LAPORAN EKSPERIMEN FISIKA 1
EKSPERIMEN I
MEDAN DAN GAYA MAGNET DAN LISTRIK STATIS
KELOMPOK B4
NAMA STAMBUK
1. NI LUH SEPTYARTANTI F1B1 13 038
2. MUHAMAD AKBAR F1B1 13 022
3. WA ODE RIANA F1B1 13 032
4. FERNI SASMITA F1B1 13 012
5. AHMAD LONDIR F1B1 13 034
6. EKA SUPRIHATIN F1B1 13 040
7. WAYAN SUKERTI F1B1 13 036
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS HALU OLEO
KENDARI 2014
EKSPERIMEN 1
A. MEDAN DAN GAYA MAGNET
A. Tujuan
B. Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam eksperimen gaya magnet adalah :
No Alat dan Bahan Kegunaan NST JU
1 Neraca Torsi Sebagai tempat cermin -
-2 Statif Sebagai tempat magnet -
-3 2 buah magnet Sebagai eksperimen medan dan gaya magnet
-
-4 Laser Untuk menunjukkan perubahan
sudut (θ)
-
-5 Mistar Untuk mengukur jarak antara 2 magnet
-
-6 Cermin Untuk memantulkan sinar laser ke mistar
-
-C. Dasar Teori
Kutub magnet senama tolak menolak, kutub magnet tidak senama tarik menarik
Gaya magnet, seperti halnya gaya listrik, berupa tarikan dan tolakan. Jika dua kutub utara (senama) didekatkan, maka keduanya tolak-menolak. Dua kutub selatan (senama) juga saling menolak. Namun, jika kutub selatan didekatkan pada kutub utara (tidak senama), maka kedua kutub ini akan tarik-menarik. Sehingga kita dapat membuat aturan untuk kutub magnet: kutub senama tolak-menolak, dan kutub tak senama tarik-menarik.Kutub-kutub magnet selalu berpasangan yaitu kutub utara dan kutub selatan. Selama bertahun-tahun para ilmuwan mencoba mendapatkan satu kutub saja yang ada pada sebuah magnet. Jika sebuah magnet dipotong menjadi dua, ternyata hasilnya berupa dua magnet yang lebih kecil dan masing-masing tetap memiliki kutub utara dan selatan.
D. Prosedur Eksperimen
Langkah-langkah yang ditempuh dalam eksperimen gaya magnet : 1. Merangkai peralatan
3. Menentukan titik setimbang neraca torsi, yaitu dengan pantulan sinar laser dan mengamati sinar pantul pada skala (kira-kira ditengah-tengah mistar dan menandai sebagai titik setimbang, Mencatat sebagai P0).
4. Mendekatkan statif tempat menempelnya magnet satu kemagnet yang terpasang pada neraca torsi perlahan-lahan hingga sinar laser berpisah tempat (bergeser kekanan)
5. Mencatat sebagai P1 penunjuk skala saat setimbang/diam
6. Mengukur jarak antara kedua magnet sebanyak 3 kali dengan orang yang berbeda dan mencatat sebagai d
7. Melakukan pengukuran ulang untuk jarak antara kedua magnet yang lebih kecil, mencatat sebagai P2, P3 dan seterusnya.
8. Mengukur jarak antara cermin dengan mistar skala pengukur kesetimbangan (mencatat sebagai L)
9. Menggunakan fungsi trigonometri untuk mencari sudut θ
10. Membuat grafik hubungan antara sudut putar neraca torsi θ vs 1/d2.
Mengolah dan menganalisa grafik tersebut
E. Lembar Data P0 = 0, 5 m
L = 0,92 m
No P (m) d (m)
1 0,52 0,15 0,155 0,158
2 0,54 0,133 0,134 0,133
3 0,56 0,12 0,121 0,124
4 0,585 0,11 0,11 0,11
5 0,605 0,101 0,1 0,1
6 0,635 0,099 0,099 0,097
7 0,66 0,093 0,091 0,092
8 0,685 0,088 0,089 0,089
9 0,705 0,087 0,086 0,085
10 0,725 0,084 0,083 0,083
11 0,74 0,08 0,081 0,082
12 0,76 0,077 0,077 0,078
13 0,785 0,076 0,075 0,076
14 0,81 0,071 0,072 0,074
¿0,52−0,5 ¿0,02 m
Dengan cara yang sama untuk data yang lain dapat dilihat pada tabel berikut :
N
1 0,52 0,15 0,155 0,158 0,1543333 0,02
2 0,54 0,133 0,134 0,133 0,1333333 0,04
3 0,56 0,12 0,121 0,124 0,1216667 0,06
4 0,585 0,11 0,11 0,11 0,11 0,085
5 0,605 0,101 0,1 0,1 0,1003333 0,105
6 0,635 0,099 0,099 0,097 0,0983333 0,135
7 0,66 0,093 0,091 0,092 0,092 0,16
8 0,685 0,088 0,089 0,089 0,0886667 0,185
9 0,705 0,087 0,086 0,085 0,086 0,205
10 0,725 0,084 0,083 0,083 0,083333 0,225
11 0,74 0,08 0,081 0,082 0,081 0,24
12 0,76 0,077 0,077 0,078 0,0777333 0,26
13 0,785 0,076 0,075 0,076 0,0756667 0,285
14 0,81 0,071 0,072 0,074 0,0723333 0,31
x=∆ P
Dengan cara yang sama untuk data yang lain dapat dilihat pada tabel berikut :
No x2 (m) ∆ x(m) ∆ θ(°) KSR(%) AB
1 0,000473 0,0005 0,0005 0,04013 4
2 0,00189 0,0005 0,000499 0,20046 4
3 0,004253 0,0005 0,000498 0,01334 4
4 0,008536 0,0005 0,000496 0,00932 4
5 0,013026 0,0005 0,000494 0,00758 4
6 0,021532 0,0005 0,000489 0,00586 4
7 0,030246 0,0005 0,000485 0,00491 4
8 0,040436 0,0005 0,000481 0,00422 4
10 0,059812 0,0005 0,000472 0,00343 4
11 0,068053 0,0005 0,000468 0,00320 4
12 0,079868 0,0005 0,000463 0,00293 4
13 0,095965 0,0005 0,000456 0,00265 4
14 0,11354 0,0005 0,000449 0,00241 4
15 0,128663 0,0005 0,000443 0,00224 4
Keterangan:
x=∆ p
L
∆ x=1
2NST Mistar NST Mistar=0,001c m
No θseb=θ ± ∆ θ(°) θ(°) 1/d2(m)
1 (1,244865) s/d (1,245864) 1,245364 41,9836823 2 (2,489054) s/d (2,490052) 2,489553 56,25 3 (3,730899) s/d (3,731895) 3,731397 67,5548883 4 (5,27815) s/d (5,279142) 5,278646 82,6446281 5 (6,510526) s/d (6,511513) 6,511019 99,3366519 6 (8,347467) s/d (8,348445) 8,347956 103,418558 7 (9,865322) s/d (9,866292) 9,865807 118,147448 8 (11,36932) s/d (11,37028) 11,3698 127,197693 9 (12,5613) s/d (12,56225) 12,56177 135,208221
10 (13,74233) s/d (13,74327) 13,7428 144
Grafik hubungan antara θ vs 1/d2
1/d2 (m)
Dari hasil eksperimen diatas maka dapat disimpulkan bahwa:
1. Semakin dekat jarak antar magnet, maka semakin jauh pantulan sinar laser
I. Tugas
1. Apa fungsi air pada alat tersebut? 2. Apa fungsi cermin pada neraca torsi?
3. Selain untuk eksperimen medan gaya magnet, neraca torsi dapat digunakan untuk eksperimen apa?
4. Manakah yang lebih mudah diteliti, gaya tarik menarik atau gaya tolak menolak? Jelaskan alasan anda!
1. Fungsi air yaitu sebagai penyeimbang neraca torsi dan sebagai hambatan 2. Fungsi cermin yaitu untuk memantulkan sinar laser ke mistar
3. Selain eksperimen medan dan gaya magnet neraca torsi digunakan pada eksperimen regangan permukaan dan densitas zat cair.
4. Yang lebih mudah diteliti yaitu gaya tolak menolak, karena gaya tolak menolak memiliki jarak antara dua buah magnet, sehingga dengan mudah dapat diukur jaraknya
B. LISTRIK STATIS
A. Tujuan
1. Mengamati bagian-bagian generator Van de Graaf 2. Menjelaskan cara kerja generator Van de Graaf
3. Mengamati interaksi benda netral dengan benda bermuatan 4. Mengamati interaksi benda bermuatan sejenis dan tidak sejenis 5. Mengamati benda bermuatan dengan api
6. Mengamati medan listrik dalam ember faraday
B. Alat dan Bahan
No Alat dan Bahan Keterangan NST JU
1 Dua unit generator Van de Graaf
Sebagai eksperimen listrik statis
-
-2 Kabel penghubung Untuk menghubungkan generator ke aliran listrik
-
-korek api statis 4 Bola pingpong dan
kawat penghubung
Sebagai eksperimen listrik statis
-
-5 Ember Faraday Sebagai eksperimen listrik statis
-
-C. Dasar Teori
Generator Van De Graff diciptakan oleh Robert J. Van De Graff pada tahun 1932 yang menerapkan prinsip dasar bahwa muatan pada konduktor berongga hanya tersebar di permukaan luarnya.
Apabila sebuah konduktor bermuatan disisipkan ke dalam sebuah konduktor rongga, lalu disentuhkan pada dinding dalamnya, maka seluruh muatan pada konduktor pertama berpindah ke konduktor kedua, tak perduli apakah konduktor kedua ini telah bermuatan sebelumnya. Sekiranya tak ada kesulitan akibat adanya faktor isolasi, muatan (dan kerena itu juga potensial) konduktor rongga itu bisa saja ditambah tanpa batas dengan cara mengulang-ulang proses tadi. Dengan naiknya potensialkonduktor maka makin besar gaya tolak yang bekerja terhadapnya tiap kali muatan ditambahkan padanya sehingga pada suatu saat konduktor tersebut tidak dapat menampung muatan lagi, (Anonim,2013)
sangat besar melalui proses gesekan. Alat ini diciptakan oleh Robert Van de Graaff seorang ilmuan fisika dari Amerika pada tahun 1931.
Generator Van de Graff ini berfungsi untuk menghasilkan muatan listrik, khususnya percepatan partikel bermuatan dalam eksplorasi atom. Bentuk dasar “generator Van de Graff” ini seperti :
Sebuah “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, (Anonim, 2010)
Semua zat tersusun atas atom-atom. Setiap atom tersusun atas inti atom yang di dalamnya itu terdapat proton dan inti atom yang dikelilingi oleh elektron-elektron. Proton bermuatan listrik positif sedangkan elektron bermuatan listrik negatif.
Suatu atom dikatakan netral jika jumlah muatan positif (jumlah proton) sama dengan jumlah muatan negatif (jumlah elektron). Atom akan bermuatan negatif jika atom tersebut mendapatkan kelebihan elektron. Sebaliknya, atom akan bermuatan positif jika atom tersebut kekurangan elektron.
Muatan listrik dibedakan menjadi dua macam, yaitu muatan listrik positif (+), dan muatan listrik negatif (-). Apabila kedua muatan listrik yang berbeda (misal: positif dengan negatif) itu didekatkan, maka akan saling tarik-menarik. Namun, apabila dua muatan listrik yang sejenis (positif dengan positif dan sebaliknya) itu didekatkan, maka akan tolak-menolak. Muatan listrik itu dapat dinotasikan dengan menggunakan simbol Q dan memiliki satuan coulomb (C).
Gaya coulomb atau gaya listrik yang timbul antara benda-benda yang bermuatan listrik dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu sebanding besar muatan listrik dari tiap-tiap benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara benda-benda bermuatan listrik tersebut.
Induksi listrik adalah fenomena fisika yang terjadi apabila pada suatu benda yang netral (tidak bermuatan listrik) menjadi bermuatan listrik karena akibat adanya pengaruh dari gaya listrik atau dari benda yang bermuatan lain dan didekatkan padanya.
1. Jika benda bermuatan positif didekatkan pada sebuah elektroskop netral maka di bagian kepala elektroskop itu berkumpul muatan negatif dan di bagian daunnya berkumpul muatan positif. Ini menyebabkan daun elektroskop akanmengembang.
2. Jika benda bermuatan positif didekatkan pada sebuah negatif maka di bagian kepala elektroskop berkumpul muatan negatif dan di bagian daunnya itu tidak ada muatan. Ini menyebabkan daun elektroskop akan menguncup.
3. Jika.benda bermuatan positif didekatkan pada sebuah elektroskop positif maka di bagian kepala elektroskop tidak ada muatan dan di bagian daunnya berkumpul muatan positif. Ini menyebabkan daun elektroskop akan mengembang.
itu ialah besarnya medan listrik yang dimiliki oleh suatu muatan listrik dari suatu titik acuan tertentu. Kuat medan listrik itu dapat dinotasikan dengan E dan memiliki satuan N.C1.
D. Prosedur Eksperimen
1. Menyambungkan generator ke stop kontak
2. Menghidupkan dan memutar tombol pengatur kecepatan
3. Mendekatkan kapas dan tissue ke bola kapasitor, mengamati apa yang terjadi
4. Mendekatkan bola pingpong ke bola kapasitor, mengamati bola pingpong 5. Menyambungkan ground generator 1 dengan bola konduktor pada
generator 2
6. Mengatur jarak antara bola konduktor pada kedua generator tersebut kira-kira 3 cm
7. Menghidupkan generator 1 (generator 2 off) perbesar putaran dan mengamati apa yang terjadi
8. Memasang ember faraday diatas bola konduktor
9. Menghidupkan generator dan meletakkan bola pingpong atau tissu pada bagian pinggir dan tengah ember faraday, Mengamati apakah dalam ember faraday pada bagian pinggir dan tengah terdapat muatan
10. Memasang konduktor logam diatas bola konduktor
11. Menghidupkan generator, mendekatkan nyala lilin pada ujung logam tersebut , mengamati!
E. Lembar Data
Hasil pengamatan listrik statis pada Generator Van de Graff 1. Terjadi petir
2. Tisu didekatkan dengan konduktor melengket
3. Bola pingpong di dekatkan pada konduktor terpantul 4. Api didekatkan pada besi melengkung
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2010.Generator van de graff. http://fisikon.com/2010/08/12Generator van de graff..html. (Diakses : 27 Oktober 2014)
Anonim, 2012. Listrik Statis.
http://id.wikipedia.org/wiki/Listrik statis. (Diakses : 27 Oktober 2014)
Anonim, 20013. Konduktor.
