Modul Praktikum Fisika Yusuf 2016

(1)

MODUL

PRATIKUM FISIKA

(2)

TATA TERTIB PRAKTIKUM

KEWAJIBAN PRAKTIKAN:

1. Setiap praktikan datang 5 menit sebelum pelaksanaan praktikum 2. Memakai pakaian rapi, jas lab dan safety shoes pada saat praktikum

3. Sebelum praktikum, praktikan mengumpulkan tugas pendahuluan untuk percobaan yang akan dilakukan.

4. Setiap praktikan sebelum memulai praktikum harus menyerahkan laporan resmi percobaan minggu sebelumnya.

5. Setiap praktikan mengumpulkan laporan sementara setelah melakukan praktikum untuk mendapatkan persetujuan dari pembimbing praktikum

6. Setiap praktikan merapikan dan menyerahkan peralatan yang selesai dipinjam pada petugas laboratorium.

7. Sebelum meninggalkan ruangan Lab, kelompok yang bertugas (piket) menyapu/ membersihkan Lab.

SANKSI PELANGGARAN:

1. Prakikan yang terlambat harus melapor pada dosen pembimbing untuk mendapat ijin praktikum

2. Praktikan yang berhalangan hadir harus memberikan surat ijin tidak masuk

3. Praktikan yang tidak mengumpulkan tugas pendahuluan tidak diperkenankan mengikuti praktikum.

4. Praktikan yang merusakkan peralatan wajib mengganti sesuai alat yang dirusak. 5. Praktikan yang tidak dapat mengikuti praktikum secara keseluruhan dinyatakan tidak

lulus praktikum fisika.

Surabaya, Maret 2013 Penyusun

Catatan:

(3)

GERAK BENDA PADA BIDANG MIRING M1

I. TUJUAN PRAKTIKUM

Pada praktikum M1, praktikan diharapkan:

 dapat membaca dan menggunakan stopwatch dengan benar,  mampu menerapkan hukum gerak jatuh bebas

 menentukan koefisien gaya gesek pada bidang miring baik permukaan kasar atau licin

 dapat memahami tentang gerak pada bidang miring.

II. TEORI

Dinamika Partikel adalah cabang ilmu fisika yang mempelajari tentang gaya yang yang menyebabkan sebuah benda bergerak. Pada modul ini, benda masih dianggap sebagai partikel, artinya benda hanya dilihat sebagai satu titik pusat massa saja. Untuk itu gerak translasi saja yang akan diperhatikan. Dengan demikian massa katrol diabaikan, karena katrol bergerak melingkar. Karena massa katrol diabaikan, maka memen inersia katrol juga diabaikan, sehingga katrol mengalami kesetimbangan momen. Tegangan tali sebelum dan sedudah lewat katrol sama.

Dasar untuk menyelesaikan persoalan dinamika partikel diatas adalah Hukum Newton I, II dan III. Yaitu:

Hukum Newton I : ∑ = 0

Hukum Newton II : ∑ = .

Hukum Newton III : =

Ada beberapa gaya yang harus dikenali di bab ini, antara lain gaya normal

( ), gaya gesek ( ), tegangan tali ( ), gaya berat ( = ) dll.

Bila suatu benda bergerak pada suatu bidang, dimana bidang tersebut tidak licin, maka akan timbul gaya gesek. Gaya gesek timbul karena permukaan dua bidang yang bersentuhan. Arah gaya gesekan pada benda berlawanan dengan arah gerak benda. Besar gaya gesek dipengaruhi oleh benda dan koefisien gesek. Gaya gesekan terdiri dari : 1. Gaya gesekan statis ( ) yaitu gaya gesekan yang terjadi pada benda diam.

= s.

(4)

= μ . Gambar 1. Sudut 0o





g m a m m g m k 2 2 1

1  



 (1)

N T T

m2g sin Ɵ

f Ɵ m2g cos Ɵ m1 m2g

[image:4.612.105.419.64.748.2]

m1g Gambar 2. Sudut Ɵ





   cos sin 2 2 1 2 1 g m a m m g m g m k   

 (2)

dimana :

= gaya gesek statis ( )

= gaya gesek kinetis ( )

s

(5)

μ = koefisien gesek kinetis = gaya normal

= percepatan grafitasi = 9,81 m_/s2

= percepatan gerak benda (m_{/s2 )}

Untuk persamaan geraknya yaitu : 2 0t ₂1at

v

s  (3)

Dimana : = jarak tempuh (m)

0 = kecepatan awal (m_/s)

= waktu menempuh jarak s (secon)

III. PERALATAN

1. Satu set peralatan gerak pada bidang 2. Stop watch

3. Satu set beban 4. Penggaris

IV. LANGKAH PERCOBAAN

1. Buatlah rangkaian percobaan seperti pada Gb 1 dengan sudut 00

2. Catatlah panjang lintasan m2 dan catat waktu yang diperlukan untuk menempuh panjang lintasan tersebut

3. Gantilah m2 dengan benda yang berbeda

4. Catatlah panjang lintasan m2 dan catat waktu yang diperlukan untuk menempuh panjang lintasan tersebut

5. Ulangi langkah (1) sampai dengan (4) untuk sudut kemiringan 300_(seperti Gb 2)

V. TUGAS PENDAHULUAN

1. Dapatkan rumus (1) dan (2) dari Hukum Newton II

2. Sebuah balok yang bermassa m1 = 5 kg, terletak pada bidang miring licin seperti pada gambar dibawah. Balok ini dihubungkan oleh seutas tali melalui katrol kecil tanpa gesekan dengan balok kedua yang bermassa m2 = 10 kg tergantung vertikal. Tentukan :

(6)

N T T 53o

m2g sin Ɵ

f m2g cos Ɵ m1 m2g

m1g

VI. TUGAS UNTUK LAPORAN RESMI

1. Hitung koefisien gesekan antara bidang dengan benda yang berbeda untuk setiap sudut dengan kemiringan yaitu sudut 00_{dan 30}0

2. Hitung kecepatan akhir benda

(7)

LABORATORIUM FISIKA

POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA (PPNS)

LAPORAN SEMENTARA

Nomor percobaan : M 1

Nama percobaan : Gerak pada Bidang datar

Kelompok

:

No

Nama

NRP

Tanda Tangan Surabaya,

1

Mengetahui

2

3

4

(……….)

5

m1 = ……

Sudut 0

0

No

Aluminium

m2 = ……

Kayu m2 = ……

….. cm

1

2

3

(8)

Sudut 30

0

No

Aluminium

m2 = ……

Kayu m2 = ……

….. cm

1

2

3

(9)

GAYA SENTRIFUGAL M2

I. TUJUAN PRAKTIKUM

Praktikan diharapkan dapat mendefinisikan tentang gaya sentrifugal serta dapat membaca dan menggunakan alat ukur. Praktikan dapat memahami tentang gaya sentrifugal dan prinsip kerjanya. Praktikan juga diharapkan mampu membandingkan frekuensi perhitungan dengan percobaan, serta mampu memberikan kesimpulan.

II. TEORI

Benda berotasi mempunyai percepatan yang arahnya ke pusat yang disebut percepatan sentripetal (as) yang besarnya :

R R

v

as 2

2  

 (1)

Dan sesuai hukum Newton II, percepatan ini menyebabkan gaya sentripetal yang arahnya ke pusat. Besarnya :

R m R v m

Fs 2

2  

 (2)

Dimana : v = kecepatan linier (m_{/s )} R = radius rotasi (m) kecepatan sudut (rad_/s) m = massa benda (kg)

g = percepatan grafitasi bumi (m_/s2)

Menurut hukum Newton III, setiap benda yang mendapat gaya, maka benda tersebut akan memberikan gaya rekasi yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan. Gaya reaksi dari gaya sentripetal ini dinamakan gaya sentrifugal. Pada percobaan ini benda akan berputar dengan besar kecepatan yang konstan, menimbulkan gaya sentrifugal sehingga mampu mengangkat massa beban (M) yang berada di tengah/pusat.

Besar frekuensi yang diperlukan untuk mengangkat beban M.g ( Newton ) adalah :





 _n

i i i

R m g M f 1 . 2 1

(10)

[image:10.612.152.382.75.227.2]

Gambar Peralatan Sentrifugal

III. PERALATAN

1. Satu set peralatan gaya sentrifugal 2. Tachometer

1. Jalankan peralatan gaya sentrifugal dengan satu lengan beban (m1 dan m2) yang berpengaruh, sedangkan m3 dan m4 terkunci.

2. Naikkan frekuensi rotasi hingga beban M tepat bergerak naik dan catat frekuensi f.

3. Ulangi langkah 1 dan 2 dengan menggunakan dua lengan beban (m1, m2, m3 dan m4) berpengaruh semuanya.

VI. TUGAS PENDAHULUAN

Turunkan persamaan





 _n

i miRi

g M f

1 . 2

1 

VII. TUGAS UNTUK LAPORAN RESMI

1. Hitung frekuensi berdasarkan percobaan dan frekuensi secara perhitungan 2. Tentukan persentase error frekuensi tersebut

3. Buat analisa dan kesimpulan tentang percobaan yang telah dilakukan R1

R2 M

(11)

LABORATORIUM FISIKA

LAPORAN SEMENTARA

Nomor percobaan : M2

Nama percobaan : Gaya Sentrifugal

Kelompok

:

No

Nama

NRP

1

Mengetahui

2

3

4

5

(……….)

M = ……… kg M

2

= ……… kg

M

4

= ……… kg

M

1

= ……… kg

M

3

= ……… kg

Salah satu lengan dikunci

No

r

1

( cm )

r

2

( cm )

F

1.

1

2.

……….

3.

4.

5.

(12)

No r

1

( cm ) r

2

( cm ) r

3

( cm ) r

4

( cm )

F

……….

1.

2.

2

……….

………. ……….

3.

4.

5.

(13)

SISTEM KATROL (DINAMIKA PARTIKEL)

M3

I.

Tujuan Praktikum

Mahasiswa mampu melakukan percobaan dinamika pada katrol tunggal dan ganda serta mampu melakukan pengukuran waktu dan perhitungan percepatan baik secara praktek maupun teori.

II.

Teori

Pada percobaan ini massa katrol, massa tali dan gesekan diabaikan. Dengan menerapkan hukum Newton II dan asumsi m1 turun maka untuk sistem katrol

tunggal didapatkan persamaan

m1.g – T = m1.a

T = m1.g –m1.a

T – m2.g = m2.a

(m1.g – m1.a) – m2.g = m2.a

g m m m m a . ) 2 1 ( ) 2 1 (    dimana:

a = percepatan (m/s2₎

m1, m2 = massa beban (kg)

g = percepatan grafitasi bumi (9,81 m/s2₎

T = tegangan tali (N)

Demikian juga untuk sistem katrol ganda, percepatan benda dapat dihitung dengan penerapan hukum Newton:

T2 = 2T1 s1 = 2s2 a1 = 2 a2

Dengan asumsi m1 turun dapat dirumuskan:

m1.g – T1 = m1.a1

T1 = m1.g - m1.a1

T1 = m1.g - m1.2a2

T2 – m2.g = m2.a2

2T1 – m2.g = m2.a2

2(m1.g - m1.2a2) - m2.g = m2.a2

2m1.g – m2.g = m2.a2 + 4m1a2

m1

m2

katrol

tali

m1 m2

(14)

g m m m m a . 4 ) 2 ( 2 1 2 1

2  _ g

m m m m a . 2 1 2 ) 2 ( 2 1 2 1 1   

III. Alat dan bahan

1. Dua buah katrol 2. Tali

3. Beban 4. Stopwatch

IV.

Langkah Percobaan

1. Buatlah rangkaian percobaan seperti gambar katrol tunggal

2. Jika jarak yang ditempuh benda 1 = S1 dan benda 2 = S2, catatlah waktu yang diperlukan untuk menempuh jarak masing-masing (t1 dan t2)

3. Lakukan langkah (1) dan (2) untuk massa dan jarak yang sama sebanyak 5 kali 4. Lakukan langkah (1), (2) dan (3) untuk jarak yang sama tapi massa berbeda 5. Buatlah rangkaian seperti gambar katrol ganda

6. Lakukan langkah percobaan (2) s/d (4)

V.

Tugas Untuk Laporan Resmi

1. Hitung percepatan benda 1 dan benda 2 secara teori dan praktek 2. Bandingkan kedua hasil perhitungan

3. Hitunglah tagangan tali

VI.

Tugas Pendahuluan

Pesawat angkat sederhana untuk penanganan komponen kapal, konstruksinya seperti gambar katrol ganda, dengan beban m2 adalah 250 kg dan massa m1 diganti gaya F. Massa katrol diabaikan dan percepatan gravitasi bumi 9,8 m/s2_.

a. Berapa gaya F tersebut yang harus diberikan agar sitem setimbang diam atau bergerak dengan kecepatan konstan?

(15)

LABORATORIUM FISIKA

LAPORAN SEMENTARA

Nama percobaan : Sistem Katrol

Kelompok

:

No

Nama

NRP

Tanda TanganSurabaya,

1

Mengetahui

2

3

4

(……….)



Gambar 1 (Katrol Tunggal)

S

A

= S

B

= S = ….. m

No

m

A

(kg)

m

B

(kg)

S (m) t

1

(dt) T

2

(dt) T

3

(dt) T

rata-rata [image:15.612.87.505.197.581.2]

(16)



Gambar 2 (Katrol Ganda)

B A

S

2

1



a

_A

a

_B

2

1



No

m

A

(kg)

m

B

(kg)

S (m) t

1

(dt) T

2

(dt) T

3

(dt) T

rata-rata [image:16.612.88.500.119.282.2]

(17)

DINAMIKA ROTASI M4

I. TUJUAN PRAKTIKUM

Setelah melakukan praktikum M4, praktikan diharapkan:  dapat membaca dan menggunakan stopwatch dengan benar

 memahami prinsip kerja gerak melingkar pada roda dengan memperhatikan momen inersianya

 menghitung besar momen inersia, kecepatan sudut dan torsi.

II. TEORI

Dinamika yang dipelajari dalam modul ini berbeda dengan yang ada di modul M1. Dinamika pada modul ini adalah dinamika rotasi, dimana dalam dinamika rotasi benda sudah dilihat keseluruhan sebagai benda pejal, atau sistem diskrit. Dalam dinamika rotasi semua gerak benda, baik translai maupun rotasi sudah diperhitungkan. Sehingga kalau di modul M1, massa katrol masih diabaikan, maka pada modul ini massa katrol sudah diperhitungkan. Dengan demikian katrol mempunyai momen inersia, dan mengalami gerak rotasi yang dirhatikan, dan dibuat persamaannya dalan hukum Newto II rotasi.

Momen inersia adalah sifat kelembamaan keengganan benda untuk berputar. Untuk benda (sistem diskrit), yang terdiri dari beberapa partikel, maka momen inersia bendanya adalah:



  n

i i i

R m I

1

(1)

Untuk benda-benda teratur nilai momen inersia dapat dicari dengan perhitungan matematis.

Dimensi Persamaan Dimensi Persamaan Cincin tipis diputar

pada sumbu silinder _I __m_._R2 Slinder berongga diputar pada sumbu silinder

) (

2 R12 R22

m

I  

Silinder pejal diputar

pada sumbu silinder I  ₂1m.R2 Bola pejal diputar pada diameter 2 ₅ 2

(18)

Apabila torsi  bekerja pada benda yang momen inersianya adalah I, maka pada benda akan timbul percepatan sudut sebesar ukum Newton II rotasi)





 I



(2) Torsi juga bisa didefinisikan sebagai gaya x lengan





 F.R (3)

α

r1 r2

T1 T2 T2

a1 T1 a2 m2 m1 m2 g m1 g 2 1 1 1 ₂1at

s  (4)

1 = 2 = 

2 2 1 1 R a R a _   

Gb 1 Roda Dengan Dua Beban

Tegangan tali dapat dihitung dengan menggunakan :

(19)

Momen Inersia sistem di atas yaitu :





I



T1R1 - T2R2 = I

 2 2 1

1R T R

T

I   (8)

III. PERALATAN

1. Satu set peralatan gerak melingkar pada roda 2. Beban

3. Stopwatch 4. Penggaris

1. Ikatlah tali pada roda besar dan roda kecil seperti pada gb (1)

2. Bebanilah kedua ujung tali yang telah diikatkan pada roda dengan massa m1 untuk roda besar dan m2 untuk roda kecil

3. Ukurlah jarak yang ditempuh m1 (=S1) dan catat waktu yang dibutuhkan untuk menempuh jarak tersebut sebanyak 3 kali

4. Lakukan langkah (1) s_{/d (3) untuk massa berbeda dan jarak yang sama}

V. TUGAS PENDAHULUAN

1. Dengan memperhatikan gb 1, benda 1 dengan massa 1,5 kg dan benda 2 dengan massa 1 kg hitunglah T1, T2 dan  jika diketahui momen inersia roda 2 kgm2_{, jari-jari roda 1 = 40 cm dan jari – jari roda 2 = 20 cm.}

2. Sistem windlas menurunkan jangkar 300 kg pada kecepatan konstan 3 m/s. Turunnya jangkar menyebabkan silinder windlas berdiameter 1 m ikut berputar. Pada waktu tertentu dilakukan perlambatan sebesar 0,5 m/s2_hingga jangkar berhenti. Jika diketahui momen inersia silinder adalah 50 kg.m2_, percepatan grafitasi bumi 9,81 m/s2_{, dan besarnya gaya gesek diabaikan,} tentukan

(20)

b. Besar gaya pengereman, jika massa rantai jangkar pada kondisi tersebut 50 kg!

VI. TUGAS UNTUK LAPORAN RESMI

1. Hitung percepatan benda 1 dengan menggunakan persamaan :

2 2 1_at

s

2. Hitung percepatan sudut roda 3. Hitung percepatan benda 2

4. Hitung besar tegangan dari kedua tali tersebut

5. Hitung momen inersia dari roda tersebut dengan persamaan (8) 6. Hitung momen inersia secara praktek

7. Tentukan persentase error momen inersia yang didapatkan secara teori dan praktek.

(21)

LABORATORIUM FISIKA

LAPORAN SEMENTARA

Nama percobaan : Gerak Melingkar Pada Roda

Kelompok

:

No

Nama

NRP

1

Mengetahui

2

3

4

(……….)

S

1

= ….. m

m

1

m

2

t

1

t

2

t

3

t

rata-rata

r

1

r

2

a

1

a

2

α

(22)

AYUNAN MATEMATIS M5

I. Tujuan Praktikum

Tujuan dari praktikum ayunan matematis adalah sebagai berikut:  praktikan mampu menggunakan alat ukur stopwatch

 praktikan dapat memahami tentang perbedaan frekuensi dan periode getaran  praktikan dapat menentukan nilai percepatan gravitasi bumi

II. TEORI

[image:22.612.113.234.348.478.2]

Apabila sebuah bandul digantung dengan kawat dan diberi simpangan kecil kemudian dilepaskan, maka akan berayun dengan getaran selaras, (Gb.1) Maka akan berlaku persamaan :

Gambar 1. Ayunan dengan getaran selaras

l g f



2 1



g l T 2

(23)

III. PERALATAN YANG DIGUNAKAN

A. Bandul matematis dan fisis serta perlengkapannya 1 set B. Beban setangkup 1 buah

C. Stop watch 1 buah

IV. RANGKAIAN PERCOBAAN

Lihat Gambar rangkaian :

V. PROSEDUR KERJA

a. Atur alat seperti gambar rangkaian dengan panjang kawat 50 cm b. Atur agar ujung bandul berada tepat ditengah

c. Beri simpangan kecil pada bandul dan lepaskan. Usahakan agar ayunan mempunyai lintasan bidang dan tidak berputar.

d. Catat waktu yang dibutuhkan untuk lima kali getaran Ulangi langkah (a) – (d) sebanyak lima kali

e. Ulangi (a)-(e) dengan panjang kawat berbeda

VI. PERTANYAAN DAN TUGAS

1. Hitung percepatan grafitasi bumi dengan persamaan (1) dan gunakan ralat perhitungan.

2. Hitung dengan membuat grafik beserta hitungannya antara T^2 dengan l pada bandul matematis

3. Hitunglah persentase kesalahan dari percobaan anda serta kesimpulan.

VII. TUGAS PENDAHULUAN

1. berdasarkan persamaan 1

(24)

LABORATORIUM FISIKA

LAPORAN SEMENTARA

Nama percobaan : Ayunan Matematis

Kelompok

:

No

Nama

NRP

1

Mengetahui

2

3

4

(……….)

No

Waktu

Panj kawat 50 cm

60 cm

70 cm

80 cm

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

(25)

AYUNAN FISIS M6

I. Tujuan Praktikum

Tujuan dari praktikum ayunan fisis antara lain:

 Praktikan mampu memahami tentang percepatan gravitasi bumi, prinsip kerja ayunan fisis serta dapat menggunakan alat ukur dengan benar

 Praktikan dapat menghitung besar percepatan momen inersia benda dengan menggunakan bandul fisis. Praktikan mampu menentukan hubungan amplitudo, massa dan panjang ayunan terhadap periode serta menyelaraskan antara rumus eksperimen dengan hitungan.

II. TEORI

Untuk menghitung percepatan gravitasi bumi dapat menggunakan

persamaan :

I mgd f



2 1

 (1)

mgd I

T 2 (2)

Dengan : d = Jarak pusat ayunan dan pusat massa

(26)

Menentukan Pusat Massa

Jika kita memiliki sebuah sistem yang terdiri atas 2 massa, massa 1 di titik x1 dan massa 2 ditik x2 . Pusat massa sistem terletak di titik tengah.

Sistem yang terdiri dari 2 massa, jika m1 = m2 maka pusat massa terletak di tengah-tengah

III. PERALATAN

1. Satu set peralatan ayunan fisis 2. Penggaris

3. Stopwatch

1. Tentukan pusat massa 2. Tentukan pusat ayunan

3. Ayun batang dengan simpangan kecil, catat waktu untuk 6 kali getaran sempurna

4. Ambil titik ayun yang lain dan ulangi langkah 3

V. TUGAS PENDAHULUAN

Sebuah batang kaku ringan dengan panjang l.5 m. Batang tersebut diayun dengan simpangan 10 dari sumbu normal dengan pusat ayunan adalah 0.2 m dari salah satu ujung batang. Tentukan besar gravitasi yang mempengaruhi batang tersebut!

1. Hitung periode (T) untuk masing-masing nilai d!

2. Hitung momen inersia benda untuk masing-masing nilai d! 3. Bandingkan kedua hasil perhitungan momen inersia!

(27)

LABORATORIUM FISIKA

LAPORAN SEMENTARA

Nama percobaan : Ayunan Fisis

Kelompok

:

No

Nama

NRP

1

Mengetahui

2

3

4

(……….)

Momen Inersia benda = kg m

2

D (cm)

Waktu untuk 6 x ayun Momen Inersia (g)

d1=...

t1=

I=

(28)

HUKUM ARCHIMEDES

F1

I. Tujuan Praktikum

Setelah melakukan praktikum, praktikan diharapkan mampu memahami prinsip hukum Archimedes dan menerapkannya pada benda setimbang di zat cairPraktikan juga dapat menentukan rapat jenis fluida cair, menghitung besar gaya apung berdasarkan persamaan Archimedes, dan dapat menentukan besar rongga dalam suatu benda.

II. TEORI

Jika suatu benda dicelupkan ke dalam zat cair, maka benda itu akan mendapat gaya ke atas sebesar berat zat cair yang dipindahkan. Secara matematis gaya Archimedes (gaya ke atas), dapat dirumuskan sebagai berikut :

F_A V_c_cg (1) Dimana : FA = gaya ke atas yang dialami benda (N)

( dalam praktikum besar FA dapat dicari dengan dinamometer) FA = w1 - w2

Vc = volume zat cair yang dipindahkan (m3₎ c = massa jenis zat cair (kg_/m3)

g = percepatan gravitasi bumi (m_/s2)

Ketentuan :

(29)

III. PERALATAN

1. Fluida cair (air, minyak, oli) 2. Beban

3. Dinamometer 4. Penggaris 5. Statip

IV. LANGKAH PERCOBAAN Percobaan I

1. Timbang dan catat massa benda yang digantungkan pada dinamometer (w1) (kayu yang tidak berongga)

2. Massa benda yang digantungkan pada dinamometer dimasukkan ke dalam zat cair, timbang dan catat (w2)

3. Menghitung volume fulida yang dipindahkan

4. Dengan menggunakan persamaan hukum Archimedes, tentukan cairan 5. Ulangi langkah 1 – 4 untuk massa benda yang berbeda (logam)

6. Ulangi langkah 1 – 4 untuk fulida yang berbeda

Percobaan II

1. Tentukanlah volume balok kayu P 2. Tentukalah rapat massa dari kayu P 3. Ambil benda kayu RB timbang di udara

4. Hitunglah volume saharusnya balok RB dengan asumsi rapat massanya sama dengan benda P

5. Hitunglah Volume sebenarnya 6. Hitunglah volume rongganya.

V. TUGAS UNTUK LAPORAN RESMI Percobaan I

1. Hitunglah gaya apung berdasarkan percobaan 2. Hitunglah massa jenis zat cair

Percobaan II

(30)

VI. TUGAS PENDAHULUAN

1. Diketahui massa jenis air laut 1,2 (gr_{/cm3), massa jenis es 0,8 (}gr_{/cm3). Tentukan} Berapa bagian volume gunung es yang tercelup dalam air.

(31)

LABORATORIUM FISIKA

LAPORAN SEMENTARA

Nomor percobaan : F 1

Nama percobaan : Hukum Archimedes

Kelompok

:

No

Nama

NRP

1

Mengetahui

2

3

4

(……….)

Volume beban = …….. cm

3

No

Air

Minyak

Olie

Volume

Beban

W

1

(N) W

2

(N) W

1

(N) W

2

(N) W

1

(N) W

2

(N)

(32)

Benda

Massa kg

Volume m

3

Rapat massa

kg/m

3

Benda P

Benda R

B

Volume seharusnya Benda R

B

= m

3

(33)

KALORIMETRI P1

I. Tujuan Praktikum

Setelah melaksanakan praktikum ini, praktikan diharapkan mampu memahami prinsip kerja hukum Joule dan memahami konsep perubahan bentuk energy Praktikan dapat menghitung besar energi listrik yang melalui suatu penghantar, menentukan energi thermal (kalor) yang timbul di dalam kalorimetri dan membuktikan kebenaran hukum Joule serta dapat menentukan kapasitas panas spesifik tembaga.

II. TEORI

Kalor adalah bentuk energi yang dipindahkan melalui perbedaan temperatur. Kalor berpindah dari benda bertemperatur tinggi ke benda temperatur lebih rendah. Jumlah kalor yang diserap benda sebanding dengan massa benda itu pada perubahan temperaturnya. Secara matematis dirumuskan sebagai :

Q mcT CT (1) Dimana : Q = Kalor yang diserap (Joule, erg, kalori)

m = massa benda (kg)

T = Perubahan temperatur yang terjadi c = Kalor jenis ( joule_/kg0C)

C = Kapasitas kalor ( joule_/0C)

Pada percobaan ini, energi listrik akan diubah menjadi energi panas oleh tahanan kawat spiral dan panas tersebut digunakan untuk menaikkan suhu air disekitarnya beserta wadah tembaga. Besar energi listrik yang ditimbulkan oleh arus listrik sesuai dengan persamaan :

W = v . i . t (2) Dimana : W = Energi listrik (Joule)

v = Beda potensial (volt) i = Arus listrik (Ampere) t = waktus (detik)

Dengan asumsi semua energi listrik ditransfer sebagai energi panas dari wadah dan air, maka dapat ditulis dalam persamaan matematis sebagai berikut :

(34)

III. PERALATAN

1. Kalorimeter dengan insulasi panas 2. Stopwatch

3. Termometer 4. Travo 5. Avometer

6. Kabel penghubung

1. Timbanglah wadah tembaga (mw)

2. Isi wadah tembaga dengan air sampai 3_{/4 penuh, lalu timbang lagi (mt = ma +} mw)

3. Letakkan wadah tembaga dalam insulator yang sudah dipasang jaket, pasang pengaduk, tutup dan pasang termometer.

4. Catat temperatur mula-mula

5. Hubungkan pemanas kalorimeter dengan arus AC 20 volt dan pasang avo untuk membaca arus, lalu hidupkan stopwatch.

6. Catat pembacaan temperatur setiap selama 2 menit sampai dicapai temperatur 800_C

V. TUGAS PENDAHULUAN

Air teh sebanyak 200 cm3_{dengan suhu 95}0_{C dituangkan ke dalam cangkir gelas} (massa gelas 300 gr) yang suhunya 250_{C. Bila keseimbangan telah tercapai dan} tidak ada aliran kalor lain disekitarnya, tentukan suhu campurannya.

(Kalor jenis gelas 0,2 kal/gr0_{C, massa jenis air 1 gr/cm}3_{, kalor jenis air 1 kal/gr}0_C)

1. Dengan asumsi semua energi listrik ditransfer sebagai energi panas dari wadah dan air , tentukan kapasitas panas spesifik dari kalorimeter (tembaga) pada rentang temperatur ( diketahui kalor jenis air : ca = 1 kalori_/g0C):

a. dari T awal sampai T2 b. dari T2 sampai 800_C c. dari T awal sampai 800_C

AC

A

V Transformator

(35)

2. Tentukan persentase error kapasitas panas spesifik tembaga yang didapatkan secara teori dan praktek

3. Buat grafik hubungan antara waktu (x) dan temperatur (y)

(36)

LABORATORIUM FISIKA

LAPORAN SEMENTARA

Nomor percobaan : P 1

Nama percobaan : Kalorimeter

Kelompok

:

No

Nama

NRP

1

Mengetahui

2

3

4

(……….)

V = 20 volt I = …….. ampere

C air = 1

kal_gr₀_C

No

t ( menit )

T

0

C

(37)

No

t ( menit )

T

0

C

9

(38)

TRANSFORMATOR L1

I. Tujuan Praktikum

Tujuan dari praktikum transformator antara lain:

 Praktikan mampu membaca dan menggunakan alat ukur listrik serta merangkai transformator dengan benar

 Praktikan dapat mengetahui prinsip kerja transformator, menghitung besar efisiensi dan membaca arus masuk dan keluar pada transformator

II. TEORI

Prinsip kerja transformator adalah berdasarkan hukum faraday, yaitu Jika ada kumparan listrik berada dalam medan magnet yang fluks-fluks magnetiknya berubah terhadap waktu maka pada kkumparan tersebut akan muncul GGL Induksi.

Jika pada kumparan primer trafo diberi arus bolak balik, maka disekitar kumparan ini terjadi medan magnet yang berubah-ubah, sehingga fluks-fluks magnetik yang ada disekitar kumparan primer ini juga berubah. Menurut Faraday, Jika ada kumparan listrik berada dalam medan magnet yang fluks-fluks magnetiknya berubah terhadap waktu maka pada kkumparan tersebut akan muncul GGL Induksi. Maka terjadilah GGL induksi pada kumparan sekunder.

Trasformator adalah peralatan yang digunakan untuk menaikkan atau menurunkan tegangan.

Daya dari sistem listrik dapat dihitung dari persamaan P = v.i = i.R.i

Dimana : P = Daya (watt) v = Tegangan (volt) i = Arus (ampere)

R = Hambatan / resistansi (ohm)

Sedangkan efisiensi dari suatu transformator dapat dihitung dengan perbandingan daya output dan input :

% 100

x P P

(39)

III. PERALATAN

1. Avometer 5 buah 2. Variabel resistor 3. Transformator 4. Kabel penghubung

1. Buatlah rangkaian seperti pada gambar berikut :

2. Pasanglah transformator untuk N1 = 1200 lilitan dan N2 = 300 lilitan

3. Catat i1, v1, i2, v2. Lakukan sebanyak 3 kali pengukuran dengan harga R yang berbeda

4. Ulangi langkah 3 untuk N1 = 1200 lilitan dan N2 = 600 lilitan

V. TUGAS PENDAHULUAN

1. Sebutkan fungsi transformator

2. Sebutkan bagian-bagian transformator dan macam-macam transformator 3. Sebuah transformator step-up mengubah tegangan dari 50 V menjadi 200 V.

Jika efisiensi transformator 75 % dan terdapat daya yang hilang 150 Watt. Hitung kuat arus primer dan sekundernya.

1. Hitung daya input dan output

2. Hitung efisiensi transformator untuk N2 = 300 lilitan 3. Hitung efisiensi transformator untuk N2 = 600 lilitan

4. Tentukan persentase error efisiensi transformator yang didapatkan secara teori dan praktek

(40)

LABORATORIUM FISIKA

POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA

LAPORAN SEMENTARA

Nomor percobaan : L 1

Nama percobaan : Transformator

Kelompok

:

No

Nama

NRP

1

Mengetahui

2

3

4

(……….)

No

N

1

= 1200 lilitan

N

2

= 300 lilitan

N

2

= 600 lilitan

I

1

V

1

I

2

V

2

I

1

V

1

I

2

V

2

R

(41)

RANGKAIAN LISTRIK L2

I. Tujuan Praktikum

Setelah melaksanakan praktikum rangkaian listrik, oraktikan diharapkan mampu memahami prinsip hukum Kirchoff dan memahami konsep Aliran Arus. Selain itu, praktikan dapat menghitung besar Arus dan tegangan pada suatu rangkaian seri dan paralel.

II. TEORI

Rangkaian listrik adalah suatu kumpulan elemen atau komponen listrik yang saling dihubungkan dengan cara-cara tertentu dan paling sedikit mempunyai satu lintasan tertutup. Elemen atau komponen yang akan dibahas pada mata kuliah Rangkaian Listrik terbatas pada elemen atau komponen yang memiliki dua buah terminal atau kutub pada kedua ujungnya.

ARUS LISTRIK

Arus merupakan perubahan kecepatan muatan terhadap waktu atau muatan yang mengalir dalam satuan waktu dengan simbol i dengan kata lain arus adalah muatan yang bergerak. Selama muatan tersebut bergerak maka akan muncul arus tetapi ketika muatan tersebut diam maka arus pun akan hilang. Arah arus searah dengan arah muatan positif (arah arus listrik) atau berlawanan dengan arah aliran elektron. Suatu partikel dapat menjadi muatan positif apabila kehilangan elektron dan menjadi muatan negatif apabila menerima elektron dari partikel lain. Satuannya : Ampere (A)

Arah arus positif mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah dan arah arus negatif mengalir sebaliknya. Macam-macam arus :

1. Arus searah (Direct Current/DC)

(42)

2. Arus bolak-balik (Alternating Current/AC)

Arus AC adalah arus yang mempunyai nilai yang berubah terhadap satuan waktu dengan karakteristik akan selalu berulang untuk perioda waktu tertentu (mempunyai perioda waktu : T).

TEGANGAN

[image:42.612.107.493.307.701.2]

Tegangan atau beda potensial adalah kerja yang dilakukan untuk menggerakkan satu muatan (sebesar satu coulomb) pada elemen atau komponen dari satu terminal/kutub ke terminal/kutub lainnya, atau pada kedua terminal/kutub akan mempunyai beda potensial jika kita menggerakkan/memindahkan muatan sebesar satu coulomb dari satu terminal ke terminal lainnya.

Gambar Rangkaian Seri dan Pararel

(a) Rangakaian seri (b) Rangkaian pararel

i = i1 = i2 = i3 Vp= V1 = V2 = V3 Vs = V1 + V2 + V3 i = i1 + i2 + i3

Rs = R1 + R2 + R3 1/Rp = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3

III. PERALATAN

1 Board tempat percobaan 2 Resistor

3 Avometer

4 Kabel penghubung

(43)

4. Rangkailah percobaan I, ukurlah arus yang mengalir dan tegangan pada titik A-B 5. Ulangi langkah 1 sampai 4 dengan menggunakan rangkaian percobaan 2

R1 R2 R3

E

B A

Rangkaian Percobaan 1

Rangkaian Percobaan 2

VI. TUGAS PENDAHULUAN

Perhatikan gambar 1 dan gambar 2, diketahui R1 = 40 ohm, R2 = 60 ohm, R3 = 80 ohm, V= 10 volt, Hitung Arus dan Tegangan pada R1, R2, R3 dan Titik A-B

VII. TUGAS UNTUK LAPORAN RESMI

1. Hitung arus dan tegangan secara teori pada R1, R2, R3 dan titik A-B

2. Bandingkan hasil (1) dengan hasil praktikum untuk rangkaian percobaan 1 dan percobaan 2.

3. Tentukan persentase error arus dan tegangan yang didapatkan secara teori dan praktek

(44)

LABORATORIUM FISIKA

POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA

LAPORAN SEMENTARA

Nomor percobaan : L 2

Nama percobaan : Rangkaian Listrik

Kelompok

:

No

Nama

NRP

1

Mengetahui

2

3

4

(……….)

Seri

No. R1 R2 R3 I1 I2 I3 IAB V1 V2 V3 VAB 1

2

Paralel

No. R1 R2 R3 I1 I2 I3 IAB V1 V2 V3 VAB 1