APLIKASI REED SWICH PADA RANCANG BANGUN ALAT DETEKSI PERSAMAAN GELOMBANG
LAMPIRAN-LAMPIRAN Lampiran 1. Instrumen Penelitian
Alat penelitian 1. Gergaji listrik 2. Gerinda listrik 3. Bor listrik
4. Perangkat komputer (PC) dan printer Bahan penelitian
1. Magnet Bola dan magnet cakram (Neodymium magnit) 2. Relai Magnit Tabung (reed swich)
3. Contektor waktu digital atau Stop Watt 4. Plat Akrelik 1 mm
5. Papan
6. Triplek 3 mm 17 17
Lampiran 2. Artikel ilmiah
APLIKASI REED SWICH PADA RANCANG BANGUN ALAT DETEKSI PERSAMAAN GELOMBANG
Agus Wahyuni 1), Ahmad Farhan1), Helmi Mahdum1) dan Elisa1)
ABSTRAK
Persamaan gelombang adalah sifat fisis yang menjadi fokus perhatian dalam pembelajaran topik Gelombang dan Optik. Nilai frekuensi gelombang transfersal merupakan parameter yang sulit diukur secara manual. Dibutuhkan peralatan otomatis untuk keperluan tersebut. Saat ini media pembelajaran tersebut dipasarkan dengan harga relatif mahal. Guna mendukung proses pembelajaran aktif disemua sekolah dan semua kawasan Propinsi Aceh, dibutuhkan kreatifitas dan inovasi untuk membuat media ajar otomatis menerapkan teknologi sederhana.
Rancang bangun media ajar tersebut dapat rakit dengan bahan yang tersedia di pasar dan harga terjangkau. Modivikasi pemanfaatan komponen pasif elektronika, dapat memproduksi alat yang dapat dioperasikan dengan tenaga listrik DC; dapat disuplai oleh batere kering. Media ajar yang dimaksud sudah dirancang dan dirakit pada tahun 2018. Terdapat masalah dalam rancangan bangun awal, yaitu (a) Sensitifitas Sensor dan alat pencacah Detektor Gelombang Transfersal Otomatis masih kurang respon, (b) Alat belum layak digunakan pada tingkat pengguna. (c) konstruksi alat belum for table (mudah dipindahkan), belum permanen dan belum kokoh. Dibutuhkan analisis dan evaluasi terhadap komponen-komponen sensor serta numurator digital dan konstruksi guna menyempurnakan rancangan dan perakitan lanjutan. Ketelitian alat ukur yang dibangun mengunakan Relai Magnit Tabung sebagai sensor Otomatis Detektor Gelombang Transfersal masih lebih rendah dari yang diharapkan (> 95%).
Ketelitian alat untuk persamaan gelombang ujung terikat adalah 84,34% dan untuk persamaan gelombang ujung bebas 93,29%. Oleh sebab itu, alat tersebut belum dapat digunakan dalam kegiatan praktikum. Kegiatan tahun berikutnya diarahkan untuk memperbaiki sistem pencatat waktu pergerakan gelombang, dari manual menjadi otomatis. Dengan demikian diharapkan dapat meningkatkan ketelitian alat. Sampai saat ini teknologi tepat guna untuk keperluan rancangan sistem tersebut belum diketahui. Dibutuhkan kajiaan literature yang terkait.
Masukan dan saran sangat diharapkan untuk mewujutkan prototipe yang dapat digunakan sebagai alat praktikum untuk menghitung persamaan gelombang transfersal pada tali, ayunan sederhana, dan gelombang harmonik pada pegas.
Kata Kunci: Detektor, Gelombang, Transfersal, Otomatis METODE PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan analisis terhadap prototype yang telah dihasilkan sebelumnya melalui metode tray and error. Hasil analisis digunakan untuk menyempurnakan rancangan dalam rangka merakit alat yang lebih sempurna.
Eksperimen dilakukan untuk menguji kemampuan sensitas sensor dan tanggap enomerator digital terhadap transfer sinyal dari sensor.
Setelah Detektor Gelombang Transfersal berfungsi sesuai dengan target, maka dilakukan percobaan laboratorium sebagai uji kemampuan alat. Prosedur percobaan dituangkan dalam modul praktikum. Pada uji ini, data dianalisis untuk mengetahui ketelitian alat, sensitivitas alat ukur dan batasan kemampuan alat dalam mendeteksi gelombang transfersal. ditentukan/direkomendasi batasan keandalan alat ukur.
Kesalahan relatif pengukuran dihitung menggunakan konsep simpangan baku. Perhitungannya menggunakan persamaan:
∆𝐹 = √𝑁 ∑ 𝜂𝑁(𝑁−1)2−(∑ 𝜂)2
HASIL DAN PEMBAHASAN 1. Data Pengamatan dan Analisis
Adapun data pengamatan yang diperoleh dari percobaan adalah paramater-parameter n, t dan A. Sedangkan paramater-parameter f, ω, dan y diperoleh melalui analisis menggunakan persamaan sebagai berikut:
𝑓 =
𝑛𝑡𝜔 = 2𝜋𝑓 dan
y = 2 A sin (k x) cos (𝜔 𝑡)
Data dan analisis di cantumkan dalam Tabel 5.2 dan Tabel 5.3
Tabel 5.2 Data pengamatan dan analisisnya pada tali ujung terikat Nilai rata-rata persamaan gelombang 0,306
Tabel 5.3 Data pengamatan dan analisisnya pada tali ujung bebas
Ulangan n t Nilai rata-rata persamaan gelombang 4,84 n = banyaknya gelombang 5.3.4. Analisis presisi alat ukur
Presisi merupakan tinjauan lain untuk mengetahui keandalan alat ukur.
Alat ukur yang nilai pengukurannya tepat; tidak berbeda jauh antara satu pengukuran dengan pengukuran lainnya, dianggap memiliki presisi tinggi . Dalam kegitan penelitian ini, tingkat presisi alat ditinjau berdasarkan kesalahan relatif.
Pendekatan kesalahan relatif pengukuran menggunakan konsep simpangan baku. Perhitungan simpangan baku menggunakan persamaan:
∆𝑌 = √𝑁 ∑ 𝑛𝑁(𝑁−1)2−(∑ 𝑛)2
dan keslahan relatif dihutung dengan persamaan 𝐾𝑟 = ∆𝑌𝑌̅ × 100%
Hasil perhitungan simpangan baku untuk:
A. Persamaan gelombang (Y) pada tali ujung terikat adalah 0.0024. Jadi, nilai kesalahan relatif yang mungkin dilakukan dalam pengambilan percobaan menggunakan alat detektor otomatis gelombang transfersal pada tali ujung terikat adalah:
𝐾𝑟 = 0,00240,0154× 100%
= 15, 6624 %
Jadi, Ketelitian alat alat ukur untuk gelombang taransfersal ujung terikat adalah:
= (100 - 15, 6624) %
= 84,3376 %
Nilai Kesalahan relatif masih cukup besar, sehingga mempengaruhi tinggkat akurasi alat. Dengan demikian alat tersebut belum dapat digunakan untuk praktikum Gelombang transfersal.
B. Persamaan gelombang (Y) pada tali ujung bebas adalah 0.0024. Jadi, nilai kesalahan relatif yang mungkin dilakukan dalam pengambilan percobaan
menggunakan alat detektor otomatis gelombang transfersal pada tali ujung bebas adalah:
𝐾𝑟 = 0,32434,8385× 100%
= 6,7035 %
Jadi, Ketelitian alat alat ukur untuk gelombang taransfersal pada tali ujung bebas adalah:
= (100 - 6,7035) %
= 93,2965 %
Nilai Kesalahan relatif dari hasil pengukuran alat detoktor otamatis gelombang transfersal pada tali ujung bebas lebih kecil dibandingkan hasil pengukuran pada tali ujung terikat. Akan tetapi nkesalahan relatif tersebut masih besar (> 5 %). Hail ini menjadi indikasi tinggkat akurasi alat masih rendah. Oleh sebab itu, alat tersebut belum dapat digunakan untuk praktikum Gelombang transfersal.
Rendahnya ketelitian alat ukur hasil dirancangan baik untuk mendeteksi persamaan gelombang pada tali ujung bebas dan ujung terikat, menjadi indikasi bahwa alat tersebut belum dapat digunakan sebagai alat praktikum.
Prototipe yang telah dihasilkan dalam penelitian ini butuh penyempurnaan.
Berdasarkan evaluasi terhadap alat, maka diketahui kelemahan terdapat mengukur waktu getar. Hal ini disebabkan pengukuran tersebut masih dilakukan secara manual. Untuk kegiatan ini, belum diperoleh solusinya.
Penyempurnaan prototipe untuk kegiatan selanjutnya diarahkan pada otomatisasi pencatat waktu. Dengan demikian alat detektor gelombang transfersal harus memiliki dua sistem otomatis, yaitu:
A. Detektor otomatis frekuensi gelombang (sudah berhasil pada prototif pertama)
B. Sistem otomatis waktu pencatatan frekuensi (rencana kegiatan berikutnya).
Otomatisasi waktu pencatat frekuensi harus didesain sedemikian rupa, sehingga detektor hanya mencatat gerak gelombang dalam waktu satu detik.
Dengan demikian, nilai yang tercatat didetektor, secara otomatis menjadi nilai 24
frekuensi gelombang. Diduga, sistem ini mampu meningkatkan ketelitian alat ukur, sehingga dapat digunakan sebagai alat praktikum.
Sistem otomatisasi pencatat waktu getaran, belum diketahui sampai saat ini oleh perancang. Oleh sebab itu dibutuhkan kajian literature lanjutan, sehingga diperoleh diperoleh informasi-informasi ilmiah yang mendukung usaha tersebut.
SIMPULAN DAN SARAN 1.Kesimpulan
Ketelitian alat ukur yang dibangun memngunakan Relai Magnit Tabung sebagai sensor Otomatis Detektor Gelombang Transfersal adalah 84,34% (untuk persamaan gelombang ujung terikat) dan 93,29% (untuk persamaan gelombang ujung bebas). Tingkat ketelitian alat masih lebih rendah dari yang diharapkan (>
95%). Oleh sebab itu, alat tersebut belum dapat digunakan dalam kegiatan praktikum.
2. Saran
Disarankan, untuk memperbaiki sistem pencatat waktu pergerakan gelombang, dari manual menjadi otomatis. Sampai saat ini teknologi tepat guna untuk keperluan rancangan sistem tersebut belum diketahui. Dibutuhkan kajiaan literature yang terkait. Masukan dan saran sangat diharapkan untuk mewujutkan uaha tersebut.
DAFTAR PUSTAKA Bishop,O.2004.Dasar-Dasar Elektronika.Erlangga:Jakarta
Bueche, Freederick J. 2006. Scaum’s Outlines Teori dan Soal-soal Fisika Universitas edisi kesepuluh. Jakarta: Erlangga
Elisa. 2010. Gelombang; disampaikan melalui sistem perkuliahan aktif. Bahan Ajar Kuliah Gelombang. Jurusan Pendidikan Fisika FKIP Unsyiah;
Darussalam-Banda Aceh.
Dharmawan, I.A. (2016). Gelombang dan Aplikasinya. Universitas Pajajaran;
Bandung.
Farhan, A dan Yusrizal. 2017. Sejarah Konsep dan Penemu Fisika; Jurusan Pendidikan Fisika FKIP Unsyiah; Darussalam.
Swamardika, I.B. A. 2009. Pengaruh Radiasi Gelombang Elektromagnetik.
Terhadap Kesehatan Manusia . Jurnal Tehnik Elektrto, Vol. 8 No.1 Januari - Juni 2009, Teknik Universitas Udayana Kampus Bukit Jimbaran, Bali.
Surya, Y. 2002. Getaran dan Gelombang. Tangerang : PT Kandel
Young, Hugh D, Freedman. 2003. Fisika Universitas edisi kesepuluh jilid 2.
Jakarta: Erlangga
Wahyuni, A. Farhan,2014. Elektronika Dasar. Bahan Ajar Elektronika Dasar.
Jurusan Pendidikan Fisika FKIP Unsyiah; Darussalam-Banda Aceh.
Wahyuni, A. Farhan, A, Mahzum, H dan Elisa. 2018.a. Peluang Aplikasi Teknologi Tepat Guna dalam Rancang Bangun Detektor Gelombang Transfersal Otomatis (makakah dalam proses publikasi); Jurusan Pendidkan Fisika FKIP Unsyiah, Darussalam.
Wahyuni, A. Tarmizi dan Mahzum, H. 2018.b. Rancang Bangun Viskometer Otomatis Menggunakan Teknologi Tepat Guna. Laporan Penelitian Skema Lektor sumber dana PNBP-LPPM Unsyiah tahun anggaran 2018;
LPPM-Unsyiah, Darussalam
Wahyuni, A., Mahzum, H. dan Elisa. 2019. Indintifikasi Gelombang Transfersal otomatis. Laporaran penelitian mandiri (Tidak dipublikasi). Jurusan Pendidikan Fisika FKIP Unsyiah.
Ruwanto, B. 2005. Asas-asas Fisika. Yogyakarta: Yudhistira.
Umar, Efrizon. 2007. Fisika dan Kecakapan Hidup. Jakarta: Ganeca Exact
Lampiran 3 Susunan organisasi tim peneliti dan pembagian tugas
- Penilaian hasil penelitian.
- Menulis artikel nasional dan internasional.
16/26 - Mendesain rancangan Detektor Gelombang
16/26 - Manajemen, Analisis Data,
- Membantu ketua
penelitian Menulis laporan Penelitian dan artikel publikasi.
Lampiran 4. Foto dan Gambar aktivitas