laporan akhir fisika dasar kelompok 8

LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM

FISIKA DASAR

Diajukan untuk Memenuhi Syarat Kelulusan Praktikum Fisika Dasar

Disusun Oleh:

Kelompok 8

Indah Julia Mauliddina 2513141056

Muhammad Badi Asoramadi 2513141058

Ajeng Tiara Pratiwi 2513141060

Ibnu Kholid 2513141061

Pratami Bela Ocktavia 2513141062

LABORATORIUM FISIKA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS JENDERAL ACHMAD YANI

BANDUNG

2015

LEMBAR PENGESAHAN

Laporan ini telah diterima sebagai salah satu syarat

kelulusan Praktikum Fisika Dasar di Laboratorium Fisika Fakultas Teknik Universitas Jenderal Achmad Yani

Bandung, April 2015

Mengetahui, Asisten Wali Kelompok 8

Ahmad Brian Pratama NIM. 2613131001

Penguji I

(Eko Pujiyulianto) NIM. 2613121010

Penguji II

(Iqbal) NIM. 211312043

i

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penyusun panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat dan karunia-Nya penyusun dapat menyelesaikan Laporan Akhir Praktikum Fisika Dasar. Laporan ini disusun sebagai salah satu syarat kelulusan mata kuliah Praktikum Fisika Dasar.

Laporan akhir Praktikum Fisika Dasar telah diusahaka semaksimal mungkin dengan bantuan dari berbagai pihak, sehingga dapat memperlancar pembuatan laporan ini. Dalam kesempatan ini penyusun mengucapkan terimakasih sebesar-besarnya kepaya Yth:

1. Kedua orang tua yang telah memberikan bantuan motivasi, materi, maupun non materi dalam pembuatan laporan akhir praktikum.

2. Bapak Pawawoi selaku dosen Praktikum Fisika Dasar yang telah memberikan ilmu yang bermanfaat kepada penyusun.

3. Ahmad Brian Pratama selaku Asisten Wali yang telah membimbing penyusun dalam pembuatan laporan akhir Praktikum Fisika Dasar

4. Seluruh Asisten Laboratorium Fisika Dasar yang telah memberikan bimbingan dan masukan dalam pembuatan laporan akhir

5. Semua pihak yang telah membantu dan memberikan dukungan dalam penyusunan laporan akhir Praktikum Fisika Dasar

ii

Penyusun tentu menyadari bahwa dalam penyusunan laporan ini belum mencapai tingkat kesempurnaan, baik dari penyusun, pembahasan, serta sistem pengerjaan. Oleh karena itu , penyusun mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun kebaikan penulisan laporan akhir ini, khususnya dari dosen mata kuliah agar menjadi acuan dalam penanaman pengalaman bagi penyusun di masa yang akan datang.

Akhir kata, penyusun mengharapkan semoga laporan ini bermanfaat sehingga dapat memberikan informasi dan inspirasi terhadap pembaca.

Bandung, April 2015

Penyusun

iii

DAFTAR ISI

Kata Pengantar ......................................................... i

Daftar Isi ................................................................... iii

Daftar Tabel ............................................................. vii

Daftar Gambar ......................................................... ix

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang .................................................. 1

1.2 Rumusan Masalah ............................................ 2

1.3 Tujuan Penelitian ............................................. 4

1.4 Batasan Masalah dan Asumsi .......................... 6

1.4.1 Batasan Masalah ..................................... 6

1.4.2 Asumsi .................................................... 9

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Pengukuran Dasar ............................................ 11

2.2 Pesawat Atwood ............................................... 19

2.3 Modulus elastisitas ............................................ 37

2.4 Bandul Sederhana dan Resonansi Bandul

Sederhana ......................................................... 41

2.5 Gelombang Berdiri Pada Pegas Heliks ............ 49

2.6 Hambatan Listrik .............................................. 62

iv

2.7 Elektromagnet ................................................... 68

2.8 Kalorimeter ....................................................... 74

BAB III TATA CARA PRAKTIKUM

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Pengukuran Dasar ................................... 88

3.1.2 Pesawat Atwood Modern dan Konvensional

................................................................. 88

3.1.3 Modulus Elastisitas .................................. 90

3.1.4 Bandul Sederhana dan Resonansi Bandul

Sederhana ................................................. 91

3.1.5 Gelombang Berdiri Pada Pegas Heliks .... 92

3.1.6 Hambatan Listrik ..................................... 92

3.1.7 Elektromagnet .......................................... 93

3.1.8 Kalorimeter .............................................. 94

3.2 Tata Cara Praktikum

3.2.1 Pengukuran Dasar ................................... 94


................................................................. 95

3.2.3 Modulus Elastisitas .................................. 98


Sederhana ................................................. 99

3.2.5 Gelombang Berdiri Pada Pegas Heliks .... 102

v

3.2.6 Hambatan Listrik ..................................... 102

3.2.7 Elektromagnet .......................................... 104

3.2.8 Kalorimeter .............................................. 106

BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN

DATA


4.2 Pesawat Atwood Modern dan Konvensional .... 127

4.3 Modulus Elastisitas ........................................... 149


Sederhana .......................................................... 182

4.5 Gelombang Berdiri Pada Pegas Heliks ............. 190

4.6 Hambatan Listrik ............................................... 193

4.7 Elektromagnet ................................................... 199

4.8 Kalorimeter ....................................................... 202

BAB V ANALISIS


5.2 Pesawat Atwood Modern dan Konvensional .... 213

5.3 Modulus Elastisitas ........................................... 215


Sederhana .......................................................... 218

5.5 Gelombang Berdiri Pada Pegas Heliks ............. 219

vi

5.6 Hambatan Listrik ............................................... 221

5.7 Elektromagnet ................................................... 223

5.8 Kalorimeter ...................................................... 225

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Simpulan ........................................................... 229

6.1.1 Pengukuran Dasar ............................................. 229

6.1.2 Pesawat Atwood Modern dan Konvensional ... 230

6.1.3 Modulus Elastisitas ......................................... 230


Sederhana .......................................................... 231

6.1.5 Gelombang Berdiri Pada Pegas Heliks ............. 231

6.1.6 Hambatan Listrik ............................................... 232

6.1.7 Elektromagnet ................................................... 232

6.1.8 Kalorimeter ........................................................ 233

vii

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Benda kerja 1 jangka sorong ...................... 107 Tabel 4.2 Benda kerja 1 mikrometer sekrup............... 108 Tabel 4.3 Benda kerja 2 jangka sorong ...................... 109 Tabel 4.4 Benda kerja 2 mikrometer sekrup............... 110 Tabel 4.5 Benda kerja 3 jangka sorong ...................... 110 Tabel 4.6 Benda kerja 3 mikrometer sekrup............... 111 Tabel 4.7 Pesawat atwood modern GLB percobaan 1 128 Tabel 4.8 Pesawat atwood modern GLB percobaan 2 128 Tabel 4.9 Pesawat atwood modern GLBB percobaan 1 .................................................................................... 129 Tabel 4.10 Pesawat atwood modern GLBB percobaan 2 .................................................................................... 130 Tabel 4.11 Pesawat atwood modern GLB percobaan 1 .................................................................................... 131 Tabel 4.12 Pesawat atwood modern GLB percobaan 2 .................................................................................... 131 Tabel 4.13 Pesawat atwood modern GLBB percobaan 1 .................................................................................... 132 Tabel 4.14 Pesawat atwood modern GLBB percobaan 2 .................................................................................... 132 Tabel 4.15 Modulus elastisitas batang 1 ..................... 149 Tabel 4.16 Pengamatan batang 1 ................................ 150 Tabel 4.17 Modulus elastisitas batang 2 ..................... 151 Tabel 4.18 Pengamatan batang 2 ................................ 152 Tabel 4.19 Modulus elastisitas batang 3 ..................... 153 Tabel 4.20 Pengamatan batang 3 ................................ 153 Tabel 4.21 Bandul sederhana...................................... 182 Tabel 4.22 Bandul sederhana panjang 0,60m ............. 182 Tabel 4.23 Hasil pengamatan ..................................... 183 Tabel 4.24 Resonansi pegas heliks percobaan 1......... 190 Tabel 4.25 Resonansi pegas heliks percobaan 2......... 190

viii

Tabel 4.26 Hambatan listrik 50 ohm .......................... 193 Tabel 4.27 Hambatan listrik 100 ohm ........................ 193

ix

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Jangka Sorong ......................................... 16 Gambar 2.2 Mikrometer sekrup.................................. 17 Gambar 2.3 Neraca Teknis ......................................... 19 Gambar 2.4 Pesawat Atwood .................................... 21 Gambar 2.5 Grafik v terhadap t .................................. 30 Gambar 2.6 Grafik s terhadap t ................................. 30 Gambar 2.7 Grafik v terhadap t GLBB ...................... 31 Gambar 2.8 Grafik s terhadap t GLBB ...................... 32 Gambar 2.9 Modulus elastisitas ................................. 39 Gambar 2.10 Bandul sederhana ................................. 45 Gambar 2.11 Gerak harmonik sederhana .................. 48 Gambar 2.12 Ilustrasi gelombang transversal ........... 53 Gambar 2.13 Gelombang longitudinal ...................... 54 Gambar 2.14 Kalorimeter ........................................... 78 Gambar 4.1 Grafik percobaan 1 ................................ 134 Gambar 4.2 Grafik percobaan 2 ................................. 136 Gambar 4.3 Grafik percobaan 1 ................................ 143 Gambar 4.4 Grafik percobaan 2 ................................ 144 Gambar 4.5 Grafik percobaan 1 ................................ 146 Gambar 4.6 Grafik percobaan 2 ................................ 148 Gambar 4.7 Grafik batang 1 ...................................... 163 Gambar 4.8 Grafik batang 2 ..................................... 172 Gambar 4.9 Grafik batang 3 ...................................... 181 Gambar 4.10 Grafik resistor 50 ohm ......................... 196 Gambar 4.11 Grafik resistor 100 ohm ....................... 198 Gambar 4.12 Penghantar lurus ................................. 199 Gambar 4.13 Penghantar melingkar .......................... 200 Gambar 4.14 Solenoida ............................................ 201

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Teknik Industri adalah suatu bidang

keilmuan yang mempelajari bagaimana

merancang, mengatur dan mengaplikasikan

semua faktor-faktor seperti manusia, mesin,

metode, material, lingkungan menjadi suatu

system dalam lingkup yang berhubungan dengan

fungsi pabrik, seperti penelitian dasar, penelitian

operasional, pengembangan terhadap suatu

produk baru, melalui rekayasa-rekayasa industri,

desain produk, perancangan system kerja.

Berdasarkan hal tersebut, praktikum yang

dilaksanakan oleh penyusun memenuhi nilai-nilai

tertentu daripada keilmuan teknik industri yaitu

mengenai penelitian dasar yang nantinya akan

diintegrasikan dengan berbagai komponen yang

akan dipelajari lebih lanjut di ilmu teknik industri

itu sendiri.

Fisika itu sendiri merupakan ilmu alam

yang memiliki lingkupan paling luas, karena

BAB I PENDAHULUAN Kel-8

Laboratorium Fisika 2

fisika itu sendiri mempelajari gejala alam yang

tak hidup atau materi dalam lingkup ruang dan

waktu.

Fisika juga dapat menjadi unsur yang

dapat menambah kapasitas pengetahuan karena

ilmu keteknik industrian itu sendiri tidak lepas

dari fenomena fenomena fisika dalam penerapan

kepada kehidupan nyata.

1.2 Rumusan Masalah

Rumusan masalah yang diangkat pada

Laporan Akhir Praktikum Fisika Dasar adalah :

Bagaimana cara menggunakan alat ukur

dasar?

Bagaimana cara menuliskan dengan benar

bilangan-bilangan berarti hasil pengukuran

atau perhitungan?

Bagaimana cara menghitung besaran lain

berdasarkan besaraan yang terukur?

Bagaimana penerapan Hukum Newton II?

Bagaiman aplikasi gerak lurus beraturan dan

berubah beraturan?



Bagaimana cara menentukan momen inersia

roda atau katrol?

Bagaimana cara menentukan modulus

elastisitas Young (E) berbagai kayu dengan

pelenturan?

Bagaimana cara menentukan periode pada

bandul?

Bagimana karakter fisis bandul sederhana

berdasarkan hubungan periode bandul dan

panjang bandul dan hubungannya dengan

massa bandul?

Bagaimana cara menentukan frekuensi

resonansi bandul sederhana?

Bagaimana cara menentukan frekuensi dasar

dan frekuensi harmonik gelombang berdiri

pada pegas heliks?

Bagaimana hubungan antara tegangan dan

arus dalam suatu penghantar?

Bagaimana cara menentukan hambatan suatu

penghantar menggunakan voltmeter dan

ammeter dan hubungan antara hambatan

dengan panjang penghantar, dan antara



hambatan dengan luas penampang

penghantar?

Bagaiman gambar dari sketsa garis-garis

medan listrik disekitar penghantar lurus?

Bagaimana gambar dari sketsa garis-garis

medan magnet disekitar penghantar

melingkar?

Bagaimana gambar dari sketsa garis-garis

medan magnet disekitar solenoid yang dialiri

arus?

Bagaimana cara menentukan kalor jenis

logam menggunakan kalorimeter?

1.3 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penulisan Laporan Akhir

Praktikum Fisika Dasar ini adalah :

Mempelajari penggunaan alat ukur dasar

Menuliskan dengan benar, bilangan-bilangan

berarti hasil pengukuran atau perhitungan

Menghitung besaran lain berdasarkan besaran

yang terukur langsung

Mempelajari penggunaan Hukum Newton II



Mempelajarai gerak lurus beraturan dan

berubah beraturan

Menentukan modulus elastisitas Young (E)

berbagai kayu dengan pelenturan

Dapat menentukan periode bandul T

Menjelaskan karakter fisis bandul sederhana

berdasarkan hubungan periode bandul T dan

panjang bandul, dan hubungannya dengan

massa bandul

Menentukan frekuensi resonansi bandul

sederhana

Dapat menentukan frekuensi dasar dan

frekuensi harmonik gelombang berdiri pada

pegas heliks

Memahami hubungan antara tegangan dan

arus dalam suatu penghantar (Hukum Ohm)

Menentukan hambatan suatu penghantar

menggunakan voltmeter dan ammeter, dan

dapat mengamati hubungan antara hambatan

dengan panjang penghantar, dan atara

hambatan dengan luas penampang penghantar

Dapat menggambarkan sketsa garis-garis

medan listrik disekitar penghantar lurus




medan magnet disekitar penghantar melingkar


medan magnet disekitar solenoid yang dialiri

arus

Mengetahui cara menentukan kalor jenis

logam menggunakan kalorimeter.

1.4 Batasan Masalah dan Asumsi

1.4.1 Batasan Masalah

Batasan masalah yang dibahas

pada Laporan Akhir Praktikum Fisika

Dasar adalah :

1. Modul I Pengukuran Dasar

Bahan yang menjadi objek

percobaan adalah tembaga,

kuningan dan besi.

Alat yang digunakan pada

praktikum adalah jangka

sorong, micrometer skrup dan

neraca teknis.



Penulisan dengan benar

bilangan berarti hasil

pengukuran dan perhitungan.

Perhitungan besaran lain

berdasarkan besaran yang

terukur langsung.

2. Modul II Pesawat Atwood Modern

dan Konvensional

Percobaan yang dilakukan

pada Pesawat Atwood Modern

dan Konvensional adalah

menghitung Gerak Lurus

Beraturan dan Gerak Luru

Berubah Beraturan.

Penggunaan Hukum Newton II

pada pesawat atwood.

Melakukan penentuan momen

inersia pada katrol.

3. Modul III Modulus Elastisitas

Menentukan Modulus

Elastisitas Young (E) pada

kayu berukuran kecil, sedang

dan besar.



4. Modul IV Bandul Sederhana dan

Resonansi Bandul Sederhana

Penentuan pada periode bandul

T.

Penjelasan karakter fisis di

bandul sederhana berdasarkan

hubungan periode bandul T

dan panjang bandul, dan

hubungannya dengan massa

bandul.

Penentuan frekuensi resonansi

pada bandul sederhana.

5. Modul V Resonansi Pada Pegas Heliks

Penentuan resonansi pada

pegas heliks.

6. Modul VI Hambatan Listrik

Menghubungkan antara

tegangan dan arus dalam suatu

penghantar (Hukum Ohm)

Penentuan hambatan suatu

penghantar menggunakan

voltmeter dan ammeter, dan

dapat mengamati hubungan



antara hambatan dengan

panjang penghantar dan antara

hambatan dengan luas

penampang penghantar.

7. Modul VII Elektromagnet

Penggambaran sketsa garis-

garis medan listrik disekitar

penghantar lurus, penghantar

melingkar dan solenoida yang

di aliri arus.

8. Modul VIII Kalorimeter

Penentuan cara menentukan

kalor jenis pada besi,

alumunium dan tembaga.

1.4.2 Asumsi

Konstanta pegas yang digunakan 4.5

N/m dan 25 N/m

Resistor yang digunakan 50 dan 100

Panjang tumpuan Kecil ( =L-L.5%)

Panjang Tumpuan Sedang ( =L-L.10%)



Panjang Tumpuan Besar ( =L-L.15%)

Simpangan yang digunakan adalah 3

cm

11

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Pengukuran Dasar

Pengukuran adalah suatu bentuk teknik untuk

mengaitkan suatu bilangan dengan suatu besaran

standar yang telah diterima sebagai suatu

satuan.Selanjutnya semua pengukuran sedikit banyak

dipengaruhi oleh kesalahan eksperimen karena

ketidaksempurnaan yang tak terelakkan dalam alat

ukur atau karena batasan yang ada pada indera kita

(penglihatan dan pendengaran), yang harus merekam

informasi.

Tujuan pengukuran adalah untuk mendapatkan

hasil berupa nilai ukur yang tepat dan

benar.Ketepatan pengukuran merupakan hal yang

sangat penting didalam fisika untuk memperoleh

hasil atau data yang akurat dan dapat dipercaya.

Ketelitian (presisi) adalah kesesuaian diantara

beberapa data pengukuran yang sama yang

dilakukan secara berulang. Tinggi rendahnya tingkat

ketelitian hasil suatu pengukuran dapat dilihat dari

BAB II LANDASAN TEORI Kel-8


harga deviasi hasil pengukuran.Sedangkan ketepatan

(akurasi) adalah kesamaan atau kedekatan suatu hasil

pengukuran dengan angka atau data yang

sebenarnya.

Suatu pengukuran selalu disertai oleh

ketidakpastian. Beberapa penyebab ketidak pastian

tersebut antara lain adanya nilai skala terkecil,

kesalahan kalibrasi, kesalahan titik nol, kesalahan

pegas, adanya gesekan, kesalahan paralaks, fluktuasi

parameter pengukuran dan lingkungan yang saling

mempengaruhi keterampilan pengamatan.

Hasil pengukuran berupa angka-angka atau

disebut sebagai hasil numeric selalu merupakan nilai

pendekatan.Menurut kelaziman hasil pengukuran

sebuah benda mengandung arti bahwa bilangan yang

menyatakan hasil pengukuran tersebut. Jika sebuah

tongkat panjangnya ditulis 15,7 cm. secara umum

panjang batang tersebut telah diukur sampai dengan

puluhan centimeter dan nilai eksaknya terletak

diantara 15,65 cm hingga 15,75 cm. Seandainya

pengukuran panjang tongkat tersebut dinyatakan



sebagai 15,70 cm berarti pengukuran tongkat telah

dilakukan hingga ketelitian ratusan centimeter.

Pada 15,7 cm maka terdapat 3 angka penting yang

merupakan hasil pengukuran. Pada hasil 15,70 cm

berarti terdapat 4 angka penting sebagai hasil

pengukuran. Dengan demikian angka penting adalah

angka hasil pengukuran atau angka yang diketahui

“cukup baik” berdasarkan kendala alat ukur yang

dipakai. Misalnya dilaporkan hasil pengukuran

massa sebuah benda 5,4628 gram dapat dinyatakan

bahwa hasil pengukuran tersebut memiliki 5 angka

penting. Dalam menentukan banyaknya angka

penting kita perlu memperhatikan beberapa aturan

berikut ini :

1. Semua angka bukan nol adalah angka penting

Contoh : 5,432 m = empat angka penting

2. Semua angka nol yang terletak diantara angka

bukan nol adalah angka penting

Contoh : 90 m = dua angka penting



3. Semua ngka bukan nol yang digunakan untuk

menentukan letak decimal bukan termasuk

angka penting

Contoh : 0,00064 = dua angka penting.

4. Banyaknya angka penting hasil penjumlahan

atau pengurangan ditentukan berdasarkan

banyaknya digit angka dibelakang koma yang

paling sedikit.

5. Banyaknya angka penting dari hasil perkalian

atau pembagian antara dua bilangan sama

dengan banyaknya angka penting yang paling

sedikit diantara dua bilangan itu.

6. Banyaknya angka penting dari hasil

pemangkatan atau penarikan akar sama

banyaknya dengan angka penting yang

dipangkatkan atau yang ditarik akarnya.

7. Angka yang lebih dari 5 dibulatkan keatas,

sedangkan angka yang kurang dari 5

dibulatkan ke bawah



Untuk hal itu pemakaian alat ukur perlu diperhatikan

hal-hal berikut :

a. Titik no alat yaitu angka yang ditunjukkan alat

sebelum digunakan

b. Nilai skala terkecil alat yaitu skala terkecil yang

diperlihatkan alat

c. Batas ukur alat yaitu batas maksimum yang dapat

diukur alat tersebut

d. Cara pemakaian alat.

Alat ukur yang biasa digunakan dalam pengukuran

adalah sebagai berikut :

1. Jangka sorong

Jangka sorong dipergunakan untuk mengukur

suatu benda darai sisi luar dengan cara diapit,

mengukur sisi dalam suatu benda dengan cara

ukur atau diulur, mengukur kedalaman celah atau

lubang pada suatu benda dengan cara

menancapkan atau menuliskan bagian pengukur.

Jangka sorong yang digunakan untuk

mengukur suatu benda yang mempunyai



ketelitian 0,1 mm atau 0,05 mm tanpa kesalahan

paralaks. Kesalahan paralaks adalah kesalahan

membaca alat ukur karena posisi yang tidak tepat

seperti yang dianjurkan.Jangka sorong memiliki 3

bagian penting, rahang luar, rahang dalam, dan

satu penduga.Rahang luar berfungsi mengukur

diameter luar benda, rahang dalam berfungsi

mengukur diameter dalam benda, dan penduga

berfungsi mengukur kedalaman benda.

Jangka sorong memiliki nonius yaitu

angka pendek yang panjangnya 9 mm dan dibagi

atas 10 skala nonius dan satu skala utama, adalah

0,1 mm atau 0,01 cm sehingga ketelitian jangka

sorong adalah 0,1 mm.

Gambar 2.1 Jangka sorong Sumber : rumushitung.com (2015)



2. Mikrometer sekrup

Mikrometer sekrup adalah suatu alat yang

digunakan untuk mengukur jarak pendek dan

sangat teliti.Misalnya mengukur diameter luar,

tebal, dan lebar suatu benda.Cara menggunakan

mikrometer sekrup yaitu putarkan roda bagian

pemutar kasar, jika sudah dekat putarkan bagian

pemutar halus, jika sudah pas dikunci dengan

penguat.Skala besarnya adalah bagian yang

horizontal sedangkan skala penghalusnya bagian

vertical. Biasanya bagian vertikal terdiri dari 50

skala, satu putaran bagian vertikal akan merubah

skala horizontal sebesar ½ mm.

Gambar 2.2 Jangka sorong Sumber : rumushitung.com (2015)



3. Neraca Teknis

Neraca teknis menggunakan prinsip

keseimbangan untuk itu bidang kerjanya harus

mendatar, ini dapat dilihat dengan memutar

sekrup dengan unting-unting. Jika tidak lurus

dapat menggerakkan pendatar.Kemudian

perhatikan keseimbangannya angkat atau

putar. Jika ayunan jarum kekanan kirinya sama

maka timbangan siap dipakai. Jika tidak maka

setimbangkan dengan mengatur pembeban di

lengan-lengan sesuai dengan yang

diperlukan.pengangkatan atau pemutar hanya

sebentar saat memperhatikan keseimbangan,

jika sudah harus cepat-cepat ditutup kembali.

Taruhlah besaran yang akan ditimbang pada

lengan satu, anak timbangan disimpan pada

lengan lainnya.



Gambar 2.3 Neraca teknis Sumber : rumushitung.com (2015)

2.2 Pesawat Atwood Modern dan Konvensional

Bahwa tarikan atau dorongan, yang disebut gaya,

adalah yang menyebabkan sebuah benda bergerak

dan tanpa adanya gaya, sebuah benda yang sedang

bergerak akan segera berhenti. Sebuah benda yang

sedang diam, yang berarti bahwa bila tidak ada gaya

yang bekerja, sebuah benda akan terus diam.

Tampaknya, pandangan bangsa Yunani ini beralasan,

tetapi akan kita ketahui nanti bahwa ternyata

pandangan tersebut tidak tepat.

Orang pertama yang menyangkal pandangan kuno

bangsa Yunani tersebut adalah Galileo. Menurut



“prinsip inersia” yang diusulkan Galileo, sebuah

benda yang sedang bergerakpada permukaan

horizontal yang licin sempurna (tanpa gesekan) akan

tetap terus bergerak dengan kelajuan sempurna.

Berdasarkan pendapat galileo tersebut, pada tahun

1678 Isaac Newton menyatakan hukum pertamanya

tentang gerak, yang sekarang kita kenal sebagai

Hukum I Newton, kemudian ia pun mengemukakan

Hukum II dan Hukum III Newton. Sebuah benda

yang mula-mula diam, akan dapat bergerak jika

mendapat pengaruh atau penyebab yang bekerja

pada benda tersebut. Penyebabnya dapat berupa

pukulan, tendangan, sundulan, atau lemparan. Dalam

Fisika, penyebab gerak tersebut dinamakan gaya.

Ilmu yang mempelajari tentang gerak dengan

memperhitungkan gaya penyebab dari gerak tersebut

dinamakan dinamikka gerak. Seperti yang telah

disebutkan tadi bahwa orang yang sangat berjasa

dalam kajian Fisika tentang dinamika gerak adalah

Sir Isaac Newton.



Gambar 2.4 Pesawat atwood sumber : lfd.fmipa.itb.ac.id (2015)

1. Hukum I Newton

Galileo melakukan pengamatan mengenai

benda-benda jatuh bebas.Ia menyimpulkan dari

pengamatan-pengamatan yang dilakukan,

bahwa benda-benda berat jatuh dengan cara

yang sama dengan benda-benda ringan. Tiga

puluh tahun kemudian, Robert Boyle, dalam

sederetan eksperimen yang dimungkinkan oleh

pompa vakum barunya, menunjukkan bahwa



pengamatan ini tepat benar untuk benda-benda

jatuh tanpa adanya hambatan dari gesekan

udara. Galileo mengatahui bahwa ada

pengaruh hambatan udara pada gerak jatuh,

tetapi pernyataannya walaupun mengabaikan

hambatan udara, masih cukup sesuai dengan

hasil pengukuran dan pengamatannya

dibandingkan dengan yang dipercayai orang

pada saat itu (tetapi tidak diuji dengan

eksperimen) yaitu kesimpulan Aristoteles yang

menyatakan bahwa, “Benda yang beratnya

sepuluh kali benda lain akan sampai ke tanah

sepersepuluh waktu dari waktu benda yang

lebih ringan”. Pada tahun 1678 Sir Isaac

newton menyatakan hukum pertamanya

tentang gerak, yang sekarang kita kenal

sebagai Hukum I Newton.

Hukum I Newton manyatakan “Sebuah

benda akan berada dalam keadaan diam atau

bergerak lurus beraturan apabila resultan gaya

yang bekerja pada benda sama dengan nol”.



Secara metematis, Hukum I Newton

dinyatakan dengan persamaan:

F=0

Hukum di atas menyatakan bahwa jika

suatu benda mula-mula diam maka benda

selamanya akan diam, benda hanya akan

bergerak jika pada suatu benda itu diberi gaya

luar. Sebaliknya, jika benda sedang bergerak

maka benda selamanya akan bergerak, kecuali

bila ada gaya yang menghentikannya.

Konsep gaya dan massa yang dijelaskan

oleh Hukum Newton yaitu Hukum I Newton

mengungkap tentang sifat benda yang

cenderung mempertahankan keadaannya atau

dengan kata lain sifat kemalasan benda untuk

mengubah keadaannya. Sifat ini kita sebut

kelembaman atau inersia.Oleh karena itu,

Hukum I newton disebut juga Hukum

Kelembaman.



2. Hukum II Newton

“Setiap benda yang dikenai gaya makan

akan mengalami percepatan yang besarnya

benrbanding lurus dengan besarnya gaya dan

berbanding terbalik dengan besarnya massa

benda”.

∑

; ∑

Keterangan : a = percepatan benda (m/s2)

m = massa benda (kg)

F = Gaya (N)

Kesimpulan darai persamaan di atas yaitu

arah percepatan benda sama dengan arah gaya

yang bekerja pada benda tersebut. Besarnya

percepatan sebanding dengan gayanya. Jadi

bila gaya konstan, maka percepatan yang

timbul juga akan konstan. Bila pada benda

bekerja gaya, maka benda akan mengalami

percepatan. Sebaliknya bila kenyataan dari

pengamatan benda mengalamin percepatan



maka tentu aka nada gaya yang

menyebabkannya.

Persamaan gerak untuk percepatan yang tetap

Vt = V0 + at

St = So+ at2

Jika sebuah benda dapat bergerak

melingkar melalui porosnya, maka pada gerak

melingkar ini akan berlaku persammaan gerak

yang ekuivalen dengan persamaan gerak linier.

Dalam hal ini ada besaran fisis momen inersia

(momen kelembaman) I yang ekuivalen

dengan besaran fisis massa (m) pada gerak

liner. Momen inersia (I) suatu benda apada

poros tertentu harganya sebanding dengan

massa benda terhadap porosnya.

I m

I r2

Dimana harga tersebut adalah harga yang tetap.



3. Hukum III Newton

Hukum III Newton menyatakan bahwa

“Apabila benda pertama mengerjakan gaya

pada benda kedua (disebut aksi) maka benda

kedua akan mengerjakan gaya pada benda

pertama sama besar dan berlawanan arah

dengan gaya pada benda pertama (reaksi)”.

Secara matematis dinyatakan dengan

persamaan :

Faksi = -Freaksi

Suatu pasangan gaya disebut aksi-reaksi

apabila memenuhi syarat sebagai berikut :

1. Sama besar

2. Berlawanan arah

3. Bekerja pada satu garis kerja gaya yang

sama

4. Tidak saling meniadakan

5. Bekerja pada benda yang berbeda



4. Gerak translasi

Gerak lurus adalah gerak suatu objek yang

lintasannya berupa garis lurus.Dapat pula jenis

gerak ini disebut sebagai suatu translasi

beraturan. Pada rentang waktu yang sama

terjadi perpindahan yang besarnya sama. Gerak

lurus dapat dikelompokkan menjadi gerak

lurus beraturan dan gerak lurus berubah

beraturan yang dibedakan dengan ada dan

tidaknya percepatan.

a. Gerak Lurus Beraturan (GLB)

Gerak Lurus Beraturan (GLB) adalah

gerak lurus suatu objek, dimana dalam

gerak ini kecepatannya tetap atau tanpa

percepatan, sehingga jarak yang ditempuh

dalam gerak lurus beraturan adalah

kelajuan kali wakttu.

S = vt

Keterangan : s = jarak tempuh (m)



v = kecepatan (m/s)

t = waktu (s)

b. Gerak Lurus Berubah Beraturan

(GLBB)

Gerak Lurus Berubah Beraturan

(GLBB) adalah gerak lurus suatu objek,

dimana kecepatannya berubah terhadap

waktu akibat adanya percepatan yang

tetap.Akibat adanya percepatan rumus

jarak yang ditempuh tidak lagi linier

melainkan kuadratik. Dengan kata lain

benda yang melakukan gerak dari keadaan

diam atau mulai dengankecepatan awal

akan berubah kecepatannya karena ada

percepatan (a = +) atau perlambatan (a = -).

Pada umumnya GLBB didasari oleh

Hukum Newton II (∑F=ma).

Vt = V0 + at

Vt2 = V02 + 2as



S = V0t + at2

Keterangan :

V0 = kecepatan awal (m/s)

Vt = kecepatan akhir (m/s)

a = percepatan (m/s2)

t = waktu (s)

S = jarak yang ditempuh (m)

GLBB dibagi menjadi dua macam :

1) GLBB dipercepat

GLBB dipercepat adalah GLBB yang

kecepatannya makin lama makin cepat,

contoh GLBB dipercepat adalah gerak buah

jatuh dari pohonnya.



Grafik hubungan antara v terhadap t pada

Sedangkan grafik hubungan antara s terhadap

t pada GLBB dipercepat adalah :

Gambar 2.6 grafik s terhadap t

V (m/s)

t (s)

t (s)

S (m)

Gambar 2.5 grafik v terhadap t



2) GLBB diperlambat

GLBB diperlambat adalah GLBB yang

kecepatannya makin lama makin kecil

(lambat).Contoh GLBB diperlambat adalah

gerak benda dilempar keatas.

Grafik hubungan antara v terhadap t pada

GLBB diperlambat :

Gambar 2.7 grafik v terhadap t

Grafik hubungan antara s terhadap t pada

GLBB diperlambat :

t (s)

V (m/s)



Gambar 2.8 grafik s terhadap t

Persamaan yang digunakan dalam GLBB

Sebagai berikut :

Untuk menentukan kecepatan akhir

v = v0 at

Keterangan : v = kecepatan (m/s)

v0 = kecepatan awal (m/s)


t = waktu (s)

t (s)

s (m)



Untuk menentukan jarak yang ditempuh

Setelah t detik adalah sebagai berikut :

s = v0t at2

Keterangan : v = kecepatan (m/s)

v0 = kecepatan awal (m/s)


t = waktu (s)

s = jarak (m)

Yang perlu diperhatikan dalam

menggunakan persamaan di atas adalah

saat GLBB dipercepat tanda yang

digunakan adalah (+).Untuk GLBB

diperlambat tanda yang digunakan

adalah (-), catatan penting disini adalah

nilai percepatan (a) yang dimasukkan

pada GLBB diperlambat bernilai positif

karena dirumusnya sudah menggunakan

tanda negatif.



5. Gerak Rotasi

Gerak melingkar atau gerak rotasi

merupakan gerak melingkar suatu benda pada

porosnya pada suatu lintasan melingkar. Bila

sebuah benda mengalami gerak rotasi melalui

porosnya, ternyata pada gerak ini akan berlaku

persamaan gerak yang ekuivalen dengan

persamaan gerak linier.

Momen inersia merupakan representasi

dari tingkat kelembaman benda yang bergerak

rotasi. Semakin besarmomen inersia suatu

benda semakin malas dia berputar dari keadaan

diam dan semakin malas pula ia untuk

mengubah kecepatan sudutnya ketika sedang

berputar. Sebagai contoh, dalam ukuran yang

sama sebuah silinder yang terbuat dari sebuah

besi memiliki momen inersia yang lebih besar

daripada silinder kayu. Hal ini bisa

diperkirakan karena terasa lebih berat lagi bagi

kita untuk memutar silinder besi dibandingkan

dengan memutar silinder kayu.



Momen inersia pada gerak rotasi bisa

dianalogikan dengan massa pada gerak

translasi. Sedangkan gaya pada gerak translasi

dapat dianalogikan dengan momen gaya pada

gerak translasi. Jika gaya menyebabkan

timbulnya percepatan pada gerak translasi

maka momen gaya itulah yang menyebabkan

timbulnya percepatan sudut pada gerak rotasi.

Saat kita memutar sebuah roda atau membuka

daun pintu, saat itu kita sedang memberikan

momen gaya pada benda-benda tersebut.

Dengan memanfaatkan pengertian momen

gaya, kita dapat mengadaptasi Hukum II

Newton untuk diterapkan pada gerak rotasi.

Bentuk persamaan HUkum II Newton adalah :

F = ma

Dengan menganalogikan gaya dengan

momen gaya, massa dengan momen inersia,

dan percepatan dengan percepatan sudut, akan

kita temukan hasil adaptasi dari Hukum II

Newton dalam gerak rotasi sebagai berikut :



= I

Keterangan := momen gaya (Nm)

I = momen inersia (kgm2)

= percepatan sudut (rad/s2)

Pesawat atwood adalah alat yang

digunakan untuk yang menjelaskan hubungan

antara tegangan, energy potensial dan energy

kinetic dengan menggunakan dua pemberat

(massa berbeda) dihubungkan dengan tali pada

sebuah katrol. Benda yang lebih berat

diletakkan lebih tinggi posisinya disbanding

yang lebih ringan. Jadi benda yang berat akan

turun karena gravitasi dan menarik benda yang

lebih ringan karena ada tali dan katrol.



2.3 Modulus Elastisitas

ELASTISITAS

Sifat elastis atau elastisitas adalah

kemampuan suatu benda untuk kembali ke bentuk

awalnya segera setelah gaya luar yang diberikan

kepada benda itu dihilangkan. Seperti pada

sebuah pegas yang digantungi dengan beban pada

salah satu sisi ujungnya, akan kembali ke bentuk

semula jika beban tersebut kita ambil kembali.

Contoh lainnya adalah ketapel dan karet gelang

jika kita rentangkan maka akan terjadi

pertambahan panjang pada kedua benda tersebut,

tapi jika gaya yang bekerja pada kedua benda

tersebut dihilangkan maka kedua benda tersebut

akan kembali ke bentuk semula.

Sebuah benda dapat dikatakan elastis

sempurna jika gaya penyebab perubahan bentuk

hilang maka benda akan kembali ke bentuk

semula. Benda yang bersifat elastis sempurna

yaitu mempunyai batas-batas deformasi yang

disebut limit elastic sehingga jika melebihi dari



limit elastic maka benda tidak akan kembali ke

bentuk semula.

Benda yang tidak elastis adalah benda

yang tidak kembali kebentuk awalnya saat gaya

dilepaskan misalnya saja pada adonan kue. Bila

kita menekan adonan kue, bentuknya akana

berubah, tetapi saat gaya dilepaskan dari adonan

kue tersebut, maka adonan kue tidak dapat

kembali ke bentuk semula.

Perbedaan antara sifat elastis dan plastis

adalah pada tingkatan dalam besar atau kecilnya

deformasi yang terjadi.dalam pembahasan sifat

elastis pada benda perlu diasumsikan bahwa

benda-benda tersebut ,e,punyai sifat-sifat berikut :

• Homogeny artinya setiap bagian

benda mempunyai kerapatan yang

sama

• Isotropic artinya pada setiap titik

pada benda mempunyai sifat-sifat

fisis yang sama ke segala arah.



Deformasi pada benda akan menyebabkan

perubahan bentuk tetapi tidak ada perubahan

volume dan benda yang mengalami kompresi

akan terjadi perubahan volume tetapi tidak terjadi

deformasi. Nilai keelastisitasan ini disebut juga

modulus elastisitas.

Gambar 2.9 Modulus elastisitas sumber : Laboratorium Fisika Unjani

TEGANGAN

Tegangan (stress) didefinisikan sebagai

gaya yang diperlukan oleh benda untuk kembali

ke bentuk semula. Atau gaya F yang diberikan

pada benda dibagi dengan luas penampang A

tempat gaya tersebut bekerja.



Tegangan dirumuskan oleh :

=

Keterangan := tegangan (N/m2)

F = gaya (N)

A = luas penampang (m2)

REGANGAN

Perubahan relative dalam ukuran atau

bentuk suatu benda karena pemakaian tegangan

disebut regangan (starin).Regangan adalah suatu

besaran yang tidak memiliki dimensi karena

rumusnya yaitu meter per meter. Definisi

regangaan berdasarkan rumusnya adalah

perubahan panjang Ldibagi dengan panjang

awal benda L. secara metematis dapat ditulis

e =

Bahan –bahan logam biasanya

diklasifikasikan sebagai bahan liat (ductile) atau



bahan rapuh (brittle). Bahan liat mempunyai gaya

regangan (tensile strain) relative besar sampai

dengan titik kerusakan seperti baja atau

aluminium. Sedangkan bahan rapuh mempunyai

gaya regangan yang relative kecil sampai dengan

titik yang sama. Batas regangan 0,05 sering

dipakai untuk garis pemisah diantara kedua kelas

bahan ini. besi cord an beton merupakan contoh

bahan rapuh.

MODULUS ELASTISITAS

Modulus elastisitas suatu benda dapat

dihitung melalui pemberian beban sebagai

tegangan yang diberikan pada benda tersebut dan

mengamati penunjukan oleh garis rambut sebagai

regangannya. Besar pelenturan (f) ditentukan

melalui persamaan matematis sebagai berikut:

f = BL3 / 4Ebh3

dari rumus pelenturan diatas dapat ditentukan

persamaan matematis Modulus Elastisitasnya :



E =

Keterangan :

E = Modulus elastisitas

B = berat beban (dyne)

L = panjang batang antara dua tumpuan (cm)

f = pelenturan (cm)

b = lebar batang (cm)

h = tebal batang (cm)

HUKUM HOOKE

Hubungan antara tegangan dan regangan

erat kaitannya dalam teori elastisitas.Apabila

hubungan antara tegangan dan regangan

dilukiskan dalam bentuk grafik, dapat diketahui

bahwa diagram tegangan-regangan berbeda-beda

bentuknya menutu jenis bahannya.Hal ini



membuktikan bahwa keelastisitasan benda

dipengaruhi bahan dari bendanya.

Hukum Hooke dinamakan sesuai dengan

nama pencentusnya yaitu Robert Hooke, seorang

arsitek yang ditugaskan untuk membangun

kembali gedung-gedung di London yang

mengalami kebakaran pada tahun 1666. Beliau

menyatakan bahwa :

“Jika gaya tarik tidak melampaui batas

elastisitas pegas, maka pertambahan panjang

pegas benbanding lurus (sebanding) dengan gaya

tariknya”.

Pernyataan tersebut di atas dikenaal

dengan nama Hukum Hooke, dan dapat ditulis

melalui persamaan :

F = kx




Sederhana

Dalam kehidupan sehari-hari sering kali

kita melihat atau membuat benda bergetar. Semua

benda akan bergetar apabila kita berikan

simpangan. Benda yang beregetar ada yang dapat

dilihat dengan kasat mata karena simpangan yang

diberikan sangat besar.

Ayunan sederhana

Sebuah sistem bandul matematis atau

bandul sederhana terdiri atas sebuah benda yang

bermassa m yang dimensinya kecil, sehingga dapat

dianggap sebagai partikel berupa titik,

digantungkan pada seutas tali (yang tidak mulur

dan massanya dapat diabaikan) membentuk sistem

ayunan seperti pada gambar.



Jika bandul berayun dengan sudut

simpangan yang kecil (<10o), maka gerak ayunan

ini dapat dianggap sebagai getaran selaras.

Periode getaran selaras ini dapat dinyatakan

dengan persamaan :

g

lT 2

Dimana :

l = panjang tali (meter)

g= percepatan gravitasi (ms-2)

T= periode bandul sederhana (s)

Gambar 2.10 Bandul sederhana

Sumber :google.com (2015)



Dari rumus di atas diketahui bahwa

periode bandul sederhana tidak bergantung pada

massa dan simpangan bandul, melaikan hanya

bergantung pada panjang dan percepatan

gravitasi, yaitu:

2

24

T

lg

Gerak osilasi yang sering dijumpai adalah

gerak ayunan.Jika simpangan osilasi tidak terlalu

besar, maka gerak yang terjadi dalam gerak

harmonik sederhana. Ayunan sederhana adalah

suatu sistem yang terdiri dari sebuah massa dan

tak dapat mulur. Ini dijunjukkan pada gambar

dibawah ini. Jika ayunan ditarik kesamping dari

posisi setimbang, dan kemudian dilepasskan,

maka massa m akan berayun dalam bidang

vertikal kebawah pengaruh gravitasi. Gerak ini

adalah gerak osilasi dan periodik.Kita ingin

menentukan periode ayunan.

Gerak harmonik sederhana adalah gerak

bolak –balik benda melalui suatu titik

keseimbangan tertentu dengan banyaknya getaran



benda dalam setiap sekon selalu konstan. Gerak

harmonik sederhana dapat dibedakan menjadi dua

bagian, yaitu :

1. Gerak harmonik sederhana linier, misalnya

penghisap. Menentukan percepatan gravitasi

bumi (g) dengan bandul matematis dalam

silinder gas, gerak osilasi air raksa atau air

dalam pipa U, gerak horizontal atau vertikal

dari pegas, dan sebagainya.

2. Gerak harmonik sederhana angular, misalnya

gerak bandul atau bandul fisis, osilasi ayunan

torsi, dan sebagainya.

Ada beberapa contoh gerak harmonik sederhana,

diantaranya :

1. Gerak harmonik pada bandul. Ketika beban

digantungkan pada ayunan dan tidak

diberikan gaya, maka benda akan diam di titik

keseimbangan. Jika beban ditarik ke titik A

dan dilepaskan, maka beban akan bergerajk ke

B, C, lalu kembali lagi ke A. gerakan beban

akan terjadi berulang secara periodic, dengan



kata lain beban pada ayunan di bawah

melakukan gerak harmonik sederhana.

Gambar 2.11 Gerak harmonik sederhana

Sumber : Google.com (2015)

2. Gerak harmonik pada pegas. Ketika sebuah

benda dihubungkan ke ujung sebuah pegas,

maka pegas akan meregang (bertambah

panjang) sejauh titik tertentu. Pegas akan

mencapai titik kesetimbangan jika tidak

diberikan gaya luar (ditarik atau digoyang).

Syarat sebuah benda melakukan gerak

harmonik sederhana adalah apabila gaya pemulih

sebanding dengan simpangannya. Apabila gaya

pemulih sebanding dengan simpangan x atau

BA C



sudut maka pendulum melakukan gerak

harmonik sederhana.

Periode adalah selang waktu yang

diperlukan oleh suatu benda untuk melakukan

satu getaran lengkap.Getaran adalah gerakan

bolak balik yang ada di dekitar titik

kesetimbangan dimana kuat lemahnya

dipengaruhi besar kecilnya energi yang

diberikan.Satu getaran frekuensi adalah satu kali

gerak bolak – balik penuh.Satu getaran lengkap

adalah gerakan dari a-b-c-b-a.

2.5 Resonansi Gelombang Heliks

Gelombang adalah bentuk dari getaran yang

merambat pada suatu medium.Pada gelombang yang

merambat adalah gelombangnya, bukan zat medium

perantaranya.Suatu gelombang dapat dilihat

panjangnya dengan menghitung jarak antara lembah

dan bukit (gelombang transversal) atau menghitung



jarak antara satu rapatan dengan satu renggangan

(gelombang longitudinal).

Tipe-tipe gelombang

Gelombang-gelombang dapat dikelompokkan ke

dalam tiga golongan tipe utama :

1. Gelombang mekanik. Ini adalah gelombang-

gelombang yang paling kita kenal karena kita

hampir selalu menjumpainya; contoh-contoh yang

paling umum adalah gelombang (riak) air,

gelombang suara, dan gelombang (getaran)

seismic. Semua gelombang dari tipe ini memiliki

dua fitur terpenting: gelombang-gelombang itu

diatur oleh hukum-hukum Newton, dan hanya

dapat ada di dalam sebuah medium bahan, seperti

air, udara, dan batu.

2. Gelombang elektromagnetik. Gelombang-

gelombang ini kurang begitu akrab di telinga kita,

namun sebenarnya selalu digunakan; contoh-

contoh yang paling umum adalah: cahaya tampak

dan ultraviolet, gelombang-gelombang radio dan

televisi, gelombang-gelombang mikro



(microwave), sinar-X, dan gelombang-gelombang

radar. Gelombang-gelombang semacam ini tidak

membutuhkan medium bahan untuk dapat ada.

Misalnya, gelombang cahaya yang datang dari

bintang-bintang merambat melalui ruang angkasa

yang hampa untuk dapat mencapai bumi. Semua

gelombang elektromagnetik merambat di dalam

ruang hampa dengan kecepatan yang sama yaitu,

c = 299792458 m/s.

3. Gelombang materi. Walaupun gelombang-

gelombang ini biasa digunakan bersama teknologi

modern, mungkin kita sangat tidak mengenalnya.

Gelombang-gelombang ini dikaitkan dengan

electron, proton, dan partikel-partikel dasar

lainnya, dan bahkan dengan atom dan molekul.

Karena kita biasanya menganggap partikel-

partikel semacam itu merupakan materi

pembentuk, maka gelombang-gelombang ini

disebut gelombang materi.



Gelombang transversal dan gelombang

longitudinal

Sebuah gelombang yang merambat disepanjang

tali yang diregangkan dan sangat tegang merupakan

contoh gelombang mekanik paling

sederhana.Gelombang mekanik dapat dikelompokkan

menjadi dua jenis yaitu, gelombang transversal dan

gelombang longitudinal.

Gelombang transversal adalah gelombang yang

arah gangguannya (arah getarannya) tegak lurus

terhadap arah merambat gelombang.Gelombang ini

memiliki bentuk seperti gunung dan lembah yang

berurutan.Gelombang transversal merambat pada

medium padat karena gelombang ini membutuhkan

medium yang relative kaku untuk merambatkan

energy getarnya. Jika medium tempat merambat tidak

kaku, partikel medium akan saling meluncur. Dengan

demikian, gelombang transversal tidak dapat

merambat dalam medium fluida (zat cair dan gas).



Terdapat tiga hal penting yang mendukung

terbentuknya gelombang transversal yaitu :

1. Adanya gaya tali yang menimbulkan perpindahan

pada waktu pulsa melewatinya

2. Tali harus bersifat elastic

3. Tali harus mempunyai kelembaman, sehinggga

akan menghasilkan getaran harmonis yang

sederhana.

Berikut islustrasi gelombang transversal :

Gambar 2.12 Ilustrasi gel.transversal 1

Sumber :Google.com (2015)

Gelombang longitudinal adalah

gelombang yang getarannya punya arah yang

sama dengan arah perambatannya. Pada

gelombang ini gerakan dari medium gelombang



searah dengan propagasi gelombang.Bunyi adalah

salah satu contoh dari gelombang ini.pada

gelombang bunyi yang menjadi medium perantara

adalah uadara. Medium tersebut secara bergantian

merapat dan merenggang karena adanya

pergeseran getaran (berpindah tempat).

Berikut ilustrasi gelombang longitudinal

dan istilah-istilah dalam gelombang longitudinal :

Gambar 2.13 Rapatan dan renggangan 1

Sumber : google.com (2015)

Rapatan : daerah sepanjang gelombang yang

mempunyai rapatan atau tekanan molekul lebih

tinggi

Renggangan : daerah sepanjang gelombang yang

rapatan molekul yang lebih rendah.



Panjang satu gelombang : jarak antara dua

rapatan atau antara dua renggangan yang saling

berdekatan.

Panjang Gelombang dan Frekuensi

Panjang gelombang adalah jarak diantara

dua unit berulang dari gelombang, yang diukur

dari satu titik pada gelombang ke titik yang sesuai

di unit berikutnya.Sebagai contoh, jarak dari atas

– disebut puncak – satu unit gelombang ke

puncak berikutnya adalah satu panjang

gelombang.Dalam notasi fiska, panjang

gelombang seringditunjuk oleh huruf Yunani

lambda ().

Frekuensi adalah banyaknya getaranyang

terjadi dalam setiap satuan waktu.Menurut

ensiklopedi dan Wikipedia, frekuensi adalah

ukuran jumlah putaran ulang setiap peristiwa atau

kejadian dalam satuan waktu yang diberikan.

Pengertian dari sumber lain menyebutkan bahwa

frekuensi merupakan jumlah getaran yang terjadi



dalam waktu satu detik atau banyaknya

gelombang listrik yang dihasilkan tiap detik.

Istilah frekuensi terkadang disamakan

dengan periode, tapi keduanya memiliki

pengertian yang berbeda.Periode merupakan lama

waktu yang ditempuh untuk melakukan satu

getaran sempurna suatu gelombang.Periode

getaran adalah waktu yang dibutuhkan untuk

melakukan satu kali getaran penuh. Dari kedua

pengertian secara umum tersebut sudah dapat

dipastikan bahwa frekuensi dengan periode

merupakan dua hal yang sangat berbeda satu

sama lain. Hubungan antara frekuensi dengan

periode adalah berbanding terbalik. Maksudnya

adalah semakin besar frekuensinya, maka

periodenya akan semakin kecil. Begitu pula

sebaliknya, semakin kecil frekuensinya maka

akan semakin besar periode yang dibutuhkan.



Secara matematis hubungan antara

frekuensi dengan perioda dapat dirumuskan

seperti berikut :

f = atau T =

Berdasarkan pengertian frekuensi yang

telah disebutkan sebeleumnya, untuk menghitung

frekuensi, seseorang harus menetapkan jarak

waktu, menghitung jumlah kejadian atau

peristiwa, dan membagi hitungan tersebut dengan

panjang waktunya.Dalam satuan internasional

mengenai frekuensi, hasil perhitungan tersebut

dinyatakan dalam satuan hertz (Hz). Satuan

tersebut diambuil dari nama ahili ilmu fisika dari

jerman yang menemukan fenomena mengenai

frekuensi pertama kali yakni, Heinrich Rudolf

Hertz. Frekuensi sebesar 1 Hz menyatakan suatu

peristiwa yang terjadi satu kali tiap detik.

Ada dua jenis frekuensi yanag umum

dipakai dalam kehidupan sehari-hari.Yakni

frekuensi audio dan frekuensi radio. Berikut ini



pemaparan yang rinci mengenai kedua jenis

frekuensi tersebut :

1. Frekuensi audio atau frekuensi suara adalah suatu

getaran frekuensi yang dapat didengar oleh

manusia dengan standar getaran antara 20-20.000

Hertz. Sesuai dengan kemampuan mendengarnya,

sistem pendengaran manusia dibagi menjadi tiga

macam, yakni infrasonic, audible, dan ultrasonik.

Frekuensi infrasonic adalah frekuensi dengan

rentang gelombang antara 0-20 Hertz. Frekuensi

audible adalah frekuensi dengan rentang

gelombang anatara 20-20.000 Hertz. Sedangkan

frekuensi ultrasonic adalah frekuensi dengan

rentang gelombang diatas 20.000 Hertz.

2. Frekuensi radio merupakan salah satu jenis

gelombang yang mengacu pada spectrum

elektromagnetik yang bisa dihasilkan oleh

pemberian arus bolak-balik ke sebuah antenna.

Dengan adanya frekuensi tersebut, kita bisa

mendengarkan siaran radio melalui gelombang

suara seperti yang kita lakukan sehari-hari.

Gelombang radio sendiri dibagi menjadi dua,



yakni gelombang frekuensi AM dan gelombang

frekuensi FM.

Panjang gelombang () memiliki

hubungan inverse terhadap frekuensi (f), jumlah

puncak untuk melewati sebuah titik dalam sebuah

waktu yang diberikan. Panjang gelombang sama

dengan kecepatan gelombang dibagi oleh

frekuensi gelombang. Hubungan tersebut dapat

dirmuskan secara matematis sebagai berikut :

=

Keterangan : = panjang gelombang (m)

v = kecepatan gelombang (m/s)

f = frekuensi gelombang (Hz)

Bayangkan suatu gelombang sinusoidal

menjalar kea rah positif dari suatu sumbu x.

ketika gelombang merambat melewati elemen

yang di depannya (yaitu, bagian yang sangat

pendek) dari dawai, elemen-elemen bergetar



sejajar dengan sumbu y. Pada waktu t,

perpindahan y dari elemen berlokasi pada posisi x

diberikan oleh persamaan:

Y(x,t) = ym sin (kx - t).

Keterangan :

ym = amplitudo (m)

k = konstanta atau bilangan gelombang sudut

(rad/m)

Bilangan gelombang sudut dapat dicari melalui

perhitungan matematis yaitu :

k =

= kecepatan sudut (rad/s)

Kecepatan sudut dapat dicari melalui perhitungan

matematis yaitu :

= 2 / T



AMPLITUDO DAN FASA

Amplitudo (ym) dari suatu gelombang

adalah besar dari perpindahan maksimum elemen-

elemen dari posisi kesetimbangan ketika

gelombang melewati posisi tersebut.

Fasa dari suatu gelombang adalah

argument kx - t dari fungsi sinus pada

persamaan gelombang sinusoidal. Ketika

gelombang merambat melewati suatu elemen

dawai pada suatu posisi khusus x, fasa berubah

secara linear dengan waktu t. Ini artinya bahwa

nilai sinus juga berubah, berosilasi antara +1 dan

-1.

CEPAT RAMBAT GELOMBANG

Cepat rambat gelombang adalah jarak

ditempuh oleh gelombang dalam satuan sekon.

Cepat rambat gelombang dilambangkan dengan v

dan satuannya m/s. Hubungan antara v, f, , dan

T :



v = f dan v =

Keterangan :

= panjang gelombang (m)

v = cepat rambat gelombang (m/s)

T = periode gelombang (s)

f = frekuensi gelombang (Hz).

2.6 Hambatan Listrik

Arus dalam sebuah penghantar ditimbulkan oleh

adanya tegangan (tekanan listrik) yang melalui

penghantar. Dengan kata lain, arus ditimbulkan oleh

tegangan. Dengan demikian dalam sebuah konduktor

ada hubungan antara tegangan (v) dan arus

(I).Tujuan percobaan ini menemukan hubungan

tersebut.Hal ini dapat dicapai dengan menggunakan

(variasi) tegangan melalui “penghantar” yang disebut

resistor dan mengukur arus yang ditimbulkan untuk



setiap tegangan yang digunakan.Dengan mengubah

tegangan, kita dapatkan arus untuk setiap nilai

tegangan.Untuk mencapai hal tersebut, kita harus

mengukur pasangan tegangan (V) dan arus (I).hal itu

dapat dilakukan dengan memparalelkan voltmeter

dengan resistor dan menghubungkan ampermeter

dan resistor secara seri.

Dari suatu percobaan yang dilakukan untuk

mengetahui bagaimana hubungan antara kuat arus,

tegangan, dan hambatan listrik bahwa :

1. Bila dialirkan arus listrik melalui suatu kawat

penghantar tertentu :

Diberikan tegangan yang besar maka kuat

arusnya besar

Diberikan tegangan yang kecil maka kuat

arusnya kecil.

2. Bila percobaan dilakukan dengan suatu tegangan

tertentu :

Dipergunakan kawat penghantar yang

hambatannya kecil maka kuat arusnya besar



Dipergunakan kawat penghantar yang

hambatannya besar maka kuat arusnya kecil.

Dari hasil percobaan tersebut menghasilkan

Hukum Ohm yang berbunyi :

“Hukum Ohm menyatakan bahwa arus yang

mengalir pada suatu rangkaian sebanding dengan

tegangan pada rangkaian dan berbanding terbalik

dengan resistansi rangkaian dalam keadaan

konstan”.

Sebuah benda penghantar dikatakan

mematuhi Hukum Ohm apabila nilai resistansinya

tidak bergantung terhadap besar dan polaritas

beda potensial yang dikenakan kepadanya. Secara

matematis Hukum Ohm dapat dirumuskan :

I =



Keterangan :

I = arus listrik yang mengalir pada suatu

pengahantar (Ampere)

V = tegangan listrik yang (Volt)

R = hambatan listrik (resistansi) yang tedapat

pada suatu penghantar dengan satuan Ohm

().

Berdasarkan Hukum Ohm, 1 Ohm

didefinisikan sebagai hambatan yang digunakan

dalam suatu rangkaian yang dilewati kuat arus

sebesar 1 Ampere dengan beda potensial 1 Volt.

Oleh karena itu, dapat didefinisikan pengertian

hambatan yaitu perbandingan antara

bedapotensial dan kuat arus. Semakin besar

sumber tegangan maka semakin besar arus yang

dihasilkan.Jadi, besar kecilnya hambatan listrik

tidak dipengaruhi oleh besar tegangan dan arus

listrik tetapi dipengaruhi oleh tiga faktor yaitu

panjang, luas, dan jenis bahan.



Hambatan berbanding lurus dengan

panjang benda, semakin panjang maka semakin

besar hambatan suatu benda.Hambatan juga

berbanding terbalik dengan luas penampang

benda, semakin luas penampang benda maka

semakin kecil hambatannya.

Secara umum rangkaian hambatan

dikelompokkan menjadi rangkaian hambatan seri,

hambatan parallel, maupun gabungan keduanya.

Untuk membuat rangkaian hambatan seri maupun

parallel minimal diperlukan dua hambatan.

Adapun, untuk membuat rangkaian kombinasi

seri-paralel minimal diperlukan tiga hambatan.

A. Hambatan seri

Dua hambatan atau lebih yang disusun

secara berdampingan disebut hambatan seri.

Hambatan yang disusun seri akan membentuk

rangkaian listrik tak bercabang. Kuat arus

mengalir disetiap titik besarnya sama. Tujuan

rangkaian hambatan seri untuk memperbesar

nilai hamabatan listrik dan membagi beda



potensial dari sumber tegangan. Rangkaian

hambatan seri dapat diganti dengan sebuah

hambatan yang disebut dengan hambatan

pengganti seri. Tiga buah lampu masing-

masing hambatannya R1, R2, R3 disusun seri

dihubungkan dengan baterai yang

tegangannya V. menyebabkan arus listrik

yang mengalir I. tegangan sebesar v dibagikan

ketiga hambatan masing-masing V1, V2, dan

V3 sehinggga berlaku :

V = V1 + V2 + V3

B. Hambatan paralel

Dua hambatan atau lebih yang disusun

secara berurutan disebut hambatan parallel.

Hambatan yang disusun paralel akan

membentuk rangkaian listrik bercabang dan

memiliki lebih dari satu jalur arus listrik.

Susunan hambatan paralel dapat diganti

dengan sebuah hambatan yang disebut

hambatan pengganti paralel.Rangkaian

hambatan paralel berfungsi untuk membagi

arus listrik.Tiga buah lampu masing-masing



hambatannya R1, R2, R3 disusun paralel

dihubungkan dengan baterai yang

teganggannya (V) menyebabkan arus listrik

yang mengalir (I).

2.7 Elektromagnet

Medan magent terbangkitkan oleh arus

listrik.Misalnya, pada sebuah kawat lurus yang

dialiri arus. Medan magnet terbangkitkan sepanjang

kawat berarus dengan arah sesuai dengan kaidah

tangan kanan : jika arus listrik adalah ibu jari pada

sumbu-z positif, maka medan magnet yang

terbangkitkan adalah pada bidang-xy dengan arah

empat jari lain (berlawan arah jarum jam).

Kekuatan medan magnet bergantung pada kuat

arus yang mengalir dan posisi titik pengukuran.

Medan magnet pada konduktor terdiri dari medan

magnet disekitar kawat lurus, medan magnet disekitar

kawat melingkar, medan magnet pada solenoid, dan

medan magnet pada toroida.



1. Medan magnet disekitar kawat lurus

Besarnya medan magnet disekitar kawat lurus

panjang berarus listrik. Dipengaruhi oleh

besarnya kuat arus listrik dan jarak titik tinjauan

terhadap kawat.Semakin besar kuat arus semakin

besar kuat dan magnetnya. Semakin jauh jaraknya

terhadap kawat semakin kecil kuat medan

magnetnya. Berdasarkan perumusan matematik

oleh Biot-Savart maka besarnya kuatv medan

magnet disekitar kawat berarus listrik dirumuskan

dengan :

2

untuk jumlah N maka

2

Keterangan :

B = medan magnet dalam tesla (T)

o = permeabilitas ruang hampa =



4 x 10-7 wb/amp.m

I = kuat arus listrik dalam ampere (A)

a = jarak titik p dari kawat dalam meter (m)

Arah medan magnet menggunakan aturan tangan

kanan. Medan magnet adalah besaran vector,

sehingga apabila suatu titik dipengaruhi oleh

beberapa medan magnet maka di dalam

perhitungannya menggunakan operasi vektor

2. Medan magnet disekitar kawat melingkar

Besar dan arah medan magnet disumbu

kawat melingkar berarus listrik dapat dutentukan

dengan rumus :

sin 2 .

Untuk sejumlah N lilitan kawat

sin 2 .



Keterangan :

Bp = induksi magnet di p pada sumbu kawat

melingkar dalam tesla (T).

I = kuat arus pada kawat (A)

a = jarak p ke lingkaran kawat (m)

r = jari-jari kawat melingkar (m)

= sudut antara sumbu kawat dan garis hubung p

ke titik pada lingkaran kawat (o)

Besarnya medan magnet di pusat kawat

melingkar dapat dihitung :

2

Untuk jumlah N lilitan kawat, maka :

2



Keterangan :

B = medan magnet (T)


4 x 10-7 wb/amp.m

3. Medan magnet pada solenoida

Sebuah kawat dibentuk seperti spiral yang

selanjutnya disebut kumparan, apabila dialiri

arus listrik maka akan berfungsi seperti magnet

batang. Kumparan ini disebut dengan solenoid.

Besarnya medan magnet disumbu pusat

solenoid dapat dihitung :

Keterangan :

Bo = medan magnet pada pusat solenoida

(T)


4 x 10-7 wb/amp.m

I = kuat arus listrik (A)



N = jumlah lilitan dalam solenoid

L = panjang solenoid (m)

Besarnya medan magnet di ujung solenoid :

2

Sifat-sifat elektromagnet :

a. Bila sebuah konduktor dialiri arus listrik,

maka disekeliling konduktor akan timbul

medan magnet

b. Arah medan magnet yang timbul tergantung

dari arah arus yang melewati konduktor

tersebut

c. Makin besar arus yang mengalir, makin besar

medan magnet yang timbul

d. Bila gulungan atau coil dialiri arus listrik,

maka gulungan atau coil tersebut akan timbul

medan magnet

e. Arah gulungan atau arah arus listrik berubah,

maka arah medan magnet yang timbul juga

akan berbalik.



f. Untuk memperbesar medan magnet dapat

dilakukan :

Memperbesar arus yang mengalir

Menambahkan inti besi ke dalam gulungan atau

coil

Memperbanyak jumlah gulungan atau coi

2.8 Kalorimeter

KALOR

Kalor didefinisikan sebagai energy panas

yang dimiliki oleh suatu zat.Secara umum untuk

mendeteksi adanya kalor yang dimiliki oleh suatu

benda yaitu dengan mengukur suhu benda

tersebut.Jika suhunya tinggi maka kalor yang

dikandung oleh benda sangat besar, begitu juga

sebaliknya jika suhunya rendah maka kalor yang

dikandung sedikit.

Dari hasil percobaan yang sering

dilakukan, besar kecilnya kalor yang dibutuhkan



suatu benda (zat) bergantung pada tiga faktor

yaitu :

1. Massa zat

2. Jenis zat (kalor jenis)

3. Perubahan suhu

Sehinggga secara matematis dapat dirumuskan :

Q = mc(t2 – t1)

Keterangan :

Q = kalor yang dibutuhkan (J)

m = massa benda (kg)

c = kalor jenis (J/kgC)

t = perubahan suhu (t2 – t1) (0C)

Kalor dapat dibagi menjadi dua

jenis.Kalor yang digunakan untuk menaikkan

suhu.Kalor yang digunakan untuk mengubah

wujud (kalor laten0, persamaan yang digunakan

dalam kalor late nada dua macam yaitu :



Q = mU dan Q = mL

Dengan :

U adalah kalor uap (J/kg) dan L adalah

kalor lebur (J/kg)

Dalam pembahasan kalor ada dua konsep

yang hampir sama tetapi berbeda yaitu kapasitas

kalor (H) dan kalor jenis (c). Kapasitas kalor

adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk

menaikkan suhu benda sebesar 1 0C.

H = Q / (t2 – t1).

Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang

dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 kg zat

sebesar 1 0C.Alat yang digunakan untuk

menentukan besar kalor jenis adalah kalorimeter.

c = Q/m(t2 – t1)

bila kedua persamaan tersebut dihubungkan maka

terbentuk persamaan baru .

H = m.c



KALORIMETER

Kalorimeter adalah alat untuk menentukan

kalor jenis suatu zat. Prinsip kerja kalorimeter

adalah sebagai berikut : kalorimeter terdiri atas

bejana logam yang jenisnya telah diketahui,

dinding penyekat terdiri dari isolator yang

berfungsi untuk mencegah terjadinya perambatan

kalor ke lingkungan sekitar, termometer, dan

pengaduk. Bejana logam berisi air yang suhu

awalnya dapat diketahui dari thermometer.Sebuah

bahan yang belum diketahui kalor jenisnya

dipanaskan, kemudian dimasukkan ke dalam

calorimeter dengan cepat, kalor jenis bahan

tersebut dapat dihitung.

Kalorimeter tidak hanya digunakan untuk

mengukur kalor jenis bahan logam, melainkan

juga dapat digunakan untuk keperluan lain yang

berkaitan dengan kalor (jumlah kalor). Beberapa

kegunaan kalorimeter yang lain adalah untuk

menunjukkan Asas Black, menukur kesetaraan



kalor listrik, menukur kalor lebur es, mengukur

kalor uap, dan menukur kalor jenis cairan.

Gambar 2.14 Kalorimeter

Sumber :Google.com

Jenis-jenis kalorimeter

A. Kalorimeter bom

Merupakan kalorimeter yang khusus

digunakan untuk menentukan kalor dari reaksi-

reaksi pembakaran. Kalorimeter bom

digunakan untuk mengukur jumlah kalor (nilai

kalori) yang dibebaskan pada pembakaran

sempurna (dalam O2 berlebih) suatu senyawa.,

bahan makanan, dan bahan bakar. Kalorimeter



ini terdiri dari sebuah bom (tempat

berlangsungnya reaksi pembakaran, terbuat

dari bahan stainless steel dan diisi dengan gas

oksigen pada tekanan tinggi) dan sejumlah air

yang dibatasi dengan wadah yang kedap panas.

Reaksi pembakaran yang terjadi di dalam bom,

akan menghasilkan kalor dan diserap oleh air

dan bom.

Karena tidak ada kalor yang terbuang

ke lingkungan, maka :

Qreaksi = -(Qair + Qbom )

Jumlah kalor yang diserap oleh air

dapat dihitung dengan rumus :

Qair = mct

Keterangan :

m = massa air dalam kalorimeter (g)

c = kalor jenis air dalam kalorimeter

(J/goC) atau (J/gK)



t = perubahan suhu (oC atau K)

Jumlah kalor yang diserap oleh bom dapat

dihitung dengan rumus :

Qbom = Cbom xt

Dengan :

Cbom = kapasitas kalor bom (J /oC) atau (J /K)

t = prubahan suhu (oC atau K)

Reaksi yang berlangsung pada kalorimeter

bom berlangsung pada volume tetap (V = nol ).

Oleh karnea itu, perubahan kalor yang terjadi di

dalam sistem = perubahan energi dalamnya.

DE = q + w

Dimana :

DE = qv

Contoh kalorimeter bom adalah kalorimeter

makanan.



B. Kalorimeter larutan

Alat yang digunakan untuk mengukur

jumlah kalor yang terlibat pada reaksi kimia

dalam sistem larutan.Pada dasarnya, kalor

yang dibebaskan/diserap menyebabkan

perubahan suhu pada kalorimeter.Berdasarkan

perubahan suhu per kuantitas pereaksi

kemudian dihitung kalor reaksi dari reaksi

sistem larutan tersebut. Kini kalorimeter

larutan dengan ketelitian cukup tinggi dapat

diperoleh dipasaran

ASAS BLACK

Asas Black adalah suatu prinsip dalam

termodinamika yang dikemukakan oleh Joseph

Black. Asas ini menjabarkan :

Jika dua buah benda yang berbeda suhunya

dicampurkan, benda yang panas memberi

kalor pada benda yang dingin sehinggga suhu

akhirnya sama.



Jumlah kalor yang diserap benda dingin sama

dengan jumlah kalor yang dilepas benda

panas.

Benda yang didinginkan melepas kalor yang

sama besar dengan kalor yang diserap bila

dipanaskan.

Bunyi Asas Black adalah sebagai berikut :

“Pada pencampuran dua zat, banyaknya kalor

yang dilepas zat yang suhunya lebih tinggi sama

dengan banyaknya kalor yang diterima zat yang

suhunya lebih rendah”.

Secara umum Asas Black dapat dirumuskan

sebagai berikut :

Qlepas = Qterima

Keterangan :

Qlepas = jumlah kalor yang dilepas oleh zat

Qterima = jumlah kalor yang diterima oleh zat.



Rumus berikut adalah penjabaran dari rumus di

atas :

(m1 x C1)(t1 – ta) = (m2 x C2)(ta – t2)

Keterangan :

m1 = massa benda yang mempunyai tingkat

temperatur lebih tinggi

C1 = kalor jenis benda yang mempunyai tingkat

temperatur lebih tinggi

t1 = temperatur benda yang mempunyai tingkat

temperature lebih tinggi.

ta = temperatur akhir pencampuran kedua benda

m2 = massa benda yang mempunyai tingkat

temperatur lebih rendah.

C2 = kalor jenis benda yang mempunyai tingkat

tempratur lebih rendah.

t2 = tempratur benda yang mempunyai tingkat

tempratur lebih rendah.



Pada pencampuran antara dua zat,

sesunggguhnya terdapat kalor yang hilang ke

lingkungan sekitar. Misalnya, wadah

pencampuran akan menyerap kalor sebesar hasil

kali antara massa, kalor jenis, dan kenaikan suhu

wadah.

Hukum kekekalan energi

Hukum kekekalan energi menyatakan

energi tidak dapat dimusnahkan dan tidak dapat

diciptakan melainkan hanya dapat diubah dari

satu bentuk ke bentuk lain. Di alam ini banyak

terdapat energi seperti energi listrik, energi kalor,

energi bunyi, namun energi kalor hanya

dapatdirasakan seperti panas matahari.Dalam

kehidupan sehari-hari kita sering melihat alat-alat

pemanas yang menggunakan energi listrik seperti

teko pemanas, penanak nasi, kompor listrik

ataupun pemanas ruangan. Pada dasarnya alat-alat

tersebut memiliki cara kerja yang sama yaitu

merubah energi listrik yang mengalir pada

kumparan kawat menjadi energi kalor atau panas.



Sama halnya dengan kalorimeter yaitu alat yang

digunakan untuk mengukur jumlah kalor (nilai

kalori) yang dibebaskan.

Energi memilki hukum kekekalan, dimana

energi itu tidak dapat diciptakan dan tidak dapat

dihilangkan terpakai atau musnah tetapi hanya

berubah. Banyaknya energi yang berubah menjadi

bentuk energi lain sama dengan banyaknya energi

yang berkurang sehingga total energi dalam

sistem tersebut adalah tetap. Dengan demikian,

dapat kita simpulkan bahwa energi tidak dapat

diciptakan atau dimusnahkan, energi hanya dapat

berubah bentuk menjadi bentuk energi lain.

Pernyataan ini dikenal sebagai hukum kekekalan

energi.

Perubahan bentuk energi

Suatu bentuk energi dapat berubah

menjadi bentuk energi yang lain. Perubahan

bentuk energi yang biasa dimanfaatkan sehari-

hari antara lain sebagai berikut :



Energi kimia menjadi energi listrik.

Perubahan energi pada baterai dan aki

merupakan contoh perubahan energi kimia

menjadi energi listrik.

Energi mekanik menjadi energi panas.

Contoh perubahan energi mekanik menjadi

energi panas adalah dua buah benda yang

bergesekan.

Energi listrik menjadi energi panas. Contoh

perubahan energi listrik menjadi menjadi

energi panas terjadi pada mesin pemanas

ruangan, kompor listrik, setrika listrik,

heater, selimut listrik, dan solder.

Energi listrik menjadi energi cahaya dan

kalor. Perubahan energi listrik menjadi

energi cahaya dan kalor terjadi pada

berpijarnya bohlam lampu. Seperti telah

disebutkan sebelumnya bahwa energi cahaya

biasanya disertai bentuk energi lainnya.

misalnya kalor. Coba dekatkan tanganmu ke

bohlam lampu yang berpijar! Lama



kelamaan tanganmu akan merasa semakin

panas.

Energi mekanik menjadi energi bunyi.

Perubahan energi mekanik menjadi energi

bunyi dapat terjadi ketika kita bertepuk

tangan atau ketika kita memukulkan dua

buah benda keras.

Energi cahaya menjadi energi kimia.

Perubahan energi cahaya menjadi energi

kimia dapat kita amati pada proses

pemotretan hingga terbentuknya foto.

Rumus atau persamaan mekanik yang

berhubungan dengan hukum kekekalan energi :

Em = Ep + Ek

Keterangan :

Em = energi mekanik

Ep = energi potensial

Ek = energi kinetik.

88

BAB III

ALAT, BAHAN DAN TATA CARA PRAKTIKUM

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Alat dan Bahan Pengukuran Dasar

Berikut adalah alat pengukuran dasar yang

digunakan saat praktikum :

1. Jangka Sorong

2. Micrometer Skrup

3. Neraca Teknis

Berikut adalah bahan pengukuran dasar

yang digunakan saat praktikum :

1. Tembaga

2. Besi

3. Kuningan

3.1.2 Alat dan Bahan Pesawat Atwood Modern dan

Konvensional

Pesawat Atwood Modern

Berikut adalah alat pesawat atwood

modern yang digunakan saat praktikum :

1. Tiang Berskala

BAB III ALAT, BAHAN DAN TATA CARA PRAKTIKUM Kel-8


2. Mesin Penghitung Waktu

3. Katrol

4. Sensor

5. Penyangkut Beban

6. Penjepit Beban

7. Meja Akhir

Berikut adalah bahan pesawat atwood

modern yang digunakan saat praktikum :

1. 2 Beban dengan Tali

2. Beban Tambahan 0,01 kg dan 0,02 kg

Pesawat Atwood Konvensional

Berikut adalah alat pesawat atwood

konvensional yang digunakan saat

praktikum :

1. Tiang Berskala

2. Katrol

3. Penyangkut Beban

4. Penjepit Beban

5. Meja Akhir

6. Stopwatch



Berikut adalah bahan pesawat atwood

konvensional yang digunakan saat

praktikum :

1. 2 Beban dengan Tali

2. Beban Tambahan 0,002 kg dan 0,004 kg

3.1.3 Alat dan Bahan Modulus Elastisitas

Berikut adalah alat modulus elastisitas


1. Meja

2. Tumpuan

3. Kait

4. Skala dengan Cermin

5. Garis Rambut

6. Meteran Panjang

7. Jangka Sorong

Berikut adalah bahan modulus elastisitas


1. Batang Kayu Besar

2. Batang Kayu Sedang

3. Batang Kayu Kecil

4. Beban 0,5 kg Sebanyak 8 Buah



3.1.4 Alat dan Bahan Bandul Sederhana dan Resonansi

Bandul Sederhana

Berikut adalah alat bandul sederhana dan

resonansi bandul sederhana yang digunakan saat

praktikum :

1. Dasar Statif

2. Kaki Statif

3. Batang Statif, 250 mm

4. Batang Statif, 500 mm

5. Bosshead Bulat

6. Bosshead Universal

7. Pasak Penumpu

8. Tali Nilon (20,40,60 cm)

9. Jam Henti

Berikut adalah bahan bandul sederhana

dan resonansi bandul sederhana yang digunakan

saat praktikum :

1. Bandul 35 gram

2. Bandul 70 gram



3.1.5 Alat dan Bahan Resonansi Pada Pegas Helik

Berikut adalah alat resonansi pada pegas

helik yang digunakan saat praktikum :

1. Dasar Statif

2. Batang Statif 500 mm

3. Batang Statif 250 mm

4. Bosshead Bulat

5. Pasak Penumpu

6. Pegas Helik 4,5 N/m

7. Pegas Helik 25 N/m

8. Mistar

Berikut adalah bahan resonansi pada pegas

helik yang digunakan saat praktikum :

1. Beban 100 gram

2. Beban 200 gram

3.1.6 Alat dan Bahan Hambatan Listrik

Berikut adalah alat hambatan listrik yang


1. Catu Daya

2. Saklar SPST

3. Kabel Penghubung

4. Multimedia Digital



Berikut adalah bahan hambatan listrik yang


1. Resistor 50, 5 W

2. Resistor 100, 5 W

3.1.7 Alat dan Bahan Elektromagnet

Berikut adalah alat elektromagnet yang


1. Catu Daya

2. Kabel Penghubung

3. Kompas Perajah

4. Serbuk Besi

Berikut adalah bahan elektromagnet yang


1. Penghantar Lurus

2. Penghantar Melingkar

3. Solenoida

3.1.8 Alat dan Bahan Kalorimeter

Berikut adalah alat kalorimeter yang


1. Termometer

2. Kalorimeter



3. Gelas Kimia

4. Neraca Teknis

5. Klem Universal

6. Dasar Statif

7. Kaki Statif

8. Batang Statif

9. Bosshead

10. Tali Nilon

Berikut adalah alat kalorimeter yang


1. Silinder Besi

2. Silinder Tembaga

3. Silinder Alumunium

4. Pembakar Spirtus

3.2 Tata Cara Praktikum

3.2.1 Tata Cara Praktikum Pengukuran Dasar

1. Jangka Sorong

a. Benda yang akan diukur dijepit pada

rahang luar, rahang luar untuk mengukur

bagian luar dari benda dan rahang dalam

untuk mengukur diameter dalam

specimen.



b. Jepit benda pada rahang lalu kunci dengan

lingkaran yang ada pada jangka sorong

agar benda dapat rapat dengan jangka

sorong.

c. Lihat skala utama dan skala nonius itu

yang menunjukkan hasil pengukuran.

d. Catat hasil pengamatan.

2. Micrometer Skrup

a. Putarkan roda bagian pemutar kasar untuk

memperpanjang jarak penjepit.

b. Kemudian masukkan benda ke antar

penjepit.

c. Putarkan roda pemutar kasar sehingga

benda terjepit.

d. Kemudian putarkan roda pemutar halus.

e. Jika sudah pas kunci dengan penguat.

f. Hitung dan catat hasil pengukuran.

3. Neraca Teknis

a. Datarkan terlebih dahulu neraca yang akan

dipakai karena neraca teknis harus

seimbang, dengan cara menyeimbangkan

jarum yang menggantung sampai ke titik



tengah. Hal itu menunjukkan neraca sudah

seimbang.

b. Timbanglah beban yang akan diukur yang

ditempatkan disalah satu lengan neraca

tersebut.

c. Untuk mengukurnya dapat menyimpan

beban bernilai pada lengan yang lainnya

untuk mengetahui berat beban yang

diukur.

d. Hitung beban yang bernilai untuk

mengetahui beban yang diukur.

e. Catat hasil penimbangannya.

3.2.2 Tata Cara Praktikum Pesawat Atwood Modern

dan Konvensional

1. Pesawat Atwood Modern

Jika beban tak sama maka system akan

bergerak lurus dipercepat beraturan. Dan jika

beban sama maka system akan bergerak

beraturan.

a. Gantungkan massa beban utama M1 dan

M2 pada ujung-ujung tali kemudian

pasang pada katrol.



b. Pasang M1 pada pemegang beban

berpegas, selidiki apakah tiang sejajar

dengan tali. Atur hingga sejajar.

c. Tambahkan beban tambahan m pada M2.

d. Tekan pegas pada pemegang beban, maka

M1 akan terlepas dari pemegang beban

dan bergerak keatas.

2. Pesawat Atwood Konvensional

Gerak Lurus Beraturan

a. Siapkan seluruh rangkaian peralatan

pesawat atwood.

b. Tambahkan beban penambah, setelah

itu tekan penjepit beban, lalu beban

pertama akan meluncur ke atas dan

beban kedua akan meluncur kebawah

melewati penahan beban.

c. Kemudian hitung waktu peluncuran

dengan menggunakan stopwatch

hingga beban mencapai atau mengenai

beban akhir.

d. Setelah itu catat waktu peluncuran

tersebut untuk menentukan GLB



sehingga akan didapatkan nilai dari

suatu kecepatan (v).

Gerak Lurus Berubah Beraturan

a. Atur kembali seperti percobaan gerak

lurus beraturan.

b. Catatlah kedudukan A dan B dengan

jarak yang sama seperti pada

percobaan gerak lurus beraturan.

c. Bila beban M1 dilepas maka M2 dan

M3 akan melakukan gerak lurus

berubah beraturan antara A dan B.

Catatlah selalu jarak AB dan waktu

yang diperlukan.

d. Ulangilah percobaan diatas dengan

mengubah beban M3.

3.2.3 Tata Cara Praktikum Modulus Elastisitas

a. Siapkan 3 batang kayu (kecil,sedang,besar),

satu set modulus elastisitas (jangka sorong,

skala cermin, beban, kait dengan tumpuan,

meja, tumpuan, garis rambut, dan meteran).

Lalu ukur ke-3 batang kayu tersebut dengan

meteran untuk mencari panjang, lebar dan



tinggi/tebalnya sebanyak 5 kali pengukuran

sampai batas ketelitiannya tercapai.

b. Setelah itu siapkan satu set modulus elastisitas

dan siapkan kg, sebanyak 8 buah. Kemudian

batang kayu pertama (kecil) yang telah diukur

tadi diberi beban kg hingga mencapai 4 kg.

Amati percobaan tersebut dan lihat perubahan

yang terjadi besarnya nilai lenturan setelah

dilakukan penambahan beban.

c. Setelah itu catat hasil percobaan tersebut.

Lakukan pengukuran yang sama untuk batang

kayu II (sedang) dan batang kayu III (besar).

3.2.4 Tata Cara Praktikum Bandul Sederhana dan


Bandul Sederhana

a. Beri simpangan pada bandul kira-kira 3

cm dari titik keseimbangan.

b. Lepaskan bandul. Ketika anda sudah

dalam keadaan siap, jalankan jam henti

pada saat bola pejal melewati titik O

kearah tertentu.



c. Baca waktu T yang tertera pada jam henti

dan catat pada tabel.

d. Hitunglah perioda T berdasarkan rumusan

T = t, dan catat nilai yang didapat

kedalam tabel.

e. Ulangi langkah a sampai d dengan

menggunakan panjang tali (bandul) yang

berbeda. Gunakan panjang tali seperti

pada tabel yang diperintahkan.

f. Salin data untuk bandul 35 gram dan

panjang 60 cm pada tabel 1 kedalam sel-

sel yang sesuai didalam tabel 2.

g. Ganti bola 35 gram dengan bola 70 gram

sebagai pendulum dengan panjang 60 cm.

h. Ulangi langkah percobaan di a – g dan

catat hasil percobaan.


a. Beri simpangan pada bandul kira-kira 3

cm dari titik keseimbangan.

b. Lepaskan bandul. Ketika anda sudah

dalam keadaan siap, jalankan jam henti



pada saat bola pejal melewati titik O

kearah tertentu.

c. Baca waktu T yang tertera pada jam henti

dan catat pada tabel.

d. Tentukan perioda Tomenggunakan rumus

To = dan frekuensi fo = catat hasilnya

pada tabel.

e. Lepaskan bandul dari titik tumpunya.

Pegang ujung tali bandul pada panjang 50

cm dengan jari tangan (panjang bandul

tidak diubah).

f. Ayunkan tangan perlahan-lahan ke kiri

dan ke kanan dengan amplitude kira-kira

2-5 cm.

g. Naikkan frekuensi dengan amplitude lebih

kurang tetap sampai ditemukan frekuensi

maksimum.

h. Tentukan frekuensi dan perioda bandul

dengan cara yang sama pada langkah d.

Namakan frekuensi dan perioda tersebut ff

dan Tf’ catat hasil yang didapat.



i. Ulangi langkah percobaan a – h untuk

panjang bandul 25 cm, catat hasil yang

didapat.

3.2.5 Tata Cara Praktikum Resonansi Pada Pegas Helik

a. Siapkan seluruh peralatan dan bahan untuk

melakukan percobaan.

b. Pasangkan salah satu pegas ke rangkaian statif

yang telah disiapkan.

c. Lakukan percobaan dengan menarik kebawah

pegas tersebut sepanjang 3 cm dan tunggu

selama 20 detik, sambil menghitung jumlah

getaran yang dihasilkan.

d. Lakukan percobaan diatas dengan mengubah

beban massa yang berbeda.

e. Catat hasil percobaan.

3.2.6 Tata Cara Praktikum Hambatan Listrik

Persiapan Percobaan I Hukum Ohm

Rangkaian :

a. Pastikan saklar catu daya dan saklar

rangkaian dalam keadaan terbuka.

b. Susun rangkaian.



c. Atur multimeter yang dihubungkan paralel

dengan resistor menjadi voltmeter dengan

batas ukur 20 A DC.

d. Atur multimeter yang dihubungkan seri

dengan resistor menjadi ammeter dengan

batas ukur 10 A DC.

Bagian I

a. Pilih 2V tegangan keluaran catu daya

(tidak tepat 2V).

b. Nyalakan catu daya dan tutup saklar

rangkaian.

c. Baca tegangan resistor dan arus yang

melalui resistor tersebut.

d. Catat V dan I pada tabel.

e. Tutup saklar rangkaian dan matikan catu

daya.

f. Pilih 4 V pada tegangan keluaran catu

daya untuk menaikkan tegangan di R

menjadi sekitar 4 V.

g. Ulangi langkah-langkah diatas.

h. Matikan kedua buah saklar (saklar

rangkaian dan catudaya).



i. Ulangi langkah-langkah diatas sampai I

untuk nilai V yang lain yang ada pada catu

daya (6 pasang nilai V dan I).

j. Perhatikan V dan I apakah polanya naik

atau bagaimana.

k. Hitung untuk setiap pasangan V dan I,

catat hasilnya pada tabel.

l. Ulangi langkah diatas untuk resistor yang

berbeda.

3.2.7 Tata Cara Praktikum Elektromagnet

a. Siapkan alat-alat sesuai daftar.

b. Susun rangkaian

- Sebelum percobaan dimulai, pastikan catu

daya dan saklar rangkaian terbuka.

- Pilih tegangan keluaran catu daya 2 V DC.

c. Periksa kembali rangkaian yang sudah anda

buat.

d. Tempatkan beberapa kompas perajah pada

permukaan kotak transparan mengitari, salah

satu penghantar lurus/penghantar



melingkar/solenoid. Amati arah semua jarum

kompas perajah.

e. Nyalakan catu daya

f. Amati kembali arah jarum kompas perajah.

g. Angkat kompas perajah, kemudian taburkan

serbuk besi secara merata disekitar penghantar

lurus/ penghantar melingkar/ solenoid.

h. Pukul-pukul bagian pinggir alas penghantar

lurus/penghantar melingkar/solenoid secara

perlahan pada saat mengamati serbuk besi.

Serbuk besi akan membentuk pola tertentu

yang menunjukkan bentuk garis-garis medan

magnet disekitar kawat

lurus/melingkar/solenoid.

i. Gambar pola garis-garis medan magnet

disekitar kawat lurus, pada bagian hasil

pengamatan.

j. Tata cara praktikum diatas berlaku untuk

penghantar kawat lurus, penghantar kawat

melingkar dan solenoid.



3.2.8 Tata Cara Praktikum Kalorimeter

a. Siapkan semua peralatan.

b. Hitunglah massa calorimeter + pengaduk

dalam keadaan kosong.

c. Hitung massa masing-masing silinder.

d. Isi kalorimeter dengan air dan hitung

massanya.

e. Dapatkan massa air dengan mengurangi hasil

dari langkah 4-1.

f. Masukkan salah satu silinder bahan ke dalam

calorimeter dan hitung nilai kalornya.

g. Keluarkan balok bahan tersebut, ikat dengan

tali nilon dan panaskan silinder tersebut

didalam gelas kimia yang sedang dipanaskan

dengan posisi mengambang.

h. Setelah mencapai titik didih, masukkan data

suhu yang diperoleh.

i. Masukkan silinder yang panas tadi kedalam

calorimeter, yang berisi air, catat hasil suhu

setimbang.

j. Lakukan langkah b – i untuk setiap silinder.

107

BAB IV

PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA


4.1.1 Pengumpulan Data

Benda kerja I ( BK-I ) : ( Tembaga)

1. Mengukur dengan jangka sorong

Tabel 4.1 Benda kerja 1 jangka sorong

BAGIAN PANJANG (P) LEBAR (L) TINGGI /

TEBAL (T)

1 47.4 28.5 18.8

2 47.4 28.5 18.7

3 47.4 28.4 18.7

4 47.4 28.4 18.6

5 47.35 28.3 18.6

236.925 142.1 93.4

47.385 28.4 18.68

11226.7 4038.52 1744.74

56133.45

20192.41 8723.56

Sumber : Laboratorium Fisika UNJANI (201 5)

BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA Kel-8


Volume BK-1 ( ) = x x

= 47.385 x 28.42 x 18.68

= 25156.01

2. Mengukur Dengan mikrometer skrup

Tabel 4.2 Benda kerja 1 mikrometer sekrup

BAGIAN TINGGI / TEBAL (T)

1 18.82

2 18.82

3 18.79

4 18.79

5 18.78

Sumber : Laboratorium Fisika UNJANI (201 5)

3. Menimbang dengan Neraca Teknik

Massa BK-1 ( ) = 215.8 gram



Benda kerja2 ( BK-2 ) : ( Besi )

1. Mengukur dengan Jangka Sorong


BAGIAN PANJANG

(P)

LEBAR (L) TINGGI /

TEBAL (T)

1 45.05 25.1 17.25

2 45.01 25.05 17.25

3 45.125 25.1 17.25

4 45.1 25.1 17.25

5 45.075 25.1 17.25

225.45 125.45 86.25

45.09 25.09 17.25

10165.47

10707.66

1487.8

50827.70

15737.7

7439.06

Sumber : Laboratorium Fisika UNJANI 2015


= 45.09 x 25.09 x 17.25

= 19515.06



2. Mengukur Dengan mikrometer skrup



1 17.96

2 17.93

3 17.96

4 17.93

5 17.94



Massa BK-2 ( ) = 155.4 gram

Benda kerja3 ( BK-3 ) : ( Kuningan )

1. Mengukur dengan Jangka Sorong


BAGIAN PANJANG

(P)

LEBAR (L) TINGGI /

TEBAL (T)

1 47.375 27.25 18.225

2 47.3 27.275 18.25



3 47.3 27.3 18.275

4 47.25 27.3 18.275

5 47.275 27.75 18.3

236.5 136.375 91.375

47.03 27.75 18.265

13423.74

3719.62

1668.04

55932.25

18598.14

8349.39



= 47.3 x 27.275 x 18.265

= 23562.81

2. Mengukur dengan mikrometer sekrup



1 22.7

2 22.4

3 22.3

4 22.3



5 22.5



Massa BK-3 ( ) = 204.45 gram

4.1.2 Pengolahan Data

Benda Kerja I (BK-I) :Tembaga

Nilai Ketidakpastian ∆ ; ∆ ; ∆

∆ .

. . 56133.45

. 56133.45

.

0,0125 . 0,1118

0,02236

∆

47,385 0,02236



47,40736



∆

47,385 0,02236

47,36264

47,36264 47,40736

∆ .

. , ,

, .

,

0,0475 . 0,21

0,042



∆

28,4 0,04

28,462

∆

28,4 0,04

28.378

28.378 28,462

∆ .

. , ,

, ,

,

0,035 . 0,187

0,0374 nilaiketidakpastian



∆

18,6 0,037

18,717mm

∆

18,6 0,037

18.642m

18.642 18,717

Benda Kerja 2 (BK-2) : Besi ∆

.

. , ,

, ,

0,0875 . 0,295




∆ `

45,0 0,059

45,149

∆

45,0 0,059

45,031mm

45,031 45,149

∆ .

. , ,

, ,

9450,15 . 97,21

19,442



∆

25,0 19,4

44,532mm

∆

25,09 19,442

5,648

5,648 44,532

∆ .

. , ,

,

0,015 . 0,122

0,024



∆

17,25 0,0003

17,253mm

∆

17,25 0,0003

17,2497mm

17,2497 17,253

Benda Kerja 3 (BK-3) :Kuningan

∆ .

. , ,

, ,

√2796,61 . 52,88




∆

47,3 10,576

57,876mm

∆

47,3 10,576

36,724mm

36,724 57,876

∆ .

. , ,

, ,

√0,01 . 0,1

0,02



∆

27,75 0,02

27,77mm

∆

27,75 0,02

27,73mm

27,73 27,77

∆ .

. , ,

, ,

√2,29 . 1,51

0,302



∆

18,265 0,302

18,567mm

∆

18,265 0,302

17,963 18,567

2. NilaiKetidakpastian Volume danintervalnya

Nilaiketidakpastian ∆

Benda kerja 1 (BK-1) :Tembaga

∆ ∆ ∆ ∆

x

,

,

,

,

,

,x2516,01

0,08 25156,01 mm3

2012,48 mm3

25156,01 2012,48

27168,49 mm3



25156,01 2012,48

27168,49 mm3

25156,01 2012,48

2314,53mm3

2314,53 27168,4

Benda kerja 2 (BK-2) : BESI

∆ ∆ ∆ ∆

x

,

,

,

,

,

,x19515,06

0,774 19515,06 mm3

15104,65 mm3

19515,06 15104,65

34619,71 mm3

19515,06 15104,65

4410,41 mm3



4410,41 34619,71

Benda kerja 3 (BK-3) : Kuningan

∆ ∆ ∆ ∆

x

,

,

,

,

,

,x23562,81

0,239 23562,81

5631,51mm3

23562,81 5631,51

29194,32mm3

23562,81 5631,51

17931,3 mm3

17931,3 29194,32



3. Nilai massa Jenis benda dan intervalnya

Tembaga

=

= .

, = 0,0085

1 =

= .

, = 0,00794

2 =

= .

, = 0,09323

Jadi nilai massa jenis benda dan nilai interval

tembaga 0,09323 > 0,0085 >0,0085

Besi

=

= .

, = 0,00659

1 =

= .

, = 0,00532

2 =



= .

, = 0,0086

4. Nilai massa Jenis benda dan intervalnya

Tembaga

=

= .

, = 0,0085

1 =

= .

, = 0,00794

2 =

= .

, = 0,09323


tembaga 0,09323 > 0,0085 >0,0085

Besi

=

= .

, = 0,00659

1=

= .

, = 0,00532

2 =



= .

, = 0,0086


tembaga 0,0086 > 0,00659>0,00532

Kunigan

=

= .

, = 0,086

1 =

= .

, = 0,007

2 =

= .

, = 0,011


tembaga 0,007 > 0,086 >0,011



Beban = 0,0835 kg

Beban = 0,0835 kg



Katrol = 0,00625 m

Percobaan GLB

Percobaan1 :

Beban = 0,004 kg

Tabel 4.7 Pesawat atwood modern GLB percobaan 1

No Jarak A-C (m) Waktu (s) Kecepatan (m/s)

1. 0,4 2,53 0,158

2. 0,6 3,18 0,188

3. 0,8 3,55 0,225

4. 1 3,87 0,258


Percobaan2 :

Beban = 0,006 kg


No Jarak A-C (m) Waktu (s) Kecepatan (m/s)

1. 0,4 1,76 0,227

2. 0,6 2,32 0,258

3. 0,8 2,73 0,293



4. 1 2,94 0,340


Percobaan GLBB

Percobaan1 :

Beban = 0,004 kg

Jarak A-B = 0,5 m

Tabel 4.9 Pesawat atwood modern GLBB percobaan 1

No Jarak B-

C (m)

Waktu (s) Kecepatan

(m/s)

Percepatan

(m/ )

1. 0,2 0,56 0,1283 0,2292

2. 0,3 0,81 0,1856 0,2292

3. 0,4 1,16 0,2658 0,2292

4. 0,5 1,94 0,4446 0,2292


Percobaan 2 :

Beban = 0,006 kg

Jarak A-B = 0,5 m



Tabel 4.10 Pesawat Atwood modern GLBB percobaan 2

No Jarak B-

C (m)

Waktu (s) Kecepatan

(m/s)

Percepatan

(m/ )

1. 0,2 0,36 0,1220 0,339

2. 0,3 0,39 0,2 0,339

3. 0,4 0,85 0,28 0,339

4. 0,5 1,06 0,35 0,339


Pesawat Atwood Modern

Beban = 0,0835 kg

Beban = 0.0835 kg

R katrol = 0,00625 m

Percobaan GLB

Percobaan1 :

Beban = 0,01 kg




No Jarak A-B (m) Waktu (s) Kecepatan (m/s)

1. 0,4 1,52 0,263

2. 0,6 1,976 0,303

Percobaan2 :

Beban = 0,02 kg


No Jarak A-B (m) Waktu (s) Kecepatan (m/s)

1. 0,4 0,9649 0,414

2. 0,6 1,249 0,480


Percobaan GLBB

Percobaan1 :

Beban = 0,01 kg

Jarak A-B = 0,5 m




No Jarak B-

C (m)

Waktu (s) Kecepatan

(m/s)

Percepatan

(m/ )

1. 0,2 0,47 0,260 0,554

2. 0,3 0,47 0,426 0,554


Percobaan2 :

Beban = 0,02 kg

Jarak A-B = 0,5 m


No Jarak B-

C (m)

Waktu (s) Kecepatan

(m/s)

Percepatan

(m/ )

1. 0,2 0,25 0,262 1,048

2. 0,3 0,39 0,408 1,048


4.2.1 Pengolahan data

Pesawat atwood konvesional

Percobaan GLB



Percobaan 1 ( = 0,004 kg )

0,42,53

0,158 /

0,63,18

0,188 /

0,83,55

0,225 /

13,87

0,258 /

. g

0,0040,0835 0,0835 0,004

.9,8

,

, . 9,8 0,2254 /

. 2 - )

, . ,

, - 2(0,0835) – 0,04 ) . 0,00625

1,739 0,167 0,04 3,9x10

1,532 . 3,9 x10



5,97 x 10

Gambar 4.1 Percobaan 1 Sumber : Laboratorium Fisika UNJANI 2015

Percobaan 2

1. Dik : S = 0,4 m

T = 1,76 s

Dit : ?

Jawab :

,

,

0.1580.188

0.2250.258

0

0.1

0.2

0.3

2.53 3.18 3.55 3.87V(m

/s)

t(s)

Percobaan 1



0,227 /

2. Dik : S = 0,6 m

T = 2,32 s

Dit : ?

Jawab :

,

,

0,258 /

3. Dik : S = 0,8 m

T = 2,73 s

Dit : ?

Jawab :

,

,

0,293 /



4. Dik : S = 1 m

T = 2,94 s

Dit : ?

Jawab :

,

0,34 /


0.227 0.2580.293

0.34

0

0.1

0.2

0.3

0.4

1.76 2.32 2.73 2.94

V(m

/s)

t(s)

Percobaan 2



Percobaan GLBB

Percobaan1 :

1. Dik : 0,004 kg

0,0835 kg

0,0835 kg

S A-B 0,5

Dit : ….?

⋯ ?

Jawab : .

,

, , , . 9,8

,

, .9,8

0,023.9,8

0,2292 /



2. Dik : 0,2292 /

0,56

Dit : ⋯?

Jawab : x

0,2292 / x 0,56

0,1283 /

3. Dik : 0,2292

0,81

Dit : ⋯?

Jawab : x

0,2292 / x 0,81

0,1856 /



4. Dik : 0,2292 /

1,16

Dit : ⋯?

Jawab : x

0,2292 / x 1,16

0,2658 /

5. Dik : 0,2292 /

1,94

Dit : ⋯?

Jawab : x

0,2252 / x1,94

0,4446 /

6. Dik : 0,006 kg

Jarak A-B 0,5

0,0835 kg



0,0835 kg

Dit : ….?

Jawab : .

,

, , , . 9,8

,

, .9,8

0,339 /

7. Dik : 0,339 /

0,36

Dit : ⋯?

Jawab : x

0,339 / x 0,36

0,122 /

8. Dik : 0,339 /

0,59



Dit : ⋯?

Jawab : x

0,339 / x0,59

0,2 /

9. Dik : 0,339 /

0,85

Dit : ⋯?

Jawab : x

0,339 / x0,85

0,28 /

10. Dik : 0,339 /

1,06

Dit : ⋯?

Jawab : x

0,339 / x 1,06



0,35 /

Pesawat atwood modern

Percobaan GLB

Percobaan 1

1. Dik : 0,01 kg

0,0835 kg

0,0835 kg

0,4 m

0,6 m

1,52 s

1,976

Dit : ….?

Jawab :

,

,



0,263 m/s

,

,

0,303 m/s


Percobaan 2

1. Dik : 0,02 kg

0,4 m

0,6 m

0,9649s

1,249 s

0.263

0.303

0.24

0.26

0.28

0.3

0.32

1.52 1.976

V(m

/s)

t(s)

Percobaan 1



Dit : , ….?

Jawab :

,

,

0,414 m/s

,

,

0,480 m/s


0.414

0.48

0.35

0.4

0.45

0.5

0.9649 1.249

V(m

/s)

t(s)

Percobaan 2



Percobaan GLBB

Percobaan 1

1. Dik : 0,01 kg

0,6 m

0,2 m

0,3 m

0,47 s

0,77 s

Dit : ….?

Jawab : .

,

, . 9,8 0,554 /

Dit : ….?

Jawab :

,

,

0,26 m/s



,

,

0,426 m/s


Percobaan 2

1. Dik : 0,02 kg

0,2 m

0,3 m

0,25 s

0,39 s

0.26

0.426

0

0.2

0.4

0.6

0.47 0.77

V(m

/s)

t(s)

Percobaan 1



0,5 m

Dit : ….?

, ….?

Jawab : .

,

, . 9,8

0,048 /

Jawab : ,

,

0,262 m/s

,

,

0,76 m/s



Gambar 4.6 Percobaan 2 Sumber : Laboratorium Fiska UNJANI 2015

0.262

0.408

0

0.2

0.4

0.6

0.25 0.39V(m

/s)

t(s)

Percobaan 2




4.3.1 Pengumpulan data

Batang 1

Pengukuran :kecil

Panjangtumpuan ; LO : 950 mm

Tabel 4.15 Modulus elastisitas batang 1

Daerah

Pengukur

an

PanjangBata

ng (mm)

Lebar

(mm)

b

Tebal

(mm)

h

LuasPenam

pang

A

I

II

III

IV

V

1000

1000

1000

1000

1000

1000

11,40

11

10,14

10,2

10,1

10,56

11,20

10,14

10,12

10

10,14

10,32

127,68

111,54

102,61

102

102,41

109,22




Tabel data Pengamatan :

Tabel 4.16 Pengamatan batang 1

Jumlah

beban

(Kg)

Kedudukan G

PadaPenambahan PadaPengurangan Rata -

Rata

0,0 0 1 0,5

0,5 7 8 7,5

1,0 12 14 13

1,5 18 20 19

2,0 24 26 25

2,5 30 32 31

3,0 36 38 37

3,5 42 43 42,5

4,0 48 48 48




Batang 2

Pengukuran :Besar

Panjang Tumpuan , Lo = 850 mm


Daerah

Pengukur

an

PanjangBata

ng (mm)

Lebar

(mm)

B

Tebal

(mm)

H

LuasPenamp

ang

A

I

II

III

IV

V

1000

1000

1000

1000

1000

1000

17,17

17,2

16,2

16,2

16,2

16,59

17,2

16,1

17,16

17,6

17,4

17,1

293,9

276,92

277,99

277,99

287,88

109,22




Tabel Data Pengamatan :


Jumlah

beban

(Kg)

Kedudukan G

PadaPenambahan PadaPengurangan Rata –

Rata

0,0 0 1 0,5

0,5 1 2 1,5

1,0 2 3 2,5

1,5 3 4 3,5

2,0 4 4 4

2,5 5 5 5

3,0 5 5 5

3,5 6 6 6

4,0 7 7 7


Batang 3

Pengukuran :Sedang

Panjang Tumpuan , Lo = 900 mm




Daerah

Pengukur

an

PanjangBata

ng (mm)

Lebar

(mm)

B

Tebal

(mm)

h

LuasPenamp

ang

A

I

II

III

IV

V

1000

1000

1000

1000

1000

1000

18,12

18,15

19,7

19,13

19,4

18,9

6,16

6,1

6,16

6,16

6,13

6,142

111,62

110,71

121,35

117,84

118,92

116,08


Tabel Data Pengamatan :


Jumlah

beban

(Kg)

Kedudukan G

PadaPenambahan PadaPengurangan Rata -

Rata

0,0 0 4 2

0,5 4 7 6

1,0 8 11 9,5

1,5 13 15 14



2,0 18 19 18,5

2,5 23 23 23

3,0 27 28 27,5

3,5 33 33 33

4,0 38 38 38


4.3.2 Pengolahan data

Batang 1

1. Massa 0,0 kg

T , . ,

,

0

R ∆

,

5,2 10

E

,

0



f .

. . .

. .

. , ,

0

2. Massa 0,5 kg

T

, . ,

,

0,044

R ∆

,

7,8 10

E

,

,

5,641 2

f .

. . .



. .

. , , ,

,

1637.195

3. Massa 1,0 kg

T , . ,

,

0,0897 2

R ∆

0,0136

E

,

,

6,595

f .

. . .



, .

. , , ,

,

18467,49

4. Massa 1,5 kg

T , . ,

,

0,134 2

R ∆

0,02

E

,

,

6,7

f .

. . .

. .

. , , ,



,

4134.51

5. Massa 2,0 kg

T , . ,

,

0,179 2

R ∆

0,026

E

,

,

6,88

f .

. . .

, .

. , , ,

,



5368,47

6. Maasa 2,5 kg

T , . ,

,

0,224 2

R ∆

0,032

E

,

,

7

f .

. . .

, .

, ,

,

6595,561



7. Massa 3,0 kg

T , . ,

,

0,269 2

R ∆

0,038

E

,

,

7,07 2

f .

. . .

3,0.9503

4. 7,07 10,56 10,32 3

,

7836,30



8. Massa 3,5 kg

T FA 3,5.9,8

109,22

0,314 2

R ∆

,

0,0447

E

,

,

7,02 2

f .

. . .

, .

. , , ,

,

9207,47



9. Massa 4,0 kg

T , . ,

,

0,358 2

R ∆

0,05

E

,

,

7,16

f .

. . .

, .

. , , ,

,

10317.077



Gambar 4.7 Batang 1 Sumber : Laboratorium Fisika UNJANI

Batang II

1. Massa 0,0 kg

T , . ,

,

0N mm

R ∆

,

5,8 10

E

00.5

11.5

22.5

33.5

4

0

1

2

3

4

5

0 5000 10000 15000

Batang I

B



,

0 N mm

f .

. . .

. .

. , ,

0 kg mm/N

2. Massa 0,5 kg

T , .. ,

,

0,0173 2

R ∆

,

1,76 10

E



,

, 9,82 2

f .

. . .

. .

. , , ,

.

97,62

3. Massa 1,0 kg

T , . ,

,

0,034 2

R ∆

,

2,9 10

E

,

, 11,72 2



f .

. . .

. .

. . , ,

,

102,87

4. Massa 1,5 kg

T , . ,

,

0,052 2

R ∆

,

4,1 10

E

,

, 12,6 2

f .

. . .



. .

. . , ,

,

228,25

5. Massa 2,0 kg

T , . ,

,

0,069 2

R ∆

4,7 10

E

,

,

14,68 2

f .

. . .

. .

. . , ,



,

259,09

6. Massa 2,5

= , ,

,

= 0,087

R = ∆

= 5,88 x 10-3

E = ,

,

= 14,8

f BL3

4Ebh3

,

, , ,

323,870

7. Massa 3,0 kg

T = , ,

,



= 0,104

R = ∆

= 5,88 x 10-3

,

,

17,7

f

,

, , ,

324,96

8. Massa 3,5 kg

T FA

3,5x9,8281,4

0,12



R ∆

7,05 10

,

,

17,1

,

, , ,

392,43

9. Massa 4,0 kg

T , . ,

,

0,139 2

R ∆

8,23 10

E



,

,

16,88 2

f .

. . .

. .

. , , ,

,

454.33

Gambar 4.8 Grafik batang II Sumber : Laboratorium Fisika UNJANI 2015

0

97.62106.57

228.25259.09

323.87324.97

392.43454.33

0

100

200

300

400

500

0 1 2 3 4 5

Batang II

f



Batang III

1. Massa 0,0 kg

T , . ,

,

0 2

R ∆

2,22 10

E

,

0

f .

. . .

. .

. , ,

0

2. Massa 0,5 kg

T , . ,

,



0,042 2

R ∆

,

6,11 10

E

,

, 6,87 2

f .

. . .

. .

. , , ,

,

3028,93

3. Massa 1,0 kg

T , . ,

,

0,084 2

R ∆

,



0,0105

E

,

, 8 2

f .

. . .

, .

. , ,

,

5202,19

4. Massa 1,5 kg

T , . ,

,

0,13 2

R ∆

0,015



E

,

, 8,67 2

f .

. . .

. .

. , , ,

,

7200,26

5. Massa 2,0 kg

T , . ,

,

0,17 2

R ∆

,

0,020

E

,

,



8,5 2

f .

. . .

. .

. , , ,

,

9792,36

6. Massa 2,5 kg

T , . ,

,

0,21 2

R ∆

0,025

E

,

,



8,4 2

f .

. . .

. .

. , , ,

,

12386,17

7. Massa 3,0 kg

T , . ,

,

0,25 2

R ∆

,

0,030

E

,

,



8,33 2

F .

. . .

. .

. , , ,

,

14988.30

8. Massa 3,5 kg

T , . ,

,

0,29 2

R ∆

0,036

E

,

,

8,05 2



f .

. . .

. .

. , , ,

,

18094,58

9. Masa 4,0 kg

T , . ,

,

0,34 2

R ∆

0,042

E

,

,

8,09 2



f .

. . .

, .

. , , ,

,

20577,27

Gambar 4.9 Grafik batang III Sumber : Laboratorium Fisika UNJANI 2015

03028.93

5202.197200.26

9792.3612386.17

14988.318094.58

20577.27

0

5000

10000

15000

20000

25000

0 1 2 3 4 5

Batang III

f



4.4 Bandul Sederhana Dan Resonansi Bandul

Sederhana


Hasil pengamatan bandul sederhana

Tabel 4.21 Bandul sederhana

Massa bola bandul

35 Gram

Panjang bandul (m)

0,20 0,40 0,60

Waktu untuk 20 ayunan t (s)

18,87 26,00 31,25

Perioda T (s) 0,94 1,3 1,56 T2 0,88 1,69 2,43 Sumber : Laboratorium Fisika UNJANI 2015

Tabel 4.22 Bandul sederhana panjang 0,60 m

Panjang bandul (m)

0,60

Massa bola bandul

35 gram 70 gram

Waktu untuk 20 ayunan t (s)

31,17 31,23

Perioda T (s) 1,55 1,56 T2 2,40 2,45 Sumber : Laboratorium Fisika UNJANI 2015



Hasil Pengamatan Resonansi Bandul Sederhana

Tabel 4.23 Hasil pengamatan

Panjang bandul (cm)

Perioda T0 (s)

Perioda Tr (s)

f0 (Hz) fr (Hz)

50 1,47 1,43 0,68 0,69 25 1,06 1,05 0,94 0,95



1. Diketahui : m = 35 gram

l = 0,2 m

t = 18,87 sekon

Ditanyakan : T = ?

T2 = ?

Jawab : T = . t

T = 18,87

T = 0,94 sekon

T2 = (0,94)2



T2 = 0,8836 s2


l = 0,4 m

t = 26 sekon

Ditanyakan : T = ?

T2 = ?

Jawab : T = . t

T = .26

T = 1,3 sekon

T2 = (1,3)2

T2 = 1,69 s2


l = 0,6 m

t = 31,23 sekon

Ditanyakan : T = ?



T2 = ?

Jawab : T = . t

T = .31,23

T = 1,56 sekon

T2 = (1,56)2

T2 = 2,43 s2

Tabel 4.22

1. Diketahui : l = 0,6 m

m = 35 gram

t = 31,17 sekon

Ditanyakan : T = ?

T2 = ?

Jawab : T = .31,17

T = 1,55 sekon

T2 = (1,55)2



T2 = 2,4025 s2

2. Diketahui : l= 0,6 m

m= 70 gram

t= 31,25 sekon

Ditanyakan : T = ?

T2 = ?

Jawab : T = .31,25

T = 1,56 sekon

T2 = (1,56)2

T2 = 2,45 s2

Tabel 4.23

1. Diketahui : l = 50 cm

t = 29,59 sekon

Ditanyakan : T0 = ?

f0 = ?



Jawab : T0 = . 29,59

T0 = 1,47 sekon

f0 =

f0 = ,

0,68

2. Diketahui : l= 50 cm

t= 28,75 sekon

Ditanyakan : Tr = ?

fr = ?

Jawab : Tr = . 28,75

Tr = 1,43 sekon

fr =

fr = ,

0,69




t= 21,25 sekon

Ditanyakan : T0 = ?

f0 = ?

Jawab : T0 = . 21,25

T0 = 1,06 sekon

f0 =

f0 = ,

0,94


t= 21,10 sekon

Ditanyakan : Tr = ?

fr = ?

Jawab : Tr = . 21,10

Tr = 1,05 sekon



fr =

fr = ,

0,952



4.5 Resonansi Pegas Heliks


Percobaan 1

Pegas K = 4,5 N/M

Tabel 4.24 Resonansi pegas heliks percobaan 1

Massa

(g)

Perioda

(s)

Perioda

(s)

Frekuensi

(Hz)

Frekuensi

(Hz)

100 0,9 0,87 1,11 1,15

200 1,23 1,24 0,813 0,806


Percobaan 2

Pegas K = 25 N/M

Tabel 4.25 Resonansi pegas heliks percobaan 2

Massa

(g)

Perioda

(s)

Perioda

(s)

Frekuensi

(Hz)

Frekuensi

(Hz)

100 0,43 0,47 2,32 2,13

200 0,61 0,64 1,64 1,56





Percobaan 1 : , 0,9

, ,

1,11

17,5120

0,87

10,87

1,15

Percobaan 1 : ( Massa 200 gr)

24,6220

1,23

, 0,813

, 1,24

, 0,806




8,7120

0,43

, 2,32

, 0,47

, 2,13


12,2420

0,61

, 1,64

, 0,64

, 1,56





Tabel 4.26 Hambatan listrik 50

No V (volt) I (Ampere) V/I (Ω) 1 1,96 37,6 mA 52,127 2 3,81 72,9 mA 52,263 3 5,67 107,6 mA 52,695 4 7,56 142,1 mA 53,201 5 9,47 177,3 mA 53,412 6 11,34 0,22 A 51,54


Tabel 4.27 Hambatan listrik 100

No V (volt) I (Ampere) V/I (Ω) 1 2,01 0,0196 102,55 2 3.93 0,0383 102,61 3 5,84 0,0569 102,63 4 7,77 0,0756 102,64 5 9,67 0,0942 102,65 6 11,57 0,1126 102,75 Sumber : Laboratorium Fisika UNJANI 2015


Percobaan 1

1. Diketahui : V= 1,96 volt



I= 0,0367 A

Ditanyakan : R=?

Jawab : R = = ,

, = 52,127 Ω


I= 0,0729 A

Ditanyakan : R=?

Jawab : R = = ,

, = 52,263Ω


I= 0,1076 A

Ditanyakan : R=?

Jawab : R = = ,

, = 52,695 Ω


I= 0,1421 A

Ditanyakan : R=?

Jawab : R = = ,

, = 53,201 Ω




I= 0,1773 A

Ditanyakan : R=?

Jawab : R = = ,

, = 53,412 Ω


I= 0,22 A

Ditanyakan : R=?

Jawab : R = = ,

, = 51,54 Ω



Percobaan 2


I= 0,0196 A

Ditanyakan : R=?

Jawab : R = = ,

, = 102,55 Ω


I= 0,0383 A

1.963.81

5.677.56

9.4711.34

0

5

10

15

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25

Axis Title

Axis Title

Resistor 50

Gambar 4.10 Grafik resistor 50 Sumber : Laboratorium Fisika UNJANI 2015



Ditanyakan : R=?

Jawab : R = = ,

, = 102,61 Ω


I= 0,0569 A

Ditanyakan : R=?

Jawab : R = = ,

, = 102,63 Ω


I= 0,0756 A

Ditanyakan : R=?

Jawab : R = = ,

, = 102,64Ω


I= 0,0942 A

Ditanyakan : R=?

Jawab : R = = ,

, = 102,65 Ω


I= 0,1126 A



Ditanyakan : R=?

Jawab : R = = ,

, = 102,75 Ω

2.01

3.93

5.84

7.76

9.67

11.57

0

2

4

6

8

10

12

14

0 0.05 0.1 0.15

Resistor 100

v

Gambar 4.11 Grafik resistor 100




4.7 Elektromagnet


A. Pada penghantar lurus

Gambar 4.12 Penghantar lurus Sumber : Laboratorium Fisika UNJANI 2015



B. Pada Penghantar Melingkar

Gambar 4.13 Penghantar melingkar Sumber : Laboratorium Fisika UNJANI 2015



C. Pada Penghantar Solenoida

Gambar 4.14 Solenoida Sumber : Laboratorium Fisika UNJANI 2015



4.8 Kalorimeter


Pengukuran awal

Massa calorimeter+ pengaduk kosong mk=0,10008 kg

Menentukan kalor jenis besi

Massa balok besi mfe = 0,0186 kg

Massa calorimeter + pengaduk berisi air = mk+a = 0,2144 kg

Massa Air dalam kalori meter ma = 0,114 kg

Suhu awal calorimeter+isi ϴ0 = 298 K Suhu balok besi panas ϴb = 373 K

Suhu akhir calorimeter ϴa = 300 K. Kalor jenis air ditentukan Ca= 4,2x103 Jkg-1 K-1

Kalor jenis besi Cfe = 844,25 Jkg-1K-1

Menentukan kalor jenis tembaga

Masa butir tembaga mcu = 0,021 kg

Masa calorimeter + pengaduk berisi air mk+a = 0,2144 kg



Massa Air dalam Kalori meter ma = 0,114 kg

Suhu awal Kalorimeter + isi ϴ0= 298 K.Suhu butir tembaga panas ϴb = 374 K


Kalor jenis Alumunium ditentukan CAl = 9,1x102 Jkg-1 K-1

Kalor jenis tembaga ccu = 1117,39 Jkg-1 K-1

Menentukan kalor jenis aluminium

Massa butir aluminium mAl = 6,078x10-3 kg

Massa calorimeter+pengaduk berisi air mk+a =0,2144 kg

Massa Air dalam calorimeter ma = 0,114 kg

Suhu awal Kalorimeter + isi ϴ0 = 298 K.Suhu butir aluminium panas ϴb = 373 K


Kalor jenis aluminium CAI = 1,26x103 Jkg-1K-1




Menentukan kalor jenis besi

Diketahui : mk = 0,1008 kg

mfe = 0,0186 kg

mk+a = 0,2144 kg

ϴ0 = 298 K

ϴb = 373 K

ϴa = 300 K

Ca = 4,2 x 103 JKg-1 K-1

Ditanyakan : Cfe = ?

Jawab :

Cfe = . . ϴ ϴ

ϴ ϴ

Cfe = , . , , . .

,

Cfe = ,

,



Cfe = 844,25 JKg-1K-1

Menentukan kalor jenis tembaga


mCu = 0,021 kg

mk+a = 0,2144 kg

ϴ0 = 298 K

ϴb = 374 K

ϴa = 301 K

Ca = 4,2 x 103 JKg-1 K-1

Ditanyakan : Ccu = ?

Jawab :

CCu = . . ϴ ϴ

ϴ ϴ

CCu = , . , , . .

,

Cfe = ,

,



Cfe = 1117,39 JKg-1K-1

Menentukan kalor jenis Alumunium


mAl = 6,078x10-3 kg

mk+a = 0,2144 kg

ϴ0 = 298 K

ϴb = 373 K

ϴa = 299 K

Ca = 4,2 x 103 JKg-1 K-1

Ditanyakan : Ccu = ?

Jawab :

CCu = . . ϴ ϴ

ϴ ϴ

CCu = , . , , . .

,



Cfe = , ,

,

Cfe = 1,26x103 JKg-1K-1

208

BAB V

ANALISIS


Ketika melakukan pengukuran, kita bisa

menggunakan mistar, meteran, mikrometer sekrup,

jangka sorong dan neraca teknis. Pada praktikum ini

pengukuran dilakukan dengan menggunakan alat seperti

jangka sorong, mikrometer sekrup, dan neraca teknis.

Alat-alat tersebut memiliki kegunaan dan fungsi yang

berbeda juga.

Pada alat jangka sorong memiliki fungsi untuk

mengukur ketebalan suatu benda, diameter benda, baik

diameter dalam maupun diameter luar. Jangka sorong

yang digunakan memiliki ketelitian 0,05 mm. jangka

sorong memiliki skala utama dan skala nonius. Skala

utama terdapat pada rahang tetap sedangkan skala nonius

terdapat pada rahang geser.

Mikrometer sekrup memiliki fungsi yang hampir

sama dengan jangka sorong. Seperti mengukur panjang,

BAB V ANALISIS Kel-8


ketebalan, dan diameter dari benda-benda yang cukup

kecil seperti lempengan baja, aluminium, diametr kabel,

dan masih banyak lagi. Namun hasil pengukuran yang

dihasilkan dari mikrometer sekrup lebih presisi.

Neraca teknis berfungsi untuk mengukur massa

suatu benda. Neraca teknis adalah alat ukur ukur massa

yang memiliki ketelitian 0,01 gram. Dalam praktikum

kali ini neraca yang digunakan adalah neraca teknis tiga

lengan. Massa suatu benda dapat diketahui dari

penjumlahan masing-masing posisi anak timbangan

sepanjang lengan setelah neraca dalam keadaan

setimbang.

Pengukuran dengan menggunakan jangka sorong

dan mikrometer sekrup dilakukan sebanyak lima kali.

Pengukuran ini dinamakan pengukuran berulang, yang

dimaksud dengan pengukuran berulang adalah

pengukuran yang dilakukan secara berulang-ulang atau

berkali-kali. Hal ini dimaksudkan agar diperoleh data

perolehan yang mendekati sempurna ketelitiannya.



Dalam praktikum ini juga dilakukan perhitungan

nilai ketidakpastian dan nilai interval. Nilai

ketidakpastian adalah parameter yang menetapkan

rentang nilai yang didalamnya diperkirakan terletak nilai

kuantitas yang diukur.

Ketika melakukan pengukuran dapat terjadi

kesalahan atau ketidakpastian. Kesalahan atau

ketidakpastian tersebut dipengaruhi oleh beberapa faktor,

diantaranya :

1. Kesalahan umum

Kesalahan umum adalah kesalahan yang

disebabkan keterbatasan pada pengamat saat

melakukan pengukuran. Kesalahan ini dapat

disebabkan karena kesalahan membaca skala

kecil dan kurang terampil dalam menggunakan

alat.

2. Kesalahan sistematik

Kesalahan sistematik merupakan kesalahan

yang disebabkan oleh alat yang digunakan



dan atau lingkungan di sekitar alat yang

mempengaruhi kinerja alat. Misalnya,

kesalahan kalibrasi, kesalahan titik nol,

kesalahan komponen alat atau kerusakan alat,

dan kesalahan paralaks.

a. Kesalahan kalibrasi

Kesalahan kalibrasi terjadi karena

pemberian nilai skala pada saat

pembuatan atau kalibrasi

(standarisasi) tidak tepat. Hal ini

mengakibatkan pembacaan hasil

pengukuran menjadi lebih besar atau

lebih kecil dari nilai sebenarnya.

Kesalahan ini dapat diatasi dengan

mengkalibrasi ulang alat

menggunakan alat yang telah

standarisasi.

b. Kesalahan titik nol

Kesalahan titik nol terjadi karena titik

nol skala pada alat yang digunakan

tidak tepat berhimpit dengan jarum



penunjuk atau jarum penunjuk yang

tidak bisa kembali tepat pada skala

nol. Akibatnya, hasil pengukuran

dapat mengalami penambahan atau

pengurangan sesuai dengan selisih

dari skala nol semestinya. Kesalahan

titik nol dapat diatasi dengan

melakukan koreksi pada penulisan

hasil pengukuran.

c. Kesalahan komponen alat

Kerusakan pada alat sangat jelas

berpengaruh pada pembacaan alat

ukur.

d. Kesalahan paralaks

Kesalahan paralaks terjadi bila jarak

antara jarum penunjuk dengan garis-

garis skala dan posisi mata pengamat

tidak tegak lurus dengan jarum




Percobaan GLB adalah gerak lurus suatu objek,

dalam praktikum ini, objek mengalami kecepatan tetap

atau tanpa percepatan. Berdasarkan grafik dan hasil

praktikum yang telah dibuat bahwa pada saat gerak lurus

beraturan bekerja pada objek kecepatan semakin

bertambah. Maka hasil praktikum ini bertolak belakang

dengan teori gerak lurus beraturan.

Berdasarkan hasil praktikum ini dan juga

berdasarkan grafik yang telah dibuat, bahwa pada GLBB

yang dipercepat, kecepatan benda semakin bertambah

besar, sehingga grafik kecepatan terhadap waktu pada

GLBB yang dipercepat mengalami peningkatan daripada

sebelumnya. Benda mengalami percepatan yang

sebanding dengan besar gaya yang diberikan dan

berbanding terbalik dengan massanya, maka pada

praktikum ini dapat dinyatakan, bahwa GLBB

berhubungan dengan Hukum II Newton dan dapat

dituliskan dengan, ∑F m. a.



Pada saat praktikum benda mengalami percepatan

GLB yang disebabkan oleh beban senilai 0,0835 kg dan

ditambah dengan beban tambahan senilai 0,01 kg pada

percobaan 1 lalu 0,02 kg pada percobaan 2. Pada

percepatan GLBB beban utama diberi batas jarak jatuh

sepanjang 0,5 m dan diberi beban senilai 0,01 kg pada

percobaan 1 dan senilai 0,02 kg pada percobaan 2.

Pada grafik terlihat terus naik, hal ini disebabkan

karena kecepatan pada GLBB berbanding lurus dengan

waktu, dan pada kecepatan GLB berbanding terbalik

terhadap waktu.




Berdasarkan hasil praktikum, dari ketiga batang

yang dihitung, yaitu batang kecil, batang sedang dan

batang besar didapatkan hasil bahwa nilai keelastisitasan

setiap batang berbeda-beda, tergantung dari ketebalan

masing-masing batang. Pada batang kecil nilai

keelastisitasannya besar, yaitu dari 0,0N mm⁄ sampai

6,884N mm⁄ . Pada batang sedang nilai

keelastisitasannya sedang, yaitu dari 0,0N mm⁄ sampai

3,036N mm⁄ .Pada batang besar nilai keelastisitasannya

kecil, yaitu dari 0,0N mm⁄ sampai 0,139N mm⁄ .

Hasil nilai elastisitasnya masing masing dari beban yang

bermassa sama, yaitu 0,0 kg, 0,5 kg, 1,0 kg, 1,5 kg, 2,0

kg, 2,5 kg, 3,0 kg, 3,5 kg, 4,0 kg.

Faktor yang mempengaruhi ke elastisitasan

sebuah benda yaitu dimensi atau ukuran benda, jenis

bahan, massa jenis dan jumlah berat beban. Ukuran

benda pada praktikum ini berbeda-beda, maka ke

elastisitasannya pun berbeda-beda, tergantung pada

ketebalan bahan dan massa benda.



Elastisitas adalah kecenderungan bahan padat

untuk kembali ke bentuk aslinya setelah terdeformasi.

Benda padat akan mengalami deformasi ketika gaya

diaplikasikan padanya. Jika bahan tersebut elastis, benda

tersebut akan kembali ke bentuk dan ukuran awalnya

ketika gaya dihilangkan. Plastisitas adalah kemampuan

suatu bahan padat untuk mengalami perubahan bentuk

tetap tanpa ada kerusakan. Tegangan adalah

perbandingan antara gaya tarik yang bekerja terhadap

luas penampang benda, tegangan dinotasikan dengan

(sigma) yang satunnya Nm-2 sedangkan regangan adalah

perbandingan antara pertambahan panjang L terhadap

panjang mula-mula(Lo), regangan dinotasikan dengan e

dan tidak mempunyai satuan.

Modulus elastisitas adalah angka yang digunakan

untuk mengukur obyek atau ketahanan bahan untuk

mengalami deformasi elastis ketika gaya diterapkan pada

benda itu. Modulus elastisitas suatu benda didefinisikan

sebagai kemiringan dari kurva tegangan-regangan di



wilayah deformasi elastis. Bahan kaku akan memiliki

modulus elastisitas yang lebih tinggi.

Modulus elastis dirumuskan dengan:

λ

di mana tegangan adalah gaya menyebabkan deformasi

dibagi dengan daerah dimana gaya diterapkan dan

regangan adalah rasio perubahan beberapa parameter

panjang yang disebabkan oleh deformasi ke nilai asli

dari parameter panjang. Jika stres diukur dalam pascal ,

kemudian karena regangan adalah besaran tak

berdimensi, maka Satuan untuk λ akan pascal juga.

Modulus elastisitas hanya dapat berubah dalam jumlah

tertentu oleh perlakuan panas, atau pengerjaan dingin,

atau penambahan paduan tertentu. Modulus elastisitas

umumnya diukur pada temperatur tinggi dengan metoda

dinamik.




Sederhana

Hal ini sesuai dengan persamaan T 2π .

Semakin panjang bandul, semakin besar pula nilai T .

Hubungan T 2π dapat dicontohkan dengan

panjang yang berukuran 0,20 m.

T 2π

T 4πlg

Dibandingkan dengan grafiknya, maka persamaan

bernilai benar karena T dan l berbanding lurus.

Dilihat dari tabel pada pengolahan data massa

bandul tidak berpengaruh terhadap periode karena

dengan massa bandul 35gram menghasilkal periode

selama 1,55 sekon tidak berbeda jauh dengan bandul

yang bermasa 70gram yang menghasilkan periode

selama 1,56 sekon.



5.5 Gelombang berdiri Pada Pegas Heliks

Resonansi adalah ikut bergetarnya suatu benda

bila benda lain digetarkan di dekatnya. Resonansi terjadi

apabila frekuensi benda yang bergetar sama dengan

frekuensi alami benda yang ikut bergetar. Resonansi

sangat bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari,

misalkan bunyi pada kolom udara dapat dimanfaatkan

untuk menghasilkan bunyi. Berdasarkan hal tersebut,

maka dapat dibuat berbagai macam alat musik.

Frekuensi adalah banyaknya getaran yang

dilakukan oleh benda selama satu detik. Dalam

praktikum ini frekuensi dipengaruhi oleh beberapa

faktor, diantaranya massa benda dan konstanta pada

pegas. Semakin besar massa benda maka semakin

frekuensi yang dihasilkan semakin kecil, karena

frekuensi berbanding terbalik dengan periode maka dari

itu frekuensi juga berbanding terbalik dengan massa

benda. Selain itu frekuensi juga dipengaruhi oleh

konstanta pegas semakin besar konstanta pegas maka



frekuensi yang dihasilkan juga semakin besar, begitu

pula sebaliknya. Jadi konstanta berbanding lurus dengan

frekuensi yang dihasilkan

Periode adalah waktu yang dibutuhkan benda

untuk melakukan satu getaran secara lengkap.. benda

melakukan getaran secara lengkap apabila benda mulai

bergerak dari titk di mana benda tersebut dilepaskan dan

kembali lagi ke titik tersebut, satuan periode adalah

sekon atau detik. Hubungan antara frekuensi dan periode

dapat dinyatakan dalam persamaan :

dan

Hubungan diatas mempunyai berarti bahwa

bahwa antara frekuensi dan periode hubungannya

berbanding terbalik yaitu bila frekuensi besar maka

periodenya akan kecil, begitu pula sebaliknya bila

periodenya besar maka frekuensi nya akan kecil juga.




Hukum Ohm menyatakan kuat arus listrik (I)

sebanding dengan beda potensial (V) yang diberikan dan

berbanding terbalik dengan hambatan rangkaian suatu

benda (R). Hubungan antara kuat arus (I), tegangan (V)

maupun hambatan rangkaian (R) saling

memengaruhisatu sama lain. Besarnya nilai I sangat

memengaruhi besarnya nilai V. Semakin besar kuat arus

suatu rangkaian listrik maka semakin besar pula

tegangan listriknya.

Berdasarkan hasil praktikum yang telah

dilakukan, hasil menunjukkan bahwa hasil praktikum

yang telah dilakukan sesuai dengan teori Hukum Ohm.

Hukum Ohm menyatakan kuat arus listrik (I) sebanding

dengan beda potensial yang diberikan dan berbanding

terbalik dengan hambatan rangkaian suatu benda (R).

Pada saat tegangan (V) naik kuat arus (I) juga

ikut naik, karena hal ini sesuai dengan hubungan antara



tegangan dengan kuat arus yaitu Semakin besar kuat

arus suatu rangkaian listrik maka semakin besar pula

tegangan listriknya.

Nilai-nilai hambatan yang didapatkan dari hasil

praktikum hampir sama antara satu dengan yang lainnya

hal ini disebabkan



5.7 Elektromagnet

Medan magnet adalah ruang disekitar magnet

dimana tempat benda-benda tertentu mengalami gaya

magnet. Keberadaan magnet dapat terlihat dengan

perubahan kedudukan serbuk besi sebagaimana

percobaan Oersted.

Berdasarkan hasil percobaan yang dilakukan

pada kawat melingkar, apabila kawat melingkar tesebut

dialiri arus listrik dengan arah tertentu maka disumbu

pusat lingkaran akan muncul medan magnet dengan arah

tertentu. Arah medan magnet ini ditentukan dengan

kaidah tangan kanan. Apabila tangan kanan kita

menggenggam maka arah ibu jari menunjukkan arah

medan magnet sedangkan keempat jari yang lain

menunjukkan arah arus listrik.

Besarnya medan magnet disekitar kawat lurus

panjang berarus listrik. Dipengaruhi oleh besarnya kuat

arus listrik. Semakin besar kuat arus semakin besar kuat

medan magnetnya.



Medan magnet pada solenoida adalah penghantar

yang membentuk banyak lilitan sehingga menyerupai

lilitan pegas. Solenoida yang dialiri arus listrik

menghasilkan garis medan magnet yang polanya sama

dengan yang dihasilkan magnet.



5.8 Kalorimeter

Percobaan kalorimeter ini bertujuan untuk

menentukan kalor jenis logam. Kalor itu sendiri

didefinisikan sebagai energi panas yang dimiliki oleh

suatu zat. Kalor mengalir dari temperatur tinggi ke

temperatur rendah. Kalorimeter adalah alat yang

digunakan untuk mengukur jumlah kalor yang terlibat

dalam suatu perubahan atau reaksi kimia.

Prinsip kerja dari kalorimeter adalah kalorimeter

terdiri atas bejana logam yang jenisnya telah diketahui,

dinding penyekat terbuat dari bahan isolator yang

berfungsi untuk mencegah terjadinya perambatan kalor

ke lingkungan sekitar. Bejana logam yang kosong

kemudian diisi dengan air yang suhu awalnya diukur

menggunakan termometer. Benda logam yang kalornya

ingin diukur, dimasukkan ke dalam air hingga mendidih.

Apabila telah mendidih pindahkan dengan cepat, logam

tersebut ke dalam kalorimeter. Untuk mempercepat

terciptanya keseimbangan termal, bersamaan dengan



dimasukkannya bahan ke dalam kalorimeter, air dalam

bejana diaduk dengan menggunakan batang pengaduk.

Keseimbangan termal terjadi jika suhu yang

ditunjukkan oleh termometer telah konstan. Pada saat

terjadi keseimbangan termal itulah kalor jenis logam

dapat dihitung berdasarkan Asas Black. Pengukuran

kalor jenis logam dengan kalorimeter didasarkan pada

asas black, yaitu kalor yang diterima oleh kalorimeter

sama dengan kalor yang diberikan oleh logam yang

dicari kalor jenisnya.

Jenis logam yang dicari kalor jenisnya yaitu,

kalor jenis besi, kalor jenis tembaga, dan kalor jenis

aluminium. Berdasarkan dari data pengamatan, sesudah

logam dimasukkan ke dalam kalorimeter yang telah diisi

oleh air, suhu air dalam kalorimeter tersebut mengalami

kenaikan. Kenaikan suhu tersebut disebabkan oleh

pencampuran air dalam kalorimeter dengan logam yang

suhunya lebih tinggi. Begitu juga sebaliknya, setelah

logam tersebut dimasukkan ke dalam kalorimeter suhu

logam mengalami penurunan, hal ini disebabkan oleh

pencampuran logam dengan air dalam kalorimeter yang



suhu nya lebih renadah. Hal ini sesuai dengan Asas

Black, yaitu kalor yang diterima oleh kalorimeter sama

dengan kalor yang diberikan oleh logam yang dicari

kalor jenisnya. Proses dalam kalorimeter berlangsung

secara adiabatik, yaitu tidak ada energi yang lepas atau

masuk dari luar ke dalam kalorimeter. Apabila terjadi

pertambahan kalor maka suhu suatu zat semakin naik,

maka perubahan wujud suatu zat juga berubah. Contoh

es batu mencair. Jika terjadi pengurangan kalor maka

suhu suatu zat semakin berkurang atau semakin rendah.

Misalkan seperti peristiwa membeku.

Setelah itu didapatkan hasil kalor jenis logam

yang dicari. Kalor jenis besi, kalor jenis tembaga, dan

kalor jenis aluminium yaitu :

Kalor jenis besi = 844,25 J/Kg K

Kalor jenis tembaga = 1117,39 J/Kg K

Kalor jenis aluminium = 1,26 x 103 J/Kg K

Dalam melakukan percobaan terdapat beberapa

kesalahan yang dilakukan. Kesalahan tersebut

dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya :



Ketidaktelitian dalam membaca hasil timbangan

pada neraca

Ketidaktelitian dalam membaca suhu pada

termometer

Tidak melakukan kalibra pada alat-alat yang

digunakan

Tergesa-gesa dalam melakukan percobaan

Kehigienisan alat (air yang digunakan dalam

percobaan ini kotor)

229

BAB IV

SIMPULAN DAN SARAN

6.1 Simpulan

6.1.1 Pengukuran Dasar

Berdasarkan percobaan yang telah

dilakukan dapat disimpulkan bahwa:

1. Jangka sorong memiliki tingkat ketelitian 0,05

mm sedangkan micrometer skrup 0,005 mm.

2. Jangka sorong lebih baik digunakan untuk

mengukur panjang dan lebar. Sedangkan

micrometer skrup lebih baik digunakan untuk

mengukur ketebalan.

3. Banyak faktor yang mempengaruhi terjadinya

kesalahan pada pengukuran, seperti

kemampuan praktikan dalam menggunakan

alat ukur, kesalahan dalam membaca hasil alat

ukur, ketelitian yang dipakai pada alat ukur

dan kondisi alat ukur.




BAB VI SIMPULAN DAN SARAN Kel-8


1. Semakin berat beban yang digantung pada tali,

maka semakin cepat GLB dan GLBB yang

dihasilkan.

2. Pesawat atwood merupakan alat yang dapat

dijadikan sebagai aplikasi atau sebagai alat

yang dapat membantu dalam membuktikan

hukum-hukum Newton.

6.1.3 Modulus Elastisitas



1. Luas penampang, panjang dan lebar pada

benda mempengaruhi nilai modulus

elastisitas.

2. Tegangan berbanding lurus dengan gaya dan

berbanding terbalik dengan luas penampang.

3. Regangan berbanding lurus dengan panjang

tumpuan dan berbanding terbalik dengan rata-

rata panjang benda.




Sederhana



1. Periode adalah waktu yang diperlukan benda

untuk melakukan satu getaran.

2. Frekuensi adalah banyaknya getaran yang

dilakukan benda selama satu detik.

3. Semakin besar periode maka frekuensi

semakin kecil dan sebaliknya.

4. Massa bandul, panjang tali dan waktu

mempengaruhi bandul dan resonansi bandul

sederhana.

6.1.5 Resonansi Pada Pegas Heliks



1. Konstanta pegas mempengaruhi frekuensi

yang ditimbulkan oleh pegas.



2. Semakin besar massa benda maka frekuensi

yang dihasilkan semakin kecil.

6.1.6 Hambatan Listrik



1. Ketika kuat arus (I) nilainya naik, nilai

tegangan (V) naik.

2. Hambatan menjadi salah satunya penyebab

kuat arus (I) berbanding terbalik dengan

tegangan (V).

3. Nilai hambatan (R) tidak jauh berbeda satu

dengan lainnya.

6.1.7 Elektromagnet



1. Serbuk besi tersebut membentuk pola-pola

yang dapat digambar.



2. Penggambaran pola-pola garis medan magnet

dilihat dari kemana arah kompas bergerak.

3. Faktor-faktor yang mempengaruhi medan

magnet adalah jumlah lilitan dan kuat arus

listrik.

6.1.8 Kalorimeter



1. Nilai kalor jenis besi sebesar 844,25 Jkg-1K-1.

2. Nilai kalor jenis tembaga sebesar 117,39 Jkg-

1K-1.

3. Nila kalor jenis Alumunium sebesar 1,26 x

103.

4. Massa air dalam kalorimeter selalu ditimbang

kembali setiap percobaannya begitupula

dengan suhu air yang harus selalu diukur.



6.2 Saran

1. Sebaiknya pada saat praktikum, masing-

masing meja kelompok terdapat alat

praktikum.

2. Sebelum praktikum dimulai, alat praktikum di

cek terlebih dahulu.

3. Sebaiknya praktikum dilakukan tepat waktu.

4. Memberikan kejelasan saat pemberian

laporan sementara.

DAFTAR PUSTAKA

http://fisikastudycenter.com/animasi-fisika/284-cara-

membaca-jangka-sorong

accessed on 10/04/2015


membaca-mikrometer-sekrup



membaca-neraca-ohaus


Syifa Rifianti. 2015. Pesawat Atwood

http://syifarifianti.blogspot.com/2014/06/pesawat-

atwood-laporan-prak-8.html


LAMPIRAN

1. Kartu presensi praktikum 2. Lembar kerja praktikum 3. Lembar asistensi laporan

laporan akhir fisika dasar kelompok 8

Education