MODUL PRAKTIKUM FISIKA DASAR I

(1)

MODUL PRAKTIKUM

FISIKA DASAR I

LABORATORIUM FISIKA

JURUSAN FISIKA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UIN SUNAN GUNUNG DJATI BANDUNG

2022

(2)

Panduan Umum Keselamatan Penggunaan Peralatan Laboratorium

1) Setiap pengguna laboratorium wajib mengikuti penyampain materi keselamatan dan Kesehatan kerja yang disampaikan oleh laboratorium.

2) Perhatikan, pelajari dan hindari tempat dan atau benda yang berpotensi menimbulkan bahaya, risiko dan atau insiden kecelakaan. Jika menemukan segera laporkan pada asisten praktikum/penanggung jawab praktikum.

3) Tidak membawa dan atau melakukan sesuatu yang berpotensi menimbulkan bahaya, risiko dan atau insiden.

4) Sebelum melakukan praktikum, semua perlengkapan kecuali buku petunjuk praktikum, alat tulis dan peralatan penunjang harus diletakkan ditempat yang telah ditentukan.

5) Menggunakan jas laboratorium dalam setiap melakukan praktikum.

6) Menggunakan sepatu tertutup (bagi perempuan dilarang memakai sepatu hak tinggi dan terbuka).

7) Mengikat rambut bagi yang berambut panjang (bila tidak memakai hijab/kerudung) 8) Menggunakan masker dan sarung tangan pada pelaksanaan praktikum dengan

modul judul tertentu apabila menggunakan bahan yang berbahaya.

9) Tidak membawa barang yang tidak diperluakan saat praktikum ke meja atau lingkungan praktikum.

10) Tidak memakai pakaian dan atau asesoris berlebih.

11) Dilarang makanan, minum, merokok dan atau vaping di dalam ruang praktikum dan sekitar area ruang praktikum.

12) Jagalah selalu kebersihan, kerapihan dan kenyamanan lingkungan praktikum.

(3)

PEDOMAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR

1) Dosen pengampu mata kuliah praktikum menyerahkan data calon praktikan ke laboratorium selambat-lambatnya minggu ke-2 jadwal perkuliahan pada semester yang bersangkutan.

2) Mahasiswa calon praktikan berhak memperoleh petunjuk praktikum.

3) Laboratorium mengumumkan peserta praktikum terdaftar dan dilengkapi dengan pembagian kelompok, asisten, acara dan jadwal praktikum pada minggu ke-2 jadwal perkuliahan pada semester yang bersangkutan.

4) Peserta diwajibkan Membawa ”Buku Catatan Praktikum” setiap melaksanakan kegiatan praktikum

5) Sebelum pelaksanaan praktikum, praktikan wajib mengerjakan Tugas Pendahuluan sesuai judul praktikum masing-masing dalam buku catatan praktikum.

6) Praktikan yang nilai Tugas Pendahuluan < 50 akan dibatalkan keikutsertaannya dalam praktikum tersebut dan diberikan kesempatan satu (1) kali melakukan praktikum susulan dengan jadwal yang ditentukan kemudian.

7) Selama praktikum, praktikan dibimbing oleh asisten dan untuk itu praktikan harus mempersiapkan segala sesuatu tentang percobaan yang akan dilakukan seperti yang ada pada “BUKU PETUNJUK PRAKTIKUM” bersama rekan praktikumnya.

8) Praktikan baru diperkenankan masuk laboratorium setelah percobaan yang dilaksanakan dinyatakan SIAP oleh Asisten praktikum.

9) Acara praktikum meliputi pre-test, praktikum inti, pelaporan, Ujian dan persentasi akhir kegiatan praktikum.

10) Setiap praktikan harus melakukan percobaan dengan teman dan judul praktikum yang telah ditentukan. Setiap kelompok idealnya berisi 3-5 praktikan atau disesuaikan dengan jumlah peserta kelas.

11) Selama mengikuti praktikum, praktikan harus berpakaian sopan dan tidak diperbolehkan memakai sandal, bertopi, membuat gaduh, dll.

12) Jika praktikan akan meninggalkan ruang praktikum, harus melaporkan pada asisten praktikum dan demikian pula sebaliknya.

13) Praktikum harus diikuti sekurang-kurangnya 80% dari jumlah total praktikum yang diberikan.

14) Ketidakhadiran karena sakit harus disertai surat keterangan resmi yang diserahkan kepada Koordinator asisten praktikum paling lambat dua minggu sejak ketidak-

(4)

hadirannya. Jika tidak maka yang bersangkutan tidak diperkenankan mengikuti praktikum susulan sehingga nilai modul yang bersangkutan NOL.

15) Keterlambatan tidak boleh > 15 menit dari jadwal yang telah ditetapkan, apabila terlambat tidak diperkenankan mengikuti kegiatan praktikum dan diberikan kesempatan satu (1) kali melakukan praktikum susulan dengan jadwal yang ditentukan kemudian.

16) Praktikan wajib mengikuti pelaksanaan Test Awal 10 menit sebelum pelaksanaan praktikum. Hasil Test Awal akan menjadi bahan evaluasi keikutan sertaan dalam kegiatan praktikum sesuai yang nilai standar ditentukan oleh asisten praktikum.

17) Praktikan yang nilai Test Awal/Pre-Test dibawah standar akan dibatalkan keikutsertaannya dalam praktikum tersebut dan diberikan kesempatan satu (1) kali melakukan praktikum susulan dengan jadwal yang ditentukan kemudian.

18) Praktikan yang sudah menyelesaikan praktikum, diharuskan meninggalkan ruang praktikum

19) Setelah menyelesaikan materi dalam praktikum inti, praktikan wajib menyusun laporan secara individu dalam buku catatan praktikum sesuai dari bimbingan asisten praktikum.

20) Laporan praktikum terdiri dari tujuan, alat dan bahan, teori dasar, prosedur, data dan pengolahan data, pembahasan, kesimpulan dan daftar pustaka

21) Praktikan mendapat bimbingan mengenai materi untuk laporan dari asisten praktikum.

22) Laporan praktikum yang sudah selesai dikumpulkan kepada asisten praktikum sesuai dengan jadwal yang telah ditentukan (maksimal 5 hari seteleh pelaksanaan praktikum). Akan dinilai bila praktikan mengikuti kegiatan praktikum

23) Buku catatan praktikum yang dikumpulkan kepada asisten praktikum dikembalikan kepada praktikan paling lambat 1 hari sebelum jadwal praktikum berikutnya.

24) Praktikan yang sudah mengumpulkan minimal 80% laporan praktikum diperbolehkan mengikuti persentasi akhir sesuai jadwal.

25) Presentasi akhir dilakukan oleh pembimbing praktikum dengan dibantu oleh asisten praktikum.

26) Nilai praktikum ditentutan dari nilai Tugas Pendahuluan(15%), Tes Awal(10%), Aktivitas(15%), Laporan(25%).

27) Nilai akhir praktikum dihitung dari rata-rata nilai praktikum (65%), Ujian Tulis(15%) dan presentasi akhir (20%).

28) Untuk mengikuti praktikum susulan harus menghubungi Koordinator Asisten Praktikum 2 minggu sebelum jadwal yang ditetapkan dan mengisi kelengkapan

(5)

administrasi yang bersangkutan.

29) Peserta praktikum yang telah dua (2) kali tidak mengikuti acara praktikum dinyatakan GUGUR dan harus mengulang pada semester berikutnya, kecuali ada keterangan dari ketua jurusan/kepala laboratorium atau surat dari dokter.

30) Peserta praktikum yang mengumpulkan laporan praktikum terlambat satu (1) hari, tetap diberikan nilai sebesar 75%, sedangkan keterlambatan lebih dari satu (1) hari, diberikan nilai 0%.

31) Plagiat dan kecurangan sejenisnya selama kegiatan praktikum maupun penyusunan laporan praktikum, Nilai akan dibagi sesuai dengan banyak pelaku kecurangan.

32) Peserta praktikum yang telah menghilangkan, merusak atau memecahkan peralatan praktikum harus mengganti sesuai dengan spesifikasi alat yang dimaksud, dengan kesepakatan antara laboran, pembimbing praktikum dan kepala laboratorium.

Prosentase pengantian alat yang hilang, rusak atau pecah disesuaikan dengan jenis alat atau tingkat kerusakan dari alat.

33) Apabila peserta praktikum sampai dengan jangka waktu yang ditentukan tidak bisa mengganti alat tersebut, maka peserta praktikum TIDAK BOLEH mengikuti ujian akhir semester (UAS); dan apabila peserta praktikum tidak sanggup mengganti alat yang hilang, rusak atau pecah dikarenakan harga alat mahal atau alat tidak ada dipasaran, maka nilai penggantian ditetapkan atas kesepakatan antara ketua jurusan, pembimbing praktikum dan peserta praktikum (atau peminjam).

(6)

C. Modul Praktikum yang Disajikan

No. Judul Modul Metode

Jumlah Perte-

muan

Mata Kuliah Penilaian 1 Kuliah Pendahuluan Diskusi 1 Prak. Fisika dasar

1 dan Prak. Fisika Dasar/Umum

-

2 Analisis Ketidakpastian dan

Metode Grafik Diskusi 3 Prak. Fisika dasar

1 dan Prak. Fisika Dasar/Umum

 Kehadiran

 Tugas Mandir

 Tugas Terstruktur 3 Dasar Pengukuran Praktikum

bersama

1 Prak. Fisika dasar 1 dan Prak. Fisika Dasar/Umum

 Tugas Pendahuluan

 Test Awal

 Keaktifan

 Laporan (Perkelompok) 4 Translasi dan rotasi Praktikum

Pararel

1 Prak. Fisika dasar 1 dan Prak. Fisika Dasar/Umum

 Test Awal

 Keaktifan

 Laporan (Individu) 5 Bandul matematis dan

osilator harmonik

Praktikum

Pararel 1 Prak. Fisika dasar 1 dan Prak. Fisika Dasar/Umum

 Test Awal

 Keaktifan

 Laporan (Individu)

6 Hukum Melde Praktikum

 Test Awal

 Keaktifan

 Laporan (Individu) 7 Hukum Archemides Praktikum

 Test Awal

 Keaktifan

8 Kalorimeter Praktikum

 Test Awal

 Keaktifan

9 Hukum ohm Praktikum

Pararel 1 Prak. Fisika

Dasar/Umum  Tugas Pendahuluan

 Test Awal

 Keaktifan

 Laporan (Individu) 10 Ayunan Magnetik Praktikum

 Test Awal

 Keaktifan

 Laporan (Individu) 11 Pemantulan dan Pembiasan Praktikum

 Test Awal

 Keaktifan

(7)

Percobaan 1

Analisis Ketidakpastian Pengukuran dan Metode Grafik

1.1 Sumber Ketidakpastian

Pada percobaan ﬁsika dasar dan juga pengambilan data pada praktikum maupun penelitian,hasil yang diperoleh biasanya tidak dapat langsung diterima karena harus dipertanggung jawabkankeberhasilan dan kebenarannya. Hal ini disebabkan oleh kemampuan manusia yangterbatas dan ketelitian alat-alat yang dipergunakan mempunyai batas kemampuan tertentu.Dengan kata lain peralatan dan sarana (termasuk waktu) yang tersedia bagi kita membatasitujuan dan hasil yang dapat dicapai. Hasil percobaan baru dapat diterima apabila hargabesaran yang diukur dilengkapi dengan batas-batas penyimpangan dan hasil tersebut, yangdisebut sesatan (ketidakpastian). Jika dari hasil tersebut diketahui penyimpangan terlalu besar,maka bila diperlukan, percobaan harus diulang kembali dengan berbagai cara, misalnyadengan mengulang pengukuran beberapa kali yang lebih teliti atau mengganti alat-alat percobaandengan alat yang lebih baik ketelitiannya. Jadi jelaslah untuk keperluan ini mutlakdiperlukan teori sesaat (ketidakpastian).

Penyebab Ketidakpastian

Ada beberapa faktor yang menyebabkan ketidakpastian, yaitu:

1. Adanya nilai skala terkecil (NST) yang ditimbulkan oleh keterbatasan dari alat ukur.

2. Adanya ketidakpastian bersistem:

a) Kesalahan kalibrasi.

b) Kesalahan titik nol.

c) Kesalahan pegas.

d) Gesekan pada bagian-bagian alat yang bergerak.

e) Paralaks (arah pandang) dalam hal membaca skala.

3. Adanya ketidakpastian acak:

1. Gerak Brown molekul udara.

2. Fluktasi tegangan jaringan listrik.

3. Bising elektronik.

4. Keterbatasan keterampilan pengamat.

Pengukuran Besaran Fisika

Pengukuran besaran ﬁsis terbagi atas:

1. Pengukuran langsung yaitu hasil pengukuran secara langsung dari alat ukur,

contohnyapengukuran besaran pokok seperti massa, panjang, waktu, suhu dan kuat arus.

(8)

2. Pengukuran tidak langsung yaitu pengukuran yang diperoleh dari turunan

pengukuranlangsung, contohnya pengukuran besaran turunan seperti massa jenis, volume, luas,gaya, kecepatan dan lainnya.

1.2 Analisis Ketidakpastian Pengukuran Tunggal Satu Variabel

Jika pengukuran suatu besaran hanya dilakukan sekali, maka ketidakpastian diperoleh dari skala terkecil alat ukur

∆𝑥 = 𝑁𝑆𝑇 (1.1)

Pengukuran Berulang Satu Variabel

Untukpengukurandilakukanberulangmakarata-ratanilaipengukurandapatdiperolehsebagai

𝑥̅ = ^⋯ = ∑ 𝑥 (1.2)

Nilai standar deviasi sebesar:

∆𝑥 = 𝑠 = ∑ ⁽ ^{̅ )} (1.3)

dengan n adalah banyaknya pengambilan data.

Perambatan Kesalahan Besaran Turunan

Banyak besaran-besaran ﬁsika yang tidak dapat diukur secara langsung. Lebih sering kitadapati besaran-besaran itu sebagai fungsi dari besaran-besaran lain yang dapat diukur.Contohnya, jika kita hendak mengukur massa jenis suatu benda padat. Karena alat ukurmengukur massa jenis benda padat ρ secara tidak langsung, maka dapat ditentukan melaluihubungan:

𝜌 = (1.4)

yang mana m dan V menyatakan massa dan volume benda (keduanya dapat diukur secaralangsung).

Karena pengukuran m dan V menghasilkan ketidakpastian∆m dan∆V, maka ρjuga mengandung ketidakpastian∆ρ. Permasalahannya bagaimana hubungan∆m dan∆Vdengan∆ρ? Misalkan besaran ﬁsis Z (yang tidak dapat diukur secara langsung) merupakanfungsi dari besaran X dan Y (yang dapat diukur secara langsung). Secara matematishubungan Z dengan X dan Y dinyatakan sebagai:

𝑍(𝑋, 𝑌) = 𝑍(𝑋 ± ∆𝑋, 𝑌 ± ∆𝑌) (1.5) dengan menggunakan deret Taylor di sekitar(X0, Y0) dapat diperoleh:

∆𝑍 = ∆𝑋 + ∆𝑌 (1.6)

Ketelitian dan Ketepatan

Suatu percobaan dikatakan memiliki ketelitian tinggi jika kesalahan percobaan(∆X) kecil.Dan suatu percobaan dikatakan memiliki ketepatan tinggi jika kesalahan sistematik percobaan tersebut kecil.

Secara matematis ketelitian dan ketepatan suatu percobaan dapat ditulissebagai:

(9)

𝑘𝑒𝑡𝑒𝑙𝑖𝑡𝑖𝑎𝑛 = 1 −^∆ × 100% (1.7)

𝑘𝑒𝑡𝑒𝑝𝑎𝑡𝑎𝑛 = 1 − × 100% (1.8)

Percobaan yang baik harus sama-sama memiliki ketelitian dan ketepatan yang tinggi.

1.3 Metode Graﬁk

Pada umumnya, proses pencarian nilai dari suatu besaran fisika, proses pencarian hubunganantara besaran fisika yang satu dengan yang lain, atau proses pencarian konstanta yang menghubungkanantara besaran fisika yang satu dengan besaran fisika yang lain, dapat dilakukandengan metode grafik. Bentuk grafik yang biasa digunakan dalam metode ini adalah bentuklinear yang diperoleh dari sebuah persamaan linear. Selain regresi linier, dapat juga dilakukandengan pendekatan eksponensial, sinusoidal, parabola, hiperbola, kuadrat, atau polinomialsesuai dengan karakteristik besaran fisika yang akan di ukur.

Berikut ini adalah langkah-langkah yang harus dilakukan dalam eksperimen ﬁsika yangmenggunakan metode graﬁk dengan pendekatan kuadrat terkecil (linier):

1. Menentukan besaran-besaran yang berperan sebagai variabel bebas (variabel yang nilainyadivariasi) dan besaran-besaran yang berperan sebagai variabel tak bebas (variabelyang nilainya berubah karena adanya variasi dari variabel bebas).

2. Mengubah persamaan ﬁsika yang terkait dengan tema eksperimen ke dalam bentukpersamaan linear sedemikian rupa sehingga hubungan antara variabel bebas (x) danvariabel tak bebasnya(y) membentuk persamaan linier

𝑦 = 𝑎 + 𝑏𝑥 (1.9)

dengan b adalah gradien graﬁk dan a adalah titik potong graﬁk terhadap sumbu y.

3. Membuat tabel yang diperlukan untuk mengubah nilai variabel-variabel terkait beserta ketidakpastiannya menjadi variabel-variabel yang siap diplot ke dalam graﬁk.

4. Membuat graﬁk.

5. Menganalisa nilai besaran atau konstanta yang akan dicari dari graﬁk.

6. Membahas dan menyimpulkan hasil yang didapatkan.

Besaran atau konstanta yang akan dicari dari grafik biasanya berasal dari gradien(b) grafikatau titik potong grafik terhadap sumbu y(a). Penentuan b dan a dapat dilakukan secaramanual setelah grafik dibuat. Namun dapat pula ditentukan dengan menggunakan regresilinear, sebagai berikut:

𝑏 = ^∑ ^∑ ^∑

∑ (∑ ) (1.10)

𝑎 = ^∑ ^∑ ^∑

∑ (∑ ) (1.11)

Dengan ketidakpastian sebagai berikut (∆𝑏) =

( )

∑ ( )

∑ (∑ ) (1.12)

(10)

(∆𝑎) = ^∑

( )

∑ ( )

∑ (∑ ) (1.13)

Secara numerik dapat diperoleh secara langsung dengan menggunakan Microsoft Excel ataukalkulator saintiﬁk.

(11)

Percobaan 2

DasarPengukuran

2.1 Tujuan

1. Dapat melakukan pengukuran dengan jangka sorong, mikrometer sekrup, gelas ukur dan neraca.

2. Dapat membandingkan hasil pengukuran dengan menggunakan alat ukur yang berbeda.

3. Dapat menganalisis ketidakpastian pengukuran pada masing-masing alat ukur yang digunakan.

4. Dapat menghitung massa jenis benda.

2.2 Dasar Teori

Fisika adalah sebuah ilmu yang mempelajari gejala yang terjadi di alam dari skala atomikyang sangat kecil sampai dengan skala yang sangat besar yaitu alam semesta. Gejala-gejalatersebut dinamakan sebagai besaran fisis. Pengukuran besaran fisis dapat dilakukan denganberbagai alat ukur yang sesuai. Di dalam fisika kita mengenal besaran pokok dan besaranturunan. Besaran pokok adalah besaran yang satuannya telah ditetapkan terlebih dahulusedangkan besaran turunan adalah besaran yang diturunkan dari besaran pokok.Dalam praktikum ini, kita akan mempelajari bagaimana cara mengukur besaran pokok danbesaran turunan dengan berbagai alat ukur yang sesuai. Sebagai contoh sebuah benda denganbentuk sembarang, apabila volume(V) dan massa(m) benda tersebut diketahui maka massajenis benda dinyatakan dengan

𝜌 = (2.1)

Dengandemikian, berdasarkanperumusandiataskitadapatmenentukanmassajenisbeberapabenda.

Data massa jenis beberapa zat bisa dilihat pada Tabel 2.1.

Tabel 2.1 Massa Jenis beberapa zat

Zat Cair Zat Padat Zat Gas

Nama Zat 𝜌 (kg/m³) Nama Zat 𝜌 (kg/m³) Nama Zat 𝜌 (kg/m³) Aluminium 2.70x10³ Air (4 ⁰C) 1.00 x10³ Udara 1.293 Besi dan Baja 7.80 x10³ Air Laut 1.03 x10³ Helium 0.1786

Emas 19.3 x10³ Darah 1.06 x10³ Hidrogen 0.08994

Kayu (0.3-0.9) x10³ Bensin 0.68 x10³ Uap Air (100⁰C) 0.6 Gelas (2.4-2.8) x10³ Air Raksa 13.6 x10³

Tembaga 8.9 x10³

Seng 7.14 x10³

Platina 21.45 x10³ Kuningan 8.4 x10³ Timah 11.3 x10³ Perak 10.5 x10³

(12)

2.3 Metode Percobaan 2.3.1 Alat dan Bahan

1. Mistar 1 buah

2. Jangka sorong 1 buah 3. Mikrometer sekrup 1 buah

4. Neraca 1 buah

5. Benda 5 buah

2.3.1 Prosedur Percobaan

Pengukuran Dimensi Panjang

1. Ukurlah panjang, diameter benda yang disediakan dengan alat ukur mistar, jangka sorong, mikrometer dan ulang minimal 10 kali.

2. Bandingkan hasil ukur masing-masing alat dan cari masing-masing ketidakpastiannya.

Pengukuran Volume

1. Ukur volume benda menggunakan gelas ukur dan tabung ukur dan ulang minimal 10 kali 2. Bandingkan hasil ukur masing-masing alat dan cari masing-masing ketidakpastiannya.

Pengukuran Massa Jenis Benda

1. Timbang massa beberapa benda (minimal 10 kali pengukuran) dengan menggunakan neraca.

Catat pula berapa ketidakpastian dari pengukuran tersebut.

2. Ukur dimensi dari benda tersebut (minimal 10 kali pengukuran) dengan jangka sorong dan milimeter sekrup kemudian hitunglah berapa volumenya. Catat pula berapa ketidakpastian dari pengukuran.

3. Tentukan massa jenis beserta ketidakpastiannya dengan perumusan pada Persamaan (2.1).

4. Ulangi percobaan dengan benda yang lain.

2.4 Tugas Pendahuluan

1. Tentukan persamaan massa jenis benda dan rambatan ketidakpastiannya untuk benda berbentuk bola, silinder, kubus dan balok?

2. Bagaimana cara mengukur massa jenis zat cair dan gas?

3. Jelaskan cara penggunaan jangka sorong dan millimeter sekrup!

2.5 Tugas Akhir

1. Tentukan massa jenis tiap benda beserta ketidakpastiannya!

2. Bandingkan hasil pengukuran dari masing-masing alat ukur yang digunakan untuk tiap- tiap benda. Berikan penjelasan alat mana yang memiliki ketelitian yang lebih baik!

3. Tentukan ketelitian pengukuran dan bandingkan dengan literatur!

(13)

Percobaan 3

Gerak Translasi dan Rotasi

3.1 Tujuan

1. Mempelajari hukum Newton II pada kereta dinamika dan pesawat Atwood.

2. Mencari koeﬁsien gesekan kinetis antara kereta dinamika dan landasan.

3. Menentukan momen inersia katrol pesawat Atwood.

3.2 Dasar Teori

Hukum II Newton menyatakan: “Jika resultan gaya yang bekerja pada benda tidak sama dengan nol maka akan timbul percepatan pada benda yang besarnya sebanding dengan besarresultan gaya yang bekerja pada benda, dan berbanding terbalik dengan massa kelembamannya”. Secara matematis dapat dituliskan sebagai:

𝑎 =^∑ (3.1)

Anda dapat mempelajari hukum tersebut di atas pada percobaan kereta dinamika maupunpada percobaan pesawat Atwood. Percobaan kereta dinamika dapat dijelaskan sebagai berikut

Gambar 3.1: Percobaan kereta dinamika.

Pada percobaan dalam Gambar 3.1, kereta dinamika berada di atas landasan (rel) yang diberi kemiringan dan dilepaskan tanpa kecepatan awal. Gaya berat kereta dinamika tersebut menyebabkan sistem kereta dinamika bergerak. Pada saat kereta dilepaskan, power supply yang dihidupkan akan menyalakan ticker timer. Pola berupa titik-titik jejak ketikan yang dihasilkan oleh ticker timer pada pita kertas yang ditarik oleh kereta dinamika ini menggambarkan gerak kereta dinamika secara kualitatif. Dalam percobaan ini kereta dinamika bergerak lurus dengan kecepatan yang bertambah, karena itu gerak kereta dinamika adalah gerak berubah beraturanyang dipercepat. Dengan demikian, jarak antara dua titik yang berturutan pada kertas pitaakan semakin besar. Dalam percobaan kereta dinamika ini anda dapat memvariasikan sudut kemiringan dan massa kereta dinamika. Percobaan dengan pesawat Atwood ditunjukkanseperti pada Gambar 3.2.

(14)

Gambar 3.2 Pesawat Atwood.

Bila massa silinder M1 dan beban tambahan(M1+m) lebih besar daripada massa silinder M2, maka silinder M1 dan beban tambahanm akan bergerak dipercepat ke bawah sedangkan silinder M2, akan bergerak keatas dengan percepatan yang sama besarnya. Hal itu akan membuat katrol bersumbu tetap yang menghubungkan keduanya berotasi pada sumbu tetapnya.Pada tiap silinder berlaku hukum II Newton:

∑ 𝐹 = ∑ 𝑚𝑎 (3.2)

Sedangkan untuk katrol berlaku

∑ 𝜏 = 𝐼𝛼 (3.3)

Dengan menjabarkan Persamaan (3.2) dan (3.3) di atas, kita dapat menurunkan persamaan untuk menghitung percepatan silinder, yaitu:

𝑎 = ⁽ ⁾ . 𝑔 (3.4)

3.3 Metode Percobaan 3.3.1 Alat dan Bahan

Kereta Dinamika

1. Kereta dinamika 1 buah

2. Beban tambahan dengan pengait 1set

3. Landasan rel kereta dengan variabel kemiringan 1 buah 4. Ticker timer (6 volt AC,50−60 Hz, celah pita 1 cm) 1 buah

5. Power supply 1 buah

6. Pita kertas (1×80 cm) 20 lembar

7. Kertas karbon Secukupnya

Pesawat Atwood

1. Katrol (tebal 5 mm, diameter 12 cm) 1 buah 2. Batang tegak (batang berskala cm, skala terkecil 1 cm) 1 buah 3. Klem pemegang (1 klem memiliki pengatur panjang) 1 buah

(15)

4. Silinder materi 2 buah

5. Klem pembatas berlubang 1 buah

6. Klem pembatas tak berlubang 1 buah

7. Pemegang/pelepas silinder 1 buah

8. Beban tambahan 2 buah

9. Stop watch 1 buah

3.3.2 Prosedur Percobaan

Kereta Dinamika

1. Susun alat-alat seperti pada Gambar 3.1. Untuk menghidupkan ticker timer gunakan power supply dengan beda potensial 3 volt AC (maksimum 6 Volt AC).

2. Atur kemiringan landasan rel. Pasang pita kertas pada penjepit pita di posisi belakang kereta dinamika. Pegang kereta dinamika pada posisi teratas. Lepaskan kereta dinamika bersamaan dengan menghidupkan ticker timer. Tangkap kereta dinamika pada saat pendorong-pegas kereta tepat menyentuh pembatas rel, jaga dengan hati-hati (jangan sampai kereta terjatuh) dan segara matikan ticker timer dengan memutus saklar penghubung. Amati jejak ketikan ticker timer pada pita kertas, bila baik tandailah pita dengan mencatat kemiringan dan massa beban pada pita lalu lakukan langkah berikutnya.

3. Ulangi langkah 2 (untuk kemiringan yang sama) dengan beban yang berbeda-beda (ambil minimal 10 data untuk beban yang berbeda).

4. Lakukan langkah 2 sampai 3 dengan kemiringan yang berbeda-beda (untuk beban yang tetap).

Ambil minimal 10 data untuk kemiringan yang berbeda.

5. Ukur dan catatlah massa kereta dinamika dan massa beban tambahan dari setiap data yang diambil.

Pesawat Atwood

Pertama: Menentukan Momen Inersia Katrol

1. Ukur dan catat massa silinder M1, M2, beban tambahan m1 dan m2, serta massa katrol dan jari- jari katrol (R).

2. Atur sistem seperti Gambar 3.2. Tetapkan skala nol pesawat sebagai titik A dan tentukan letak pembatas berlubang sebagai titik B, dan catat jarak AB itu.

3. Tambahkan m1 pada M1 dan atur agar posisi awal m1 tepat di A.

4. Lepaskan pemegang M2 bersamaan dengan menghidupkan stopwatch. Catat waktu yang diperlukan untuk bergerak dari A ke B (tAB).

5. Gantilah beban tambahan dengan m2 lalu lakukan langkah ke-3 dan ke-4.

6. Lakukan langkah1−5 sebanyak lima kali dengan jarak AB yang berbeda-beda.

7. Berdasarkan data yang anda dapatkan, buatlah graﬁk SAB= f(t²AB).

(16)

Kedua: Mempelajari perilaku hukum II Newton

1. Letakkan pembatas C di bawah titik B. Atur jarak AB 80 cm dan jarak BC min 20 cm. (ket:

angka-angka ini hanya untuk memudahkan).

2. Tambahkan m1 dan m2 pada M1 lalu atur agar posisi awal tepat di A, lepaskan pemegang M2

sehingga dapat bergerak naik, M1 turun melewati B hingga ke C, sedangkan m1 tertahan di B.

Ukur dan catat waktu yang diperlukan untuk bergerak dari A ke B (tAB) dan dari B ke C (tBC).

3. Lakukan langkah 8 dan 9 hingga lima kali dengan jarak AC tetap sedangkan jarak AB dan jarak BC berbeda-beda melalui perubahan posisi B.

4. Berdasarkan data yang diperoleh buatlah graﬁk SAB = f(tAB) dan graﬁk SBC = f(tBC).

3.4 Tugas Pendahuluan

Eksperimen Kereta Dinamika

1. Berdasarkan Gambar 3.1, gambarkan gaya-gaya yang bekerja pada kereta dinamika!

2. Berdasarkan gaya-gaya yang bekerja, tuliskan persamaan gerak kereta dinamika jika terdapat gaya gesekan dan tanpa gaya gesekan!

3. Berdasarkan prosedur eksperimen kereta dinamika, bagaimanakah anda dapat mengetahui kesebandingan antara F∼m, dan F∼a?

4. Bagaimanakah prediksi anda tentang graﬁk F = f(m) untuk a konstan, dan graﬁk untuk m konstan?

5. Dalam eksperimen ini dapatkah anda mengetahui besar gaya gesekan antara kereta dinamika dan papan landasan? Berikan argumentasi anda!

6. Jelaskan bagaimana cara mengolah data hasil percobaan kereta dinamika dalam menjelaskan keberlakuan hukum II Newton dalam percobaan ini!

Eksperimen Pesawat Atwood

1. Gambarkan gaya-gaya yang bekerja pada silinderM1,M2, dan katrol dalam percobaan Atwood!

2. Turunkan persamaan percepatan silinder M1 dan M2 pada percobaan Atwood bila momen inersia katrol diabaikan!

3. Turunkan persamaan percepatan silinderM1,M2 pada percobaan Atwood bila momen inersia katrol tidak diabaikan!

4. Berdasarkan pemahaman anda tentang prosedur pesawat Atwood, bagaimanakah cara anda mengalisis hasil momen inersia yang anda dapatkan?

5. Dengan memahami prosedur, ramalkan perilaku gerak benda pada percobaan kedua pesawat Atwood pada jarak AB dan BC, dan bagaimana anda mengkaitkan hukum Newton II dengan fenomena ini!

(17)

3.5 Tugas Akhir

Eksperimen Kereta Dinamika

1. Dengan menganggap frekuensi PLN 50 Hz (konstan), ubahlah data pita ticker timer dalam tabel yang mengandung variable S waktu untuk lima ketukan, dan kecepatan rata-rata untuk lima ketukan! (potongan pita ditempel pada laporan)

2. Melalui tabel pada langkah 1, buatlah graﬁk v = f(t) untuk setiap percobaan. Tentukan percepatan sistem dari masing-masing percobaan berdasarkan graﬁk yang anda buat itu!

3. Berdasarkan grafik pada langkah 2, buatlah grafik F = f(m) untuk kemiringan yang konstan, dan grafik F = f(a) untuk massa yang konstan!

4. Bagaimanakah kecenderungan hasil langkah 3? Apakah sesuai dengan hukum II Newton?

Berikan penjelasan!

5. Dari data yang anda peroleh untuk kasusm konstan (berubah), buatlah grafik gaya gesekanterhadap gaya normal!Berdasarkan grafik ini tentukanlah nilai koefisien gesekan kinetis antara kereta dinamika dan landasan!

Eksperimen Pesawat Atwood

1. Dari tabel data percobaan Atwood, buatlah graﬁk SAB terhadap t²AB ketika M¹ bergerak dari A keB dengan beban tambahan m1+m2, lalu hitung percepatannya berdasarkan graﬁk itu!

2. Melalui percepatan yang diperoleh pada langkah 1, tentukan harga momen inersia katroldan apakah hasilnya sama bila anda menggunakan 𝐼 = 𝑀𝑅 ? Berikan argumentasi anda!

3. Buatlah graﬁk SAB terhadap tAB, dan graﬁk SBC terhadap tBC (untuk beban tambahanm1+m2)!

4. Berdasarkan graﬁk yang anda buat, perkirakanlah gerak pada lintasanAB danBC!

(18)

Percobaan 4

Bandul Matematis dan Osilasi Harmonik

4.1. Tujuan

1. Menentukan periode bandul matematis.

2. Mengamati gerak osilasi bandul matematis.

3. Menentukan nilai pecepatan gravitasi bumi.

4. Menentukan besar konstanta pegas dari gerak osilasi harmonik sederhana.

5. Menentukan percepatan gravitasi dari hukum Hooke.

4.2. Dasar Teori

4.2.1. Bandul Matematis

Bandul matematis adalah suatu titik benda digantungkan pada suatu titk tetap dengan tali.Jika ayunan menyimpang sebesar sudut θ terhadap garis vertikal maka gaya yang mengembalikan:

𝐹 = −𝑚𝑔 sin 𝜃 (4.1)

untuk nilaiθ yang kecil (dalam radian), sin 𝜃 ≈ 𝜃 = nilaiyang mana s adalah busur lintasanbola dan l merupakan panjang tali sehingga

𝐹 = − (4.2)

Apabila tidak ada puntiran maupun gesekan, persamaan gayanya diberikan oleh

𝑚 = − (4.3)

Persamaan ini adalah persamaan getaran selaras dengan periode T sebesar:

𝑇 = 2𝜋 (4.4)

dengan g adalah percepatan gravitasi.

Harga l dan T dapat diukur pada pelaksanaan percobaan dengan bola logam yang cukupberat digantungkan dengan kwat yang sangat ringan. Menentukan g dengan cara ini cukupteliti jika terpenuhi syarat-syarat sebagai berikut:

1. Tali lebih ringan dibandingkan bolanya.

2. Simpangan harus lebih kecil (sudut θ lebih kecil dari 15◦).

3. Gesekan dengan udara harus sangat kecil sehingga dapat diabaikan.

4. Gaya puntiran (torsi) tidak ada (kawat penggantung tidak boleh terpuntir).

(19)

Gambar 4.1: Bandul matematis.

4.2.2. Osilasi Harmonik

Setiap sistem yang memenuhi hukum Hooke akan bergetar dengan cara yang unik dan sederhana yang disebut dengan gerak harmonik sederhana. Setiap sistem yang melengkung terpuntir atau mengalami perubahan bentuk yang elastis dikatakan memenuhi hukum Hooke.

Besar gaya pemulihF ternyata berbanding lurus dengan negatif simpanganx dari pegas yang direntangkan atau ditekan dari posisi setimbang (posisi setimbang ketika x = 0). Secara matematis ditulis:

𝐹 = −𝑘∆𝑥 (4.5)

yang mana k merupakan konstanta pegas dan∆x adalah perubahan panjang pegas.

Gambar 4.2: Pegas yang diberi beban.

Jika pegas disusun vertikal dengan beban maka gaya pada pegas berasal dari berat beban, sehinggajikadiketahuibesartetapanpegas, kitadapatmenentukanbesarpercepatangravitasi sebagai

𝑔 = − ^∆ (4.6)

Ketika pegas yang telah diberi beban tersebut diberi simpangan awal dan dilepaskan maka akan terjadi gerak harmonik sederhana, berdasarkan hukum Newton II dan hukum Hooke diperoleh periode osilasi T sebagai

𝑇 = 2𝜋 (4.7)

Gambar 4.3: Osilator harmonik pada pegas

(20)

4.3 Metode Percobaan 4.3.1 Alat dan Bahan

1. Bola bandul 2 buah

2. Batang dan dudukan statif 1 buah

3. Bosshead universal 1 buah

4. Pasak penumpu 1 buah

5. Benang secukupnya

6. Stopwatch 1 buah

7. Mistar 1 buah

8. Pegas 2 buah

9. Neraca analitik 1 buah

10. Klem 1 buah

11. Beban dengan penggantung 1 set

4.3.2 Prosedur Percobaan

4.3.2.1. Bandul Matematis

1. Simpangkan bandul kurang dari15◦, lalu lepaskan sehingga bandul berosilasi.

2. Hitung periode bandul untuk 20 kali osilasi.

3. Ulangi langkah di atas dengan varisai panjang tali bandul matematis (minimal 10 variasi panjang tali).

4. Dari data di atas, tentukan nilai tetapan percepatan gravitasi bumi dengan metode graﬁk dan cari ketidakpastiannya.

4.3.2.1. Osilator Harmonik

Gambar 4.4: Set up alat percobaan osilator harmonik 1. Siapkan alat-alat yang digunakan.

2. Tentukan massa beban.

3. Letakkan pegas pada statip seperti Gambar 9.3.

4. Ukur panjang pegas dalam keadaan tanpa beban.

5. Ukur panjang pegas setelah dibebani dengan beban.

6. Tarik beban ke bawah kemudian lepaskan, supaya pegas dapat berosilasi.

7. Catat waktu yang diperlukan untuk melakukan beberapa kali osilasi.

(21)

8. Ulangi cara kerja untuk 10 massa beban yang berbeda dan pegas yang berbeda.

4.4 Tugas Pendahuluan

1. Jelaskan apa yang dimaksud getaran(osilasi), gelombang, frekuensi, dan periode?

2. Buktikan Persamaan (4.4) dan (4.7)!

3. Jelaskan hukum Hooke!

4. Apa yang dimaksud dengan gaya pemulih? Jelaskan!

5. Faktor apa sajakah yang mempengaruhi besar periode bandul matematis? Apakah massa bandul berpengaruh?

4.5 Tugas Akhir

1. Buatlah graﬁk hubungan antara T² dan l!

2. Dari graﬁk T² dan l, tentukan percepatan gravitasi!

3. Bandingkan hasil yang diperoleh melalui percobaan dengan literatur!

4. Cari ketepatan dan ketelitian dari percobaan tersebut!

5. Jelaskan faktor-faktor yang yang dapat mempengaruhi hasil percobaan!

6. Buatlah grafik hubungan antara T²dan m!

7. Dari grafik T²dan m, tentukan konstanta pegas !

8. Buatlah grafik antara m dan ∆x, dan tentukan percepatan gravitasi!

9. Bandingkan hasil yang diperoleh melalui percobaan dengan literatur!

(22)

Percobaan 5

Resonansi Bunyi

5.1. Tujuan

1. Memahami peristiwa resonansi gelombang bunyi.

2. Menentukan kecepatan rambat gelombang bunyi di udara.

5.2. Dasar Teori

Pada hakekatnya gelombang menjalar adalah suatu penjalaran gangguan, energi atas ataumomentum.

Perambatan gelombang ada yang memerlukan medium, seperti gelombang talimelalui tali dan ada pula yang tidak memerlukan medium, seperti gelombang elektromagnet dapat merambat dalam vakum. Perambatan gelombang dalam medium tidak diikuti olehperambatan media, tapi partikel- partikel mediumnya akan bergetar. Perumusan matematikasuatu gelombang dapat diturunkan dengan peninjauan penjalaran suatu pulsa. Dilihat dariketentuan pengulangan bentuk, gelombang dibagi atas gelombang periodik dan gelombangnon periodik.

Jika dua buah gelombang merambat dalam satu medium, hasilnya adalah jumlah dari simpangankedua gelombang tersebut. Hasil dari supersosisi ini menimbulkan berbagai fenomena yang menarik, seperti adanya pelayangan, interferensi, difraksi, dan resonansi. Misalkansuperposisi dari suatu gelombang datang dengan gelombang pantulnya bisa menghasilkangelombang yang dikenal sebagai gelombang stasioner atau gelombang berdiri.Jika gelombang datang secara terus menerus maka akan terjadi resonansi. Resonansi padaumumnya terjadi jika gelombang mempunyai frekuensi yang sama dengan atau mendekatifrekuensi alamiah, sehingga terjadi amplitudo yang maksimal. Peristiwa resonansi ini banyakdimanfaatkan dalam kehidupan, misalkan saja resonansi gelombang suara pada alat-alatmusik. Gelombang suara merupakan gelombang mekanik yang dapat dipandang sebagai gelombangsimpangan maupun sebagai gelombang tekanan.Jika gelombang suara merambat dalam suatu tabung berisi udara, maka antara gelombangdatang dan gelombang yang dipantulkan oleh dasar tabung akan terjadi superposisi. Resonansigelombang berdiri dapat terjadi jika panjang tabung udara merupakan kelipatan dari ʎ/4, ʎ adalah panjang gelombang. Jika gelombang suara dipandang sebagai gelombang simpangan, pada ujung tabung yang tertutup akan terjadi simpul, tetapi jika ujungnya terbuka akan terjadi perut (lihat Gambar 10.1a dan 10.1b). Untuk tabung yang salah satu ujungnya tertutup,hubungan antara panjang tabung L dan panjang gelombang ʎ adalah:

𝐿 = (2𝑛 + 1) , 𝑛 = 0, 1, 2, … (5.1)

Dan untuk tabung yang ujungnya terbuka

𝐿 = (𝑛 + 1) , 𝑛 = 0, 1, 2, … (5.2)

(23)

Gambar 5.1: Bentuk gelombang

Karena ukuran garis tabung kecil jika dibandingkan dengan panjang gelombang, perutgelombang simpangan tidak tepat terjadi pada ujung terbuka didekatnya, melainkan pada e,suatu jarak antara speaker dan tabung resonansi. Kemudian dengan menggunakan hubungan

𝜆 = 𝑉/𝑓. Persamaan (5.1) dituliskan menjadi:

𝐿 = (2𝑛 + 1)𝜆 4− 𝑒

= (2𝑛 + 1) − 𝑒 (5.3) sedangkan Persamaan (5.2) menjadi:

𝐿 = (2𝑛 + 2)𝜆 4− 2𝑒

= (2𝑛 + 2) − 2𝑒 (5.4)

Dengan membuat grafik L sebagai fungsi Vkita bisa mendapatkan 1. Dengan f diketahui, V dan e dapat dihitung.

2. Sebaliknya bila V telah diketahui, f dapat dihitung (setelah dikoreksi dengan e).

(24)

Gambar 5.2: Frekuensi harmonik pada resonansi

5.3. Metode Percobaan 5.3.1. Alat dan Bahan

1. Tabung resonansi berskala beserta speaker 1 set

2. Generator audio 1 buah

5.3.2. Prosedur Percobaan

Gambar 5.3: Rangkaian alat

1. Catatlah suhu, tekanan ruangan sebelum dan sesudah praktikum.

2. Rangkailah peralatan sesuai Gambar 5.3.

3. Ukurlah jarak antara speakter dan tabung resonansi.

4. Catatlah nilai tersebut sebagai nilai error e.

5. Ambil generator audio dan hubungkan dengan speaker pada tabung resonansi.

6. Hidupkan generator audio pada frekuensi tertentu dan catat frekuensi generator audiotersebut.

7. Aturlah penutup tabung resonansi, mula-mula penutup berada dekat speaker dan catatlahskala saat terjadi bunyi yang sangat keras sebagai L1, atur kembali penutup tabungmenjauh dari speaker, dan begitu terdengar bunyi keras kedua catatlah skala tabungsebagai L2 dan seterusnya.

8. Catatlah semua skala pada tabung resonansi, ketika terdengar suara yang sangat keras(pada konsisi ini terjadi resonani).

(25)

9. Ulangi percobaan tersebut sebanyak 5 kali untuk memastikan tepatnya posisi resonansiuntuk frekuensi generator audio yang sama.

10. Ulangi langkah 6-9 untuk frekuensi generator yang berbeda.

11. Tulislah data pada tabel data hasil percobaan

5.4. Tugas Pendahuluan

1. Tuliskan bentuk umum fungsi gelombang, dan tuliskan arti simbol-simbol yang andapakai!

2. Tuliskan fungsi gelombang simpangan dalam bentuk sinusoida dan tuliskan pula artifisis simbol-simbol yang anda pakai!

3. Tuliskan perumusan fungsi gelombang berdiri, apa ciri-ciri umum dari gelombang berdiri?

4. Tuliskan hubungan perumusan fungsi gelombang simpangan dan gelombang tekananpada gelombang bunyi!

5. Buktikan Persamaan (5.1) dan (5.2)!

6. Apa yang dimaksud dengan frekuensi alami suatu benda?

7. Gambar bentuk grafik sebagai L fungsi dari n!

a) Grafik tersebut melalui suatu titik, titik menakah itu?

b) Tentukan cara menentukan V dan e dari grafik tersebut.

8. Besaran apa yang saudara harus amati dalam percobaan ini?

5.5. Tugas Akhir

1. Gambarkan grafik L terhadap n untuk masing-masing nilai frekuensi yang berbeda danhitung V dari persamaan garis linier dari grafik tersebut sesuai Persamaan (5.3)!

2. Hitung V dengan rumus𝑉 = ( ) ,dimana R= 8,314 J/mol.K, M=1,4 kg/mol, dan Tsuhu ruang dalam Kelvin!

3. Hitung juga V dengan 𝑉 = 331(1 + ) ^/ !

4. Bandingkan hasil V dari perhitungan no 1, 2, dan 3 serta beri penjelasan!

1. Jelaskan faktor-faktor kesalahan yang mungkin terjadi pada percobaan!

(26)

Percobaan 6

Hukum Archimedes

6.1. Tujuan

1. Menyelidiki hubungan antara gaya ke atas dengan berat zat cair yang dipindahkan.

2. Menentukan massa jenis zat padat dan zat cair berdasarkan hukum Archimedes.

6.2. Dasar Teori

Pernahkah Anda membandingkan berat antara kayu dan besi? Benarkah pernyataan bahwa besi lebih berat daripada kayu? Pernyataan tersebut tentunya kurang tepat, karena segelondong kayu yang besar jauh lebih berat daripada sebuah bola besi. Pernyataan yang tepat untuk perbandingan antara kayu dan besi tersebut, yaitu besi lebih padat daripada kayu. Anda tentu masih ingat, bahwa setiap benda memiliki kerapatan massa yang berbeda-beda serta merupakan sifat alami dari benda tersebut. Dalam fisika, ukuran kepadatan benda homogen disebut massa jenis 𝜌, yaitu massa m per satuan volume V . Secara matematis, massa jenis dituliskan sebagai berikut

𝜌 = (6.1)

Tabel 6.1: Massa jenis beberapa zat cair dan zat padat

Bahan Massa jenis

(gr/cm3) Bahan Massa jenis

(gr/cm3)

Air 1.00 Perak 10.5

Benzena 0.9 Raksa 13.6

Etil alkohol 0.81 Besi 7.8

Gliserin 1.26 Aluminium 2.7

Platina 21.4 Kuningan 8.6

Etil alkohol 0.81 Tembaga 8.9

Baja 7.8 Es 0.92

Emas 19.3 Timah hitam 11.3

Anda tentunya sering melihat kapal yang berlayar di laut, benda-benda yang terapung pada permukaan air, atau batuan-batuan yang tenggelam di dasar sungai. Konsep terapung, melayang, atau tenggelamnya suatu benda di dalam fluida, kali pertama diteliti oleh Archimedes. Menurut Archimedes ”benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnya ke dalam fluida, akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh benda”. Secara matematis, hukum Archimedes dituliskan sebagai berikut

𝐹 = 𝑊 − 𝑊 (6.2)

yang mana FA adalah gaya ke atas, W adalah berat benda di udara dan W’ adalah berat benda di dalam fluida. Ilustrasinya bisa dilihat pada Gambar 6.1.

(27)

Gambar 6.1: Prinsip hukum Archimedes.

Gaya ke atas memenuhi

𝐹 = 𝜌 𝑉 𝑔 (6.3)

yang mana 𝜌 adalah massa jenis fluida, 𝑉 adalah volum benda yang tercelup pada fluida tersebut dan g adalah percepatan gravitasi.

Berdasarkan Persamaan (6.3) dapat diketahui bahwa besarnya gaya ke atas yang dialami benda di dalam fluida bergantung pada massa jenis fluida, volume fluida yang dipindahkan, dan percepatan gravitasi Bumi. Dalam percobaan ini akan ditentukan massa jenis benda sesuai prinsip Archimedes, dengan membandingkan besar gaya ke atas dan gaya berat di udara diperoleh massa jenis benda sebesar

𝜌 =𝑊 𝐹 𝜌

= 𝜌 (6.4)

6.3. Metode Percobaan 6.3.1. Alat dan Bahan

1. Neraca pegas 1 buah 2. Neraca analitik 1 buah 3. Statif dan dudukan 1 buah

4. Bosshead 1 buah

5. Batang statif 25 cm 1 buah

6. Gelas beker 1 buah

7. Pipa U 1 buah

8. Beban logam 5 buah

9. Jangka sorong 1 buah 10. Minyak goreng 250 ml

(28)

6.3.2. Prosedur Percobaan

1. Siapkan beberapa benda dari bahan sejenis.

2. Tentukan volume benda menggunakan jangka sorong.

3. Ukur massa jenis minyak goreng dengan pipa U.

4. Timbang dan catat berat silinder di udara (W) dan di minyak goreng (W’) dengan neraca pegas.

5. Ulangi langkah 1 - 3 untuk benda yang berbeda.

6. Ulangi langkah 1-3 sampai 5 kali untuk setiap benda yang berbeda.

6.4. Tugas Pendahuluan

1. Bagaimana cara mengukur massa jenis zat cair, padat dan gas?

2. Bagaimana caranya mengukur massa benda dengan hukum Archimedes?

3. Tentukan volume benda dari Persamaan (6.2) dan (6.3)!

4. Jelaskan prinsip kerja dari kapal selam, perahu, dan hidrometer berdasarkan hukum Archimedes!

5. Mengapa paku yang kecil tenggelam dalam air, sedangkan kapal yang berat dapat mengapung?

6.5. Tugas Akhir

1. Tentukan besar gaya ke atas dengan pengukuran langsung berdasarkan Persamaan 2. (6.3)! Tentukan besar gaya ke atas dengan pengukuran berdasarkan Persamaan (6.2)!

Bandingkan hasil yang diperoleh!

3. Buatlah grafik m - V , dan tentukan massa jenis benda sesuai hasil regresi linier dan perhitungan langsung dari Persamaan (6.1)! Tentukan massa jenis benda sesuai Persamaan (6.4)! Bandingkan massa jenis benda dengan dua metode di atas!

4. Buatlah grafik W-W’ terhadap V ! Dari hasil regresi linier tentukan massa jenis cairan 5. minyak tersebut! Tentukan massa jenis minyak dengan pipa U! Bandingkan hasil yang

diperoleh!

6. Tentukan volume benda dengan pengukuran langsung dan dengan cara hukum Archimedes! Bandingkanlah hasilnya Tentukan volume benda dengan cara hukum Archimedes!

7. Tentukan ketelitian masing-masing hasil yang diperoleh!

(29)

Percobaan 7

Kalorimeter

10.1. Tujuan

1. Menentukan kalor jenis kalorimeter.

2. Menentukan kalor jenis berbagai logam.

10.2. Dasar Teori

Percobaan ini dilakukan berdasarkan asas Black. Jika dua benda dengan temperatur berlainansaling bersentuhan, maka akan terjadi perpindahan kalor dari benda dengan temperatur lebihtinggi ke benda yang temperaturnya lebih rendah. Pada keadaan setimbang, kalor yang dilepassama dengan kalor yang diterima. Ilustrasinya bisa dilihat pada Gambar 7.1.

Gambar 7.1: Kalorimeter.

Kalor

Kalor adalah suatu bentuk energy yang mengalir atau berpindah karena adanya perbedaantemperature atau suhu. Secara umum dapat dikatakan bahwa satu kalor adalah banyaknyakalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu sebesar dari 1 gram air.

Kalor Merambat dari Suhu Tinggi ke Suhu Rendah

Seperti yang dijelaskan dalam asas Black, jika dua benda saling bersentuhan, maka akan terjadi perpindahan kalor dari benda yang suhunya lebih tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah. Jika suhu benda lebih tinggi dari suhu lingkungannya,maka benda tersebut akan terus-menerus merambatkan energy sampai terjadi suhu terma yaitu saat suhu benda sama dengan suhu lingkungannya.

Kalor Jenis

Suatu zat menerima kalor maka zat akan mengalami kenaikan suhu. Besar kenaikan suhu ini:

1. Sebanding dengan banyaknya kalor yang diterima.

2. Berbanding terbalik dengan massa zat.

3. Berbanding terbalik dengan kalor jenis zat.

(30)

Hubungan diatas dapat digambarkan dalam rumus berikut:

𝑄 = 𝑚𝑐∆𝑇 (7.1)

dengan Q adalah banyaknya kalor yang diterima, m adalah massa zat,∆𝑇adalah besarnyaperubahan suhu dan c adalah kalor jenis benda. Dari Persamaan (7.1) di atas dapat diambil kesimpulan bahwa kalor jenis zat adalah banyaknya kalor yang diperlukan suatu zat untukmenaikkan suhu 1 kg zat tersebut sebesar 1⁰C.

Kapasitas kalor

Kapasitas kalor adalah banyaknya kalor yang diperlukan oleh suatu zat untuk menaikkan suhusebesar 1⁰C. Hubungan antara banyaknya kalor yang diserap oleh suatu benda terhadapkapasitas kalor benda dan kenaikkan suhu benda dapat ditulis sebagai:

𝑄 = 𝐶∆𝑇 (7.2)

dengan Q adalah banyaknya kalor yang diperlukan, ∆𝑇 adalah besarnya perubahan suhu danC ad- lah kapasitas kalor jenis benda. Kapasitas kalor jenis air dapat dianggap sama dengan1 kal/g ⁰C.

Hukum kekekalan energi untuk kalor

Hukum kekekalan energi pada kalor disebut juga dengan asas Black yang: “ Kalor yangdilepaskan oleh suatu benda adalah sama dengan kalor yang diterima oleh benda lainnya”.Dengan menggunakan asas Black, kalor jenis suatu benda dapat ditentukan dengan alatkalorimeter. Hubungan keseimbangan termal antara suatu zat dan lingkungannya,yang dalamhal ini berupa air dapat dilihat pada persamaan berikut:

𝑄 = 𝑄

(𝑚𝑐∆𝑇) = (𝑚𝑐∆𝑇) (7.3)

kalor jenis suatu benda dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan diatas dengansebelumnya mengukur massa benda dan air. Suhu benda dan air sebelum benda dimasukkankedalam air dan suhu termal setelah benda dimasukkan,serta dengan mengambil hargakapasitas kalor jenis air sama dengan 1 kal/g ⁰C.

Perubahan wujud zat

Jika dalam perubahan wujud zat (melebur, membeku, mengembun, menyublim atau menguap)tidak disertai dengan perubahan suhu,maka suhu zat tersebut tetap. Besarnya kalorQ yang duibutuhkan atau dilepaskan pada saat terjadi perubahan wujud dapat dinyatakandengan persamaan berikut:

𝑄 = 𝑚𝐿

dengan L adalah kalor laten (J/Kg). Kalor laten adalah banyaknya kalor yang diperlukan oleh 1 gram zat untuk mengubah wujud dari satu wujud ke wujud lain. Kalor laten pada saat es mencair sama dengan kalor beku saat air mulai membeku. Demikian juga dengan kalor latenpenguapan pada air dan pengembunan pada uap 1000⁰C adalah sama.

Perpindahan kalor

Perpindahan kalor dari benda yang suhunya lebih tinggi ke benda bersuhu lebih rendah. Ada 3 cara perpindahan kalor yaitu:

(31)

1. Konduksi/hantaran yaitu perpindahan kalor yang tidak diikuti dengan perpindahan partikel.

2. Konveksi/aliran yaitu perpindahan kalor yang diikuti dengan perpindahan partikel.

3. Radiasi/pancaran yaitu perpindahan kalor yang tidak memerlukan media dalam perpindahannya.

Tabel 7.1: Kalor jenis zat pada suhu 25⁰C tekanan 1 atm Jenis zat Kalor Jenis c

J/kg ⁰C kal/g ⁰C Zat padat

Aluminium 900 0.215

Berylium 1830 0.436

Cadmium 230 0.055

Tembaga 387 0.0924

Germanium 322 0.077

Emas 129 0.0308

Besi 448 0.107

Timah 128 0.0305

Silikon 703 0.168

Perak 234 0.056

Kuningan 380 0.092

Kaca 837 0.200

Es (-5⁰C) 2090 0.50

Marmer 860 0.21

Kayu 1700 0.41

Zat cair

Alkohol (etil) 2400 0.58

Raksa 140 0.033

Air (15⁰C) 4186 1.00

Gas

Uap (100⁰C) 2010 0.48

10.3. Metode Percobaan 7.3.1. Alat dan Bahan

1. Kalorimeter dan selubung 1 buah

2. Termometer 1 buah

3. Gelas ukur 1 buah

4. Keping logam 1 buah 5. Pembakar spiritus 1 buah

6. Kaki tiga 1 buah

7. Kasa asbes 1 buah 8. Gelas alumunium 1 buah

9. Neraca 1 buah

10. Air secukupnya

(32)

7.3.2. Prosedur Percobaan

Pengukuran Kalor Jenis Kalorimeter

1. Timbanglah kalorimeter kosong dan pengaduknya.

2. Catat massa air setelah kalorimeter diisi oleh air kira-kira ¼ bagian.

3. Masukkan kalorimeter ke dalam selubung luarnya.

4. Tambahkan air mendidih sampai kira-kira ¾ bagian (catat temperatur air mendidih).

5. Catat temperatur kesetimbangan.

6. Timbang kembali kalorimeter tersebut.

Pengukuran Kalor Jenis Logam

1. Logam yang telah ditimbang dimasukkan kedalam tabung pemanas dan panaskan.

2. Timbang kalorimeter serta pengaduknya.

3. Timbang kalorimeter serta pengaduknya setelah diisi air kira-kira ¾ bagian.

4. Masukkan kalorimeter ke dalam selubung luarnya dan catat temperaturnya.

5. Catat temperatur keeping-keping logam.

6. Masukkan logam tadi kedalam kalorimeter dan catatlah temperatur seimbangnya.

7. Ulangi langkah 1 - 6 untuk logam lain

7.4. Tugas Pendahuluan

1. Berikan pembahasan tentang asas Black sehingga mendapatkan rumus yang kita gunakan untuk menghitung kalor jenis kalorimeter?

2. Apakah yang dimaksud dengan kalorimeter?

3. Apa yang dimaksud dengan kalor jenis suatu benda?

4. Apakah yang dimaksud dengan keadaan setimbang?

5. Jelaskan dan berilah contoh mengenai 3 jenis perpindahan panas!

7.5. Tugas Akhir

1. Tentukan kalor jenis dari kalorimeter beserta ketidakpastiannya!

2. Tentukan kalor jenis dari logam, beserta ketidakpastiannya!

3. Bandingkan hasil yang diperoleh dengan literatur!

4. Faktor-faktor apa yang mempengaruhi percobaan anda?

(33)

Percobaan 8

HUKUM OHM

8.1. TUJUAN

3. Memperagakan pengukuran tegangan listrik.

4. Memperagakan pengukuran arus listrik.

5. Menginterpretasikan graﬁk tegangan dan arus.

6. Menentukan besar hambatan suatu penghantar.

8.2. DASAR TEORI

Kuat arus listrik yang mengalir dalam suatu penghantar (hambatan) besarnya sebanding dengan beda potensial (tegangan) antara ujung-ujung penghantar tersebut. Pernyataan tersebut dapat dituliskan:

𝑉 ∝ 𝐼 (8.1) Jika kesebandingan tersebut dijadikan persamaan, dapat dituliskan:

𝐼 = (8.2)

yang disebut hukum Ohm. Dengan konstanta kesebandingan R, merupakan karakteristik internal hambatan penghantar yang tidak dipengaruhi oleh tegangan dan arus yang diberikan yang mana:

V : Beda potensial kedua ujung penghantar (Volt).

R : Besar hambatan (Ω).

I : Kuat arus yang mengalir (Ampere).

8.3. METODE PERCOBAAN 8.3.1 Alat dan Bahan

1. Catu Daya 1 buah

2. Volt meter 1 buah

3. Amperemeter 1 buah

4. Resistor 2 buah

5. Hambatan geser 1 buah 6. Kabel pengubung 8 buah 8.3.2 Prosedur Percobaan

8.3.2.1. Percobaan 1

Gambar 8.1 Rangkaian seri

1. Pasanglah rangkaian listriknya seperti Gambar 8.1 di atas dan beritahukan kepada asisten lebih dahulu untuk diperiksa sebelum rangkaian tersebut dihubungkan dengan sumber tegangan.

(34)

2. Setelah diperiksa, aturlah saklar dalam posisi terhubung (ON).

3. Atur ujung voltmeter pada hambatan geser (R1) dengan nilai tertentu 4. Variasikan nilai tegangan masuk B1 dan catatlah besarnya arus dan tegangan.

5. Ulangi hingga minimal 4 variasi nilai hambatan geser (R1), catatlah besarnya arus dan tegangan.

6. Ulangi langkah 2-5 dengan variasi hambatan.

3. Atur ujung voltmeter pada hambatan geser (R1) dengan nilai tertentu hingga mendapatkan nilai arus tertentu

4. Ubah nilai tegangan masuk B1 dan catatlah besarnya arus dan tegangan.

5. Ubah hambatan nilai hambatan geser (R1) sehingga nilai arus sama dengan nilai arus pada langkah 3, catatlah besarnya arus dan tegangan.

6. Ulangi langkah 2-5 dengan variasi Arus.

Gambar 8.2 Rangkaian seri

12. Dengan menggunakan rangkaian pada Gambar 8.2, ulangi langkah pada percobaan 1 8.3.2.3. Percobaan 4

7. Dengan menggunakan rangkaian pada Gambar 8.2, ulangi langkah pada percobaan 2.

8.4. TUGAS PENDAHULUAN

1. Jelaskan bagaimana bunyi hukum Ohm?

2. Apakah besar hambatan dipengaruhi oleh tegangan dan arus yang diberikan?

3. Buktikan Persamaan (8.1) di atas sesuai hukum Ohm!

4. Apa yang dimaksud material Ohmic dan Non-Ohmic?

(35)

5. Faktor apa sajakah yang mempengaruhi besar hambatan suatu benda?

8.5. TUGAS AKHIR

7. Buatlah grafik hubungan antara kuat arus (sebagai absis) dan tegangan (sebagai ordinat) dari data yang telah anda peroleh!

8. Tentukan besarnya hambatan berdasarkan grafik yang telah Anda buat!

9. Tentukan nilai hambatan berdasarkan hukum Ohm!

10. Bandingkan nilai hambatan hasil perhitungan dari grafik, berdasarkan hukum Ohm dan pengukuran langsung. Lakukan pembahasan dan ambil kesimpulan!

(36)

Percobaan 9

Ayunan Magnetik

9.1. TUJUAN

Menentukan besar gaya magnet yang timbul pada kumparan berarus yang ditempatkan pada medan magnet.

9.2. DASAR TEORI

Penghantar yang dialiri arus listrik terletak di dalam medan magnet akan mengalami gaya yang besarnya dapat dinyatakan dalam persamaan berikut:

𝐹 = 𝐵𝑖𝑙 sin 𝜃 (9.1)

yang mana

F : Gaya magnetik (N)

B : Besar medan magnet (Tesla) 𝑖 : Kuat arus (Ampere)

𝑙 : Panjang kawat (meter)

𝜃 : sudut yang dibentuk oleh B dan 𝑙

Jika kita memiliki sebuah kawat berarus bermassa m, dan berada dalam medan magnet maka pada kawat tersebut akan bekerja gaya-gaya sebagai berikut:

Gambar 9.1. Gaya-gaya yang bekerja pada kumparan

Berdasarkan Gambar 9.1, maka besarnya gaya magnet yang bekerja pada kumparan adalah:

𝐹 = 𝑊 tan 𝜃 (9.2) sehingga

tan 𝜃 = (9.3)

yang mana m merupakan massa kawat dan g adalah percepatan gravitasi bumi.

9.3. METODE PERCOBAAN 9.4.1 Alat dan Bahan

1. Kit Ayunan Magnetik 1 paket 2. Magnet U 2 buah 3. Baterai 1.5 Volt 4 buah

(37)

4. Kumparan 5 buah 5. Tiang Pengait 2 buah 6. Kabel penghubung 6 buah 7. Amperemeter 1 buah 8. Neraca Digital 1 buah

9.4.2 . Prosedur Percobaan

Gambar 9.2. Set up alat

Percobaan 1

3. Rangkai alat-alat percobaan seperti pada Gambar 9.2.

4. Ukur massa dan panjang kumparan, perhatikan skala nol alat ukur sebelum digunakan dan posisi pengamatan untuk mendapatkan data yang baik.

5. Pasang magnet di tengah tiang penyangga, sehingga magnet mengikuti huruf U yang berotasi 90⁰.

6. Pasang kumparan pada tiang penyangga, sehingga kumparan melewati bagian dalam magnet.

7. Amati apa yang terjadi pada kumparan dan amperemeter. Catat sudut simpangan terjauh yang dibentuk oleh kumparan dan kuat arus listrik terbesar yang ditunjukan oleh amperemeter.

8. Ulangi langkah 3-5 untuk hambatan yang berbeda.

9. Buatlah grafik antara tan 𝜃 terhadap arus i, dan tentukan besarnya medan magnet B dan gaya magnet F.

Percobaan 2

1. Ukur massa dan panjang kumparan, perhatikan skala nol alat ukur sebelum digunakan dan posisi pengamatan untuk mendapatkan data yang baik.

2. Pasang magnet ditengah tiiang penyangga, sehingga magnet mengikuti huruf U yang berotasi 90⁰.

3. Pasang kumparan pada tiang penyangga, sehingga kumparan melewati bagian dalam magnet.

4. Hubungkan kabel dengan hambatan 1 , catat kuat arus yang ditunjukan oleh amperemeter.

(38)

5. Catat sudut simpangan terjauh yang dibentuk oleh kumparan.

6. Ulangi langkah 3-5 untuk kumparan yang berbeda.

7. Buatlah grafik antara tan 𝜃 terhadap panjang kumparan l dan tentukan besarnya medan magnet B dan gaya magnet F.

9.5 TUGAS PENDAHULUAN

1. Apa yang dimaksud dengan gaya magnetik?

2. Bagaimana arah dari gaya magnetik yang timbul pada sebuah kawat berarus yang diletakan di dalam medan magnet?

3. Bagaimanakah besar gaya magnetik yang timbul pada suatu kawat berarus yang ditempatkan pada medan magnet, jika kuat arus listrik diperbesar?

4. Bagaima na besar gaya magnetik yang timbul pada kawat berarusyang diletakan di dalam medan magnet, jika panjang kawat di perbesar?

5. Apakah kawat yang memiliki luas penampang homogen dan heterogen akan menghasilkan gaya magnetik yang berbeda, jika kedua kawat tersebut dialiri oleh kuat arus dan ditempatkan dalam medan magnet yang sama? Jelaskan!

6. Bagaimana cara anda menentukan besar gaya magnetik untuk percobaan 1 dan 2? Apakah besar gaya magnetik yang dihasilkan dalam kedua percobaan tersebut sama?

9.6 TUGAS AKHIR

10. Berdasarkan data hasil percobaan yang telah anda peroleh dari percobaan 1 dan 2, bergantung pada apa sajakah gaya magnetik?

11. Berdasarkan data hasil percobaan 1 yang telah dilakukan buat grafik hubungan tan 𝜃 dan arus i, dan tentukan besar medan magnet B dan gaya magnetik F.

12. Berdasarkan data hasil percobaan 2 yang telah dilakukan buat grafik hubungan tan 𝜃 dan panjang kumparan l, dan tentukan besar medan magnet B dan gaya magnetik F!

13. Bandingkan besarnya B dan F yang diperoleh dari percobaan 1 dan 2. Apakah terdapat perbedaan? Jelaskan!

(39)

Percobaan 10

Pemantulan dan Pembiasan

10. 1. TUJUAN

1. Melukis jalannya sinar pada pemantulan dan pembiasan cahaya.

2. Menentukan besar fokus cermin cekung dan cembung.

3. Menentukan besar fokus lensa cekung dan cembung.

10. 2. DASAR TEORI Pemantulan Cahaya

Cahaya sebagai gelombang dapat memantul bila mengenai suatu benda. Pemantulan cahaya sesuai dengan hukum pemantulan yang dikemukakan oleh Snellius yaitu:

1. Sinar datang, garis normal dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar.

2. Sudut datang (𝜃 ) = sudut pantul (𝜃 ).

Gambar 10.1 Pemantulan cahaya Pemantulan Cahaya oleh Cermin Cekung

Cermin cekung adalah cermin lengkung dengan lapisan mengkilap pada bagian dalam.

Cermin cekung memiliki sifat mengumpulkan cahaya (konvergen). Sinar-sinar istimewa pada cermin cekung:

1. Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan melalui titik fokus.

2. Sinar datang melalui titik fokus dipantulkan sejajar sumbu utama.

3. Sinar datang melalui pusat kelengkungan cermin dipantulkan melalui titik itu juga.

Gambar 10.2. Pemantulan Cahaya oleh Cermin Cekung Pemantulan Cahaya oleh Cermin Cembung

Cermin cembung adalah cermin lengkung dengan lapisan cermin di bagian luar. Cermin cembung bersifat menyebarkan cahaya (divergen). Sinar-sinar Istimewa pada cermin cembung:

1. Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan seolah-olah berasal dari titik fokus.

2. Sinar datang melalui titik fokus dipantulkan sejajar sumbu utama.Sinar datang melalui pusat kelengkungan cermin dipantulkan melalui titik itu juga.

(40)

Gambar 10.3. Pemantulan oleh Cermin Cembung Pembiasan Cahaya

Pembiasan cahaya adalah pembelokan arah rambat cahaya. Pembiasan cahaya terjadi jika cahaya merambat dari suatu medium menembus ke medium lain yang memiliki kerapatan yang berbeda. Hukum Snellius untuk pembiasan:

𝑛 sin 𝜃 = 𝑛 sin 𝜃 (10.1)

Gambar 10.4. Peristiwa pembiasan cahaya Pembiasan oleh Lensa Cembung

Lensa cembung biasa disebut juga lensa positif atau lensa konvergen atau lensa konvex.

Lensa cembung memiliki ciri tebal di bagian tengah. Sinar-sinar istimewa pada lensa cembung:

1. Sinar sejajar sumbu utama dipantulkan melalui titik fokus.

2. Sinar melalui titik fokus dipantulkan sejajar sumbu utama.

3. Sinar datang melalui titik pusat optik tidak dibiaskan.

Gambar 10.5. Pembiasan oleh lensa cembung Pembiasan oleh Lensa Cekung

Lensa cekung biasa disebut juga lensa negatif atau lensa divergen atau lensa concave.

Lensa cekung memiliki ciri lebih tipis pada bagian tengah. Sinar-sinar Istimewa pada lensa cekung:

1. Sinar sejajar sumbu utama dibiaskan seolah-olah berasal dari titik fokus.

2. Sinar datang seolah-olah menuju titik fokus dibiaskan sejajar sumbu utama.

3. Sinar datang melalui pusat optik tidak dibiaskan.

Gambar 10.6. Pembiasan oleh lensa cekung

(41)

Metode Gauss

Untuk menghitung pembentukan bayangan dan juga perbesaran cermin dalam optika geometrik digunakan rumus Gauss:

= + _′ (10.2)

yang mana f adalah fokus cermin, s jarak sumber ke cermin dan s’ jarak cermin ke bayangan. Selain itu hubungan antara fokus dengan jari-jari cermin adalah f = R/2.

Metode Bessel

untuk lensa cembung menggunakan Persamaan (10.2) dengan memodifikasi prosedur melalui dua kali pengukuran. Dengan menggunakan jarak antara benda dan layar L yang tetap akan dibentuk 2 bayangan terang, sehingga Persamaan (4.2) yang digunakan menjadi:

𝑓 =⁽ ⁾⁽ ⁾= (10.3)

10. 3. METODE PERCOBAAN 1.3.1. Alat dan Bahan

1. Mistar 30 cm 1 buah 2. Rel optik berskala 2 buah 3. Penyambung rel 1 buah

4. Kaki rel 2 buah

5. Duduka berjepit 6 buah

6. Layar 1 buah

7. Sumber cahaya 1 buah 8. Pemegang cemin/lensa 1 buah 9. Kertas grafik 1 lembar 10. Cermin cembung 1 buah 11. Cermin cekung 1 buah 12. Lensa cembung 1 buah 13. Lensa cekung 1 buah

14. Catu daya 1 buah

1.3.2. Prosedur Percobaan Pemantulan Cermin Cekung

Gambar 10.7. Set up percobaan pemantulan cermin cekung 1. Rangkai peralatan seperti Gambar 10.7.

2. Nyalakan sumber cahaya, aturlah posisi layar (bisa menggunakan area yang tidak terpakai pada benda) sehingga terbentuk bayangan terang.

3. Catat jarak cermin cekung ke sumber cahaya sebagai jarak benda s dan jarak cermin ke layar sebagai jarak bayangan nyata s’.

4. Ulangi langkah 2-3 untuk posisi cermin yang berbeda.

Pemantulan Cermin Cembung

(42)

Gambar 5.8. Set up alat percobaan cermin cembung 1. Set up peralatan seperti Gambar 10.8.

2. Nyalakan sumber cahaya, aturlah posisi layar 1 sehingga terbentuk bayangan terang.

3. Pasang layar 2 bersebelahan dengan sumber cahaya dan letakkan cermin cembung diantara lensa + dan layar 1 seperti pada Gambar 10.9.

Gambar 10.9. Gambar langkah 3 percobaan cermin cembung

4. Aturlah posisi cermin cembung sehingga tampak bayangan terang pada layar 2 (bisa menggunakan area yang tidak terpakai pada Lensa).

5. Ukur dan catatlah jarak cermin cembung terhadap layar 1 sebagai jari-jari kelengkungan cermin cembung R.

6. Ulangi langkah 2 - 5 untuk posisi lensa + yang berbeda-beda.

Pembiasan Lensa Cembung Metode Gauss

Gambar 10.10. Set up alat pembiasan lensa cembung metode Gauss 1. Set up peralatan seperti Gambar 10.10.

2. Nyalakan sumber cahaya, aturlah posisi layar sehingga terbentuk bayangan terang.

3. Catat jarak lensa + ke sumber cahaya sebagai jarak benda s dan jarak lensa + ke layar sebagai jarak bayangan nyata s’.

4. Ulangi langkah 2 - 3 untuk posisi cermin yang berbeda.

Pembiasan Lensa Cekung Metode Gauss

Gambar 10.11. Set up alat pembiasan lensa cekung metode Gauss

1. Set up peralatan seperti Gambar 10.11, aturlah posisi layar 1 sehingga terbentuk bayangan terang pada layar 1, tandai posisi laya r tersebut.