ( η– η ) ( η – η )2
IIIIII
0,290,0940,26
0,075-0,1210,045
0,00560,0150,002
Rata-Rata (η ) = 0,215 ( η – η )2 = 0,0226 Ralat Mutlak :
Ralat Nisbi :
Page 29
007,0
)13(3)00029,0(
1
2
N
%085,0082,0007,0%100 xGI
%92,99%085,0%100%100 IK
09,0 0045,02
027,0
)13(3)0045,0(
1
2
N
%3,009,0
027,0%100 xGI
%7,99%3,0%100%100 IK
061,0
)13(3)0226,0(
1
2
N
%3,0215,0
061,0%100 xGI
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
Keseksamaan :
KESIMPULAN :
a. Faktor yang mempengaruhi kekentalan / viskometer zat cair antara lain :
- Suhu - Bentuk dan Volume Zat Cair
- Rapat Massa dari zat cair
b. Gambar gaya-gaya yang bekerja pada sebuah benda yang bergerak jatuh di
dalam cairan
Ff FA Keterangan :
FA = Gaya Ke Atas (Gaya Archimedes)
Fg = Gaya Gesekan ( Hukum Stokes)
W = Gaya Berat Benda (Bola)
Dimana :
FA = G rV = Koefisien Gesekan (N det/M2)
V W R = Jari-jari bola (M)
V = Jelajuan bola (M/dt)
Karena bola bergerak dengan kelajuan konstan akan berlaku persamaan :
Ff + FA = W Dimana : Ff = f . V . g f = Massa jenis Fluida
W = M . g V = Volume Bola
= b . V .g g = Percepatan Gravitasi Bumi
M = Massa Bola
b = Massa Jenis Bola
Sehingga Persamaan (1) akan di dapat :
Page 30
%7,99%3,0%100%100 IK
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
rVG
VgfbV
VgfVgbrVGaVgbVGgVf
..
...
Sedangkan Rumus V Bola :
rGgr
fbV
dapatsehinggadir
V
..3
4
:3
4
3
3
Ggrfb 22
KESIMPULAN :
Kecepatan suatu cairan berbanding lurus dengan besar gaya yang
ditimbulkan oleh kecepatan suatu benda.Semakin kental zat cair semakin
lambat gaya yang ditimbulkan oleh gerak/kecepatan suatu benda.
KECEPATAN SUARA DI UDARA( Kode Percobaan F5 )
1. Tujuan
a. Menentukan kecepatan suara di udara.
b. Menera bilangan getar garpu tala.
Page 31
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
2. Peralatan
1. Tabung resonansi dengan perlengkapan 1 set.
2. Garpu tala standard 1 buah.
3. Garpu tala yang kan di tera.
3. Teori
Bila sumber suara digetarkan dalam suatu kolom udara yang salah satu
ujungnya tertutup dan ujung yang lain terbuka, maka keadaan “Resonansi”
diperoleh hubungan :
L = (2m+1) 1/4 ........(1)
L = ((2m+1)/4 ) X (V/f) ........(2)
yang mana :
L = panjang kolom udara
l = panjang gelombang udara
V = kecepatan suara diudara
f = frekwensi suara diudara
m = 0,1,2,3,................ (tergantung keadan resonansi)
Gambar percobaan :
Keterangan Gambar:
a = tabung silinder besar berisi air.
b = tabung silinder kecil berlubang yang
dapat diubah sesuai dengan kolom
udara yang diperlukan.
c = jarak antara tabung dan garpu tala.
Dalam percobaan ini, kolom udara berupa tabung silinder kecil yang
kedudukanya dapat dirubah sesuai dengan panjang kolom udara yang di
perlukan. Sebagai sumber getaran dari percobaan ini dipergunakan garpu
yang mempunyai bilangan getaran standard. Bilamana garpu tala digetarkan
diujung tabung yang tebukan maka, tepat diujung tabung tidak terjadi
Page 32
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
“perut”. Oleh karena itu diperlukan koreksi panjang kolom udara sebesar (e),
sehingga :
L = L -e ..........................................(3)
yang mana L = panjang kolom uadara yang sebenarnya dan persamaan
(2) menjadi :
L = V . m + (4 . - e) …….............(4)
2f 4f
Bila harga L’, f, m diketahui, maka kalau dibuatkan grafik L’ = f(m) untuk bermacam-macam harga : m, V, e dapat ditentukan . Atau bila: L, V, m diketahui, harga (f) dan (e) dapat ditentukan.
4. Cara Melakukan Percobaan
1. Menentukan kecepatan suara diudara
Ambillah garpu tala standard yang bilangan getarnya diketahui.
Getarkan garpu tala tersebut diatas tabung silinder kecil.
Angkatlah tabung kecil berlahan-lahan bersamaan dengan garpu tala
yang telah digetarkan (usahakan jarak c tetep), sehingga diperoleh
kolom udara yang dapat menimbulkan resonansi ke : 1, 2, 3. Catatlah L’
setiap terjadi resonansi (pada bunyi terkeras).
Catatlah tekanan udara dan temperatur kamar.
2. Menera Bilangan Getar Garpu Tala
Getarkan garpu tala yang kan ditera diatas kolom udara (ingat dalam
menggunakan garpu tala).
Aturlah permukaan air agar diperoleh kolom uadara yang dapat
menimbulkan resonansi ke : 1, 2, 3. Catatlah setiap harga L’ dari setiap
resonansi tersebut.
Catatan : usahakan (c) tetap selama percobaan
Page 33
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
ANALISA DATA (F5)
PERCOBAAN I
Diketahui :
Lo = 17,8 cm = 0,178 m
m = 1 cm
L1= 40 cm = 0,4 m f = 341 Hz
e = L1 – L = 0,4 – 0,178 = 0,222 m
Maka :
PERCOBAAN II
Diketahui :
Lo = 17,8 cm = 0,178 m
m = 1 cm
L1 = 43 cm = 0,43 m f = 288 Hz
e = L1 – L = 0,43 – 0,178 = 0,252 m
Maka :
Page 34
2
1
/3,6362
,1272,62046
24,0
222,01364682
252,0341.4
1341. .2
4,0
42
dtmV
V– 454,2
VVVV
ef
Vmf
VL
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
PERCOBAAN III
Diketahui :
Lo = 17,8 cm = 0,178 m
m = 1 cm
L1 = 52 cm = 0,52 m f = 512 Hz
e = L1 – L = 0,52 – 0,178 = 0,342 m
Maka :
* Menentukan Bilangan Getar Garpu Tala Dari Pertanyaan 1 pada percobaan II :
Page 35
2
1
/3,5892
1178,51728
243,0
252,01152576
252,0288.4
1288. .2
43,0
42
dtmV
V– 435,5
VVVV
ef
Vmf
VL
2
1
/1262,62
2525,23072
248,0
342,020481024
342,0512.4
1512. .2
52,0
42
dtmV
V– 1050,6
VVVV
ef
Vmf
VL
Hzf
ff
ff
efV
fV
L
15,15539,04
04,2424
04,2424
76,12228,11939,0
09,04
76,1222
28,1193,0
41
2
2
22
22
22
2
2
12
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
KESIMPULAN :
1. Dari hasil percobaan dan perhitungan yang dilakukan, dapat diambil
kesimpulan bahwa kecepatan suara di udara, tekanan dan temperatur kamar
yang ditimbulkan oleh sumber getar tergantung pada resonansi, sehingga
dapat diketahui pada panjang usara.
2. Dari hasil percobaan tersebut, kecepatan udara yang dihasilkan tidak sama
dengan 350m/dt, hal ini disebabkan oleh :
Page 36
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
- Garpu tala yang tidak standart
- Resonansi yang di dapat bukan yang terkeras
- Kurangnya ketelitian dalam melakukan percobaan
3. Dari grafik L1 sebagai fungsi (M), maka harga-harga yang belum diketahui
dapat ditentukan.
Ralat Perhitungan :
Percobaan V ( V – V ) ( V – V )2
1.
2.
3.
119,28
122,76
288
-57,4
-53,92
111,32
3294,76
2907,37
12392,14
Rata-rata V= 176,68 ( V – V ) 2 = 25366,1
Ralat Mutlak : 02,65)13(31,25366
Ralat Nisbi :
Keseksamaan :
LAPORAN SEMENTARA
Data Percobaan F5
Percob.Frekuen
si
Resonan
si
L1
(cm)
L2
(cm)
L3
(cm)
L0
(cm)
(Atm
)
T
(Co)L rata-rata
1.
2.
3.
341 Hz
288 Hz
512 Hz
1
1
1
40
43
52
47
56
56,5
50
61
67
17,8
17,8
17,8
1
1
1
30
30
30
38,7
44,45
48,32
Page 37
%100xV
I
%8,36%10068,176
02,65 x
%2,64%8,36%100 K
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
Page 38
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
TUGAS PENDAHULUAN
KECEPATAN SUARA DI UDARA
PERCOBAAN (F5)
1. Persamaan :
e
fVm
fVL
42mempunyai bentuk grafik L1 fungsi (m)
ef
Vf
VLm
ef
Vf
VLm
ef
VLm
42
2.......2
42.......1
4.......0
3
2
1
Dimana [(V/4f) – e] mempunyai harga sangat kecil mendekati nol dan
[(V/4f) – e] = 0 …. e = V/4f.
f adalah frekuensi yang besarnya konstan.
Keterangan : - Panjang kolom udara dari grafik terlihat sangat bergantung
pada besar kecilnya m selama V, f dan e dapat ditentukan dari
grafik dengan cara menentukan terlebih dahulu besarnya L1, V
dan m.
2. Gambar Bentuk Gelombang yang ada dalam kolom udara (pipa orgona
tertutup)
Pada gelombang menghasilkan nada dasar :
a. Dengan frekuensi :
ll
ll
4
443VVf
b. Pada gelombang menghasilkan nada atas kedua dengan frekuensi :
ll
ll
433/443
1VVf
Page 39
L12
L13
L11
12 13
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
c. Pada Gelombang menghasilkan nada atas kedua
dengan frekuensi :
ll
ll
455/445
1VVf
3. Terjadinya Peristiwa Resonansi
a. Peristiwa ikut bergetarnya benda karena pada benda bergetar
mempunyai frekuensi sama tau yang satu merupakan kelipatan yang lain.
b. Sedang kolom udara berfungsi sebagai resonansi karena molekul-molekul
udara akan ikut bergetar.
LENSA DAN FOTOMETER
( Kode Percobaan F6 )
1. Tujuan
1. Mengenal sifat-sifat pembentukan bayangan oleh lensa.
2. Menentukan jarak titik api lensa positif dan lensa negatif.
3. Menentukan intensitas cahaya dari lampu listrik.
2. Peralatan.
1. Sumber cahaya dan perlengkapannya 1 set.
2. Lensa positif 1 buah.
3. Lensa negatif 1 buah.
4. Layar 1 buah.
5. Fotometer dan perlengkapannya 1 set.
6. Lampu yang akan ditera 2 buah.
7. Lampu standard 1 buah.
3. Teori
1. Diantara sebuah benda dan layar ( jarak keduanya dibuat tetap ), kita
tempatkan : sebuah lensa positif. Bila lensa tersebut kita geser-geserkan
Page 40
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
sepanjang garis beda layar, maka akan terdapat “Dua kedudukan” lensa
yang memberikan bayangan yang jelas pada layar ( gambar 1 ). Bayangan
yang satu diperbesar ( lensa di A ), sedang yang lain diperkecil ( lensa B ).
Gambar 1
C A B D
Keterangan :
A dan B: Lensa cembung
C : Sumber cahaya dan benda berbentuk kasa.
D : Layar
Dengan mengetahui besarnya jarak antara kedudukan Lensa di A dan di B
(h) dan jarak antara benda dan layar (L) maka dapat ditentukan besarnya
titik api lensa (fp).
Dan persamaannya adalah :
fp = L 2 - h 2
4 L ...........................(1)
2. Diantara sebuah benda dan layar ditempatkan lensa positif sedemikian
rupa sehingga bayangan benda terletak pada layar. bila kemudian kita
tempatkan sebuah lensa negatif diantara lensa positif dan layar, maka
“bayangan” lensa positif akan menjadi benda (objek) dari ensa negatif.
bayangan oleh lensa negatif dapat ditangkap lagi pada layar dengan
menggeser geser kedudukan layar tersebut (Gambar 2).
+ -
E D
Page 41
C1
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
A B C
Keterangan :D : LayarE : Sumber cahaya dan benda berbentuk kasa.
Dengan mengetahui besarnya a,b,c serta m (perbesaran total yang
ditimbulkan oleh lensa gabungan) , maka dapat di tentukan besarnya
jarak titik api lensa negatif (Fo) dari persamaan :
1/fn = 1/c + 1/b (ma)/c + 1 .....................(2)
untuk m =D.
Bila kita meletakan sebuah layar diantara 2 suber cahaya dan terletak
pada satu garis lurus , maka setiap sumber cahaya akan memberikan fluks
cahaya (F) pada layar. Dalam percobaan ini sumber cahayanya adalah
lampu listrik dan layar adalah “fotometer” (gambar 3) Dengan mengatur
letak Fotometer dan Galfometer menunjukan “skala nol” sehingga “fluks
cahaya” yang diterima fotometer dari 2 buah lampu listrik adalah sama.
Ix = (dx2 / ds2 ) x ..............................................(3)
yang mana : Is : Intensitas yang di terima fotometer dari lampu standard.
Ix : Intensitas cahaya yang diterima fotometer dari lampu
yang ditera.
GAMBAR 3:
D
L1 ds dx L2
Keterangan :
L1 : lampu standardL2 : Lampu yang ditera D : Layar
4. CARA MELAKUKAN PERCOBAAN
1. Untuk percobaan 1
Page 42
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
a. susunlah peralatan di landaskan optis yang telah disediakan . Catatlah
kedudukan benda dan layar serta ukuran diameter benda.
b. geser geserkan lensa tersebut sepanjang landasan optis. sehingga di
peroleh bayangan yang jelas dan diperbesar pada layar.
Page 43
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
ANALISA DATA ( F6 )
1. Hasil percobaan Lensa dan Fotometer
Hasil percobaan mengenai bayangan yang terjadi pada gambar 1:
a. Bila jarak benda dan lensa didekatkan dan titik api lensa 2 di dekatkan
pada bayangan lensa 1, maka bayangan yang terjadi pada layar adalah :
- Maya - Terbalik
- Diperkecil
Sebab bayangan yang diterima oleh layar adalah bayangan semu lensa 2
b. Bila jarak benda lensa 1 dan titik api lensa 2 di jauhkan dengan lensa 1,
maka bayangan yang terjadi pada layar adalah :
- Maya - Terbalik
- Diperkecil
Sebab bayangan yang diterima oleh lensa adalah bayangan semu lensa 2.
2. Jarak titik api lensa positif ( + , + )
a. Diperbesar
Diketahui : L = 131 cm Diameter Benda = 2,5 cmh = 85 cm Diameter Bayangan = 4 cm
Sifat bayangan = Nyata, Terbalik
Jadi :
b. Diperkecil
Diketahui : L = 131 cm Diameter Benda = 2,5 cm
h = 93 cm Diameter Bayangan = 1 cm
Page 44
cmLhlfp 96,18524
9936524
7225171611314
8521314
222
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
Sifat bayangan = Nyata, Terbalik
Jadi :
3. Jarak titik api lensa negatif ( + , - )
a. Diperbesar
Diketahui : a = 45 cm Diameter benda = 2,5 cm
b = 65 cm Diameter bayangan = 6 cm
c = 10 cm Sifat bayangan = nyata
Jadi :
b. Diperkecil
Diketahui : a = 76 cm Diameter benda = 2,5 cm
b = 44 cm Diameter bayangan = 1,9 cm
c = 5cm Sifat bayangan = nyata
Page 45
cmLhlfp 24, 16
524 8512
524 864917161
131493131
4
2222
cmfn
55ter bayangan = 0,8= 0, cmfn
fn
cma
bcfn
052,019,111
19,1650
12415650
11700650651
1 1045.4
651
1011
1111
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
Jadi :
4. Intensitas Cahaya Lampu yang akan di tera
a. Diketahui : Is = 60 Watt = 800 condela
dx = 42 cm = 0,42 m ds = 80,5 cm = 0,805m
Jadi :
b. Diketahui : Is = 40 Watt = 533,33 condela
dx = 78 cm = 0,78 m ds = 44,5 cm = 0,445 m
Jadi :
5. Menentukan daya dari lampu yang di tera.
Is = 60 Watt ds1 = 80,5 cm
dx1 = 42 cm ds2 = 89,5 cm
dx2 = 33 cm
Jadi :
Page 46
cmfn
cmfn
fn
cma
bcfn
181,05,5
11
5,5 21,2
14,1175,3 x 4 )(
)5,3 x 4( )113,38,0(5,31
14
113,38,05,3
1411
1111
condelaxIsdsdxIx 78,217800
6480,01764,0
2
2
condelaxIsdsdxIx 1633,533
198,0608,0
2
2
WattxIx
WattxIx
IsdsdxIx
8,15605,89
332
33,16605,80
242
22
21
2
2
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
KESIMPULAN :
1. Pembentukan bayangan oleh lensa tergantung pada :
- Jarak antara lensa 1 dan lensa 2
- Jarak antara benda dan lensa
2. Dari pembentukan bayangan pada layar dapat ditentukan :
- Jarak titik api
- Intensitas cahaya dari lampu listrik
-
LAPORAN SEMENTARA PRAKTIKUM FISIKA
LENSA DAN FOTOMETER
PERCOBAAN (F6)
9
Data Percobaan I
Susunan lensa
Diameter benda
Sifat bayangan
Diameter
bayangan
A - B L Keterangan
+ , ++ , +
2,5 cm2,5 cm
Pembesaran
pengecilan
4,6 cm0,5 cm
714,5 116 cm Nyata terbalik
Data Percobaan 2
Susunan lensa
Diameter benda
Sifat bayangan
Diameter bayangan A B C
+ , -+ , -
2,5 cm2,5 cm
PembesaranPengecilan
4 cm0,8 cm
62,8 cm113,3 cm
8 cm5,3 cm
52,5 cm4 cm
TUGAS PENDAHULUAN
Page 47
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
LENSA DAN FOTO METER
PERCOBAAN (F6)
1. Kedudukan 2 lensa positif dapat membentuk bayangan yang jelas.
a. Benda berada diantara lensa dengan titik fokus, sifat bayangan :
- Maya - Diperbesar
- Tegak
b. Benda berada diantara 2 jarak fokus, sifat bayangan :
- Nyata - Diperbesar
- Terbalik
Setiap lensa memiliki 2 buah fokus dosebelah kiri dan kanan, tapi kedua titik
fokus tersebut kelensaannya sama untuk jalur sinar-sinar utama dalam lensa
positif.
Gambar jalannya sinar pada lensa positif :
Keterangan : Benda berada pada lensa titik fokus 1 dan 2 :
Bayangan tepat berada di titik fokus 3, sifat bayangan adalah :
- Nyata - Diperbesar
- Terbalik
2. Gambar jalannya sinar
3. Fluks radian adalah
- Sudut yang terbentuk oleh cahaya antara sinar datang garis normal
dan sinar pantul.
Intensitas cahaya adalah :
- Suatu kekuatan penerangan cahaya (dalam satuan candela)
Page 48
F2 F F1 F1 F2 F3
+ -
CBA
D E
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
INDEK BIAS DAN ZAT CAIR
( kode percobaan F7 )
1. Tujuan Menentukan jarak titik api lensa. Menentukan jari jari kelengkungan bidang lensa. Menentukan indeks bias lensa Menentukan indeks bias zat cair .2. PERALATAN Lensa bi- convec 1 buah Cermin datar 1 buah Jarum berbentuk garfu 1 buah Statip 1 buah Cairan ( air )3. Teori
Gambar percobaan
1. Pada gambar diatas , bayangan jarum di bentuk oleh susunan optis
dari lensa dan cermin akan dapat di lihat dari atas Bila jarum di
geser geserkan sepanjang statip akan di peroleh suatu kedudukan
tertentu, yang mana bayangan jarum nampak sama besar dengan
jarum. Pada keadaan ini, jarak antara jarum dan lensa sama dengan
jarak titik api lensa tersebut.
2. Jika cemin di ambil , bidang bawah lensa akan bekerja sebagai
cermin cekung terhadap sinar sinaryang datangnya dari atas
( gambar 2 ). Bila (p) adalah jarak antara lensa dengan jarum pada
kedudukan dimana jarum bayangan jarum yang dibentuk oleh
susunan lensa dari bidang bawah lensa sama dengan besarnya
jarum, maka :
R1 = (P1. f) / ( f - P1 ) ........(1) dan
Page 49
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
n = (( f .(P1+P2))-P1.P2)/((f .(P1 + P2 )) - (2P1. P2)) ...( 2)
yang mana :
f = jarak titik api lensa
R1 = jari jari kelengkungan bidang bawah lensa .
P1 = harga (p) bila jari jari kelengkungan bidang bawah adalah ( P1 )
P2 = harga (p) yang diperoleh bila lensa di balik
n = Indeks bias lensa
3. Bila diatas cermin kita teteskan zat cair, kemudian diatas tetesan
tersebut kita letakkan lensa, maka akan terbentuk susunan optis,
yaitu :lensa biconvec, lensa planconcaf (cairan) dan cermin seperti
terlihat pada gambar 3.
Jika jari jari kelengkungan bidang bawah lensa adalah (R1) maka indeks bias
cairan adalah :
n’ = f . ( P1 -f’ ) / f’ . (P1 -f )
dimana (f ‘) adalah jarak titik api gabungan antara lensa dengan cairan yang
dapat diperoleh dari kedudukan jarum yang menimbulkan bayangan yang
sama besarnya seperti gambar 1.
4. CARA MELAKUKAN PERCOBAAN1. Susunlah peralatan seperti gambar diatas .
2. Usahakan agar ujung jarum berada di sumbu optis lensa .
3. Dengan menempatkan mata di sumbu optis lensa , geser geserkan jaru
sehingga kedua ujung jarum berimpit dengan kedua ujung bayangannya .
catatlah jarak antara ujung jarum dengan lensa pada kedudukan ini.
lakukan pengamatan ini sebanyak 5 kali.
4. Ulangi percobaan nomor : 1 sampai 3 tanpa cermin datar seperti gambar
2.
5. Balikkan lensa dan kerjakan seperti percobaan nomor : 1 sampai 4 ,
bedakan mana bidang bawah dan atas lensa .
6. Setelah selesai percobaan nomor : 1 sampai 5, letakkan cermin
diatas meja ,teteskan air diatasnya kemudian letakan lensa diatas cairan
Page 50
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
tersebut. kerjakan seperti percobaan nomor : 1 sampai 3. Lakukan
pengamatan sebanyak 5 kali.
7. Balikkan lensa kemudian lakukan seperti no.6.
ANALISA DATA F7 :
1. a. Jarak titik api lensa cembung = 2,5 cm
b. Jari-jari kelengkungan bidang lensa cembung :
2. a. Jarak titik api lensa cekung = 6,0 cm
b. Jari-jari kelengkungan bidang lensa cekung
3. Perhitungan Indeks Bias Lensa
a. Lensa Cembung
Diketahui : f = 2,5 cm P1 = 2,9 cm P2 = 4,1 cm
Jadi :
12,178,235,1789,115,17
78,2375,289,1175,2
)1,49,2(2)1,49,2(5,2)1,49,2()1,49,2(5,2
2 2121
2121
n
PPPPfPPPPf
n
b. Lensa Cekung
Diketahui : f = 6,0 cm P1 = 6,4 cm P2 = 6,8 cm
Jadi :
Page 51
cmPffP
R
cmPffP
R
41,66,125,10
1,45,25,21,4
1,184,025,7
9,25,25,29,2
2
22
1
11
cmPffP
R
cmPffP
R
1,58,08,40
8,60,60,68,6
6,94,04,38
4,60,60,64,6
2
22
1
11
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
55,404,872,7952,432,79
)8,64,6(2)8,64,6(6)8,64,6()8,64,6(6
2 2121
2121
n
PPPPfPPPPf
n
4. Perhitungan Indeks Bias Air
a. Lensa Cembung
Diketahui : f = 3 cm P1 = 2,9 cm P2 = 4,1 cm
Jadi :
28,378,232189,1121
)1,49,2(2)1,49,2(3)1,49,2()1,49,2(3
2 2121
2121
n
PPPPfPPPPf
n
b. Lensa Cekung
Diketahui : f = 6,1 cm P1 = 6,4 cm P2 = 6,8 cm
Jadi :
67,504,8752,8052,4352,80
)8,64,6(2)8,64,6(1,6)8,64,6()8,64,6(1,6
2 2121
2121
n
PPPPfPPPPf
n
KESIMPULAN :
- Jarak titik api lensa sangat berpengaruh dalam pembentukan bayangan
- Dari jauh dekatnya titik api lensa dapat ditentukan :
a. Jari-jari kelengkungan lensa
b. Indeks bias lensa
c. Indeks bias air
LAPORAN SEMENTARA
INDEK BIAS DAN ZAT CAIR (F7)
DATA PERCOBAAN F7
Percobaan Jenis Lensa Dengan Cermin
Tanpa Cermin Dengan Air
Page 52
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
F P1 P2 F1
1.2.
CembungCekung
2,5 cm6,0 cm
2,9 cm6,4 cm
4,1 cm6,8 cm
3 cm6,1 cm
TUGAS PENDAHULUAN
INDEKS BIAS LENSA DAN ZAT CAIR
PERCOBAAN (F7)
1. Prinsip susunan pada teori 1,2 dan 3 diatas adalah :
- Bayangan jarum di bentuk oleh susunan optis dari lensa dan cermin
dapat dilihat dari atas bila jarum digeser-geserkan akan diperoleh
kedudukan tertentu, pada saat besarnya jarum sama dengan yang ada
pada lensa, maka jarak jarum tersebut sama dengan jarak titik api lensa.
- Jika cermin diambil, bidang bawah lensa akan bekerja sebagai cermin
cekung terhadap sinar yang datang dari atas.
- Cermin di tetesi zat cair dan di atasnya diletakkan lensa maka akan
terbentuk suatu susunan optis yaitu lensa biconveks, plan conveks dan
cermin.
2. Gambar jalannya sinar pada pembentukan bayangan pada gambar 1,2 dan
3. Pembuktian persamaan 1,2 dan 3
Page 53
F1
F1
11
1 Rf
PfP
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
2121
211
1
1
11
.2)(.)(
)1..............
1 PPPPfPPfPf
n
PffP
R
21
21
2 PPPP
n
Maka ffPP
f
211
Dibuktikan dengan persamaan 2 ke persamaan 3
21
21
111
11
11
21
11
.2.
)()(
1 PPPP
Pffp
ffPffffP
PPffPf
n
maka f1 = ½ F di Buktikan dengan persamaan 3 ke persamaan 1
1
11
1
112
2PffP
PffP
R
Terbukti
4. a. Lensa Positif b. Lensa Negatif
Terbalik, Nyata, Terbalik, Nyata, Diperbesar
Diperkecil
indeks bias adalah perbandingan kecepatan cahaya di udara dengan kecepatan
cahaya di medium tersebut. Indeks bias sesuai dengan perubahan kecepatan
medium yang lalui, jika cahaya bergerak ke arah yang berlawanan, kebalikannya
jika sinar melintasi maka akan menjauhi garis tinjauan.
PANAS YANG DI TIMBULKAN ARUS LISTRIK( Kode percobaan F8 )
1. Tujuana. Menentukan panas yang ditimbulkan oleh arus listrik.b. Membuktikan hukum Joule dan menentukan harga dari satuan Joule.
2. Peralatan1. Kalorimeter dengan perlengkapannya 1 set (K).
Page 54
11
1 Rf
PfP
Jadi
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
2. Termometer 1 buah (T).3. Adaptor 1 buah (e).4. Stopwatch 1 buah.5. Tahanan geser 1 buah (Rg).6. Amperemeter 1 buah (A).7. Voltmeter 1 buah (V).8. kabel satu set.
3. TeoriBila antara ujung ujung kawat konduktor diberi beda potensial listrik,
maka elektron bebas akan melalui konduktor tersebut. Elektron tersebut
menumbuk partikel partikel konduktor selama beda potensial tersebut
diberikan. dengan demikian elektron elektron tersebut dapat dianggap
bergerak dengan kecepatan rata rata tetap. karena tumbukan , elektron akan
kehilangan sebagian dari tenaga geraknya dan diberikan pada partikel
partikel konduktor, getearan dari partikel tersebut akan bertambah (tenaga
geraknya akan bertambah besar),sehingga konduktor menjadi panas.
Dalam percobaan ini kawat tahanan berbentuk spiral yang dialiri arus
listrik (dialiri beda potensial) di masukkan ke dalam air , sehingga terjadi
perpindahan panas dari tahanan kawat spiral ke air yang keadaannya lebih
dingin. dengan demikian derajat pertambahan panas (dH/dt) berbanding
lurus dengan besar arus listrik i (ampere) dan besarnya beda potensial listrik
V (volt).
(dH/dt) = V.i .......................(1)
Bila i dan V adalah tetap maka persamaan (1) dapat di integralkan menjadi :
H = V . i . t ................(2)
Keterangan :
H = Jumlah pertambahan panas yamg timbul (satuan joule)
t = Lama waktu ketika dialiri arus listrik (detik )
Maka bila V , i dan t diukur, H dapat dihitung. sedangkan panas yang
diterima oleh air adalah :
Q1 = W ( T - Tm ) .............................(3)
dan panas yang di terima oleh kalorimeter dan pengaduk :
Page 55
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
Q2 = 0,26 W ( T - Tm ) .....................(4)
yang mana :
Q1 = Jumlah panas yang diterima oleh air (kalori)
Q2 = jumlah panas yang diterima kalorimeter dan pengaduk ( kalori ).
W = berat air ( gram )
T = Temperatur air (oC)
Tm = temperatur mula mula (oC)
0,26 W = harga air
Berdasarkan azas black yang mana panas yang diterima sama dengan
panas yang diberikan dengan demikian persamaan (2) sama dengan
penjumlahan antara persamaan (3) dan (4). dengan demikian kita dapat
menentukan harga satuan joule kedalam sat7uan satuan kalori.
Rangkaian Percobaan 1
Rg + _
E + A
- + V -
termometer
lilitan air K
Gambar 1 : Rangkaian percobaan kombinasi pertama
E + - V +
- - A +
Page 56
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
termometer
Rg
lilitan air K
Gambar 2 Rangkaian percobaan kedua
4. Cara Melakukan Percobaan1. Rangkain gambar 1 dan 2 jangan dihubungkan dengan tegangan PLN
sebelum mendapat ijin dari asisten.
2. Isilah kalorimeter (K) dengan air dan catat berat air dalam kalorimeter.
3. Berikan beda potensial selama 10 menit dan usahakan supaya arusnya
mengalir dengan mengatur tahanan geser (Rg).
4. Catatlah temperatur (T) setiap 30 detik selama 10 menit.
5. Ulangi percobaan di atas ( nomor 1 sampai 4) dengan menggunakan
gambar 2.
ANALISA DATA (F8)
1. Rangkaian IKenaikan suhu setiap 10 menit dalam 40 menit dengan diketahui :- Suhu awal = 29o C - Massa air = 26,3 gr- Amperemeter = 0,5 A - Volt Meter = 1 Volt
Tabel Kenaikan Suhu Setiap 10 MenitWaktu Suhu
10 Menit20 Menit30 Menit40 Menit
31o C32o C
32,5o C33o C
2. Rangkaian IIKenaikan suhu setiap 10 menit selama 40 menit dengan diketahui :- Suhu awal = 37o C - Massa air = 86,2 gr- Amperemeter = 0,2 A- Volt Meter = 5 V
Tabel Kenaikan Suhu Setiap 10 MenitWaktu Suhu
Page 57
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
10 Menit20 Menit30 Menit
33o C33,5o C
o C
3. Perhitungan Pertambahan Panas
No. V (Volt) I (A) t (dt) H = V x I x t ( rangkaian I )123
888
0,5600
12001800
8 x 0,5 x 600 = 2400 Joule = 576 Kalori8 x 0,5 x 1200 = 4800 Joule = 1152 Kalori8 x 0,5 x 1800 = 7200 Joule = 1728 Kalori
No V (Volt) I (A) t (dt) H = V x I x t ( rangkaian II )123
121010
0,20,20,2
60012001800
12 x 0,2 x 600 = 1440 Joule = 345,6 Kalori10 x 0,2 x 1200 = 2400 Joule = 576 Kalori
10 0,2 x 1800 = 3600 Joule = 864 Kalori
4. Tabel Jumlah Panas ( Q1) yang diterima airNo. W T T mo Q1 = W (T-Tmo) ( rangkaian I ) Q2
123
89,7589,7589,75
3030,531
282828
89,75 ( 30 – 28) = 179,5 Kalori89,75 ( 30,5 – 28) = 224,37 Kalori89,75 ( 31 – 28) = 269,25 Kalori
46,6758,34
70,005
No. W T T mo Q1 = W (T-Tmo) ( rangkaian II ) Q2
123
86,22930
30,528,5
86,2 ( 29 – 28,5) = 43,1 Kalori86,2 ( 30 – 28,5) = 129,3 Kalori86,2 ( 30,5 – 28,5) = 172,4 Kalori
11,20633,61844,824
5. Tabel jumlah panas yang diterima kalorimeter (Q2) dan air (Q1) dengan pertambahan panas.
No. T Q1 + Q2 H pada rangkaia I123
60012001800
179,5 + 46,67 = 226,17 Kalori224,37 + 58,34 = 282,71 Kalori269,25 + 70,005 = 339,255 Kalori
576 Kalori1152 Kalori1728 Kalori
No. T Q1 + Q2 H pada rangkaia II123
60012001800
43,1 + 11,206 = 54,306 Kalori129,3 + 33,618 = 162,918 Kalori172,4 + 44,824 = 217,224 Kalori
345,6 Kalori576 Kalori864 Kalori
Kesimpulan :
- Pada perbandingan jumlah harga Q1 dan Q2 dengan H terdapat perbedaan yang jauh, seharusnya menurut Hidlum kekentalan energi adalah sama.
Page 58
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
- Hal ini dipengaruhi oleh banyaknya faktor yang diabaikan dalam melakukan percobaan, diantaranya :
- kalor banyak terbuang ke udara- kalor banyak terserap oleh sebagian alat-alat - kesalahan membaca alat ukur- kurang sensitifnya alat ukur
Kesimpulan Grafik.
Suhu akan terus naik bila dialiri arus listrik terus menerus yang
menimbulkan panas. Dalam selang waktu yang telah ditentukan, misalnya 10
menit, suhu air akan naik +2o C pada percobaan I dengan 89,75 gr dan + 0,5o C
pada percobaan II pada berat air 86,2 gr.
TUGAS PENDAHULUAN PANAS YANG DITIMBULKAN ARUS LISTRIK
PERCOBAAN (F8)
1. Yang lebih menguntungkan adalah rangkaian gambar I, karena amperemeter
pada gambar I dapat menghasilkan panas yang lebih dari rangkaian II.
2. Definisi standar resistor
Standar resistor adalah suatu resistor yang dapat memberikan tahanan listrik
yang optimal.
3. Hukum joule
Dalam tahan yang dialiri arus, energi listrik berubah menjadi kalor atau
panas, panas yang terjadi dalam tekanan selama t detik atau energi listrik
yang dipakai tahanan selama t detik adalah t.
W = V.I.t ………joule
tRIR
tV
2
2 .
Page 59
Dimana 1 joule = 0,24 kal
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
4. Tekanan kawat tergantung pada temperatur, dimana tahanan akan
bertambah bila temperatur naik, bertambahnya tahanan jenis berbeda pada
masing-masing konduktor.
Rumus : t = 20 (1+a) (t-20)
t = tahanan jenis pada temperatur to C
20 = tahanan jenis 20
a = koefisien temperatur tahanan jenis
VOLTMETER
( Kode percobaan F9 )
1. Tujuan
Menentukan keseksamaan dari penunjukan jarum dari sebuah
Amperemeter dengan menggunakan “ Voltmeter Tembaga “.
2. Peralatan1. Voltmeter Tembaga dengan perlengkapannya 1 set.2. Ampermeter 1 buah.3. Timbangan analitis 1 set.4. Tahanan geser 1 buah.5. Adaptor 1 buah.6. Stopwatch 1 buah.7. Tahanan variabel 10 x 10 ohm 1 buah.8. Kabel 1 set.
3. TeoriMengingat hantaran listriknya pada zat cair dapat digolongkan sebagai
berikut :
- Zat cair isolator , seperti : air murni , minyak dsb.
- Larutan yang mengandung ion ion seperti : Laritan asam, larutan basa , dan
larutan garam. larutan ini dapat dilalui arus listrik dengan ion-ion sebagai
konduktornya dan di sertai dengan perubahan perubahan kimiawi.
Page 60
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
- Air raksa, logam cair yang dapat dilalui arus listrik tanpa perubahan
kimiawi.
Menurut “Hukum Faraday” bila arus i ampere di alirkan t detik, maka
pada kutub katoda (negatif) akan terdapat endapan seberat G. Dan diperoleh
hubungan :
G = a .i .t .............(1)
yang mana : G = berat endapan
a = equivalent elektro kimia
Larutan yang di gunakan adalah larutan garam “ Cu2 SO4 “ bila arus listrik
dialirkan menurut rangkaian 1 maka akan terjadi perubahan kimiawi.
Rangkaian kimiawi yang terjadi :
Cu2SO4................................Cu + SO4
Pada kutub anoda :
SO4 ...................................SO4 + 2e
Pada kutub katoda
Cu ++ .................................. SO4+ 2e
Artinya : Cu ++ dari larutan garam akan mengalir menuju kutub katoda dan
kutub anoda akan kehilangan Cu ++ yang dipakai untuk menetralakn So4.
Dengan demikian dalam percobaan ini , dari persamaan 1 di peroleh
persamaan :
i = G / (a.t) (ia)
yang mana , G dalam satuan miligram
a dalam satuan miligram/ coulom (untuk Cu,a=0,3294)
i dalam satuan ampere
t dalam satuan detik
4. Cara Melakukan Percobaan1. Hitung terlebih dahulu arus maksimum, dengan mengatur luas permukaan
elektrode ( kutub katode ) bila kepadatan arus 0,01 sampai 0,02 A/Cm2.
2. Bersihkan elektrode tersebut dengan kertas gososk yangtelah di
3. sediakan , kemudian ukur beratnya dengan neraca analitas.
Page 61
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
4. Buatlah rangkaian gambar seperti gambar diatas dan gunakan arus listrik
dengan besar yang tertentu, yaitu dengan mengatur tahahnan vertikal
(Rv). penunjukan dari amperemeter juga harus saudara catat dan
usahakan penunjukannya tidak berubah dengan jalan mengatur tahanan
geser (Rg).
5. Setelah kurang lebih 10 menit, putuskan aliran listrik dan catat selang
waktu tersebut. Kemudian timbanglah berat katode. (harus dikeringkan
terlebih dahulu).
6. Lakukan langkah nomor :2 sampai 4 sebanyak 5 kali dengan selang waktu
yang sama.
TUGAS PENDAHULUANVOLT METER
PERCOBAAN (F9)
1. Menentukan harga untuk Cu
Untuk menentukan harga a (ekivalen elektrokimia) untuk Cu kita pakai
ukuran Farady, bila arus I ampere dialirkan t detik, maka pada kutub katoda
negatif akan terdapat endapan seberat G dan diperoleh hitungan :
G = . I .t dimana ; G = Berat endapan
= ekivalen elektrokimia
Larutan yang digunakan adalah larutan garam Cu2So4, bila arus listrik dialirkan
menurut rangkaian 1, maka akan terjadi perubahan kimia.
Reaksi kimia untuk Cu2So4 :
Cu2So4 Cu2++ So42-
Pada kutub anoda :
So42- So4- + 2ekonomi (So4, bertambah 2ekonomi)
Page 62
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
Pada kutub katoda :
Cu2+ Cu – 2ekonomi ( Cu, kehilangan 2ekonomi)
Dari persamaan :
tiG
tiG
2. Dari rangkaian di atas kita harus memperhatikan kutub posistif dan kutub
negatif, karena dari kutub (+) dan kutub (-) itu anoda dan katoda dapat kita
ketahui, sehingga kita tahu jalnnya elektron yang mana kekurangan atau
kelebihan elektron akan mempengaruhi hambatan dari pada arus listrik.
3. Cara menentukan arus maksimum yang diinginkan
Dengan cara mengukur luas permukaan elektroda kutub katoda, sebab jika
arus maksimum tidak diketahui maka arus itu akan menimbulkan panas yang
dapat mengakibatkan gagalnya suatu percobaan.
TETAPAN PEGAS
( Kode percobaan F10 )
1. Tujuan
Menentukan besarnya harga tetapan pegas.
2. Peralatan
Ember kecil 1 buah
Anak timbangan denga perlengkapannya 1 set
Pegas 2 buah
Stopwatch 1 buah
Statip dengan perlengkapannya 1 set
Page 63
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
Timbangan standard 0 - 50 gram 1 set\
3. Teori
1. Cara statis :
Bila suatu pegas dengan tetapan pegas (K) diberi beban (W), maka ujung
pegas tersebut akan mengalami pergeseran sebanyak (x) yang sesuai
dengan persamaan :
m g = k x ...............(1)
Page 64
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
2. Cara Dinamis :
Bila pegas yang diberi beban tadi diberi simpangan terhadap kedudukan
setimbangnya , kemudian dilepaskan maka : beban, pegas, ember,akan
mengalami getaran ‘harmonis’. dan di dapat hubungan :
T = 2 p /m/2K .............( 2)
yang mana m= massa beban
g = percepatan gravitasi bumi
T = waktu getar
Catatan:
Dalam keadaan beban kosong , persamaan (2) masih tetap berlaku, sebab
ember yang digunakan dapat dianggap sebagai beban.
Bila digunakan bermacam beban, didapatkan hubungan :
W1 = W2 [ (T22 - To
2) / (T2 - T2) ]
yang mana : W2= berat pembebanan kedua tanpa pegas dan ember
W1= berat pambebanan kesatu tanpa pegas san ember
T1= waktu getar pembebanan kesatu
T2= waktu getar pembebanan kedua
To= waktu getar untuk beban kosong
4. CARA MELAKUKAN PERCOBAAN
1. Cara statis
a. Gantungkan ember pada pegas ( gunakan statip yang tersedia )
sehingga menunjukan pada skala nol.
b. Tambahkan beban satu persatu dan catatlah massa beban serta
kedudukan ember pada setiap penambahan beban. lakukan untuk
lima macam beban.
c. keluarkan beban satu persatu dan catat massa beban serta
kedudukan ember pada setiap pengurangan beban.
d. Lakukan langkah : a -c untuk pegas yang lain.
2. Cara dinamis
Page 65
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
a. Gantungkan ember pada pegas ,beri simpangan kemudian lepaskan.
catatlah waktu yang diperlukan untuk 15 getaran yang terjadi.
b. Tambahkan sebuah beban pada ember, kemudian catat lagi waktu
untuk 15 getaran. Kerjakan langkah ini lagi dengan menambahkan 1
beban lagi. usahakan agar langkah : a - b, dilakuakn dengan
simpangan yang sama.
c. Lakukan langkah : a - b, unutk 2 beban.
d. Lakukan langkah : a - c , untuk pegas yang lain.
ANALISA DATA F10
Percobaan 1
Diketahui : m1 = 100gr m4 = 200grm2 = 150gr m5 = 300grm3 = 170grGravitasi (g) kota Jombang = 10,14 m/dt2
1.a. Menentukan Tetapan Pegas dengan cara statis dari percobaan 1
Ralat Perhitungan tetapan pegas
No. K ( K- K1) ( K- K1)2
1.2.3.4.5.
50701901,251436,51014585
3068,65-100,1
- 564,85- 987,35
- 1416,35
9416612,8210020,01
319055,52974860,02
2006047,32Rata-rata (K1) = 2001,35 ( K- K1)2 = 2545319,138
Page 66
,1436,51,2
14,10 170
1901,250,8
14,10150.
50700,2
14,10100
3
2
1
.
K
K
K
xgmK
5855,2
14,10 300
10142
14,10200.
3
2
.
l – l0
K
K
x
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
Ralat Mutlak :
Ralat Nisbi :
Keseksamaan : K = 100% - I
= 100% - 17,82% = 82,18%
Percobaan 2
1.b. Menentukan tetapan pegas dengan cara statis
Ralat Perhitungan tetapan pegas
No. K ( K- K1) ( K- K1 )2
1.
2.
3.
4.
5.
140
120
125
111,11
24
35,98
15,98
20,98
7,09
-80,02
1294,56
255,36
440,16
50,26
6403,2
Rata-rata (K1) = 104,02 (K-K1)2 = 8443,54
Ralat Mutlak :
Ralat Nisbi :
Keseksamaan : K = 100% - I
= 100% - 19,75% = 80,25%
Page 67
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
Percobaan 3
2.a. Menentukan tetapan pegas dengan cara dinamis
Diketahui : m1 = 100gr
m2 = 50gr
m3 = 130gr
Ralat Perhitungan tetapan pegas (k)
No. K ( K- K1) ( K- K1 )2
1.
2.
3.
2,16
1,05
2,47
0,27
-0,84
0,58
0,0729
0,7056
0,3364
Rata-rata (K1) = 1,89 (K-K1)2 = 0,3716
Ralat Mutlak :
Ralat Nisbi :
Keseksamaan : K = 100% - I
= 100% - 13,12% = 86,88%
Ralat Perhitungan Waktu (T)No. T ( T - T1) ( T- T1 )2
1.2.3.
0,290,3
0,33
-0,02-0,010,02
0,00040,00010,0004
Rata-rata (T1) = 0,31 ( T - T1)2 = 0,0003
Page 68
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
Ralat Mutlak :
Ralat Nisbi :
Keseksamaan : K = 100% - I
= 100% - 0,096% = 99,904%
Percobaan 4
2.b. Menentukan tetapan pegas dengan cara dinamis
Ralat Perhitungan tetapan pegas (k)
No. K ( K- K1) ( K- K1 )2
1.
2.
3.
1,26
1,027
1,029
0,15
-0,083
-0,081
0,0225
0,0068
0,0066
Rata-rata (K1) = 1,11 (K-K1)2 = 0,012
Ralat Mutlak :
Ralat Nisbi :
Keseksamaan : K = 100% - I
= 100% - 4,05% = 95,95%
Ralat Perhitungan Waktu (t)
No. T ( T - T1) ( T- T1 )2
1. 0,348 -0,132 0,0174
Page 69
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
2.
3.
0,489
0,61
0,009
0,13
0,000081
0,0169
Rata-rata (T1) = 0,48 ( T - T1)2 = 0,01146
Ralat Mutlak :
Ralat Nisbi :
Keseksamaan : K = 100% - I
= 100% - 9,104% = 90,89%
KESIMPULAN :
Dari hasil percobaan dan perhitungan :1. Cara statis
Ketetapan pegas akan berkurang bila beban bertambah sebab pegas mengalami pertambahan panjang.
2. Cara dinamis
Ketetapan pegas akan bertambah besar bila beban bertambah, karena waktu
yang digunakan pegas untuk bergetar semakin besar.
TUGAS PENDAHULUANTETAPAN GAS
PERCOBAAN (F10)
1. Pembuktian persamaan :
Dimana : m = massa
g = percepatan gravitasi
t = waktu getar
Bukti :
Page 70
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
=
Page 71
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
Karena :
f =
=
T2 =
Bukti :
T = )
=
T2 =
=
Sehingga :
2. Susunan Pegas
- Seri
- Paralel
Page 72
X = 0 ; T2 . W = 0X = 1 ; T2 . W = 42 . m.x = c
F
F
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
3. Getaran Harmonis
Adalah suatu getaran yang terjadi karena suatu benda / body yang diberi
simpangan terhadap kedudukan setimbang, kemudian dilepaskan sehingga
membentuk getaran harmonis.
LAPORAN SEMENTARA PRAKTIKUM FISIKALABORATORIUM FISIKATETAPAN PEGAS (F10)
DATA PERCOBAAN F10-1
Percob l0 L m m l-m l0 L m m l-m
1
12,8
13 100 100 12,5
26
26,5 70 70 26,5
2 13,6 50 150 13,5 27 50 120 26,9
3 14 20 170 13,8 27,2 30 150 27,3
4 14,8 30 200 14,7 27,8 50 200 27,7
5 18 100 300 18 38,5 100 300 38,5
DATA PERCOBAAN F10-2
Percob Getaran l0 t M m l0 t m m
1
15 kali 26
4,48 100 100
12,8
5,22 70 70
2 4,51 50 150 7,34 80 150
3 4,89 130 280 9,11 100 250
Page 73
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
BAB III
PENUTUP
1. Kesimpulan
Dengan mengucapkan alhamdulillah dan puji syukur kehadirat Allah
SWT akhirya kami dapat menyelesaikan laporan praktikum yang merupakan
manifestasi kerja sama yang baik dari berbagai pihak. Kami ucapkan banyak
terima kasih kepada pihak-pihak yang telah membantu dalam berkonsultasi
tanya jawab dan bantuan lainnya yang berkaitan dengan laporan fisika ini.
Praktikum fisika merupakan sarana dalam menunjang pelelaahan
pelajaran fisika dan ilmu fisika itu sendiri merupakan dasar mempelajari
keilmuan teknik lainnya. Oleh karena itu sangatlah penting diadakan
praktikum fisika, sehingga dalam pencapaian disiplin ilmu keteknikan yang
lainnya dapat mencapai hasil yang semaksimal mungkin.
2. Saran – Saran.
Dalam penyusunan laporan praktikum fisika ini kami dapat
menunjukkan pengalaman sangat berharga. Sudah selayaknya kami ikut
menyumbangkan apa-apa yang telah kami dapatkan dalam penyusunan
laporan ini.
Saran kami bagi pembaca yang ingin menyusun laporan serupa
adalah:
Terlebih dahulu perdalam mata kuliah fisika, sehingga mengerti benar
praktikum yang akan dilaksanakan.
Perbanyaklah konsultasi terhadap dosen pembimbing, sehingga bila
terdapat kesalahan / kesulitan dalam pengerjaan dapat segera
dibetulkan.
Sebelum asistensi pelajarilah terlebih dahulu apa yang dikerjakan dan
persiapkan pertanyaan bila ada kesulitan.
Jangan menunda waktu, segera selesaikan laporan tersebut.
Page 74
Universitas Darul ‘Ulum Jombang
Tahu waktu dan tempat bila mengajukan asistensi kepada dosen
pembimbing.
Page 75