Kata Pengantar
Fisika sebagai bagian dari sains, dalam pembelajarannya, tentunya tidak terlepas dari kegiatan praktikum. Praktikum dalam pembelajaran fisika merupakan suatu rangkaian kegiatan pembuktian dan pengembangan konsep fisika yang telah dipelajari secara maya melalui buku, internet, dan pembelajaran di kelas. Hal ini perlu dilakukan dengan harapan selain memiliki pengetahuan yang bersifat maya, siswa juga memiliki pengalaman penerapan pengetahuan secara nyata berupa praktikum yang dilakukan di sekolah, sehingga yang terjadi bukan hanya sebatas mengingat ilmu pengetahuan (konsep, fakta-fakta, dan prinsip) saja, namun lebih pada pemahaman terhadap ilmu pengetahuan tersebut, disamping juga terbentuknya sikap ilmiah pada diri siswa.
sulitnya transportasi ke daerah-daerah terpencil dan atau kepulauan di Indonesia.
Terlepas dari kondisi kelengkapan fasilitas laboratorium IPA (termasuk di dalamnya fisika), kegiatan praktikum hendaknya dapat terus diselenggarakan tanpa harus menunggu lengkapnya fasilitas. Dalam hal ini, kreativitas dan profesionalisme guru menjadi penentu kelangsungan kegiatan praktikum di sekolah. Untuk menjaga kelangsungan kegiatan praktikum IPA, khususnya praktikum fisika, guru perlu mengembangkan alternatif alat peraga praktikum fisika sederhana, dimana alat tersebut dapat dibuat dan dikembangkan sendiri dengan memanfaatkan bahan bekas yang banyak terdapat di lingkungan sekitar.
Melalui kegiatan Program Kreativitas Mahasiswa (PKM), Kami mencoba menyampaikan ide ini kepada DIKTI dan astungkara disetujui dan diberikan kesempatan untuk merealisasikan sebuah kegiatan Pelatihan Pembuatan Alat Peraga Praktikum Fisika Sederhana Berbahan Dasar Barang Bekas di salah satu daerah terpencil di Provinsi Bali, yaitu Kecamatan Nusa Penida. Sehubungan dengan ini, Kami haturkan terimakasih kepada: (1) Ida Sang Hyang Widhi Wasa, (2) dosen pembimbing, Prof. Dr. Ketut Suma, M.S, dan (3) seluruh civitas akademika Universitas Pendidikan Ganesha tahun 2014.
Daftar Isi
Elektroskop Sederhana 1
Pembentukan Bayangan oleh 2 Cermin Datar 9
Induksi Elektromagnetik 15
Konversi Energi Mekanik-Kalor 19
Manometer Air 22
Konveksi pada Gas 30
Resonansi Bunyi 33
Elektroskop Sederhana
Kegunaan dalam Pembelajaran
1. Sebagai media bagi siswa untuk menginvestigasi bahan-bahan yang bermuatan listrik akibat digosok.
2. Sebagai media bagi siswa untuk menganalisis cara kerja elektroskop.
Landasan Teori
Keberadaan muatan listrik pada sebuah benda dapat diketahui dengan elektroskop. Elektroskop terdiri atas dua buah daun logam tipis yang dipasang pada ujung batang logam. Ujung lain batang itu biasanya dipasang bola logam (knob). Untuk menghindarkan dari berpindahnya muatan ke udara bebas, batang tersebut dimasukkan ke dalam kaca.
Misalkan kita mendekatkan sisir bermuatan negatif pada knob elektroskop. Elektron-elektron pada batang logam akan terdorong menuju dua daun elektroskop, sedangkan pada knop akan mengumpul muatan positif. Kedua daun tersebut mendapatkan elektron, sehingga bermuatan negatif. Akibatnya, kedua daun tersebut tolak-menolak dan mekar. Berikut merupakan beberapa contoh benda bermuatan yang dapat diujikan keberadaan muatannya pada elektroskop.
Tabel 1. Bahan-bahan Bermuatan Listrik Statis
Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang diperlukan dalam pembuatan elektroskop sederhana adalah sebagai berikut.
a. Botol selai bekas b. Kawat tembaga c. Penggaris mika (bahan
uji)
d. Penggaris besi (bahan uji)
g. Aluminium foil h. Sedotan minuman
i. Paku ukuran besar j. Lem
Prosedur Perancangan Alat
Gambar 2. Elektroskop Sederhana
Berikut adalah langkah-langkah pembuatan alat peraga elektroskop sederhana.
a. Buatlah sebuah lubang kecil di tengah-tengah tutup botol selai bekas dengan menggunakan paku.
b. Masukkan sedotan minuman pada lubang tersebut dan rekatkan dengan menggunakan lem.
Kawat tembaga yang salah satu ujungnya dibentuk seperti baygon bakar. Tujuannya untuk memperluar bidang pengumpulan elektron
Dua buah potongan aluminium foil yang berbentuk persegi panjang dengan ukuran yang sama kemudian
digantungkan pada ujung kawat tembaga yang telah dibengkokkan. Ukuran kedua potongan aluminium foil dibuat sama agar jumlah muatan yang mengumpul juga sama, sehingga aluminium mekar simetris.
c. Ambil kawat tembaga dan bengkokkan salah satu ujungnya hingga bentuknya seperti lingkaran baygon bakar.
d. Masukkan ujung kawat tembaga yang lain (ujung yang masih utuh) pada sedotan minuman yang telah direkatkan pada tutup botol selai bekas.
e. Bengkokkan ujung kawat tersebut hingga berbentuk seperti kait pancing.
f. Potong aluminium foil menjadi dua buah persegi panjang dengan ukuran dan bentuk yang sama dan lubangi salah satu ujung masing-masing potongan.
g. Masukkan kedua potongan aluminium foil tersebut pada ujung kawat tembaga yang telah dibengkokkan.
h. Masukkan ujung kawat tembaga yang berisi alumimium foil ke dalam botol selai bekas.
Penerapan dalam Kegiatan Pembelajaran
Berikut merupakan contoh penerapan alat peraga elektroskop sederhana dalam kegiatan belajar mengajar.
a. Siapkan elektroskop sederhana yang telah dibuat dan bahan yang ingin kita uji keberadaan muatan listriknya.
b. Gosokkan penggaris besi dan penggaris mika pada buku dengan arah gosokan satu arah.
c. Dekatkan penggaris besi yang telah digosok pada ujug kawat tembaga elektroskop yang berbentuk baygon bakar dan perhatikan apa yang terjadi pada dua buah aluminium foil yang digantung pada ujung kawat yang lain.
Ba
Gosokan penggaris harus searah.
Bahan Uji:
d. Dekatkan penggaris mika yang telah digosok pada ujug kawat tembaga elektroskop yang berbentuk baygon bakar dan perhatikan apa yang terjadi pada dua buah aluminium foil yang digantung pada ujung kawat yang lain.
Ketika penggaris besi yang telah digosokkan secara searah pada buku didekatkan diujung kawat eelktroskop, aluminium foil tetap kuncup. Artinya tidak ada muatan pada penggaris besi.
e. Dekatkan sebuah pulpen pada ujug kawat tembaga elektroskop yang berbertuk baygon bakar dan perhatikan apa yang terjadi pada dua buah aluminium foil yang digantung pada ujung kawat yang lain.
Hasil dan Pembahasan
Bahan Uji 1: Penggaris Besi yang Telah Digosok Secara Searah pada Buku
Ketika penggaris besi yang telah digosokkan searah pada buku didekatkan ke ujung kawat tembaga elektroskop yang berbentuk baygon bakar, ternyata kedua daun kertas aluminium tidak mekar. Ini menandakan bahwa pada penggaris tidak ada muatan listrik.
Ketika pulpen didekatkan diujung kawat
Bahan Uji 2: Penggaris Mika yang Digosokkan Secara Searah pada Buku
Ketika penggaris mika digosokkan secara searah pada buku, maka electron pada buku pindah ke ujung penggaris mika yng digosokkan tersebut, akibatnya ujung penggaris mika menjadi bermuatan negatif. Pada saat ujung penggaris yang bermuatan negative tersebut kita dekatakan ke kawat tembaga elektroskop, proton-proton pada kawat tembaga elktroskop akan tertarik oleh muatan negative penggaris mika. Proton-proton tersebut ankan mengumpul pada ujung kawat tembaga elktroskop yang berbentuk lingkaran baygon. Sedangkan electron-elektron kawat tembaga elktroskop akan terdorong ke ujung bawah kawat tembaga elektroskop hingga bergerak pada kedua daun foil. Karena kedua kertas aluminium foil sama-sama bermuatan negative, akibatnya kedua daun tersebut tolak-menolak dan mekar.
Bahan Uji 3: Pulpen yang Digosokkan Secara Searah pada Buku
Pembentukan Bayangan oleh
Dua Cermin Datar
Kegunaan dalam Pembelajaran
1.Menjelaskan hubungan antara jumlah bayangan yang dihasilkan dengan sudut yang dibentuk oleh dua cermin datar.
2.Membandingkan jumlah bayangan yang dibentuk yang diperoleh melalui percobaan dengan jumlah bayangan yang yang diperoleh dengan menggunakan rumus (teori).
Landasan Teori
Jika suatu benda ditempatkan di depan cermin datar maka di dalam cermin datar akan terlihat bayangan benda tersebut. Proses pembentukan bayangan pada cermin datar terjadi akibat adanya perpotongan perpanjangan sinar pantul di belakang cermin dan bayangan yang terbentuk tepat berada pada perpotongan perpanjangan sinar pantul tersebut. Bayangan yang terbentuk oleh perpanjangan sinar-sinar pantul disebut dengan bayangan maya, dimana bayangan ini dapat dilihat oleh mata, namun tidak dapat ditangkap oleh layar. Secara lebih spesifik, bayangan yang dibentuk oleh cermin datar adalah sebagai berikut.
2. Jarak bayangan ke cermin sama dengan jarak benda ke cermin (s’=s).
3. Bayangan bersifat maya.
4. Orientasi bayangan menghadap terbalik dengan benda. 5. Bayangan berdiri tegak, sama dengan bentuk bendanya. Apabila dua buah cermin datar disusun dengan membentuk sudut tertentu, maka mekanisme pembentukan bayangannya adalah sebagai berikut.
Gambar 1. Proses Pembentukan Bayangan oleh 2 Cermin Datar
yang dibentuk oleh dua buah cermin datar yang membentuk sudut tertentu sebagai berikut:
1
n = jumlah bayangan
θ = sudut apit yang dibenuk oleh dua cermin datar
Alat dan Bahan
Bahan-bahan yang digunakan untuk membuat alat peraga ini adalah sebagai berikut.
1.Dua buah cermin datar berukuran 50 cm x 30 cm. 2.Papan kayu (landasan) berukuran 70 cm x 70 cm. 3.Satu buah busur derajat
4.Dua buah penyangga cermin yang terbuat dari kayu 5.Lem kayu
Alat/perkakas yang diperlukan adalah sebagai berikut. 1. Gergaji
Prosedur Perancangan Alat
Rancang alat dan bahan seperti gambar di bawah ini.
Penerapan dalam Kegiatan Pembelajaran
Berikut merupakan contoh penerapan alat peraga ini dalam kegiatan belajar mengajar.
1. Geser kedua cermin datar sehingga membentuk sudut 300.
2. Amati pada kedua cermin datar, berapa jumlah bayangan benda yang tampak.
3. Catat hasil yang diperoleh.
Data hasil percobaan ditulis dalam tabel berikut berikut .
Sudut Apit
(θ)
Jumlah Bayangan (n)
30
0….
60
0….
90
0….
120
0….
180
0….
Sesuai dengan tujuan percobaan, teknik analisis data dibagi menjadi beberapa bagian, yaitu sebagai berikut.
1. Dari data hasil percobaan yang diperoleh, arahkan siswa untuk mengidentifikasi bagaimana jumlah bayangan yang dibentuk oleh kedua cermin datar saat sudut apit diubah-ubah dari 450 sampai sudut 1800. Tugaskan siswa untuk menjelaskan secara singkat hubungan antara sudut apit dan jumlah bayangan yang dibentuk.
1
360
0
n
Setelah menggunakan formula di atas untuk tiap-tiap sudut apit yang dibentuk, lalu bandingkan dengan hasil yang diperoleh melalui percobaan, apakah nilainya sama atau tidak. Sebagai penutup, mintalah siswa menyimpulkan hasil percobaan tersebut.
Kesimpulan
Persamaan jumlah bayangan yang dibentuk oleh dua cermin datar yang membentuk sudut tertentu berikut:
1
360
0
n
Induksi Elektromagnetik
Kegunaan dalam Pembelajaran
1. Untuk menunjukkan medan magnet disekitar kawat berarus (solenoida).
2. Untuk menunjukkan hubungan jumlah lilitan pada solenoida terhadap besar induksi medan magnet.
Landasan Teori
Mengingat jumlah medan magnet pada solenoida merupakan jumlah vektor dari induksi-induksi yang ditimbulkan oleh masing-masing lilitan yang membentuk solenoida tersebut.
Alat dan Bahan a. Papan Kayu b. Gergaji
c. Kawat Tembaga d. Capit Buaya Hitam e. Capit Buaya Merah
f. Paku 12 cm g. Paku-paku kecil h. Baterai
i. Sterofoam j. Lem
Penggunaan Alat dalam Kegiatan Pembelajaran 1.Rangkai alat dan bahan seperti gambar di bawah ini
3. Jepit kedua ujung lilitan kawat tembaga pada solenoida dengan jumlah lilitan 75 lilitan dengan penjepit buaya. 4. Dekatkan/sentuhkan kumpulan paku-paku kecil pada
ujung solenoida.
5. Hitung jumlah paku yang menempel pada ujung solenoid, lakukan kegiatan ini sebanyak 5 kali.
6. Ulangi langkah percobaan 4 sampai 6 untuk solenoida yang lain dengan jumlah lilitan yang berbeda yaitu 100 lilitan dan 125 lilitan.
7. Tulis data hasil pengamatan, seperti pada tabel berikut.
No Jumlah Lilitan Jumlah Paku yang Menempel 1
2 3
Teknik Analisis Data
Berdasarkan data hasil percobaan, tugaskan siswa menginvestigasi kebenaran pernyataan bahwa besarnya medan magnet yang terjadi sebanding dengan jumlah lilitan pada paku, sesuai dengan persamaan berikut.
Persamaan tersebut juga menunjukkan bahwa besarnya medan magnet (B) berbanding lurus dengan besarnya arus listrik yang mengalir pada solenoida (I). Hal ini dapat didemonstrasikan kepada siswa dengan cara memvariasikan besarnya arus yang mengalir pada lilitan kawat sama (variasikan jumlah baterai), kemudian mengamati variasi banyaknya paku yang dapat ditarik untuk masing-masing variasi arus listrik tersebut.
Alat Konversi Energi Mekanik
–
Kalor
Kegunaan dalam Pembelajaran
1. Untuk mendemonstrasikan bahwa kalor merupakan sebuah bentuk energi.
2. Untuk mendemonstrasikan hubungan kesebandingan antara ketinggian jatuhnya beban (h) terhadap peningkatan suhu air yang terjadi.
Landasan Teori
dan jumlah kalor yang dihasilkan (Q) sama dengan suatu konstanta (J).
E/Q = J
Joule kemudian menyimpulkan bahwa kalor merupakan sebuah bentuk energi.
Rancangan dan Cara Kerja Alat
mengaduk air yang massanya telah diketahui. Sehingga energi potensial beban akan berubah menjadi energi kinetik kipas yang beputar. Akibat gesekan antara air dan kipas yang berputar, maka energi kinetik kipas akan berubah menjadi kalor dan sebagai akibatnya suhu air akan meningkat. Kenaikan suhu air akan terukur oleh termometer yang telah dipasang pada penampung.
Teknik Analisis Data
Tujuan pertama dari rancangan alat yang dibuat adalah untuk mendemonstrasikan bahwa kalor merupakan salah satu bentuk energi. Hal ini karena kalor dapat dihasilkan dari energi pontensial dan energi kinetik. Oleh karena energi potensial dan atau energi kinetik dapat dirubah menjadi kalor, maka dapat disimpulkan bahwa kalor merupakan salah satu bentuk nergi.
Manometer Air
Kegunaan dalam Pembelajaran
1. Untuk menghitung besarnya tekanan suatu gas dalam ruang tertutup relatif terhadap tekanan udara luar dengan menggunakan konsep tekanan hidrostatis
2. Untuk menunjukkan adanya perubahan tekanan udara luar terhadap perubahan ketinggian suatu tempat.
Landasan Teori
Tekanan hidrostatis adalah tekanan yang terjadi pada suatu fluida yang diam. Besarnya tekanan hidrostatis berbanding lurus dengan massa jenis fluida, percepatan gravitasi, serta kedalaman fluida tersebut. Secara matematis besarnya tekanan hidrostatis dinyatakan sebagai berikut.
Nilai ini merupakan besar tekanan hidrostatis dengan tidak memperhitungkan pengaruh tekanan udara luar (tekanan atmosfer). Apabila pengaruh tekanan udara luar tidak diabaikan maka tekanan total pada suatu fluida dengan kedalaman h adalah sebagai berikut.
Yang mana P0 menyatakan besarnya tekanan atmosfer.
maka jika suatu fluida dimasukan ke dalam pipa U terbuka tersebut, ketinggian fluida pada kedua sisi pipa akan sama besar karena baik tekanan hidrostatis maupun pengaruh tekanan udara luar pada kedua pipa adalah sama besar. Namun jika salah satu pipa dihubungkan pada udara yang memiliki tekanan yang berbeda, maka akan terdapat perbedaan ketinggian fluida pada kedua sisi pipa ini.
Alat dan Bahan
Berikut merupakan alat dan bahan yang diperlukan dalam membuat manometer air.
1.Papan kayu secukupnya 2.Kertas millimeter block
3.Selang bening dengan diameter kecil 4.Air
5.Botol bekas minuman bersoda 6.Pemegang kabel secukupnya
Prosedur Pembuatan Alat
Berikut merupakan langkah-langkah pembuatan manometer air sederhana.
2.Ambil kertas millimeter blok kemudian beri skala dengan perbandingan yang sama selanjutnya tempelkan pada bagian papan yang tegak
3.Tempelkan selang plastic pada bagian papan yang dilengkapi skala dengan membentuk huruf U.
4.Masukan air sedikit demi sedikit sampai ketinggian air pada kedua sisi selang sama besar.
5.Lubangi tutup botol minuman bersoda, kemudian masukan salah satu ujung selang pada botol. Pastikan tidak ada kbocoran gas dalam botol, sementara ujung selang yang lainnya dibiarkan terbuka.
Gambar 1. Rancangan Manometer Air h
P
P0
Cara Kerja Alat
Pertama isi selang dengan air sehingga pada kedua sisi selang, ketnggian air sama besar. Hubungkan salah satu bagian selang ke dalam botol minuman bersoda dan pastikan tidak ada udara yang bocor. Karena udara di dalam botol minuman bersoda tidak sepenuhnya memiliki komposisi yang sama dengan udara luar maka tekanan udara dalam botol juga tidak sama besar dengan tekanan udara luar sehingga tinggi kolom air pada kedua sisi selang tidak sama besar
Teknik Analisis Data
Teknik analisis data yang digunakan dalam percobaan ini adalah analisis secara kuantitatif dan kualitatif. Analisis secara kualitatif diberikan dengan mengamati tinggi level air pada bagian selang yang mana yang lebih besar. Yakni pada bagian yang terhubung dengan tekanan atmosfer atau pada bagian yang terhubung dengan tekanan gas pada botol. Sementara perhitungan secara kuantitatif digunakan untuk memperoleh hasil perbandingan besar tekanan udara dalam botol dengan tekanan udara luar.
1) Mencari besar tekanan udara dalam botol Gunakan persamaan berikut.
Tanda (+) digunakan jika tinggi kolom air pada selang yang terhubung dengan tekanan udara luar lebih tinggi dari kolom air pada selang yang terhubung dengan tekanan udara dalam botol (P > P0). Sebaliknya tanda (-)
digunakan jika tinggi kolom air pada selang yang terhubung dengan tekanan udara dalam botol lebih tinggi dari kolom air pada selang yang terhubung dengan tekanan udara luar (P < P0). Dengan P0= ……..
Untuk menghitung ∆P digunakan persamaan
2) Menghitung besarnya penurunan tekanan udara pada setiap kenaikan ketinggian tempat
Dengan mengasumsikan bahwa tekanan udara di dalam selang tertutup adalah konstan sebesar P, dimana P = 1,01 x 105 Pa maka untuk setiap ketinggian tempat Hi,
peritungan untuk P0 diperoleh dengan persamaan
Untuk menghitung ∆P digunakan persamaan
Contoh Penerapan dalam Pembelajaran
Data Hasil Percobaan
1) Pengukuran tekanan udara dalam botol Tinggi kolom air pada manometer h
(mm) 2
2) Pengukuran penurunan tekanan atmosfer
Lokasi Selisih ketinggian kolom air dalam manometer h (mm) Pantai Ex
1) Tekanan udara pada botol
2) Penurunan tekanan atmosfer
Dengan menggunakan acuan tekanan atmosfer di permukaan laut P = 1,01 x 105 Pa dan asumsi massa jenis
air yang digunakan ρ = 1000 kg/m3
serta percepatan gravitasi g = 9,8 m/s2, Maka besarnya tekanan atmosfer pada lokasi sampel (Monumen Tri Sakti Sukasada) dapat ditentukan dengan
Dengan mengkonversi satuan tinggi kolom udara pada selang ke dalam satuan SI diperoleh:
Konveksi pada Gas
Kegunaan dalam Pembelajaran
Menyelidiki proses perpindahan kalor secara konveksi pada zat gas.
Landasan Teori
Konveksi merupakan salah satu cara perpindahan kalor.
Peristiwa perpindahan kalor secara konveksi dapat kita amati
pada saat kita memasak air. Pada air yang sedang mendidih
akan kita lihat gerakan-gerakan dari air tersebut. Di daerah
pegunungan akan kita rasakan hembusan angin yang terasa
dingin. Demikian pula apabila kita berada di pantai akan
terasa perbedaan suhu yang disertai dengan angin yang
menggerakkannya. Perpindahan kalor yang disertai
perpindahan medium perantaranya disebut konveksi.
Konveksi hanya terjadi pada fluida (zat cair dan gas).
Konveksi terjadi karena adanya perbedaan berat jenis (s)
karena pemanasan. Berat jenis merupakan perkalian antara
massa jenis zat (p) dengan percepatan gravitasi bumi (g).
Sedangkan massa jenis merupakan hasil bagi antara massa zat
Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam pengaplikasian alat ini adalah sebagai berikut.
1. Satu set alat konveksi gas 2. Korek api
3. Obat nyamuk/dupa sebagai media penghasil asap 4. Lilin batang
Cara Kerja Alat
Alat konveksi udara terdiri
dari kotak kaca dengan
dua cerobong. Di
dalamnya diletakkan lilin
yang menyala di titik B.
Ketika asap dari obat
nyamuk didekatkan pada
cerobong A, ternyata asap
tersebut akan masuk ke
dalam kotak konveksi titik
A. Dari titik A bergerak ke titik B kemudian keluar cerobong
hal ini disebabkan karena molekul udara di bawah cerobong C
dipanaskan dengan lilin. Pergerakan molekul ini
menyebabkan pertambahan volume gas atau pengurangan
massa jenis gas di bawah cerobong C. Udara yang masa
jenisnya berkurang tersebut kemudian bergerak ke atas
cerobong C. Ruang kosong yang ditinggalkannya kemudian
ditempati oleh udara dengan massa jenis lebih besar dari
cerobong A. Udara ini kemudian dipanaskan lagi, bergerak ke
atas cerobong C, dan tempatnya digantikan oleh udara dingin
dari cerobong A. Begitu seterusnya.
Penerapan dalam Pembelajaran
Minta siswa mengamati arah pergerakan asap. Kemudian
minta siswa menganalisis ‘mengapa’ arah pergerakan asap
seperti itu. Minta siswa mengumpulkan informasi terkait dari buku dan internet. Diakhir, minta siswa mempresentasikan hasil analisisnya.
Set Alat Resonansi Bunyi
Kegunaan Alat dalam Pembelajaran
Untuk mendemonstrasikan hubungan antara panjang kolom udara terhadap frekuensi bunyi pada pipa organa.
Landasan Teori
Selain gambar di atas, banyak juga contoh gambar pemantulan gelombang bunyi. Namun, yang lebih penting adalah, dalam kita membahas mengenai pemantulan pada suatu kolom udara tertutup, kita akan meninjau mengenai hubungan antara panjang kolom udara dengan frekuensi yang akan dihasilkan. Pada kolom udara yang tertutup, semakin kecil kolom udara yang diberikan, maka bunyi yang akan terdengar biasanya akan semakin kecil.
Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan dalam membuat alat ini berasal dari barang-barang bekas sepeti:
1. Botol bekas minuman (7 buah) 2. Papan untuk landasan secukupnya 3. Lem (Lem G)
Rancangan dan Cara Kerja Alat
berbeda-beda. Adapun gambar alat dan bahan-bahan yang diperlukan adalah sebagai berikut:
Gambar 1. Set Alat Resonansi Bunyi
Penggunaan Alat dalam Pembelajaran
Berikut adalah contoh penerapan alat ini dalam pembelajaran. a. Siapkan alat dan bahan.
b. Isi botol-botol pada set alat resonansi bunyi dengan air, di mana pada masing-masing botol diisi air dengan ketinggian yang berbeda.
c. Ukur tinggi kolom udara dihitung dari ujung botol sampai batas air.
d. Pukullah botol-botol tersebut satu persatu dengan sedemikian rupa sehingga akan menghasilkan bunyi yang nyaring.
Data Hasil Percobaan Tabel data hasil percobaan:
Botol ke-
Tinggi kolom udara
(cm) Ketinggian Bunyi 1
2 3
4 5 6 7
Keterangan:
Generator Van De Graff
Kegunaan dalam Pembelajaran
1. Memperagakan prinsip kerja generator Van de Graff. 2. Menghitung besarnya gaya elektrostatis pada generator.
Landasan Teori
Generator Van de Graaff merupakan salah satu alat yang menggunakan prinsip listrik statis dan pemuatan induksi, yaitu dengan cara mengumpulkan muatan listrik dan menyimpannya pada permukaan bola logam berongga (hollow spherical).
sangat tinggi di sebuah bola berongga yang terbuat dari logam. Prinsip kerja Generator Van de Graff sama dengan menghasilkan muatan listrik dengan cara menggosok (metode gesekan). Generator Van de Graff terdiri atas kubah logam, sisir logam bawah dan atas, silinder logam di bagian atas dan silinder politena di bagian bawah, dan sabuk karet yang menghubungkan silinder logam dan silinder politena. Sebuah motor memutar sabuk karet, menyeretnya melewati silinder. Gesekan itu menarik muatan ke sabuk, yang kemudian menyimpan muatan tersebut ke kubah metal. Setelah beberapa saat kubah mengumpulkan sejumlah besar muatan positif pada permukaannya. Proses ini berlangsung terus menerus sehingga kubah mengumpulkan muatan listrik positif dalam jumlah yang banyak. Pada gambar di bawah terlihat bahwa muatan listrik negatif pada sabuk karet bawah mengalir melalui sisir logam bawah ke tanah dan dinetralkan.
Alat dan Bahan 1 buah kaleng bekas 1 buah paku kecil 1 buah tabung sekering 1 buah karet gelang lem pipa secukupnya kabel serabut
1 buah pipa PVC “T”
1 buah plester
kayu ukuran 15 x 15cm 1 buah gergaji besi
1 buah tang pemotong 1 buah tang penjepit 1 buah penggaris 30 cm 1 buah bor listrik
Langkah Pembuatan
Berikut merupakan langkah-langkah dalam pembuatan generator Van de Graff ini.
1. Potong sekitar 5 cm pipa PVC dan lem pada kayu penyangga.
2. Letakkan motor DC pada pipa penghubung “T”, usahakan agar menempel dengan pas dengan ukuran diameter pipa.
menyentuh karet gelang. Bagian ini disebut “brush” bawah.
4. Letakkan karet gelang pada ujung motor DC, buatlah seperti katrol. Kemudian satukan dengan gambar pada langkah 1.
5. Potong kembali pipa ukuran 4 cm, dan letakkan di atas
6. Buat satu lubang lagi pada pipa paling atas diantara dua lubang sebelumnya untuk memasukkan kabel serabut dan letakkan hampir menyentuh karet gelang. Bagian ini ialah “brush” atas.
7. Potong gelas plastik setengahnya dan lubangi bagian bawahnya seukuran pipa. Kemudian masukkan pada pipa atas. Bagian ini digunakan sebagai penyangga kaleng. 8. Lubangi bagian atas kaleng, dan letakkan kaleng tersebut
9. Langkah terakhir ialah memasang baterai kepada motor DC.
10. Generator Van de Graaf akhirnya dapat digunakan. Untuk mengujinya dapat kita letakkan beberapa potongan kertas di atas kaleng.
Penggunaan dalam Pembelajaran
ke seluruh bagian karet. Akibatnya, tabung gelas menjadi bermuatan positif. Karena tabung gelas ini kekurangan elektron, sehingga menarik elektron yang berada di kabel
“brush” atas. Elektron yang diambil oleh karet diberikan kepada kabel “brush” bawah dan akhirnya dialirkan ke tanah.
Seperti yang telah digambarkan di atas bahwa ujung lain dari
“brush” atas menyentuh kaleng bekas sehingga menarik
