1. Judul Praktikum : Besaran dan Pengukuran - PRAKTIKUM FISIKA – F1 SAMPAI F18

(1)

PRAKTIKUM FISIKA F1

1. Judul Praktikum : Besaran dan Pengukuran

2. Tujuan Praktikum : Menentukan massa jenis sebuah silinder logam

3. Tanggal Praktikum : ……….

4. Alat dan Bahan : Jangka Sorong / Mikrometer Sekrup, Silinder Logam, Gelas Ukur, Air, Kalkulator, Timbangan

5. Dasar Teori:

Massa jenis suatu benda adalah massa suatu benda per satuan volumenya. Secara matematis, dapat ditulis sebagai:

dimana: ρ = massa jenis benda (g/cm3₎ m = massa benda (g)

V = volume benda (cm3₎

Mengukur volume benda yang bentuk geometrisnya teratur dapat dilakukan dengan cara

menghitung secara matematis sesuai rumus volume bentuk tertentu, atau dapat pula dengan cara mengukur dengan menggunakan air dan gelas ukur.

6. Cara/prosedur praktikum:

(1) Timbang massa sebuah silinder logam. Masukkan hasil penimbangan beserta ketidakpastiannya pada tabel A data pengamatan (pada nomor 7).

(2) Ukur diameter silinder logam tersebut. Lakukan pengukuran sebanyak tiga kali. Masukkan hasil pengukuran beserta ketidakpastiannya pada tabel B data pengamatan. (3) Ukur tinggi silinder logam tersebut. Lakukan pengukuran sebanyak tiga kali.

Masukkan hasil pengukuran beserta ketidakpastiannya pada tabel B data pengamatan. (4) Isi gelas ukur dengan sejumlah air. Catat volume air mula-mula pada tabel C data

pengamatan. Masukkan silinder logam ke dalam gelas ukur berisi air tersebut. Catat volume air setelah silinder logam dimasukkan, pada tabel C data pengamatan. Cantumkan nilai ketidakpastian pada setiap pengukuran.

(5) Jawablah pertanyaan-pertanyaan yang ada.

7. Data Pengamatan:

Tabel A

Massa silinder logam: (……… ± …….……… ) gram

(2)

Tabel B

Pengukuran ke:

Diameter Silinder Logam (dengan : Jangka Sorong/

Mikrometer Sekrup)

Tinggi Silinder Logam (dengan : Jangka Sorong/

Mikrometer Sekrup)

1 …………..… ± ………. cm …………..… ± ………. cm

2 …………..… ± ………. cm …………..… ± ………. cm

3 …………..… ± ………. cm …………..… ± ………. cm

Tabel C

Volume Air Mula-mula: …………..… ± ………... cm3

Volume Air Setelah Dimasukkan Silinder

Logam: …………..… ± ……..….. cm

3

8.

Pertanyaan-pertanyaan:

(1) Alat ukur manakah yang lebih teliti untuk mengukur panjang, jangka sorong atau mikrometer sekrup?

(2) Hitunglah volume silinder logam yang didapat dari percobaan menggunakan gelas ukur!

(3) Pengukuran diameter silinder logam dilakukan 3 kali. Hitunglah diameter rata-rata dari silinder logam tersebut!

(4) Pengukuran tinggi silinder logam dilakukan 3 kali. Hitunglah tinggi rata-rata dari silinder logam tersebut!

(5) Tuliskan rumus matematis untuk mencari volume silinder jika diketahui jari-jari dan tinggi silinder!

(6) Hitunglah volume silinder logam dengan menggunakan rumus matematis pada nomor (5). (7) Hitunglah massa jenis silinder logam dengan menggunakan data pada tabel A dan hasil pada

nomor (2)!

(8) Hitunglah massa jenis silinder logam dengan menggunakan data pada tabel A dan hasil pada nomor (6)!

(9) Bandingkan hasil pada (7) dan hasil pada (8)! Apakah sama, hampir sama, cukup berbeda, atau berbeda sekali! Jelaskan mengapa demikian! Jika berbeda, hasil manakah yang lebih mendekati nilai massa jenis benda sebenarnya?

(3)

PRAKTIKUM FISIKA F2

1. Judul Praktikum : Dinamika Gerak dengan Katrol

2. Tujuan Praktikum : Membandingkan percepatan sistem katrol pada percobaan dengan percepatan sistem yang diperoleh dari persamaan dinamika gerak

4. Alat dan Bahan : Beban 50 gram (8 buah), beban 20 gram (1 buah), katrol, statif, tali, gunting, stopwatch, mistar.

5. Dasar Teori:

Persamaan dinamika gerak untuk sistem yang bergerak dengan percepatan a adalah:

dimana massa sistem yang diperhatikan.

Untuk benda yang berotasi, persamaan geraknya adalah:

Sementara itu, untuk benda yang bergerak dengan percepatan konstan, jarak yang ditempuh benda memenuhi persamaan:

(1) Timbanglah massa katrol. Masukkan hasil pengukuran ke dalam tabel T1. (2) Gantungkan katrol pada statif.

(3) Gabungkan empat beban 50 gram dan satu beban 20 gram, kita sebut gabungan ini sebagai beban A. Gabungkan pula empat beban 50 gram lainnya dan kita sebut gabungan ini sebagai beban B. Lihat gambar!

(4) Timbang massa beban A dan massa beban B. Masukkan hasil pengukuran ke dalam tabel T2.

(5) Pasang tali pada katrol. Kemudian gantungkan beban A dan B ke ujung-ujung tali seperti pada gambar!

a

m

F



.



I

.

2 0t ₂1at v

(4)

(6) Posisikan beban A dan B seperti pada gambar. Pertama-tama, tahanlah posisi A dan B dengan tangan. Ukur ketinggian beban A dari lantai/meja (yaitu jarak h pada gambar). Masukkan hasil pengukuran ke tabel T3!

(6) Lepaskan tangan dan biarkan sistem bergerak. Dengan menggunakan stopwatch, hitung waktu yang diperlukan beban A dari saat dilepas sampai menyentuh lantai/meja. Masukkan hasil pengukuran ke tabel T3!

7. Data Pengamatan:

Tabel T1

Massa katrol: (………..… ± …….…… ) gram

Tabel T2

Massa beban A: (………..… ± …….…… ) gram

Massa beban B: (………..… ± …….…… ) gram

Tabel T3

Ketinggian beban A mula-mula (h):

(………..… ± …….…… ) cm

Waktu yang diperlukan beban A

(5)

8.

Pertanyaan-pertanyaan:

(1) Pertama, pikirkanlah secara teori. Abaikan efek rotasi katrol. Buktikan bahwa percepatan sistem bergerak adalah:

dimana g adalah percepatan gravitasi.

(2) Berdasarkan rumus pada poin (1) dan data tabel T2, hitunglah berapa m/s2_{percepatan sistem} bergerak! Anggap nilai g = 9,8 m/s2_.

(3) Jika kita perhitungkan efek rotasi katrol, maka secara teori, percepatan gerak sistem adalah:

dimana mk adalah massa katrol. Hitunglah berapa m/s2 percepatan gerak sistem dengan menggunakan rumus ini! Anggap nilai g = 9,8 m/s2_.

(4) Sekarang kita perhatikan hasil percobaan pada tabel T3. Dari data pada tabel T3, tentukanlah berapa m/s2_{percepatan gerak sistem!}

(5) Bandingkan hasil pada poin (2) dan (3) dengan hasil pada poin (4). Apakah sama, hampir sama, cukup berbeda, atau berbeda jauh ? Manakah yang lebih dekat nilainya dengan hasil percobaan (4), apakah hasil (2) atau (3)? Jelaskan mengapa demikian!

(6)

PRAKTIKUM FISIKA F3

1. Judul Praktikum : Kalor Jenis Bahan

2. Tujuan Praktikum : Menentukan besar kalor jenis suatu bahan

4. Alat dan Bahan : Balok bahan (kuningan, aluminium, atau besi), kalorimeter, termometer, penjepit, alat listrik pemasak air.

5. Dasar Teori:

Banyaknya kalor (Q) yang diperlukan untuk menaikkan suhu suatu benda tergantung pada massa benda (m), jenis bahan benda, dan kenaikan suhu benda (Δt). Secara matematis dirumuskan:

Dimana c adalah kalor jenis bahan (J/kg0_{C) yang didefinisikan sebagai besarnya kalor yang} diperlukan untuk menaikkan suhu 1 kg bahan setinggi 10_C.

Jika pertukaran kalor hanya terjadi pada dua sistem saja, maka kalor yang dilepas sistem bersuhu tinggi sama dengan kalor yang diserap sistem bersuhu rendah. Secara matematis ditulis sebagai:

(1) Timbanglah massa balok (mB), massa kalorimeter (mK) dan massa air dingin (mAD) yang dimasukkan ke dalam kalorimeter. Tuliskan hasil penimbangan beserta ketidakpastiannya

pada tabel A data pengamatan

(2) Ukur suhu air dingin (tAD). Tuliskan hasil pengukuran beserta ketidakpastiannya pada tabel B data pengamatan.

(3) Siapkan air panas, lalu masukkan balok ke dalam air panas. Biarkan sekitar dua menit, ukur suhu air panas. Suhu balok (tB) sekarang dianggap sama dengan suhu air panas. Tuliskan

hasil pengukuran beserta ketidakpastiannya pada tabel B data pengamatan.

(4) Ambil balok dengan penjepit, lalu masukkan balok ke dalam kalorimeter yang berisi air dingin. Biarkan beberapa saat, lalu ukur suhu akhir sistem (suhu kesetimbangan) tS. Tuliskan hasil pengukuran beserta ketidakpastiannya pada tabel B data pengamatan. (5) Jawablah pertanyaan-pertanyaan yang ada.

t c m

Q= × ×

serap lepas Q

(7)

7. Data Pengamatan: Tabel A

Massa balok (mB) : (………..… ± …….…… ) gram

Massa kalorimater (mK) (………..… ± …….…… ) gram

Massa air dingin (mAD) (………..… ± …….…… ) gram

Tabel B

Suhu air dingin (tAD) : (………..… ± …….…… ) 0C

Suhu balok (tB) (………..… ± …….…… ) 0C

Suhu kesetimbangan (tS) (………..… ± …….…… ) 0C

8.

Pertanyaan-pertanyaan:

(1) Dengan menganggap bahwa pertukaran kalor hanya terjadi pada balok panas dan air dingin saja, buktikanlah bahwa kalor jenis balok dapat dinyatakan dengan persamaan:

)

.(

)

.(

.

=

S B B

AD S AD AD B

t

m

t

c

m

c

dengan cAD adalah kalor jenis air dingin.

(2) Nilai kalor jenis air dingin adalah cAD = 4186 J/kg0C. Dari tabel A dan tabel B, hitunglah besar kalor jenis balok! Nyatakan dalam satuan J/kg0_C.

(3) Tanyalah kepada instruktur/guru mengenai besar kalor jenis bahan dari balok yang digunakan yang tertera di buku. Bandingkan dengan hasil (2), apakah sama, hampir sama, cukup berbeda atau berbeda sekali? Jelaskan jawaban Anda!

(8)

PRAKTIKUM FISIKA F4

1. Judul Praktikum : Lensa Positif

2. Tujuan Praktikum : Memahami pembentukan bayangan pada lensa positif

4. Alat dan Bahan : Kotak cahaya, pemegang kotak cahaya, rel presisi, model slaid

(sebagai benda), lensa positif (1 buah), layar, catu daya (power supply), Kabel penghubung, penggaris panjang, kertas millimeter blok. 5. Dasar Teori:

s’= jarak bayangan ( + jika bayangan nyata, - bila bayangan maya)

f = jarak focus ( + jika lensa cembung, - bila lensa cekung)

h = tinggi benda

h’ = tinggi bayangan

P = kekuatan lensa (dioptri)

(1) Lihat kembali poin 4 tentang alat dan bahan yang digunakan pada praktikum ini. Ceklah apakah alat-alat tersebut sudah tersedia atau tidak. Hubungi instruktur/guru bila ada alat yang tidak tersedia.

(2) Susunlah alat-alat dengan urutan: Kotak cahaya – Model slaid (sebagai benda) – Lensa positif – Layar.

(3) Tempeli layar dengan kertas millimeter blok.

(4) Ukur tinggi model benda (biasanya berupa lubang berbentuk panah pada model slaid. Masukkan hasil pengukuran ke tabel A data pengamatan.

(5) Hubungkan kotak cahaya ke catu daya dengan kabel penghubung. Nyalakan catu daya. Atur jarak model slaid, lensa dan layar sehingga terbentuk bayangan yang tajam pada layar. (6) Apabila bayangan tajam sudah terbentuk pada layar, ukur jarak benda, jarak bayangan

dan tinggi bayangan yang terbentuk. Masukkan hasil pengukuran beserta ketidakpastiannya ke tabel B data pengamatan. Lakukan percobaan yang sama sebanyak tiga kali lagi untuk jarak benda yang berbeda. Masukkan hasil pengukuran beserta ketidakpastiannya ke tabel B data pengamatan.

(9)

Tabel A

Tinggi benda (h): ( ………..… ± ……….) cm

Tabel B

Percobaan ke:

Jarak benda (s) Jarak bayangan (s’) Tinggi bayangan (h’)

1 ………. cm ………..cm ………..cm

2 ………. cm ………. cm ………..cm

3 ………. cm ………..cm ………..cm

4 ………. cm ………..cm ………..cm

8.

Pertanyaan-pertanyaan:

(1) Pada praktikum ini, bayangan dapat dilihat pada layar. Jenis bayangan tersebut adalah bayangan nyata atau maya ?

(2) Dari rumus _s _s = 1_f ′ 1 + 1

tunjukkanlah f dapat dinyatakan sebagai

s

(3) Hitunglah nilai s

dari keempat percobaan yang dilakukan (lihat tabel B). Masukkan

hasilnya ke tabel berikut:

Percobaan

(4) Nilai rata-rata dari s

kita anggap sebagai perkiraan nilai jarak fokus lensa positif yang

digunakan. Hitunglah nilai rata-rata tersebut!

(5) Bacalah nilai jarak fokus yang tertera pada lensa positif. Apakah hasilnya sama, hampir sama, cukup berbeda, atau berbeda jauh dengan hasil pada (4)? Jelaskan jawaban Anda.

(6) Perbesaran bayangan dirumuskan sebagai M  h_h' s_s' . Dari data tabel A dan tabel B,

(10)

Percobaan

ke: h

h′

s s'

1 ………. ……….

2 ………. ……….

3 ………. ……….

4 ………. ……….

(7) Apakah nilai h h′

dan s_s' pada tabel di nomor (6) sama, hampir sama, cukup berbeda,

atau

berbeda jauh ? Jelaskan jawaban Anda!

(8) Kesimpulan apa yang dapat Anda peroleh dari praktikum kali ini?

PRAKTIKUM FISIKA F5

1. Judul Praktikum : Mikroskop

2. Tujuan Praktikum : Memahami pembentukan bayangan pada mikroskop

(11)

fob

fok

objektif okuler

penyambung rel, layar tembus cahaya, pemegang slaid diafragma, tumpakan berpenjepit, lensa dengan fokus +100 mm dan +50 mm bertangkai, model slaid, catu daya (power supply), kabel

penghubung, batang 10 cm dan bosshead universal, penggaris. 5. Dasar Teori:

s’= jarak bayangan ( + jika bayangan nyata, - bila bayangan maya) f = jarak fokus ( + jika lensa cembung, - bila lensa cekung) h = tinggi benda

h’ = tinggi bayangan P = kekuatan lensa (dioptri)

Mikroskop terdiri dari dua lensa cembung:

(1) lensa objektif, yaitu lensa yang dekat dengan benda/objek yang diamati (2) lensa okuler, yaitu lensa yang dekat dengan mata yang mengamati

Benda kecil yang ingin kita lihat kita letakkan pada jarak antara FOB dan 2FOB di depan lensa objektif. Bayangan yang dibentuk oleh lensa objektif mempunyai sifat nyata, terbalik dan diperbesar.

Bayangan yang dibentuk oleh lensa objektif menjadi benda bagi lensa okuler. Bayangan ini

harus jatuh pada tempat antara O

OK

dan F

OK

di depan lensa okuler. Bayangan akhir yang

terbentuk oleh lensa okuler ini bersifat maya, terbalik, dan diperbesar.

Perbesaran total mikroskop adalah perkalian antara perbesaran lensa objektif dan

perbesaran lensa okuler.

M

TOT

= M

OB

x

M

OK

(12)

Di lain pihak, lensa okuler berfungsi sebagai kaca pembesar (lup), sehingga perbesaran

lensa okuler adalah:

jika mata berakomodasi maksimum

jika mata tidak berakomodasi

Panjang mikroskop adalah jarak antara lensa objektif dan lensa okuler, dapat dinyatakan

dengan persamaan:

OK

OB s

s L  

Pada kasus mata berakomodasi maksimum,

s

'

_OK

=

PP

=

25 cm

Pada kasus mata tidak berakomodasi, s'OK =∞ sehingga sOK = fOK

(1) Lihat kembali poin 4 tentang alat dan bahan yang digunakan pada praktikum ini. Ceklah apakah alat-alat tersebut sudah tersedia atau tidak. Hubungi instruktur/guru bila ada alat yang tidak tersedia.

(2) Susunlah alat-alat menjadi seperti pada gambar berikut ini. Atur kedua lensa sehingga jarak antara kedua lensa kira-kira 20 cm.

(3) Hubungkan catu daya ke sumber tegangan PLN. Pastikan catu daya dalam keadaan OFF. Pilih tegangan keluaran catu daya 12 V DC. Hubungkan catu daya dengan sumber cahaya. (4) Atur jarak antara model slaid (sebagai benda) dan lensa f = +50 mm sejauh kira-kira 8 cm.

Lensa f = + 50 mm ini berfungsi sebagai lensa objektif.

(5) Nyalakan catu daya sehingga sumber cahaya dapat menerangi model slaid (6) Tempatkan layar tembus cahaya di belakang lensa f = +50 mm

(7) Geserlah layar tembus cahaya mendekati atau menjauhi lensa objektif sehingga bayangan tajam terbentuk pada layar. Bayangan tajam akan didapatkan kira-kira 15 cm di belakang lensa f = +50 mm.

(8) Letakkan lensa f = +100 mm kira-kira 5 cm di depan layar tembus cahaya

(9) Pindahkan layar tembus cahaya ke depan kotak cahaya. Layar ini berfungsi mengurangi Intensitas cahaya sehingga benda dapat dilihat langsung melalui lensa okuler.

(10) Angkat ujung rel presisi. Bayangan yang diperbesar sekarang dapat dilihat melalui lensa okuler (lensa f = +100 mm)

(13)

7. Data Pengamatan:

Besaran Lensa Objektif Lensa Okuler

Jarak fokus (f) ………. cm ………..cm

Jarak benda (s) ………. cm ………. cm

Jarak bayangan (s’) ………. cm ****

8.

Pertanyaan-pertanyaan:

(1) Lihatlah data pengamatan! Bandingkan nilai s s ′

1 + 1

dengan 1_f untuk lensa objektif. Apakah

kedua nilai tersebut sama, hampir sama atau jauh berbeda?

(2) Mengapa benda yang ingin diamati harus diletakkan di antara

pada jarak antara F

OB

dan

2F

OB

di depan lensa objektif mikroskop?

Mengapa tidak diletakkan pada jarak lebih jauh dari 2F

OB

?

Mengapa pula tidak diletakkan pada jarak lebih dekat dari F

OB

?

(3) Bayangan yang dibentuk oleh lensa objektif menjadi benda bagi lensa okuler.

Apakah bayangan ini jatuh pada tempat antara O

OK

dan F

OK

di depan lensa okuler?

Bagaimanakah sifat bayangan yang dibentuk oleh lensa okuler ini?

(4) Dengan memakai rumus lensa dan data pengamatan, tentukanlah jarak bayangan lensa okuler!

(5) Hitunglah perbesaran lensa objektif! (6) Hitunglah perbesaran lensa okuler! (7) Hitunglah perbesaran total mikroskop!

PRAKTIKUM FISIKA F6

1. Judul Praktikum : Kaca Planparalel

2. Tujuan Praktikum : Menentukan pergeseran cahaya pada kaca planparalel

4. Alat dan Bahan : Kaca planparalel, catu daya, kotak cahaya, kertas milimeter blok, busur derajat, pensil, mistar.

(14)

Menurut Teori Snellius, seberkas cahaya yang masuk dari medium 1 ke medium 2 dengan sudut datang i dan sudut bias r memenuhi persamaan:

Dimana n1 dan n2 adalah indeks bias medium 1 dan medium 2 dengan jalan

sinar cahaya adalah dari medium 1 ke (Gambar A)

medium 2.

Jika seberkas sinar datang dari udara dengan indeks bias n1 masuk ke kaca planparalel dengan indeks bias n2 , kemudian keluar kembali ke udara seperti pada gambar, terjadi pergeseran sinar sebesar g.

(Gambar B)

Besar pergeseran g adalah:

Dimana: t = tebal kaca planparalel

i1 = sudut datang ketika gerak sinar dari udara ke kaca r1 = sudut bias ketika gerak sinar dari udara ke kaca

(1) Ukurlah tebal kaca planparalel. Masukkan hasil pengukuran ke dalam tabel A. 1

2 sin

sin n n r i



1 1 1 cos

) sin(

r r i t

(15)

(2) Letakkan kaca planparalel di atas kertas millimeter blok. Hubungkan kotak cahaya ke catu daya dan nyalakanlah. Arahkan sinar yang keluar dari kotak cahaya ke kaca planparalel. (3) Lukiskan jalannya sinar pada millimeter blok dengan pensil.

(4) Ukur besar sudut datang i1, sudut bias r1, sudut datang i2 dan sudut bias r2 serta pergeseran g. Masukkan hasil pengukuran ke dalam tabel B.

(5) Lakukan percobaan yang sama dua kali lagi. Masukkan hasil pengukuran ke dalam tabel B. (6) Jawablah pertanyaan-pertanyaan yang ada.

Tebal kaca planparalel: (………..… ± …….…… ) cm

Tabel B

Percobaan ke: i1 r1 _i2 _r2 _g

1 cm

2 cm

3 cm

8.

Pertanyaan-pertanyaan:

(1) Berdasarkan data percobaan di Tabel B, bandingkanlah besar i1 dan r2, juga bandingkan i2 dan r1. Bagaimana besarnya, apakah sama, hampir sama, cukup berbeda atau berbeda jauh? (2) Sekarang kita pikirkan secara teori. Perhatikan asumsi-asumsi berikut ini:

[1] Sinar masuk dari udara ke dalam kaca memenuhi teori Snellius. Begitu pula sinar yang keluar dari dalam kaca ke udara memenuhi teori Snellius.

[2] Secara matematis, besar i2 = r1 karena merupakan pasangan sudut sepihak.

Berdasarkan asumsi-asumsi tersebut, buktikan bahwa besar sudut i1 dan r2 adalah sama! (3) Anggap indeks bias udara sama dengan 1. Dari data di Tabel B, tentukan besar indeks bias

kaca planparalel untuk masing-masing percobaan ke-1, ke-2 dan ke-3. Kemudian hitunglah nilai rata-ratanya!

(4) Hitunglah nilai

1 1 1 cos

) sin(

r r i

t 

berdasarkan data pada Tabel A dan B! Masukkan hasil

perhitungannya ke dalam tabel berikut ini:

(16)

1

(5) Bandingkanlah nilai

1

percobaan ke-1, ke-2 dan ke-3. Bagaimanakah besarnya, sama, hampir sama, cukup berbeda atau berbeda jauh? Jelaskan!

(6) Secara teori, besar pergeseran g adalah

1

B, buktikanlah rumus ini!

PRAKTIKUM FISIKA F7

1. Judul Praktikum : Gerak Parabola

2. Tujuan Praktikum : Memahami komponen mendatar dan komponen vertikal dari gerak parabola

(17)

Sebuah benda yang dilempar dengan kecepatan awal v0 dan sudut elevasi  akan membentuk

lintasan berbentuk parabola. Pada arah sumbu mendatar, benda mengalami GLB dengan persamaan:

Sedangkan pada arah sumbu vertikal, benda mengalami GLBB dengan persamaan:

Untuk gerak yang tidak ada gesekannya, maka jumlah energi potensial dan energi kinetiknya tetap (Teorema Konsvervasi Energi Mekanik). Secara matematis, jika P dan Q adalah sembarang titik pada lintasan benda, maka dapat ditulis:

PERCOBAAN P1:

(1) Angkat dua bola kecil pada ketinggian yang sama. Bola 1 ditahan dengan tangan sedangkan bola 2 ditahan pada tepi buku atau karton (Perhatikan gambar!).

(2) Lepaskan bola pertama tanpa kecepatan awal dan sentillah arah mendatar bola kedua pada

saat yang bersamaan. Amatilah apakah kedua bola menyentuh lantai pada saat bersamaan pula atau tidak. Catat hasil pengamatan Anda ke tabel A.

(18)

(3) Ulangi percobaan yang sama 3 kali lagi. Catat hasil pengamatan ke tabel A. (4) Setelah selesai, silahkan lanjutkan ke Percobaan P2!

PERCOBAAN P2:

(1) Susun bidang miring, meja dan bola seperti pada gambar! Pada dasar bidang miring letakkan kertas untuk mempermulus gerak bola. Ukur ketinggian bola mula-mula dari meja (yaitu jarak antara titik P dan meja). Ukur ketinggian meja dari lantai (yaitu jarak antara titik Q dan lantai). Masukkan hasil pengukuran tersebut ke tabel B.

(2) Lepaskan bola dengan tenang (tanpa kecepatan awal). Bola akan menuruni bidang miring, lalu bergerak sepanjang meja dan akhirnya jatuh dengan membentuk lintasan parabola. Misalkan bola jatuh di lantai pada titik R. Ukur jarak titik R ke kaki meja (yaitu ukurlah jarak X seperti pada gambar). Masukkan hasil pengukuran ke tabel C.

(19)

7. Data Pengamatan:

Tabel A

Percoba an ke:

Bola 1 dan bola 2 jatuh ke lantai pada waktu yang sama, hampir sama, atau

jauh berbeda?

Jika waktunya tidak sama, mana yang lebih

sampai dahulu, bola 1 atau bola 2?

1

2

3

4

Tabel B

Ketinggian bola mula-mula dari

meja: (……………….) cm

Ketinggian meja dari lantai: (……………….) cm

Tabel C

Jarak posisi jatuh bola pada

lantai ke kaki meja (jarak X): (……………….) cm

8.

Pertanyaan-pertanyaan:

(1) Berdasarkan data tabel A, dari keseluruhan percobaan dapat disimpulkan bola 1 dan bola 2 jatuh dalam waktu yang sama, hampir sama, atau berbeda jauh?

(2) Secara teori, bola 1 dan bola 2 pada Percobaan P1 apakah akan jatuh pada waktu yang sama atau tidak sama? Jelaskan alasannya dan tunjukkan secara matematis dasar jawaban Anda! (3) Sesuaikah hasil teori pada poin (2) dengan hasil percobaan pada poin (1) ? Jelaskan! (4) Sekarang kita beralih ke Percobaan P2. Dengan Teorema Konservasi Energi Mekanik,

tentukan besar kecepatan bola ketika berada di titik Q dengan menggunakan data pada Tabel B dan nilai g = 9,8 m/s2 _!

(5) Dengan menggunakan persamaan gerak parabola dan nilai kecepatan bola di titik Q pada poin (4), tentukan jarak posisi jatuh bola ke kaki meja (yaitu tentukan besar jarak X)!

(6) Bandingkan hasil pada poin (5) dengan hasil pengukuran pada Tabel C! Apakah kedua nilai tersebut sama, hampir sama, atau berbeda jauh? Jelaskan!

(20)

PRAKTIKUM FISIKA F8

1. Judul Praktikum : Bandul Fisis

2. Tujuan Praktikum : Menentukan percepatan gravitasi bumi

4. Alat dan Bahan : Tali, Beban, Timbangan, Statif, Stopwatch, Mistar 5. Dasar Teori:

Periode sebuah bandul yang bergetar harmonik dengan panjang tali l adalah:

dimana: T = periode getaran (sekon) l = panjang tali (m)

g = percepatan gravitasi bumi (m/s2₎

(1) Ambil dua beban yang kelihatannya berbeda massa. Timbang massa beban-beban tersebut dan masukkan hasil penimbangan beserta ketidakpastiannya pada tabel A data pengamatan (pada nomor 7).

(2) Ikat beban 1 dengan tali dan gantungkan pada statif dengan panjang tali sekitar 80 cm. Ukur panjang tali yang tergantung dengan akurat beserta ketidakpastiannya (kita sebut panjang tali ini sebagai l).dan masukkan hasilnya pada tabel B data pengamatan. (3) Ayunkan beban 1 sehingga terbentuk getaran harmonik. Hitung waktu yang

diperlukan untuk 20 kali getaran. Masukkan hasilnya pada tabel C data pengamatan. Dari sini, hitung periode getaran, yakni = 20

waktu total

periode . Masukkan hasil perhitungan periode ini pada tabel C data pengamatan

(4) Ganti beban 1 dengan beban 2. Ulangi langkah (3) untuk beban 2. (5) Ganti beban 2 dengan beban 1.

(6) Kurangi panjang tali yang tergantung hingga menjadi sekitar 40 cm. Ukur panjang tali yang tergantung dengan akurat beserta ketidakpastiannya (kita sebut panjang tali ini sebagai l’) dan masukkan hasilnya pada tabel B data pengamatan.

(7) Ayunkan sedikit beban sehingga terbentuk getaran harmonik. Hitung waktu yang

diperlukan untuk 20 kali getaran. Masukkan hasilnya pada tabel C data pengamatan. Hitung juga periode getaran, masukkan hasilnya pada tabel C data pengamatan!

(8) Ganti beban 1 dengan beban 2. Ulangi langkah (7) untuk beban 2. (9) Ganti beban 2 dengan beban 1.

(10) Kurangi panjang tali yang tergantung hingga menjadi sekitar 20 cm. Ukur panjang tali yang tergantung dengan akurat beserta ketidakpastiannya (kita sebut panjang tali ini sebagai l’’ )

(21)

dan masukkan hasilnya pada tabel B data pengamatan.

(11) Ayunkan sedikit beban sehingga terbentuk getaran harmonik. Hitung waktu yang

diperlukan untuk 20 kali getaran. Masukkan hasilnya pada tabel C data pengamatan. Hitung juga periode getaran, masukkan hasilnya pada tabel C data pengamatan.

(12) Ganti beban 1 dengan beban 2. Ulangi langkah (11) untuk beban 2. (13) Jawablah pertanyaan-pertanyaan yang ada.

Massa beban 1 (m1) (……… ± …….……… ) gram

Massa beban 2 (m2) (……… ± …….……… ) gram

Tabel B

Panjang tali (l) Panjang tali (l’) Panjang tali (l’’)

……..… ± ………. cm ………..… ± ………. cm ……..… ± ………. cm

Tabel C

Total Ayunan = 20 kali

Beban 1

Panjang tali l Panjang tali l’ Panjang tali l’’

Total waktu yang diperlukan ………….. sekon ………..sekon ……….sekon

Periode getaran …...…….. sekon ………..sekon ……….sekon

Beban 2

Panjang tali l Panjang tali l’ Panjang tali l’’

Total waktu yang diperlukan ………….. sekon ………..sekon ……….sekon

Periode getaran …...…….. sekon ………..sekon ……….sekon

8.

Pertanyaan-pertanyaan:

(1) Apakah besar periode getaran bandul dipengaruhi massa beban? Jelaskan dari data pengamatan!

(22)

(3) Lihat tabel C data pengamatan untuk beban 1. Jika T adalah periode saat panjang tali l, T’ adalah periode saat panjang tali l’dan T’’ adalah periode saat panjang tali l’’ hitunglah rasio T_T′

dan T T''

dari data pengamatan tersebut!

(4) Menurut teori, periode getaran memenuhi persamaan g l

T =2 . Hitung rasio

T T′

dan T T''

dengan menggunakan rumus ini!

(5) Sama, hampir sama, atau berbeda jauhkah hasil (3) dan (4) ?

(6) Dari rumus periode, nyatakan percepatan gravitasi g sebagai fungsi dari T dan l !

(7) Lihat data pengamatan untuk beban 1. Dengan menggunakan rumus yang didapat pada (6), tentukan besar percepatan gravitasi g untuk masing-masing panjang tali l, l’ dan l’’!

(23)

PRAKTIKUM FISIKA F9

1. Judul Praktikum : Getaran Pegas

2. Tujuan Praktikum : Menentukan kaitan periode getaran pegas dengan massa beban

4. Alat dan Bahan : Pegas, Penggaris, Beban, Stopwatch, Statif, Kalkulator, Timbangan 5. Dasar Teori:

Sebuah pegas dengan konstanta pegas k bila ditarik dengan gaya F mengalami pertambahan panjang Δl. Hubungan antara ketiga besaran tersebut adalah:

dimana: F = gaya (N)

k = konstanta pegas (N/m) Δl = pertambahan panjang (m)

Sementara, jika sebuah pegas berkonstanta pegas k digantungi beban bermassa m dan disimpangkan sedikit, maka terjadi getaran harmonik dengan periode:

dimana: T = periode (s) m = massa beban (kg) k = konstanta pegas (N/m)

(1) Timbang tiga beban yang berbeda massanya. Masukkan hasil penimbangan beserta ketidakpastiannya pada tabel A data pengamatan (pada nomor 7).

(2) Gantungkan pegas pada statif. Kemudian ukur panjang pegas mula-mula. Masukkan hasil pengukuran beserta ketidakpastiannya pada tabel B data pengamatan.

(3) Kemudian gantungkan secara bergantian beban 1, beban 2 dan beban 3 pada ujung bawah pegas. Ukur panjang pegas setelah digantungkan beban ini. Masukkan hasil pengukuran beserta ketidakpastiannya pada tabel B data pengamatan.

(4) Siapkan stopwatch. Pasang beban 1. Beban 1 ditarik sedikit ke bawah kemudian dilepas sehingga membentuk getaran harmonik.

(5) Ukur waktu yang diperlukan beban untuk bergetar sebanyak 20 kali. Masukkan hasil pengukuran ini beserta ketidakpastiannya pada tabel C data pengamatan

(6) Ulangi prosedur (4) dan (5) untuk beban 2 dan beban 3. (7) Jawablah pertanyaan-pertanyaan yang ada.

l k

F= 

(24)

Massa beban 1: (………..… ± …….…… ) gram

Massa beban 2: (………..… ± …….…… ) gram

Massa beban 3: (………..… ± …….…… ) gram

Tabel B

Panjang pegas mula-mula: (………..… ± …….…… ) cm

Panjang pegas setelah digantungi

beban 1: (………..… ± …….…… ) cm

Panjang pegas setelah digantungi beban 2:

(………..… ± …….…… ) cm

Panjang pegas setelah digantungi beban 3:

(………..… ± …….…… ) cm

Tabel C

Waktu yang diperlukan untuk beban 1 bergetar 20 kali:

(…………..… ± ………... ) sekon

8.

Pertanyaan-pertanyaan:

(1) Dari data tabel A, jika percepatan gravitasi bumi 9,8 m/s2_{, berapakah berat beban 1, beban 2} dan beban 3 yang digantungkan (dalam satuan Newton) ?

(2) Dari data tabel B, berapakah pertambahan panjang pegas setelah digantungi beban 1, beban 2 dan beban 3 ?

(25)

(4) Dari hasil percobaan pada tabel C, berapakah periode getaran pegas yang terjadi pada masing-masing percobaan beban 1, 2 dan 3?

(5) Buatlah grafik antara T2_{(kuadrat dari periode) terhadap massa beban yang digunakan!}

T2

M

(6) Jika titik-titik data pada grafik T2_{terhadap m dihubungkan, apakah membentuk garis lurus?} (7) Kesimpulan apa yang dapat Anda peroleh dari praktikum kali ini?

(26)

1. Judul Praktikum : Usaha, Energi dan Gesekan

2. Tujuan Praktikum : Memahami pengaruh gesekan terhadap energi mekanik benda.

4. Alat dan Bahan : Bidang miring (alas kayu) 2 buah, busur derajat 1 buah, kelereng 1 buah, stopwatch, mistar, selembar kertas, kalkulator.

5. Dasar Teori:

Menurut teori dalam mekanika, jika tidak ada gesekan, berlaku konservasi energi mekanik

dimana dan adalah energi potensial dan energi kinetik benda. Indeks A dan B menunjukkan posisi benda ketika berada di titik A dan B.

Jika ada gesekan selama benda bergerak dari titik A ke B, maka konservasi energi dapat ditulis:

dimana Wgesek adalah usaha yang dilakukan gaya gesek. Besar usaha yang dilakukan gaya gesek

jika sistem bergerak adalah:

dimana fk = gaya gesek kinetik, k = koefisien gesek kinetik, N = gaya normal dan s = besar perpindahan benda.

PERCOBAAN P1:

(1) Sediakan 2 buah bidang miring. Kita sebut bidang miring pertama dan kedua. Ambil bidang miring pertama, lalu susunlah seperti pada gambar.Ukur besar sudut , masukkan hasil

pengukuran ke Tabel T1.

s

(2) Letakkan kelereng di atas bidang miring (titik A). Ukur jarak s = AB. Masukkan hasil pengukuran ke Tabel T1.

(3) Lepaskan kelereng dengan tenang. Ukur waktu yang diperlukan kelereng untuk bergerak

B B

A

A EK EP EK

EP   

mgh

EP EK 12mv2

B B

gesek A

A EK W EP EK

EP    

s N s

f

(27)

dari titik A ke B. Masukkan hasil pengukuran ke Tabel T1.

(4) Lakukan percobaan yang sama untuk bidang miring kedua. Masukkan hasil-hasil pengukuran ke Tabel T1.

PERCOBAAN P2:

(1) Susunlah bidang miring pertama dan kedua seperti pada gambar! Letakkan selembar kertas untuk memperlancar gerak pada bagian sambungan kedua bidang miring.

Lepas kelereng dengan tenang dari bidang miring pertama (titik A). Kelereng akan menuruni bidang miring pertama dan naik ke bidang miring kedua, dan berhenti di titik C. (2) Ukur besar sudut  dan  (lihat gambar!), masukkan hasil pengukuran ke Tabel T2!

(3) Ukur ketinggian titik A (yakni h) dan ketinggian titik C (yakni h’), masukkan hasil pengukuran ke Tabel T2!

(4) Jawablah pertanyaan-pertanyaan lezat yang tersedia di poin 8!

7. Data Pengamatan:

Tabel T1

Bidang

Miring: Besar sudut  Jarak

s

= AB Waktu (t)

Pertama o _cm _s

Kedua o _cm _s

Tabel T2

  h h’

o o cm cm

(28)

(1) Perhatikan Percobaan P1! Gambarlah gaya-gaya yang bekerja pada benda, proyeksikan ke sumbu X dan sumbu Y (lihat gambar!)!

Y

s , buktikan bahwa koefisien gesek kinetik dapat dinyatakan dalam bentuk:



(3) Hitunglah besar koefisien gesek kinetik antara bidang miring dan kelereng dengan

menggunakan rumus pada poin (2):



(4) Sekarang coba perhatikan Percobaan P2! Dengan menggunakan konservasi energi pada kasus

adanya gaya gesekan: EPAEKAWgesek EPC EKC (dengan

bahwa tinggi h’ memenuhi persamaan:

)

(5) Berdasarkan persamaan yang diperoleh pada (4), dengan menggunakan nilai k1, k2pada

(2) dan nilai , , h pada Tabel T2, hitunglah nilai h’! Hasilnya sama, lebih kecil atau lebih

besar dari h? Jelaskan!

(6) Samakah nilai h’ pada hasil (5) dengan nilai h’ pada Tabel T2? Jelaskan!

(7) Jika tidak ada gaya gesek, secara teori bagaimanakah perbandingan antara h dan h’ ? Jelaskan!

(29)

PRAKTIKUM FISIKA F11

1. Judul Praktikum : Tumbukan dan Koefisien Restitusi

2. Tujuan Praktikum : Memahami konsep konservasi momentum dan koefisien restitusi pada tumbukan dua benda

(30)

pensil/pulpen, 1 bola voli dan 1 bola tenis. 5. Dasar Teori:

Menurut teori dalam mekanika, berlaku konservasi momentum pada tumbukan dua benda. Secara matematis, untuk tumbukan satu dimensi dirumuskan:

Dimana vA dan vB adalah kecepatan A dan B sesaat sebelum tumbukan, sedangkan v’A dan v’B adalah kecepatan A dan B sesaat setelah tumbukan.

Koefisien restitusi pada tumbukan antara A dan B didefinisikan sebagai:

Untuk tumbukan antara bola dan lantai, maka kecepatan lantai sebelum dan setelah tumbukan dapat dianggap nol. Dengan menggunakan persamaan gerak jatuh bebas, koefisien restitusinya dalam ditulis:

Dimana h dan h’ adalah ketinggian bola mula-mula dan setelah dipantulkan.

PERCOBAAN P1:

(1) Letakkan dua koin Rp.500 (sebut saja koin A dan B) pada jarak sekitar 20 cm satu sama lain di atas alas kertas atau plastik. Gambarkan posisi kedua koin ini dengan pensil/pulpen. (Pada gambar: posisi A1 dan B1)

(2) Sentillah koin A menuju koin B sehingga kedua koin bertumbukan dalam satu garis lurus (1 dimensi). Maka koin A akan menumbuk koin B di posisi A2, akibatnya kedua koin bergerak dan berhenti di posisi A3 dan B3 (Lihat gambar!). Gambarkan posisi kedua koin setelah tumbukan dengan pensil/pulpen (yaitu posisi A3 dan B3)

(31)

(3) Gambarkan pula dimana kira-kira posisi A2 dengan pensil/pulpen.

(4) Misalkan jarak A2A3 = sA dan jarak B1B2 = sB. Ukurlah nilai sA dan sB lalu masukkan hasil pengukuran ke tabel A

(5) Lakukan percobaan yang sama dua kali lagi. Masukkan hasilnya ke tabel A.

(6) Lakukan percobaan yang sama untuk dua koin Rp.1000. Masukkan hasilnya ke tabel B. (7) Setelah selesai, lanjutkan ke Percobaan P2.

PERCOBAAN P2:

(1) Ukur massa bola voli (sebut saja M) dan bola tenis (sebut saja m). Masukkan hasil pengukuran ke tabel C.

(2) Lepaskan bola voli dari suatu ketinggian tertentu dari lantai. Ukur ketinggian bola voli mula-mula ini dari lantai dan ukur pula ketinggian pantulan bola voli. Masukkan hasil pengukuran ke tabel D.

(3) Lakukan langkah yang sama (langkah (2)) untuk bola tenis. Masukkan hasil pengukuran ke tabel E.

(4) Peganglah bola voli di lantai. Lepaskan bola tenis dari ketinggian tertentu di atas bola voli, sehingga kedua bola bertumbukan. Ukur ketinggian bola tenis mula-mula ini dan ukur pula ketinggian pantulan bola tenis. Masukkan hasil pengukuran ke tabel F.

(32)

adalah ketinggian bola tenis setelah dipantulkan. Bagaimanakah nilai H’ ini, apakah sekitar H/4, atau sekitar H/2, atau sekitar H, atau lebih tinggi dari H? Masukkan hasil pengukuran dan pengamatan ke tabel G.

7. Data Pengamatan:

Tabel A (Tumbukan Koin Rp.500)

Percobaan

ke: Jarak A2A3 (=sA) Jarak B1B2 (=sB)

1 cm cm

2 cm cm

3 cm cm

Tabel B (Tumbukan Koin Rp.1000)

Percobaan

ke: Jarak A2A3 (=sA) Jarak B1B2 (=sB)

1 cm cm

2 cm cm

3 cm cm

Tabel C

Massa bola voli M: g

Massa bola tenis m: _g

Tabel D (Bola voli dan lantai)

Ketinggian bola voli mula-mula: cm

(33)

Tabel E (Bola tenis dan lantai)

Ketinggian bola tenis mula-mula: cm

Ketinggian pantulan bola tenis: _cm

Tabel F (Bola tenis dan bola voli)

Ketinggian bola tenis mula-mula: cm

Ketinggian pantulan bola tenis: _cm

Tabel G (Susunan bertumpuk)

Ketinggian mula-mula (H): cm

Ketinggian pantulan bola tenis (H’) apakah sekitar H/4, sekitar

(1) Perhatikan Percobaan P1. Misalkan vA dan vB adalah kecepatan bola A dan B sesaat sebelum tumbukan, dan v’A dan v’B adalah kecepatan bola A dan B sesaat setelah tumbukan. Dengan menggunakan persamaan GLBB, dapat diperoleh bahwa kecepatan bola A dan B sesaat

setelah tumbukan berbanding lurus dengan akar jarak yang ditempuhnya, yaitu

B

menggunakan rumus pada poin (1) pada setiap percobaan untuk tumbukan dua koin Rp.500 dan dua koin Rp.1000 ! Lihat juga data pada tabel A dan tabel B! Hitung pula nilai rata-rata dari r!

Tumbukan dua koin Rp. 500

(34)

Tumbukan dua koin Rp.1000

(3) Karena dua koin yang digunakan pada setiap tumbukan adalah sejenis, maka massanya sama,

yakni mA = mB. Dari konservasi momentum, tunjukkanlah bahwa vA vAvB ! (4) Berapakah nilai vB (kecepatan bola B sesaat sebelum tumbukan) ?

(5) Dengan menggunakan rasio

B

 dan hasil pada poin (3) dan (4), maka koefisien restitusi

)

 dapat dinyatakan dengan persamaan:

r

(6) Hitunglah nilai e berdasarkan rumus pada poin (5) dan nilai r rata-rata pada poin (2) ! Tumbukan dua koin Rp.500  e = ….

Tumbukan dua koin Rp.1000  e = ….

Sama atau berbedakah nilai e pada tumbukan dua koin Rp.500 dan dua koin Rp.1000 ? Nilai-nilai e ini menunjukkan tumbukan yang terjadi apakah tumbukan lenting sempurna, tumbukan mendekati lenting sempurna, tumbukan lenting sebagian atau tumbukan tidak lenting sama sekali? Jelaskan!

(7) Sekarang perhatikanlah Percobaan P2. Misalkan e1 adalah koefisien restitusi tumbukan antara bola voli dan lantai. Dengan menggunakan data tabel D, hitunglah nilai e1 ini!

(8) Misalkan e2 adalah koefisien restitusi tumbukan antara bola tenis dan lantai. Dengan menggunakan data tabel E, hitunglah nilai e2 ini!

(9) Misalkan e3 adalah koefisien restitusi tumbukan antara bola tenis dan bola voli. Dengan menggunakan data tabel F, hitunglah nilai e3 ini!

(10) Bagaimanakah hasil pengamatan pada kasus bola bertumpuk? Kita cari ketinggian pantulan bola tenis H’ dengan analisa sebagai berikut:

Misal bola tenis = A dan bola voli = B. Ambil arah ke atas sebagai arah positif. Kecepatan A dan B setelah turun sejauh H sesaat sebelum menumbuk lantai adalah sama, yaitu

gH

V  2 . Bola voli (B) akan dipantulkan lantai dengan kecepatan v_B e₁V

gH e1 2

 . Sementara bola tenis (A) mempunyai kecepatan vA V  2gH sesaat

(35)

Misalkan v’A dan v’B adalah kecepatan bola A dan bola B setelah kedua bola bertumbukan. Dari konservasi momentum berlaku:

B A B

A Mv mv Mv

mv     ………..(*) Sedangkan dari koefisien restitusi tumbukan antara bola tenis dan bola voli adalah:

)

Persamaan (*) dan (**) membentuk sistem persamaan dengan dua variabel yang belum diketahui, yaitu v’A dan v’B. Dengan mengeliminasi v’B kita peroleh persamaan untuk v’A

buktikanlah bahwa kecepatan naiknya bola tenis dalam dinyatakan sebagai

:

gH

Dari rumus terakhir v’A ini,

buktikan bahwa ketinggian

pantulan bola tenis H’ adalah

H

(36)

PRAKTIKUM FISIKA F12

1. Judul Praktikum : Titik Berat

2. Tujuan Praktikum : Menentukan letak titik berat suatu benda yang bentuknya sembarang

4. Alat dan Bahan : Kertas Karton, Gunting, Penggaris, Statif, Gabus, Jarum, Beban, Tali, Kalkulator, Timbangan

5. Dasar Teori:

Titik Berat (Pusat Massa) adalah titik tempat kesetimbangan gaya berat.

Titik berat (pusat massa) dari suatu sistem banyak benda didefinisikan sebagai:

Jika suatu benda digantung pada suatu poros, didiamkan hingga berada dalam kesetimbangan, maka berlaku resultan momen gaya =0. Dari sini dapat ditarik kesimpulan, titik poros dan titik berat benda jika dihubungkan selalu membentuk garis vertikal, sejajar dengan arah gaya gravitasi.

(37)

(1) Ambil selembar kertas karton. Gunting kertas karton ini hingga bentuknya sembarang. Kita sebut kertas karton yang telah digunting ini sebagai benda 1. Timbang massa benda 1 ini dan masukkan nilainya ke dalam tabel A data pengamatan.

(2) Siapkan statif. Jepit gabus dengan statif. Tusuk gabus dengan jarum. Hati-hati dengan jarum, jangan sampai mengenai mata Anda! Gantungkan tali dengan beban yang ringan pada jarum.

(3) Kemudian gantungkan benda 1 dengan cara menusukkan benda satu ke jarum. Kita sebut lubang tusukan ini sebagai poros P1. Biarkan benda 1 hingga mencapai kesetimbangan. Setelah setimbang, tandai pada benda 1 sembarang satu titik yang berimpit dengan tali vertikal yang tergantung. Labeli titik ini sebagai titik Q1.

(4) Lepaskan benda 1 dari gantungan. Lalu putar posisi benda 1, gantungkan kembali benda 1 ke jarum dengan poros yang lain (kita sebut poros P1’). Biarkan benda 1 hingga mencapai kesetimbangan. Setelah setimbang, tandai pada benda 1 sembarang satu titik yang berimpit dengan tali vertikal yang tergantung. Labeli titik ini sebagai titik Q1’.

(5) Hubungkan titik P1 dan Q1 dengan pulpen hingga membentuk sebuah garis, demikian pula dengan titik P1’ dan Q1’. Perpotongan dua garis inilah titik berat benda 1. Kita labeli titik berat benda 1 dengan titik B1

(6) Guntinglah benda 1 menjadi dua bagian (tidak mesti sama besar), salah satunya kita sebut sebagai benda 2 dan yang lainnya benda 3.

(7) Timbang massa benda 2 dan benda 3, masukkan hasilnya pada tabel C data pengamatan. (8) Dengan cara yang sama, tentukan letak titik berat benda 2 dan benda 3. Kita namai titik

berat benda 2 dan benda 3 sebagai B2 dan B3.

(9) Pada kertas millimeter block, buatlah sumbu X dan sumbu Y.

(10) Tempelkan benda 2 dan benda 3 pada kertas millimeter block berdampingan sesuai dengan garis potong benda 1 (sehingga tampak menjadi benda 1 kembali).

(11) Dengan sumbu X dan Y pada kertas millimeter block, baca koordinat titik berat benda 1, benda 2 dan benda 3. Masukkan hasilnya pada tabel B dan tabel D data pengamatan! (12) Ukur jarak B1 ke B2 dan jarak B1 ke B3. Masukkan hasilnya pada tabel E data pengamatan! (13) Jawablah pertanyaan-pertanyaan yang ada.

7. Data Pengamatan:

Tabel A

Massa benda 1: m₁ =_{(…………..… ± ….…… ) gram}

Tabel B

Koordinat titik berat benda 1:

(38)

Tabel C

Massa benda 2: m₂ =_{(…………..… ± ….…… ) gram}

Massa benda 3: m3 = (…………..… ± ….…… ) gram

Tabel D

...

... (2) Tulislah rumus koordinat titik berat benda 1 sebagai fungsi dari massa dan koordinat benda 2

dan benda 3!

(3) Dengan menggunakan rumus (2), tentukanlah koordinat titik berat benda 1 dari data-data pada tabel C dan tabel D!

(4) Bandingkanlah hasil (3) dengan hasil pengamatan pada tabel B! Apakah sama, hampir sama, cukup berbeda, atau berbeda sekali? Jelaskan mengapa demikian!

(5) Lihatlah tabel E. Manakah yang lebih dekat, jarak B1 ke B2 atau jarak B1 ke B3 ? (6) Manakah massa yang lebih besar, m2 atau m3 ?

(7) Adakah hubungan antara perbandingan jarak B1B2 dan B1B3 dengan perbandingan massa m2 dan m3? Jelaskan!

(39)

PRAKTIKUM FISIKA F13

1. Judul Praktikum : Balok Bertingkat

2. Tujuan Praktikum : Menentukan kaitan letak titik berat dengan kesetimbangan

4. Alat dan Bahan : Balok (beberapa buah), penggaris, kalkulator 5. Dasar Teori:

Jika ada beberapa benda yang masing-masing titik beratnya pada suatu sumbu berkoordinat n

x x

x₁, ₂,..., _{maka titik berat gabungannya adalah}

n

Syarat benda dalam keadaan setimbang (tidak bergerak lurus dan tidak bergerak rotasi) adalah



F



0

dan 



0

Aplikasinya, agar sistem benda setimbang, maka titik berat sistem harus ditumpu oleh suatu dasar penumpu.

(1) Ukur panjang balok-balok yang tersedia. Timbang pula massa balok-balok yang tersedia. Masukkan nilainya ke tabel A!

(2) Ambil satu balok. Taruh di pinggir meja sedemikian sehingga jarak S semaksimal mungkin, namun balok tetap setimbang tidak jatuh (lihatlah gambar!). Masukkan nilai

Smaks ke tabel B!

(3) Sekarang gunakan dua balok. Susun di pinggir meja sedemikian sehingga jarak S semaksimal mungkin, namun sistem balok tetap setimbang tidak jatuh (lihat gambar!).

Masukkan nilai Smaks ini ke tabel B!

(40)

(5) Sekarang gunakan empat balok. Lakukan hal yang serupa dengan langkah (3). Masukkan nilai Smaks ke tabel B!

(6) Jawablah pertanyaan-pertanyaan yang tersedia!

Balok

Panjang (cm)

Massa (gram)

Balok 1 ………. ………..

Balok 2 ………. ………..

Balok 3 ………. ………..

Balok 4 ………. ………..

Tabel B

Jarak maksimum dari pinggir meja (Smaks)

untuk susunan 1 balok (……… ± …….……… ) cm

untuk susunan 2 balok bertingkat (……… ± …….……… ) cm

8. Pertanyaan-pertanyaan:

(1) Misalkan panjang balok adalah L. Untuk susunan satu balok, nilai Smaks

kira-kira sama

dengan

L, ₂1_L, _, 3

1_L _atau _L

4

1 _?_{Apakah nilai ini ada hubungannya dengan letak titik} berat balok ? Jelaskan jawaban Anda!

(2) Secara teori, tentukan letak titik berat dari susunan dua balok bertingkat yang tetap setimbang!

(3) Bacalah nilai Smaks pada susunan dua balok bertingkat pada tabel B! Apakah hasilnya sama atau ada kaitannya dengan hasil pada (2)?

(4) Secara teori, hitunglah letak titik berat dari susunan tiga balok bertingkat yang tetap setimbang!

(41)

(6) Misalkan panjang balok 1 (balok yang paling atas) adalah L. Mungkinkah beberapa balok

disusun bertumpuk sedemikian rupa sehingga nilai Smaks

>

L ? Anda bisa menjelaskannya

berdasarkan data percobaan ataupun berdasarkan teori kesetimbangan benda tegar. (7) Kesimpulan apa yang dapat Anda tarik dari praktikum kali ini?

PRAKTIKUM FISIKA F14

1. Judul Praktikum : Percobaan Melde

2. Tujuan Praktikum : Menentukan frekuensi sumber getaran dari gelombang stationer yang terbentuk pada tali

4. Alat dan Bahan : Tali, Beban, Katrol, Pewaktu Ketik (Ticker Timer) atau Vibrator, Catu Daya, Kabel Penghubung, Timbangan, Kalkulator

5. Dasar Teori:

Frekuensi, panjang gelombang dan cepat rambat dari suatu gelombang memenuhi persamaan

dimana: f = frekuensi gelombang (Hz) v = cepat rambat gelombang (m/s) λ = panjang gelombang (m)

Sementara itu, cepat rambat gelombang yang merambat pada tali dinyatakan oleh persamaan:

dimana: F = besar tegangan tali (N)

μ = massa per satuan panjang tali (kg/m)

(1) Timbang massa beban. Masukkan hasil penimbangan beserta ketidakpastiannya pada tabel A data pengamatan (pada nomor 7).

(2) Timbang massa tali. Masukkan hasil penimbangan beserta ketidakpastiannya pada tabel A data pengamatan. Kemudian ukur panjang tali tersebut. Masukkan hasil pengukuran panjang beserta ketidakpastiannya pada tabel A data pengamatan.

(3) Susun peralatan seperti pada gambar! Jika tidak ada vibrator maka gunakan ticker timer. Ikat salah satu ujung tali ke vibrator/ticker timer, dan ikat ujung tali lainnya ke beban. Gantugkan beban bertali ini pada katrol yang dipasang di tepi meja.

 v f =



(42)

(4) Hubungkan vibrator/ticker timer ke catu daya dengan menggunakan kabel penghubung. Nyalakan catu daya. Amati gelombang yang terbentuk. Atur letak vibrator/ticker timer sehingga terbentuk gelombang stationer yang bagus.

(5) Jika sudah terbentuk gelombang stationer yang bagus, amati jumlah perut yang terbentuk pada gelombang stationer. Masukkan hasil pengamatan jumlah perut ini pada tabel B data pengamatan.

(6) Off-kan catu daya. Ukur jarak antara ujung tali yang diikatkan ke vibrator/ticker timer dan katrol. Masukkan hasil pengukuran beserta ketidakpastiannya ke tabel B data pengamatan. (7) Jawablah pertanyaan-pertanyaan yang ada.

Massa beban: (………..… ± …….…… ) gram

Massa tali: (………..… ± …….…… ) gram

Panjang tali: (………..… ± …….…… ) cm

Tabel B

Jumlah perut yang terbentuk Panjang tali dari vibrator/ticker timer ke katrol

……… perut (……….… ± …….….) cm

8.

Pertanyaan-pertanyaan:

(1) Anggap beban dalam keadaan setimbang. Maka berat beban sama dengan besar tegangan tali. Jika g = 9,8 m/s2_{, tentukan besar tegangan tali dalam satuan Newton dari data tabel A!} (2) Dari data tabel A, berapakah besar massa per satuan panjang tali μ ? (Nyatakan jawaban

Anda dalam kg/m)

(3) Dari hasil (1) dan (2), tentukan cepat rambat gelombang pada tali! (4) Dari data tabel B, tentukan besar panjang gelombang tali!

(43)

PRAKTIKUM FISIKA F15a

1. Judul Praktikum

:

Kisi Difraksi

2. Tujuan Praktikum : Menentukan panjang gelombang cahaya dengan menggunakan kisi difraksi

4. Alat dan Bahan : Kotak cahaya, catu daya, kisi difraksi, filter cahaya, penggaris panjang, bangku, statif (dua buah)

5. Dasar Teori:

Kisi difraksi adalah celah-celah sempit yang tertata rapi dengan jarak yang cukup dekat. Pada kisi ini biasanya tertulis data N garis/mm. Dari nilai N ini dapat ditentukan jarak antara celah d

dengan hubungan sebagai berikut:

(mm)

Pola interferensi yang dihasilkan memiliki syarat-syarat yang mirip seperti pada pola interferensi celah ganda percobaan Young.

Garis Terang:

Dimana: n = 0, 1, 2, 3, …. (orde terang). Terang pusat = Terang ke-0.

(1) Letakkan kotak cahaya di atas bangku. Lalu hubungkan ke catu daya. Pasang filter warna di pada kotak cahaya

(2) Jepit kisi difraksi di antara dua statif. Upayakan agar ketinggian kisi difraksi yang dijepit sejajar dengan kotak cahaya. Jarak antara statif dan bangku antara 1 sampai 2 meter. Ukur jarak antara kisi dengan kotak cahaya dengan teliti, dan masukkan hasilnya ke tabel A data pengamatan.

 n L p

d =

N d = 1



 n

(44)

(3) Nyalakan catu daya. Pilihlah salah satu kisi dengan nilai N = 100 garis/mm. Tuliskan nilai N ini pada tabel B data pengamatan. Lihatlah pola cahaya melalui kisi tersebut. (4) Ukurlah jarak antara terang pusat dengan terang pertama. Mintalah bantuan teman/guru

untuk memegang penggaris panjang dan menunjukkan letak terang pertama. Masukkan hasil pengukuran ini ke tabel B data pengamatan.

(5) Ulangi langkah yang sama untuk N = 300 garis/mm dan N = 600 garis/mm (6) Jawablah pertanyaan-pertanyaan yang ada.

Jarak kisi ke kotak cahaya (L): (………..… ± …….…… ) cm

Tabel B

Jumlah garis/mm dari kisi (N) Jarak terang pusat dan terang pertama (p)

100 (………..… ± …….…… ) cm

300 (………..… ± …….…… ) cm

600 (………..… ± …….…… ) cm

8.

Pertanyaan-pertanyaan:

(1) Berapakah jarak antar celah d pada kisi difraksi yang dipakai untuk N = 100 garis/mm, N = 300 garis/mm dan N = 600 garis/mm?

(2) Dari data tabel A dan B, hitunglah panjang gelombang cahaya yang digunakan untuk N = 100 garis/mm, N = 300 garis/mm dan N = 600 garis/mm! Nyatakan jawaban Anda dalam satuan Ǻngstrom!

(3) Hitunglah nilai rata-rata dari ketiga nilai panjang gelombang pada (2)! Nyatakan jawaban Anda dalam satuan Ǻngstrom!

(45)

PRAKTIKUM FISIKA F15b

1. Judul Praktikum

:

Kisi Difraksi dan Sinar Laser

2. Tujuan Praktikum : Menentukan panjang gelombang cahaya dengan menggunakan kisi difraksi

4. Alat dan Bahan : Kotak laser, catu daya, kisi difraksi, layar, penggaris panjang, rel presisi, kabel penghubung.

5. Dasar Teori:

Kisi difraksi adalah celah-celah sempit yang tertata rapi dengan jarak yang cukup dekat. Pada kisi ini biasanya tertulis data N garis/mm. Dari nilai N ini dapat ditentukan jarak antara celah d

dengan hubungan sebagai berikut:

(mm)

Pola interferensi yang dihasilkan memiliki syarat-syarat yang mirip seperti pada pola interferensi celah ganda percobaan Young.

Garis Terang:

Dimana: n = 0, 1, 2, 3, …. (orde terang). Terang pusat = Terang ke-0.

(1) Pasang kotak laser, kisi difraksi dan layar pada rel presisi seperti pada gambar. Ukur jarak kisi difraksi ke layar (L). Masukkan hasil pengukuran ke dalam Tabel A!

 n L p

d =

N d = 1



 n

(46)

(2) Hubungkan kotak laser dan catu daya dengan kabel penghubung.

(3) Nyalakan catu daya, pilih tegangan yang cukup sehingga sinar laser keluar dengan jelas. (4) Lewatkan sinar laser pada kisi dengan konstanta kisi N = 100 garis/mm.

(5) Ukur jarak pola terang pusat ke terang pertama (p1) dan ke terang kedua (p2) pada layar. Masukkan hasil pengukuran ke Tabel A!

(6) Ulangi percobaan yang sama untuk konstanta kisi N = 300 garis/mm dan N = 600 garis/mm kemudian masukkan hasil pengukuran ke Tabel A!

(7) Ulangi langkah yang sama dari (1) sampai (6) dengan jarak kisi ke layar (L) yang berbeda. Masukkan hasil pengukuran ke Tabel B!

(8) Jawablah pertanyaan-pertanyaan yang ada!

7. Data Pengamatan:

Tabel A

Jarak kisi ke layar (L): (………..… ± …….…… ) cm

Jumlah garis/mm dari kisi (N)

Jarak terang pusat dan terang pertama (p1)

Jarak terang pusat ke terang kedua (p2)

100 (………..… ± …….… ) cm (………..… ± …….… ) cm

300 (………..… ± …….… ) cm (………..… ± …….… ) cm

600 (………..… ± …….… ) cm (………..… ± …….… ) cm

Tabel B

(47)

Jumlah garis/mm dari kisi (N)

Jarak terang pusat dan terang pertama (p1)

Jarak terang pusat ke terang kedua (p2)

100 (………..… ± …….… ) cm (………..… ± …….… ) cm

300 (………..… ± …….… ) cm (………..… ± …….… ) cm

600 (………..… ± …….… ) cm (………..… ± …….… ) cm

8. Pertanyaan-pertanyaan:

(1) Berapakah jarak antar celah d pada kisi difraksi yang dipakai untuk N = 100 garis/mm, N = 300 garis/mm dan N = 600 garis/mm?

……….……… ……….……… ……….

……….

(2) Perhatikan data pada Tabel A! Berdasarkan data, apakah nilai p2 sama dengan dua kali p1 (p2 = 2p1)? Jelaskan pula secara teori!

……….……… ……….……… ……….

……….

(3) Data Tabel A dan Tabel B didasarkan pada jarak L (jarak kisi ke layar) yang berbeda. Manakah nilai p1 dan p2 yang lebih besar, pada Tabel A atau Tabel B? Jelaskan pula secara teori!

……….……… ……….……… ……….

……….

(48)

……….……… ……….……… ……….

……….

(5) Sekarang kita pikirkan terang pertama (n = 1) pada Tabel A saja. Hitung besar panjang gelombang (λ) sinar laser untuk masing-masing konstanta kisi N = 100 garis/mm, N = 300 garis/mm dan N = 600 garis/mm, kemudian hitunglah nilai rata-ratanya! (Nyatakan dalam satuan nm)

……….……… ……….……… ……….

……….

………. ……….……… ……….……… ……….

……….

……….……… ……….……… ……….

……….

……….……… ……….……… ……….

……….

9. Kesimpulan:

………... ………... ………... ………... ………... ………...

(49)

PRAKTIKUM FISIKA F16a

1. Judul Praktikum : Rangkaian Seri dan Paralel Resistor

2. Tujuan Praktikum : Menentukan besaran-besaran listrik pada rangkaian seri dan paralel

4. Alat dan Bahan : Hambatan, kabel, baterai, alat ukur listrik (amperemeter, voltmeter atau multimeter)

5. Susunlah rangkaian listrik seperti pada gambar! Kemudian dengan menggunakan alat ukur listrik (amperemeter, voltmeter atau multimeter) atau membaca nilai yang tertera pada komponen listrik, tentukan besaran-besaran listrik yang tercantum pada gambar!

a)

b)

... ... ...

  

I E R

...

(50)

c)

6.

Pertanyaan-pertanyaan:

(1) Lihat rangkaian 5 a). Jika diketahui besaran R dan E, maka besar arus listrik dapat dihitung dengan persamaan

Bandingkan nilainya dengan hasil pengukuran pada 5 a)! Sama atau berbedakah nilainya? Jelaskan alasan Anda!

(2) Lihat rangkaian 5 b). Jika diketahui besaran R1, R2 dan E, maka besar arus listrik dapat dihitung dengan persamaan

Bandingkan nilainya dengan hasil pengukuran pada 5 b)! Sama atau berbedakah nilainya? Jelaskan alasan Anda!

(3) Lihat rangkaian 5 c). Jika diketahui besaran R1, R2 dan E, buatlah rumus untuk mencari nilai I, I1 dan I2! Bandingkan nilainya dengan hasil pengukuran pada 5 c)! Sama atau berbedakah

nilainya? Jelaskan alasan Anda!

(4) Kesimpulan apa yang dapat Anda tarik dari praktikum kali ini? ... ... ... ... ... ...

2 1 2 1

  

I I I E R R

...  I

(51)

PRAKTIKUM FISIKA F16b

1. Judul Praktikum

:

Persamaan Ohm dan Rangkaian Paralel Resistor

2. Tujuan Praktikum : Menentukan hubungan tegangan, kuat arus dan hambatan pada resistor tunggal dan rangkaian paralel dua resistor.

4. Alat dan Bahan : Catu daya, kabel penghubung, dua resistor, multimeter (amperemeter dan voltmeter)

5. Dasar Teori:

Kuat arus yang mengalir pada sebuah resistor berbanding lurus dengan beda potensial (tegangan) antara ujung-ujung resistor. Hubungan ini dikenal dengan persamaan Ohm.

I V_R

Dimana: I = kuat arus (A)

(52)

R = hambatan resistor (Ω)

Cara mengukur tegangan listrik pada resistor adalah dengan memasang voltmeter paralel

terhadap resistor, sedangkan untuk mengukur kuat arus listrik yang mengalir pada resistor adalah dengan memasang amperemeter seri terhadap resistor.

Beberapa resistor dapat dipasang secara seri maupun paralel. Efek gabungan dari beberapa resistor ini dapat diganti dengan sebuah resistor yang memiliki hambatan tertentu. Hambatan ini disebut hambatan pengganti atau hambatan total.

(1) Rangkaikanlah catu daya dan sebuah resistor R seperti pada gambar!

(2) Nyalakan catu daya dengan terminal tegangan DC.

(3) Pada setting tegangan catu daya yang bervariasi (misalkan 3 V, 6 V, 9 V, dst): Ukur tegangan pada catu daya dengan menggunakan voltmeter (atau multimeter) Ukur tegangan dan kuat arus pada resistor dengan menggunakan multimeter. Masukkan data hasil percobaan pada Tabel A!

(4) Buatlah rangkaian baru. Susun catu daya dan dua resistor, yakni R1 dan R2 seperti pada gambar.

(5) Pasang tegangan catu daya pada tegangan 6 V DC.

(6) Ukur tegangan dan kuat arus pada catu daya dengan menggunakan multimeter (kita namakan nilai ini E dan I)

(53)

V2, I1 dan I2)

Masukkan data hasil percobaan pada Tabel B! (7) Jawablah pertanyaan-pertanyaan yang ada.

7. Data Pengamatan:

Tabel A

Tegangan Catu Daya yang Tertera

/Tertulis di Alat

Tegangan Catu Daya Hasil Pengukuran dengan Multimeter

Tegangan pada Resistor (V)

Kuat Arus pada Resistor (I)

3 V

6 V

9 V

12 V

Tabel B

Tegangan Catu Daya Tertera 6 V

Tegangan catu daya hasil pengukuran (dengan

multimeter) (dinamakan E) ………. V

Kuat arus yang keluar dari catu daya (dinamakan I) ………. A

Tegangan pada R1 (dinamakan V1) ………. V

Tegangan pada R2 (dinamakan V2) ………. V

Kuat arus yang melewati R1 (dinamakan I1) ………. A

Kuat arus yang melewati R2 (dinamakan I2) ………. A

(54)

(1) Dari data pada Tabel A, perhatikanlah nilai-nilai pada kolom pertama (yakni tegangan catu daya yang tertera/tertulis di alat) dan kolom kedua (yakni tegangan catu daya hasil

pengukuran dengan multimeter). Bandingkan nilai-nilai tersebut, apakah sama, hampir sama, cukup berbeda atau berbeda jauh? Jelaskan mengapa demikian!

……….……… ……….……… ………. ……….……… ……….………

(2) Dari data pada Tabel A, perhatikanlah nilai-nilai pada kolom kedua (yakni tegangan catu daya hasil pengukuran dengan multimeter) dan kolom ketiga (yakni tegangan pada resistor). Bandingkan nilai-nilai tersebut, apakah sama, hampir sama, cukup berbeda atau berbeda jauh? Jelaskan mengapa demikian!

……….……… ……….……… ………. ……….……… ……….………

(3) Salinlah kembali isi Tabel A pada kolom tegangan (V) dan kuat arus (I) pada resistor ke dalam tabel berikut! Kemudian hitung rasio V/I pada masing-masing percobaan!

Tegangan pada Resistor (V)

Kuat Arus pada Resistor (I)

Rasio V/I

(4) Hitung rata-rata rasio V/I pada tabel di atas! Kemudian baca nilai hambatan pada resistor R. Bandingkan nilai rata-rata V/I ini dengan nilai yang tertera pada resistor R, apakah sama, hampir sama, cukup berbeda, atau berbeda jauh? Jelaskan!