Fisika Dasar 2 Joko New

40
Modul B-1 OPTIK GEOMETRIK 3 I. Maksud dan Tujuan 1. Mempelajari sifat – sifat pemantulan pada cermin datar dan cermin lengkung (cekung dan cembung) 2. Mempelajari, sifat-sifat pembiasan pada lensa cekung (concave glass) dan lensa cembung (convex glass) 3. Menentukan indeks bias mutlak beberapa jenis lensa II. Alat dan Bahan 1. Ray Optics Demonstration Set (RODS) 2. Ray Optics Demonstration Set Plus (RODS+) III. TEORI A. Pemantulan pada cermin datar Cahaya merambat menurut garis lurus, kita dapat melihat benda karena cahaya yang mengenai benda di pantulkan ke mata kita Gambar 1 Hukum I Snelius 1. Sinar datang, sinar pantul dan garis normal berpotongan pada satu titik dan terletak pada satu bidang datar 2. Sudut datang (i) sama dengan sudut pantul (r) i = r B. Pemantulan pada cermin lengkung N r i i = r Sinar pantul Sinar datang

Transcript of Fisika Dasar 2 Joko New

Page 1: Fisika Dasar 2 Joko New

Modul B-1OPTIK GEOMETRIK 3

I. Maksud dan Tujuan1. Mempelajari sifat – sifat pemantulan pada cermin datar dan cermin

lengkung (cekung dan cembung)

2. Mempelajari, sifat-sifat pembiasan pada lensa cekung (concave glass) dan lensa cembung (convex glass)

3. Menentukan indeks bias mutlak beberapa jenis lensa

II. Alat dan Bahan

1. Ray Optics Demonstration Set (RODS)

2. Ray Optics Demonstration Set Plus (RODS+)

III. TEORI

A. Pemantulan pada cermin datar

Cahaya merambat menurut garis lurus, kita dapat melihat benda karena cahaya yang mengenai benda di pantulkan ke mata kita

Gambar 1

Hukum I Snelius

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

2. Sudut datang (i) sama dengan sudut pantul (r)

i = r

B. Pemantulan pada cermin lengkung

N

ri

i = r

Sinar pantulSinar datang

Page 2: Fisika Dasar 2 Joko New

Sumbuh utama

i

r

i

r

air

Cermin cekung dan cermin cembung disebut cermin lengkung. Cermin cekung bersifat mengumpulkan bayangan (konvergen) dan cermin cembung bersifat menyebarkan bayangan (divergen)

C. Pembiasan

Hukum II Snelius

1. Jika sinar datang dari medium yang kurang rapat ke medium yang lebih rapat, sinar akan dibelokan mendekati garis normal

2. Jika sinar datang dari medium yang lebih rapat ke medium yang kurang rapat, sinar akan dibelokan menjahui garis normal

3. Hubungan matematisnya adalah n1 / n2 = sin I / sin r

n 1 sin i = n 2 sin r

n 1 = indeks bias mutlak medium 1n 2 = indeks bias mutlak medium 2sin i = sudut datang dalam medium 1sin r = sudut bias dalam medium 2

IV. Tugas Pendahuluan

1. Apa yang dimaksud dengan optic geometrik ? dan apa yang dimaksudkan dengan pemantulan pada cermin dan pembiasan pada lensa?

Gelap

terang

gelap

Terang

f f

a. Cermin cembung b. Cermin cekung

Gambar 2

Sinar datang Sinar datang

Sinar bias

Sinar bias

udara

n2

n1

udara

airn1

n2

N N

Gambar 3

Page 3: Fisika Dasar 2 Joko New

Jawab :

Optik geometrik adalah sifatcermin lengkung (cekung dan cembung). Sifat pembiasan pada lensa cembung (concave glass) dan lensa cembung (confex glass). Menentukan index bias mutlak beberapa jeni

2. Apa yang dimaksud dengan pemantulan baur dan teratur

Jawab:

Pemantulan baur yaitu gejala pembelokkan arah rambat gelombangketika melewati dua medium yang kerapatannya berbeda. Pemantulan teratur dapat terjadi jika sebuah gelombamembentur permukaan yang keras

3. Lukiskan pemantulan pada cermin cekung dan cermin cembung, denganlima cahaya masukan beserta keteranganya

Jawab:

Pemantulan pada cermin cekung

Pemantulan pada cermin cembung

sebagian kedalam air tampak membengkok? Apa yang dimaksud dengan indeks bias mutlak?

Jawab:

Pensil yang terlihat membengkok ketika dimasukkan kedalam air disebabkan oleh adanya pembiasan cahaya pada 2 medium yang

Optik geometrik adalah sifat- sifat pemantulan pada cermin datar dan cermin lengkung (cekung dan cembung). Sifat pembiasan pada lensa cembung (concave glass) dan lensa cembung (confex glass). Menentukan index bias mutlak beberapa jenis lensa

Apa yang dimaksud dengan pemantulan baur dan teratur?

Pemantulan baur yaitu gejala pembelokkan arah rambat gelombangketika melewati dua medium yang kerapatannya berbeda. Pemantulan teratur dapat terjadi jika sebuah gelombang mengenai / membentur permukaan yang keras

Lukiskan pemantulan pada cermin cekung dan cermin cembung,

lima cahaya masukan beserta keteranganya?

Pemantulan pada cermin cekung

Pemantulan pada cermin cembung

4. Mengapa pensil yang lurus ketika dimasukan

sebagian kedalam air tampak membengkok? Apa yang dimaksud dengan indeks bias mutlak?

Pensil yang terlihat membengkok ketika dimasukkan kedalam air disebabkan oleh adanya pembiasan cahaya pada 2 medium yang

sifat pemantulan pada cermin datar dan cermin lengkung (cekung dan cembung). Sifat pembiasan pada lensa cembung (concave glass) dan lensa cembung (confex glass).

Pemantulan baur yaitu gejala pembelokkan arah rambat gelombangketika melewati dua medium yang kerapatannya berbeda.

ng mengenai /

Lukiskan pemantulan pada cermin cekung dan cermin cembung,

Mengapa pensil yang lurus ketika dimasukan

sebagian kedalam air tampak membengkok? Apa yang dimaksud

Pensil yang terlihat membengkok ketika dimasukkan kedalam air disebabkan oleh adanya pembiasan cahaya pada 2 medium yang

Page 4: Fisika Dasar 2 Joko New

berbeda yaitu udara dan air. Indeks bias mutlak adalah indeks bias zat optik terhadap udara (ruang hampa).

5. Gambarkan pembiasam pada lensa cekung dan cembung dengan lima cahayamasukan beserta keterangan?Jawab:

Pembiasan pada lensa cekung Pembiasan pada lensa cembung

6. Apayang dimaksud dengan sudut kritis? Tuliskan rumusnya dan turunkan!!Jawab:Sudut kritis adalah sudut bias yang memiliki sudut maksimal yaitu 90o

(sudut batas).

Rumus : ni x sin i = n2 x sin i

Pada saat i = ik, r = 90o

n1 = sin ik = n2 x sin 90

n1 x sin ik = n2 x 1

Sin ik = n2 / n1

V. PERCOBAAN YANG HARUS DILAKUKAN

A. Membuktikan Hukum I Snellius

Page 5: Fisika Dasar 2 Joko New

1. Tempelkan Laser Ray Box (LRB) dan working sheet F pada panel

percobaan

2. Tempelkan cermin datar secara vertical tepat pada garis tengah working

sheet F dengan bagian depan cermin menghadap ke LRB

3. Aktifkan LRB dengan satu sinar keluar saja. Kemudian arahkan sinar

dengan membentuk sudut pusat ke cermin datar

4. Ulangi langkah 3 dengan sudut yang berbeda – beda

5. Catat apa yang terjadi!

B. Pemantulan pada Cermin Cekung

1. Tempelkan Laser Ray Box (LRB) dan cermin cekung (concave mirror) saling berhadapan dan sejajar pada panel percobaan

2. Aktifkan LRB dengan semua sinar keluaran. Amati dan catat apa yang terjadi!

3. Ulangi langkah – langkah di atas dengan menggunakan cermin cembung (convex mirror)

C. Pembiasan pada Lensa

1. Tempelkan Laser Ray Box (LRB) dan lensa cekung (concave glass) saling berhadapan dan sejajar pada panel percobaan

2. Aktifkan LRB dengan semua sianr keluaran. Amati dan catat apa yang terjadi!

3. Ulangi langkah – langkah di atas dengan menggunakan lensa cembung (convex glass)

D. Mencari Indeks Bias Mutlak

1. Tempelkan LRB, working sheet F dan balok kaca setengah lingkaran seperti pada gambar di atas dengan sudut yang telah ditentukan oleh asisten

2. Catat hasilnya pada tabel yang sudah disediakan!3. Ulangi dengan beberapa sudut yang berbeda!

Dari data pengamatan diperoleh : Tabel 1 - ½ Lingkaran

I R Sin i Sin r N2

20o 14o 0,34 0,24 1.41

30o 19o 0,5 0,32 1.56

40o 24o 0,64 0,5 1.52

Page 6: Fisika Dasar 2 Joko New

E. Mencari Kedalaman Semu

1. Tempelkan LRB, working sheet F dan balok kaca seperti pada gambar diatas dengan sudut yang telah ditentukan oleh asisten

2. Catat hasilnya pada tabel yang sudah disediakan!3. Ulangi dengan beberapa sudut yang berbeda!

F. Mencari Sudut Kritis

1. Tempelkan LRB, working sheet F dan balok kaca setengah lingkaran seperti pada gambar diatas

2. Geserlah LRB hingga menemukan sudut kritisnya

Dari percobaan diatas diperoleh : Tabel 2 - Balok

I R1 Sin i Sin r N2

20o 16o 1 3,47 0,17

30o 24o 1 1,88 0,34

40o 32o 1 1,23 0,64

Teori Ketidak Pastian

Dari data pengamatan diatas dapat dibuat Teori Ketidak Pastian ( TKP ). Disini yang digunakan ialah TKP Ganda.

Tabel Indeks Bias pada Medium 2 (n2)

n X X2

1 3,08 9.49

2 1,64 2,69

3 1,27 1,61

∑x = 5,99 ∑x2 = 13.79

Page 7: Fisika Dasar 2 Joko New

i. Nilai Rata – rata :

ii. Angka Deviasi

iii. Kesalahan Mutlak

38,061,199,1

6,361,199,1

x

x

xxx

iv. Kesalahan Relatif

v. Ketelitian

X = 100% - Kesalahan Relatif

X = 100% - 80.90%

X= 19.10%

VI. Tugas Akhir dan Pertanyaan

1. Lukiskan pemantulan pada cermin lengkung serta sinar istimewanya ! (beri keterangan)

Jawab :

Sinar yang melalui fokus utama akan dipantulkan sejajar sumbuh utama

99,13

99,5

N

xx

61.1

595,2

2

19.5

13

)99.5()69.13(3

1

2)()x2(

2

x

x

x

x

n

xnx

%90.80

%1000498,0

%10099,1

61.1

%100

x

x

x

x

xx

Page 8: Fisika Dasar 2 Joko New

0

10

20

30

40

50

50 62.5 0

0.2

0.4

0.6

0.8

0.77 0.82 0.89

2. Lukiskan sinar istimewa yang terjadi pada percobaan C ! (beri keterangan)

Jawab :

Sinar yang melalui pusat kelengkungan cermin akan dipantulkan melalui pusat kelengkuangan itu lagi.

3. Dari hasil percobaan D dan E, carila harga index bias mutlaknya dan cepat rambat cahaya pada medium ke – 2!

Jawab :

I R n1 n2 sin i sin r V

15o

50o 1 2,96

0,258 0.766 9.24 x 108m/s

30o

55o 1 1,64

0,5 0,810 4.92 x108m/s

45o

62o 1 1,24

0,707 0,88 3.81x 108m/s

4. Dari hasil percobaan D, buatlah grafik r terhadap i dan sin r terhadap sin I !Jelaskan !

Jawab :

5. Seekor ikan sedang berenang pada kedalaman 3,2 m dibawa permukaan air danau.

Berapakah kedalaman semua ikan yang diamatai oleh seorang anak ?

Sekarang gantian, ikan yang memandang muka anak yang berada 3,2 m diatas permukaan air, yang di amati oleh ikan ?

Jawab :

Page 9: Fisika Dasar 2 Joko New

s’= n1.s / n2

= 3,2 m x 1,00 / 1,33 = 2,406 m

Sekarang gantian, ikan yang memandang muka anak yang berada 3,2 m di atas permukaan air yang dimati oleh ikan?

s’= n1.s / n2

= 3,2 m x 1,33 / 1,00 = 4,256 m

Modul B-2JEMBATAN WHESTONE

I. MAKSUD.Menetukan harga suatu hambatan dengan mempergunakan metode “jembatan Whestone”

II. ALAT-ALAT.1. Sumber arus/tegangan (DC)2. Bangku hambatan.3. Komutatoer.4. Galvanometer/zerodetektor.5. Meja ukur (lengkap).6. Kabel-kabel penghubung.7. 3 hambatan yang akan ditentukan besarnya.

III. TEORI.Suatu jembatan Wheston adalah suatu susunan rangkaian seperti gambar 1

Dalam prakteknya R1 dan R2 dapat merupakan sebuah kawat A-B seperti pada gambar :

C

Rb Rxi3 i4A Bi1 i2

R1 R2

D

G

3 4

1 2

Page 10: Fisika Dasar 2 Joko New

Dimana : K/Rg = Komutator untuk mengubah arah arusRB = Hambatan yang diketahui (dalam percobaan ini

berupa bangku hambatan).Rx = Hambatan yang harus dicari harganya.G = Galvanometer dihubungkan dengan A dan B. L = A-B kawat hambatan lurus pada mistar.ST = Sumber tegangan (power supplay).

Jika jarum galvanometer (G) menunjukan nol, berarti bahwa tidak ada arus yang melalui, jadi tidak ada beda potensial antara titik A-B :

VA = VB................................................................................(1)

Maka akan dapat persamaan :

RX = ( R2/R1 ) RB...........................................................(2)

Jika kawat A-B serba sama dengan hambatan P tiap satuan panjang maka persamaan (2) menjadi :

RX= : ?? ₂ ?₁ ? ?

? ? RBatau RX= ? ₂? ₁ x RB

Disini terlihat bahwa harga-harga yang diperlukan hanyalah antara L2 dan L2, atau panjang kawat antara B-D dan A-D.

IV. TUGAS PENDAHULUAN1. Buktikan rumus (2)

Jawab :

Karena I3=0 , maka VB=VD ; I3=I4 ,sehingga

VAB = VAD dan VBC = VDC

I1R1 = I2R2 dan I4RB = I5RX

Dengan membandingkan persamaan di atas, diperoleh persamaan ?1? 1

?4? ? = ?2? 2?5? ? , karena I1 = I4 dan I2 = I5 maka ? 1

? ? = ? 2? ? atau R1.RX =

R2.RB

atau RX =(R2/R1) RB

Rx Rb

A B

Rg/KL1 L2

Catu Daya Arus

Searah

G

Page 11: Fisika Dasar 2 Joko New

2. Buktikan rumus bila kawat ukur serba sama : ? ₂? ₁=

? ₂? ₁

Jawab :

Rx= : ?? ₂ ? ₁ ? ?

? ? Rb atau Rx= ?₂?₁ x Rb

3. Apakah persyaratan yang diperlukan untuk suatu galvanometer?

Jawab : Galvanometer adalah alat untuk melihat apakah ada arus listrik yang melalui suatu rangkaian.Persyaratan yang diperlukan untuk suatu galvometer adalah kawat penghantar AB gunanya untuk mengatur agar tercapai pengukuran panjang L1 dan L2 yang akan menghasilkan arus di galvanometer sama dengan NOL. Oleh karena itu pada kawat AB perlu dilengkapi skala ukuran panjang.

4. Apakah yang dimaksud dengan rangkaian seri dan paralel. Gambarkan rangkaiannya. Beri tanda kutub-kutub positif dan negatif. Bagaimana mencari besar hambatan penggantinya?

Jawab:Rangkaian seri pada rangkaian listrik adalah rangkaian listrik yang komponoen-komponen penyusunnya terletak pada suatu bidang lurus atau tanpa ada cabang-cabang.

Pada rangkaian tahanan seri, tahanan pengganti atau

tahanan ekuivalennya adalah:

Rs = R1 + R2 + … + Rn

Rangkaian paralel pada rangkaian listrik adalah rangakaian listrik yang komponoen-komponen penyusunnya terdapat cabang-cabang.

Page 12: Fisika Dasar 2 Joko New

Pada rangkaian tahanan paralel, tahanan pengganti atau tahanan ekuivalennya adalah:

1? ? = 1

? 1 + 1? 2 + 1

? 3 + ⋯+ 1? ?

5. Apakah guna komutator? Gambarkan skema dan bagaimana cara kerjanya!Jawab :Komutator adalah untuk mengubah arus atau hambatan geser

V. PERCOBAAN YANG HARUS DILAKUKAN1. Susunlah rangkaian seperti pada gambar 22. Komutator K tetap terbuka, dan belum dihubungkan dengan sumber

arus, atau tegangan yang terkecil.3. Setelah rangkain diperiksa asisten, dengan persetujuannya, barulah

komutator dihubungkan dengan sumber arus.4. Dengan kontak geser D kira-kira ditengah-tengah L, usahakan agar

simpangan jarum galvometer G menjadi nol dengan cara mengubah-ubah besarnya hambatan ? B.

5. Buatlah arus menjadi lebih besar sedikit demi sedikit, geserkanlah kontak geser D, usahakan supaya simpangan jarum galvometer menjadi nol.

6. Jika kedudukan ini telah tercapai, catatlah L₁ dan L₂.7. Jika kedudukan ini arus dengan mengubah komutator K. Ulangi

percobaan 5 dan 6. 8. Putuskan hubungan komutator dengan sumber arus.

Ganti (tukar) letak RB dan RX ( RB sekarang terletak pada letak RX

semula dan sebaliknya).9. Ulangi percobaan 2 s/d 7 untuk kedudukan ini.10.Ulangi percobaan 2 s/d 9 untuk R yang lain.11.Ulangi percobaan 2 s/d 9 untuk kedua R, dalam keadaan seri.12.Ulangi percobaan 2 s/d 9 untuk kedua R, dalam keadaan paralel.

VI. DAFTAR PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN

Page 13: Fisika Dasar 2 Joko New

Rx1 K1 Rx1 K1No Rb L1 L2 No Rb L1 L21 10 1,8cm 48,2cm 1 10 1,5cm 98,5cm2 56 0,2cm 98,8cm 2 56 1,9cm 98,1cm3 100 1,6cm 98,4cm 3 100 1,9cm 98,1cm

Rx2 K1 Rx2 K2No Rb L1 L2 No Rb L1 L21 10 1,6cm 98,4cm 1 10 1,4cm 98,6cm2 56 1,8cm 98,2cm 2 56 1,7cm 98,3cm3 100 1,7cm 98,3cm 3 100 1,9cm 98,1cm

SERI PARALELNo Rb L1 L2 No Rb L1 L21 10 1,2cm 1 10 1,6cm 98,3cm2 56 1,8cm 2 56 1,2cm 98,7cm3 100 1,4cm 3 100 0,9cm 99,1cm

1) Rx seri = 98.8 / 1.2 x 10 = 823.33

2) Rx seri = 98.2 / 1.8 x 56 = 3055.11

3) Rx seri = 97.6 / 1.4 x 100 = 6971.428

4) Rx paralel = 98.4 / 1.6 x 10 = 615

5) Rx paralel = 98.8 / 1,2 x 56 = 4610.67

6) Rx paralel = 99.1 / 0.9 x 100 = 11101.11

Rx Seri

n X X2

1 98.1 9623.61

2 98.2 9643.24

3 97.6 9525.76

∑x = 293.9 ∑x2= 28792.61

Page 14: Fisika Dasar 2 Joko New

A. Nilai Rata – Rata

97.973

9.293

N

B. Angka Deviasi

C. Kesalahan Mutlak

x = x + ∆x

= 97.97 + 0.56

X = 97.97 + 0.56= 98.53

X = 97.97 - 0.56= 97.41

Kesalahan Relatif

x = %100xx

x

x = %10097.97

56.0x

x = 0.57%

D. Ketelitian

X = 100% - Kesalahan Relatif

X = 100% - 0.57%

X = 99.43%

Rx Paralel

n X X2

1 98.4 9682.56

2 98.8 9761.44

3 99.1 139823,64

∑x = 296.3 ∑x2 = 9820.81

56.02

21.8637783.86377

13

)9.293()28792.61(3

1

2)()2(

2

x

x

x

n

xxnx

Page 15: Fisika Dasar 2 Joko New

C. Nilai Rata – Rata

76.983

296.3

N

D. Angka Deviasi

E. Kesalahan Mutlak

x = x + ∆x

= 98.76 + -58331.26

x = 98.76 + -58331.26 = -568232.5

x = 98.76 - -58331.26 = 58430.02

Kesalahan Relatif

x = %100xx

x

x = -58331.26/ 98.76 x 100%

x = -590.63%

E. Ketelitian

X = 100% - Kesalahan Relatif

X = 100% - -590.63%

X = 690,63%

V. TUGAS DAN PERTANYAAN.1. Gambarkanlah rangkaian yang saudara buat, serta skema peralatan yang saudara

rangkaikan. Beri tanda kutub positif dan negatif bila perlu.Jawab :

-58331.262

87793.6929462.43

13

)296.3()9820.81(3

1

2)()2(

2

x

x

x

n

xxnx

Page 16: Fisika Dasar 2 Joko New

Ket gambar : K/Rg = Komutator untuk mengubah arah arusRB = Hambatan yang diketahui (dalam percobaan ini

berupa bangku hambatan).Rx = Hambatan yang harus dicari harganya.G = Galvanometer dihubungkan dengan A dan B.L = A-B kawat hambatan lurus pada mistar.ST = Sumber tegangan (power supplay).

2. Hitunglah harga masing-masing Rx beserta masing-masing ketelitiannya.Jawab :

Rumus : Rx= (L2/L1) Rb

1. RRx = (98,2/1,8) 10 = 545,5 1. Rx = (98,5/1,5) 10 = 656,6

2. Rx = (99,2/0,8) 56 = 6944 2. Rx = (98,2/1,8) 56 =3055,13. Rx = (98,5/1,5)100=6566,6 3. Rx=(98,1/1,9)100=5163,16

3. Hitunglah Rx dalan keadaan seri menurut teori ( rumus rangkaian seri)Jawab :

Rx seri = 545.5 + 6944 +6566.6 = 14056.1 oh

4. Hitunglah Rx dalam keadaan paralel menurut teori (rumus rangkain paralel)Jawab:

1/Rx paralel = 1/656.6 + 1/3055.1 + 1/5163.16= 0.002044

5. Hitunglah Rx dalam keadaan seri dan paralel menurut hasil percobaan

Rx Rb

A B

Rg/KL1 L2

Catu Daya Arus

Searah

G

Rx1 K1 Rx1 K1No Rb L1 L2 No Rb L1 L21 10 1,8cm 98,2cm 1 10 1,5cm 98,5cm2 56 0,8cm 99,2cm 2 56 1,8cm 98,2cm3 100 1,5cm 98,5cm 3 100 1,9cm 98,1cm

Page 17: Fisika Dasar 2 Joko New

Jawab :6. Bandingkan hasil-hasil pertanyaan no.3 dan 4 dengan pertanyaan no 5.

Jawab :Pertanyaan no 3 & 4 hanya dapat mengetahui besar Rx seri dan parallel pada saat galvanometer menunjuk angka nol sedangkan no. 5 Rx seri dan parallel dapat diketahui dengan menggunkan rumus rangkaian seri dan parallel.

7. Bila ketelitian dalam pengukuran hanya tergantung pada penentuan panjangnya dua bagian kawat hambatan A-B, maka ketelitian terbesar akan terjadi bila D terletak ditengah-tengah A-B. Terangkan (buktikan)!Jawab :

8. Jika sumber arus diperbesar, kepekaan akan menjadi besar, mengapa demikian.Jawab :

9. Berilah pembahasann tentang percobaan ini.Jawab : Metode jembatan Whestone dapat digunakan untuk mengukur hambatan listrik. Cara ini tidak memerlukan alat ukur voltmeter dan amperemeter, cukup satu galvanometer untuk melihatr apakah ada arus listrik yang melalui satu rangkaian.

10. Apakah gunanya tahanan geser didalam sumber.Jawab :

Modul B-3RESONANSI

I. MAKSUD DAN TUJUAN1. Mengamati adanya gejala resonansi dalam rangkaian arus bolak balik.2. Menentukan besarnya tahanan dan induksi diri dati pada indukator ( kumparan

pemadam ).

II. ALAT – ALAT 1. Induktor ( kumparan pemadam ) dengan hambatan dalam R.2. Sumber tegangan ( transformator ).3. Multimeter.4. Bangku kapasitor.5. Multimeter parameter AC.6. Kabel-kabel penghubung.

III. TEORIA. HUBUNGAN SERI

Page 18: Fisika Dasar 2 Joko New

C L

Gambar I. menunjukan sebuah rangkaian listrik arus bolak terdiri dari T sebuah sumber tegangan arus bolakdengan hambatan dalam ( R ) dan sebuah miliamper meter.

Jika E adalah besarnya tegangan efektif dan ω besarnya frekuensi sudut dari sumber tegangan arus bolak-balik, maka besaadalah :

Dimana :R = Besarnya tahanan dalam Ohm

L = Besarnya induksi diri dari inductor dalam Henry

C = Besarnya kapasitas dari kapasitor dalam Farad

I = Kuat arus Ampere

E = Tegangan dalam Volt

ω= Frekuensi sudut dalam radial per detik

Jika C diubah-ubah besarnya, maka akan dapat harga I yang mencapai harga maksimum. Harga arus maksimum itu dicapai pada saat harga :

Dan besarnya kuat arus :

K

R

Gambar I. menunjukan sebuah rangkaian listrik arus bolak – balik dengan susunan seri sebuah sumber tegangan arus bolak-balik, bangku kapasitor ( C ), Induktor ( L )

dengan hambatan dalam ( R ) dan sebuah miliamper meter.

Jika E adalah besarnya tegangan efektif dan ω besarnya frekuensi sudut dari sumber balik, maka besarnya arus efektif I yang mengalir melalui rangkaian

Besarnya tahanan dalam Ohm

Besarnya induksi diri dari inductor dalam Henry

Besarnya kapasitas dari kapasitor dalam Farad

ngan dalam Volt

Frekuensi sudut dalam radial per detik

ubah besarnya, maka akan dapat harga I yang mencapai harga maksimum. Harga arus maksimum itu dicapai pada saat harga :

balik dengan susunan seri balik, bangku kapasitor ( C ), Induktor ( L )

Jika E adalah besarnya tegangan efektif dan ω besarnya frekuensi sudut dari sumber rnya arus efektif I yang mengalir melalui rangkaian

ubah besarnya, maka akan dapat harga I yang mencapai harga maksimum.

Page 19: Fisika Dasar 2 Joko New

Rangkaian listrik dimana I mencapai maksimum harga C = 1/ωL disebut dalam keadaan resonansi seri.

B. HUBUNGAN PARAREL

Gambar 2 menunjukan sebuah rangkaian arus bolak balik dengan susunan pararel antara inductor ( termasyuk hambatannya ) dengan kapasitor. Kemudian miliamperemeter kesumber tegangan arus bolaktegangan, maka kuat arus efektifnya adalah :

Jika C diubah-ubah besarnya, maka akan terdapat harga I yang mencapHarga arus minimum itu dicapai pada saat harga :

Dan besarnya kuat arus :

Seperti halnya pada rangkaian seri, maka pada saat arus mencapai harga minimum, rangkaian disebut dalam keadaan re

IV. PERCOBAAN YANG HARUS DILAKUKAN

dimana I mencapai maksimum harga C = 1/ωL disebut dalam keadaan

Gambar 2 menunjukan sebuah rangkaian arus bolak balik dengan susunan pararel antara inductor ( termasyuk hambatannya ) dengan kapasitor. Kemudian disusun seri dengan miliamperemeter kesumber tegangan arus bolak-balik. Jika E tegangan efektif dari sumber tegangan, maka kuat arus efektifnya adalah :

ubah besarnya, maka akan terdapat harga I yang mencapai harga minimum. Harga arus minimum itu dicapai pada saat harga :

Seperti halnya pada rangkaian seri, maka pada saat arus mencapai harga minimum, rangkaian disebut dalam keadaan resonansi pararel.

PERCOBAAN YANG HARUS DILAKUKAN

dimana I mencapai maksimum harga C = 1/ωL disebut dalam keadaan

Gambar 2 menunjukan sebuah rangkaian arus bolak balik dengan susunan pararel antara disusun seri dengan

balik. Jika E tegangan efektif dari sumber

ai harga minimum.

Seperti halnya pada rangkaian seri, maka pada saat arus mencapai harga minimum,

Page 20: Fisika Dasar 2 Joko New

1. Ukurlah dengan multimeter hambatan dalam dari inductor2. Bila ada frekuensi tegangan bolak – balik dengan alat pengukur frekuensi lidah, bila tidak

ada alat tsb terakhir ini ambil saja : 50 cycle/sekon3. Susunlah rangkaian spt gambar 1

Sebelum dihubungkan dengan jala-jala listrik, laporkan dulu pada asisten.4. Amati dan catatlah kuat arus I untuk beberapa C dimulai dari nol sampai C terbesar (

Tanya asisten )5. Pada suatu harga I tertentu amatilah tegangan bolak-balik ujung-ujung tiap komponen

dari tegangan out put ( pengeluaran ) transformator.6. Susunlah rangkaian seperti gambar 2

Keterangan : lihat pengukuran 37. Amatilah dan catatlah kuat arus I untuk beberapa harga C dimulai dari nol sampai C

terbesar ( Tanya asisten )

TABEL 1 RANGKAIAN SERI

L1 L2

No. V C ( μ ) I ( m A) No. V C ( μ ) I ( m A)1 6 0.5 280 1 6 0.5 2602 6 1,0 290 2 6 1,0 2503 6 4,2 290 3 6 4,2 240

TABEL 2 RANGKAIAN PARAREL

L1 L2

No. V C ( μ ) I ( m A) No. V C ( μ ) I ( m A)1 6 0.5 260 1 6 0.5 1902 6 1,0 200 2 6 1,0 2803 6 4,2 270 3 6 4,2 300

V. TEORI KETIDAK PASTIANDari hasil percobaan dimana I benda hanya mempunyai I hasil pengukuran, maka yang digunakan adalah TKP Tunggal , dimana ( x ± Δx).

Pengukuran untuk rangkaian seri L1 I(mA) :L = (x ± Δx)

L = (280 ± 0.05 ) = 280 + 0.05 = 280.05 = 280 – 0.05 = 279.95

L = (290 ± 0.05 ) = 290 + 0.05 = 290.05 = 290 – 0.05 = 289.95

L = (290 ± 0.05 )

Page 21: Fisika Dasar 2 Joko New

= 290 + 0.05 = 290.05 = 290 – 0.05 = 289.95

T = ( x ± Δx)

T = (0.5⁰ ± 0.5⁰) = 0.5⁰ + 0.5⁰ = 1.0⁰ = 0.5⁰ - 0.5⁰ = 0⁰

T = (1⁰ ± 0.5⁰ ) = 1⁰ + 0.5⁰ = 1.5⁰ = 1⁰ - 0.5⁰ = 0.5⁰

T = (4.2⁰ ± 0.5⁰ ) = 4.2⁰ + 0.5⁰ = 4.7⁰ = 4.2⁰ - 0.5⁰ = 3.7⁰

Pengukuran untuk rangkaian seri L2 I(mA) :L = (x ± Δx)

L = (260 ± 0.05 ) = 260 + 0.05 = 260.05 = 260 – 0.05 = 259.95

L = (250 ± 0.05 ) = 250 + 0.05 = 250.05 = 250 – 0.05 = 249.95

L = (240 ± 0.05 ) = 240 + 0.05 = 240.05 = 240 – 0.05 = 239.95

T = ( x ± Δx)

T = (0.5μ ± 0.5⁰) = 0.5μ + 0.5⁰ = 1.0μ = 0.5μ - 0.5⁰ = 0μ

T = (1μ ± 0.5⁰ ) = 1μ + 0.5⁰ = 1.5μ = 1μ - 0.5⁰ = 0.5μ

T = (4.2μ ± 0.5⁰ ) = 4.2μ + 0.5⁰ = 4.7μ = 4.2μ - 0.5⁰ = 3.7μ

Pengukuran untuk rangkaian pararel L1 I(mA) :L = (x ± Δx)

L = (260 ± 0.05 ) = 260 + 0.05 = 260.05 = 260 – 0.05 = 259.95

Page 22: Fisika Dasar 2 Joko New

L = (200 ± 0.05 ) = 200 + 0.05 = 200.05 = 200 – 0.05 = 199.95

L = (270 ± 0.05 ) = 270 + 0.05 = 270.05 = 270 – 0.05 = 269.95

T = ( x ± Δx)

T = (0.5⁰ ± 0.5⁰) = 0.5⁰ + 0.5⁰ = 1.0⁰ = 0.5⁰ - 0.5⁰ = 0⁰

T = (1⁰ ± 0.5⁰ ) = 1⁰ + 0.5⁰ = 1.5⁰ = 1⁰ - 0.5⁰ = 0.5⁰

T = (4.2⁰ ± 0.5⁰ ) = 4.2⁰ + 0.5⁰ = 4.7⁰ = 4.2⁰ - 0.5⁰ = 3.7⁰

Pengukuran untuk rangkaian seri L2 I(mA) :L = (x ± Δx)

L = (190 ± 0.05 ) = 190 + 0.05 = 190.05 = 190 – 0.05 = 189.95

L = (280 ± 0.05 ) = 280 + 0.05 = 280.05 = 280 – 0.05 = 279.95

L = (300 ± 0.05 ) = 300 + 0.05 = 300.05 = 300 – 0.05 = 299.95

T = ( x ± Δx)

T = (0.5μ ± 0.5⁰) = 0.5μ + 0.5⁰ = 1.0μ = 0.5μ - 0.5⁰ = 0μ

T = (1μ ± 0.5⁰ ) = 1μ + 0.5⁰ = 1.5μ = 1μ - 0.5⁰ = 0.5μ

T = (4.2μ ± 0.5⁰ ) = 4.2μ + 0.5⁰ = 4.7μ

Page 23: Fisika Dasar 2 Joko New

= 4.2μ - 0.5⁰ = 3.7μ

VI. TUGAS AKHIR DAN PERTANYAAN1. Berapakah besar hambatan searah dari konduktor ?

Semakin panjang konduktor , semakin besar hambatan listriknya.Semakin besar penampang atau jari2 penampang, maka semakin kecil hambatan listrik konduktornya.

2. Pada tiap-tiap pengukuran selalu terjadi penurunan tegangan. Terangkan bagaimana ini bisa terjadi ?Karena pengaruh hambatan, panjang dan luas penampang penghantar.

3. Buatlah grafik antara kuat arus I terhadap kapasitas C untuk rangkaian seri?

1 2 3 4 5 6 7

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7A

VU

4. Demikian pula untuk rangkaian pararel?5. Berdasarkan grafik-grafik diatas , tentukanlah harga-harga C resonansi dan I resonansi ?6. Hitunglah hambatan dalam R dan induksi L dari inductor dengan rumus (1b) dan (1c)

juga dengan rumus (2a) dan (2c)7. Dengan persamaan (2a) tunjukan bahwa grafik mendekati garis lurus, untuk harga DC

lebih besar pada C resonansi ?8. Sesuaikanlah pengamatan anda dengan hasil tugas diatas ( no. 8 )

Modul B-4VOLTMETER TEMBAGA

I. MAKSUD DAN TUJUANMenera sebuah ampemeter tembaga dan voltmeter tembaga

II. Alat – alat1. Voltmeter yang terdiri dari : Bejana tembaga sebagai anoda Keping tembaga sebagai anoda Keping tembaga sebagai keping katoda Katoda pertolongan

2. Larutan tembaga sulfat3. Sumber tegangan

Page 24: Fisika Dasar 2 Joko New

4. Amperemeter5. Neraca teknis6. Alat pembakar / spiritus7. Stopwatch8. Alkohol9. Kabel – kabel penghubung

III. Teori Zat cair dipandang dari sudut hamparan listrik, dapat dibagi dalam 3 golongan yaitu :

Zat cair isolator, seperti air murni, minyak dsb Larutan yang mengandung ion – ion , seperti larutan asam basa dan garam di

dalam air. Larutan – larutan ini dapat dialiri arus listrik dengan ion – ion sebagai penghantarnya dan disertai perubahan – perubahan kimia

Air raksa, logam-logam cair dapat dilalui arus listrik tanpa perubahan –perubahan

Pada percobaan disini dipakai garam CuSO4 didalam bejana seperti pada gambar 1

Bila pada rangkaian diatas dialiri arus maka akan terjadi endapan pada katoda. Jumlah Cu yang mengendap sebanding dengan arus yang lewat. Sehingga voltmeter dapat dipakai sebagai voltmeter.

IV. Tugas Pendahuluan1. Terangkan cara bekerjanya voltmeter ini dan hukum siapa saja yang dipakai disini?

Voltmeter digunakan untuk mengukur beda tegangan listrik antara 2 titik. Voltmeter dipasang secara paralel terhada komponen listrik yang akan diukur beda tegangan listriknya. Hukum yang digunakan disini adalah hukum Faraday dan hukum Kirchoff.

2. Terangkan hubungan antar endapan yang tejadi (beratnya) dan arus yang dipakaiEndapan yang terbentuk sama dengan besarnya kuat arus yang dipakai

3. Dapatkah disini dipakai arus bolak – balik? TerangkanTidak. Karena dalam penghantar logam muatan yang mengalir adalah elektron sedangkan dalam zat cair muatan yang mengalir adalah ion. Untuk membentuk endapan pada lempeng dibutuhkan arus searah (DC).

4. Terangkan reaksi yang terjadi!CuSO4 Cu2+ + SO4

-

Page 25: Fisika Dasar 2 Joko New

5. Jika kuat arus yang dilalui voltmeter diketahui dan berat endapan tembaga dapat ditimbang, maka berat atom dan/ atau valensi endapan dapat dihitung. Terangkan hal ini!

6. Berikan definisi I Ampere yang sehubungan dengan percobaan ini!Banyaknya muatan yang mengalir tiap sekon dinamakan kuat arus listrik dengan satuan Ampere (A) yang dirumuskan : I = Q / t

Arus listrik merupakan aliran muatan listrik pada suatu penghantar. Arus listrik terjadi karena adanya beda tegangan.

V. Percobaan yang Harus Dilakukan1. Gosoklah katoda dengan kertas ampelas hingga cukup bersih2. Cucilah katoda dengan air, olesi dengan alkohol, kemudian panaskan/keringkan

diatas api alkohol/spirtus (tak dibakar)

3. Timbanglah katoda itu dengan menggunakan neraca teknis4. Bungkuslah katoda dengan kertas yang bersih, agar tidak kotor lagi5. Buatlah rangkaian seperti pada gambar 2 dengan polaritas yang benar. Ingat

pergunakan lebih dulu katoda pertolongan

6. Tuangkan larutan sulat tembaga ke dalam bejana7. Jajankan arus dan aturlah besarnya, sehingga amperemeter menunjukkan kuat

arus sebesar 1 ampere (ditentukan asisten)8. Periksalah sekali lagi apakah arah arus sudah benar (akan terjadi endapan tembaga

pada katoda)9. Putuskan hubungan dengan sumber – sumber arus dan jangan mengubah

rangkaiannya lagi10. Gantilah katoda pertolongan dengan katoda sebenarnya (yang telah dicuci)11. Usahakan agar luas permukaan katoda yang tercelup ke dalam larutan sama

dengan luas permukaan katoda pertolongan yang tercelup larutan12. Rangkaian jangan diubah – ubah lagi13. Jalankan arus selama n menit (ditentukan asisten) usahakan agar kuat arus tetap I

ampere dengan mengatur sumber arusnya14. Setelah n menit, putuskan arus, ambilah katoda, cucilah dengan air, olesi dengan

alkohol dan panaskan sampai kering15. Timbanglah lagi katoda dengan teliti16. Ulangi percobaan 1 s/d 15 untuk beberapa kuat arus yang berlainan dan waktu

yang berlainan pula (ditentukan oleh asisten)

Page 26: Fisika Dasar 2 Joko New

17. Setelah selesai kembalikan larutan ke dalam botolnya, kembalikan pula alat – alat yang lain

Dari hasil percobaan diatas diperoleh data :

Tabel 1 : waktu = 1 menit dan I = 0,6 A

No. M0 M1 Massa Endapan Cu

1 128 gr 128,62gr

2 128,92 gr 128,72 gr

3

Tabel 2 : waktu = 2 menit dan I = 1 A

No. M0 M1 Massa Endapan Cu

1 128,68 gr 154,30 gr

2 128,92 gr 154,33 gr

3

VI. Teori Ketidak PastianDari hasil percobaan diatas yang digunakan adalah TKP Tunggal, dimana (x ± Δx).

Tabel 1 : waktu = 1 menit dan I = 0,6 A

1) M = (x ± Δx) M = (0.1 ± 0.005) = 0.1 + 0.005 = 0.105 gr = 0.1 – 0.005 = 0.095 gr2) M = (x ± Δx) M = (0.4 ± 0.005) = 0.4 + 0.005 = 0.405 gr = 0.4 – 0.005 = 0.395 gr3) M = (x ± Δx) M = (1.07 ± 0.005)

= 1.07 + 0.005 = 1.075 gr = 1.07 – 0.005 = 1.065 grTabel 2 : waktu = 2 menit dan I = 1 A

1) M = (x ± Δx) M = (0.3 ± 0.005)

Page 27: Fisika Dasar 2 Joko New

= 0.3 + 0.005 = 0.305 gr = 0.3 – 0.005 = 0.295 gr2) M = (x ± Δx) M = (0.12 ± 0.005) = 0.12+ 0.005 = 0.125 gr = 0.12 – 0.005 = 0.115 gr

3) M = (x ± Δx) M = (0.3 ± 0.005) = 0.3 + 0.005 = 0.3005 gr = 0.3 – 0.005 = 0.295 gr

Page 28: Fisika Dasar 2 Joko New
Page 29: Fisika Dasar 2 Joko New

VI. Pertanyaan dari Tugas Akhir

1. Hitunglah jumlah tembaga yang mengendap untuk tiap percobaanTabel 1 : waktu = 1 menit dan I = 0,6 A

No. M0 M1 Massa Endapan Cu

1 154 gr 154,10 gr 0,10 gr

2 153,92 gr 154,32 gr 0,40 gr

3 153, 20 gr 154,27 gr 1,07 gr

Tabel 2 : waktu = 2 menit dan I = 1 A

No. M0 M1 Massa Endapan Cu

1 154 gr 154,30 gr 0,30 gr

2 154,21 gr 154,33 gr 0,12 gr

3 154 gr 154,30 gr 0,30 gr

2. Berdasarkan jumlah endapan tembaga yang didapat, hitunglah muatan yang telah dipergunakan untuk menguraikan larutan (untuk tiap percobaan)

3. Buatlah grafik hasil penerapan , yaitu agar kuat arus hasil perhitungan no. 2 dengan kuat arus yang terbaca pada amperemeter

4. Berilah perhitungan pada tiap pengukuran pada tiap percobaan, beserta kesalahannya5. Berilah komentar pada hasil-hasil di atas

Kuat arus yang dialirkan dengan massa endapan Cu tidak sama (berbeda jauh) karena amperemeter yang digunakan tidak valid.

6. Berdasarkan 3 dan 4 diatas, perlukah amperemeter yang diselidiki itu dikoreksi? Jelaskan!Perlu. Karena amperemeter merupakan suatu alat ukur yang harus dikalibrasi rutin sehingga tidak akan menimbulkan kesalahan pada pemeriksaan.

7. Jika dipergunakan amperemeter yang telah ditera dengan suatu metoda lain, maka voltmeter tembaga ini dapat digunakan menghitung berat atom suatu zat kimia. Terangkan!Voltmeter Cu dapat digunakan menghitung berat atom suatu zat kimia karena dalam penghantar logam muatan yang mengalir berupa elektron sedangkan dalam zat cair muatan yang mengalir adalah ion sehingga jika dialirkan arus listrik maka massa atom zat kimia tsb dapat diketahui.

8. Hitunglah berat atom tembaga dari percobaan ini dengan memisalkan kuat arus yang dipakai benar

9. Bandingkan hasil perhitungan dengan literatur10. Mengapa katoda harus dicuci dulu sebelum dibakar?

Agar endapan Cu dan larutan CuSO4 yang tertinggal pada katoda dapat dihilangkan terlebih dahulu. Jika katoda dibakar sebelum dicuci maka akan menimbulkan reaksi lain pada katoda terhadap larutan CuSO4 yang tertinggal pada katoda dan akan teroksidasi akibat pembakaran.

11. Mengapa pula harus dibakar sebelum digunakan? (sebelum ditimbang)Agar endapan Cu yang kemungkinan masih tertinggal pada katoda dapat teroksidasi sempurna.

Page 30: Fisika Dasar 2 Joko New

Modul B-5GELOMBANG DAN BUNYI

IV. MAKSUD.1.Mempelajari frekuensi, panjang gelombang, resonansi gelombang serta factor yang mempengaruhinya.2.Mencari laju gelombang3.Mengenal berdiri dalam tali

11.ALAT-ALAT.1.String vibrator2.Sine wave generator3.Power Supply4.Pulley dan C-clamp5.Tali dan Pipa6.Speaker7.Beban8.Neraca Teknis9.Kabel kabel Penghubung

V. TEORI.Menentukan laju gelombang

Laju gelombang untuk setiap medium bergantung pada elastisitas medium dan pada means dari medium tersebut. Ciri inersia diukur oleh u, yakni massa persatuan panjang tali, atauµ= .................................................................(1)

Untuk sebuah tali yang teregang elastisitas tersebut diukur oleh tegangan F dalam tali. Kecepatan gelombang hanya bergantung pada F dan kecepatan gelombang dalam tali diberikan oleh akar dari F / µ, atau

V = .............................................................(2)

GELOMBANG DAN BUNYI

1.Mempelajari frekuensi, panjang gelombang, resonansi gelombang serta factor yang

2.Mencari laju gelombang3.Mengenal berdiri dalam tali

2.Sine wave generator

clamp

9.Kabel kabel Penghubung

Menentukan laju gelombang

L

Laju gelombang untuk setiap medium bergantung pada elastisitas medium dan pada means dari medium tersebut. Ciri inersia diukur oleh u, yakni massa persatuan panjang

.................................................................(1)

Untuk sebuah tali yang teregang elastisitas tersebut diukur oleh tegangan F dalam tali. Kecepatan gelombang hanya bergantung pada F dan µ. Ini dapat ditunjukan bahwa

dalam tali diberikan oleh akar dari F / µ, atau

.............................................................(2)

1.Mempelajari frekuensi, panjang gelombang, resonansi gelombang serta factor yang

Laju gelombang untuk setiap medium bergantung pada elastisitas medium dan pada means dari medium tersebut. Ciri inersia diukur oleh u, yakni massa persatuan panjang

Untuk sebuah tali yang teregang elastisitas tersebut diukur oleh tegangan F dalam tali. µ. Ini dapat ditunjukan bahwa

Page 31: Fisika Dasar 2 Joko New

SehinggaV =

.T

Jarak dari simpul yang berdekatan adalah

2, sehingga didalam sebuah tali yang panjang ℓ,

haruslah terdapat persis sebanyak n setengah panjang

2 dimana n adalah sebuah bilangan

bulat, yakni ? 2 = ℓ ………………………………………….(4)

Sehingga ferkuensi-frekuensi alami dari system tersebut adalah

F -?2ℓ √?

µ……………………………………………………………………….(5)

Atau? 2 = 2?µ?2

Gbr . 3Sebenarnya perut simpangan tidak tepat pada ujung pipa, tetapi pada suatu jarak e = ± 0,6 R diluar pipa, R = jari-jari pipa

L = (2n +2) (14 ) - e kedua ujung terbuka

L = (2n +1) (14 ƛ) - e satu ujung tertutup

VI. PERCOBAAN YANG HARUS DILAKUKANMencari laju Gelombang pada tali

13. Buatlah rangkaian seperti pada gambar 1 dengan panjang L ( 160, 140, 120, 100, 80 )

14. Sambungkan AC adaptor ke String Vibrator15. Sambungkan AC adaptor ke Power Supply16. Catat number of segment yang dihasilkan pada Tabel 117. Apa yang terjadi jika node dipegang ? Buat kesimpulan

Mencari laju gelombang pada frekuensi1. Buatlah rangkaian seperti pada gambar 1 dengan panjang L ( 160, 140, 120, 100,

80 )2. Sambungkan Sine Wave Generator ke String Vibrator3. Pasang Condor ke Sine Wave Generator4. Sambungkan Condor ke Power Supply5. Catat node yang dihasilkan pada frekuensi yang telah ditentukan dengan panjang

tali yang berbeda-beda6. Amati apakah gelombang tersebut berpengaruh terhadap waktu ? buat

kesimpulannya

Mencari laju gelombang resonansi1. Catatlah suhu, barometer. Dan kelembaman ruangan2. Ukurlah diameter tabung3. Sambungkan Output sine wave generator ke spekear4. Aturlah frekuensi pada sine wave generator5. Hadapkan speaker ke pipa terbuka. Kemudian amati apa yang terjadi6. Jika salah satu ujung pipa ditutup apa yang terjadi

DAFTAR PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN

Tabel 1.

Massa: f=341 Hz

Page 32: Fisika Dasar 2 Joko New

Panjang (cm) Number of segmentLI = 50 2L2 = 60 2L3 = 70 3L4 = 80 4

Tabel 2.

FrekuensiNode

LI =50 cm L2 = 70 cm L3 = 80 cmf1 = 80 1 4 4f2 = 90 3 4 5f3 = 100 4 4 6F4 = 1011 5 4 7

Tabel 3.

TemperatureSebelum 29®C/ ®KSesudah 29®C/ ®K

DiameterD1 D2 D35,7 5,7 5,7

Frekuensi Garputala = 1. = 47 Hz

2. = 55 Hz

3. = 53 Hz

TEORI KETIDAKPASTIAN Untuk tabel 2 frekuensi f1 TKP Ganda

1.1. Nilai rata-rata.

n X X²1 3 92 4 83 4 8∑ ? , ? ² 11 25

Page 33: Fisika Dasar 2 Joko New

?? =∑ ?

? = 113 = 3.67

2. Angka deviasi.

∆? = ? ? ( ∑ ? 2)−(∑ ? )²?−1∆? = ? 3 ( 25)−(3.67)2

3−1∆? = ? 75−13.442∆? = √30.78 ∆? = 5.55

3. Kesalahan mutlak.X = ? ? ± ∆?X = ? ? + ∆? = 3.67 + 5.55= 9.22X = ? ? − ∆? = 3.67 - 5.55= -1.88

4. Kesalahan relatif.

X = ∆?? ? 100%

X = 5.553.67 X 100%

= 151.22%

5. Ketelitian.X = 100% - kesalahan relatif = 100% - 151.22% = -51.22%Ket : Jika hasil ketelitian > 80%, praktikum dinyatakan berhasil. Jika hasil ketelitian < 80%, praktikum dinyatakan tidak berhasil

VII. TUGAS DAN PERTANYAAN.1. Kenapa dalam praktek tali harus bersifat elastis?

Page 34: Fisika Dasar 2 Joko New

Jawab : Apabila tidak bersifat elastis, getaran pada gelombang bunyi tidak akan dihantakan

oleh tali, tali itu sebagai perantara gelombang dan 2. Apa yang dimaksud “ bahwa

Jawab :Karena tenaga mempunyai frekuensi / getaran

3. Hitunglah kecepatan gelombang pada percobaan?Jawab :Menghitung kecepatan gelombangV1 = 1 x FV1 = 60 X 3 = 180 cm / sV2 = 2 x FV1 = 70 X 4 = 280 cm / sV1 = 1 x FV1 = 80 X 4 = 360 cm / s

4.Hitung Frekuensi sudut pada percobaan?Jawab:

5.Hitung Gaya inersia yang didapat?Jawab :

6.Buatlah Grafik antara L dan n untuk tiap tiap frekuensiJawab :

7.Hitung V dengan rumud thermodinamika :

V =

Jawab :

8.Hitung haraga V dengan rumusV = 331 (1 + 1®C / 273 )1/2 m / sekon

Jawab :

Apabila tidak bersifat elastis, getaran pada gelombang bunyi tidak akan dihantakan oleh tali, tali itu sebagai perantara gelombang dan bunyiApa yang dimaksud “ bahwa tenaga diasosiakan dengan sebuah gelombang”?

Karena tenaga mempunyai frekuensi / getaranHitunglah kecepatan gelombang pada percobaan?

Menghitung kecepatan gelombang

V1 = 60 X 3 = 180 cm / s

V1 = 70 X 4 = 280 cm / s

V1 = 80 X 4 = 360 cm / s

4.Hitung Frekuensi sudut pada percobaan?

5.Hitung Gaya inersia yang didapat?

6.Buatlah Grafik antara L dan n untuk tiap tiap frekuensi

dengan rumud thermodinamika :

8.Hitung haraga V dengan rumus/ 273 )1/2 m / sekon

Apabila tidak bersifat elastis, getaran pada gelombang bunyi tidak akan dihantakan

tenaga diasosiakan dengan sebuah gelombang”?

Page 35: Fisika Dasar 2 Joko New

1 . TUJUAN

Mempelajari hubungan antara tegangan, arus dan tahanan pada rangkaian tahanan seri dengan menggunakan hukum ohm dan hukum krichoff.

2 . Teori

George simon ohm menentukan hubungan antara arus, regangan dengan tahanan yang kemudian dikenal sebagai hukum ohm, yaitu:

I = E

R

Dimana: I = Arus (ampere)

E = Tegangan (volt)

R = Tahanan (ohm)

Arus pada setiap titik pada rangkaian seri sama besar. Beberapa tahanan yang dihubungkan seri memiliki tahanan total sebesar jumlah dari tahanan-tahanan yang dihubungkan seri

RT =R1+ R2+ R3 +................................... + Rn

Pada rangkaian berlaku hukum Krichoff tegangan, yaitu: Jumlah seluruh tegangan jatuh pada rangkaian sama dengan tegangan yang

dihubungkan dengan rangkaian. Jumlah aljabar sumber tegangan dengan tegangan jauh rangkaian sama dengan nol

3 Peralatan

Pada rangkaian seri berlaku hukum krichoff tegangan yaitu:

Modul Praktikum Rangkaian Listrik : 1Buah

Catu Daya 0-40 Vdc : 1Buah

Multimeter : 1Buah

4 Percobaan

1) Buat rangkaian seperti gambar 1

Page 36: Fisika Dasar 2 Joko New

4) Atur posisi R5 sedemikian rupa sehingga arus yang terbaca pada miliampelemeter minimum. Cacat tegangan batu pada R1, R2, R5. Ulangi percobaan ini untuk nilai- nilai arus pada table 2. Kemudian sumber tegangan ke nol

5) Tugas

1. Berdasarkan table 1 dari lebar data, apakah hukum krichoff tegangan berlaku untuk rangkaian gambar 1? Jelaskan!

2. Dari table 2, hitung R5 Berapa batas- batas R5 ? apakah sesuai dengan besaran yang tertera pada potensiometer ini? Jelaskan!

3. Kalau ada perbedaan pada soal 2, jelaskan sebab-sebabnya?

B. Rangkaian Tahanan Paralel

1) Tujuan

Mempelajari hubungan antara tegangan, arus dan tahanan pada rangkaian tahanan parallel

2) Teori

Dengan rangkaian parallel,tegangan pada setiap cabang sebesar, sedangkan arus cabangnya berlainan, tergantung pada nilai tahanan pada masing-masing cabang. Beberapa tahanan yang dihubungkan parallel mempunyai tahanan total sebesar:

RT = 1 1 + 1 + 1 +........+ 1

R1 R2 R3 Rn

Untuk suatu rangkaian parallel berlaku hukum krichoff, yaitu:

1. Jumlah arus yang meninggalkan satu titik cabang sama dengan jumlah arus yang menuju titik cabang tersebut.

2. Jumlah aljabar arus pada satu titik cabang sama dengan nol.

3. Peralatan

Modul praktikum rangkaian listrik : 1 Buah

Catu daya 0-40 : 1 Buah

Multimeter : 1 Buah

Page 37: Fisika Dasar 2 Joko New

2. Tutup saklar SI dan atur tegangan masuk sama dengan 5,3 Vdc. Ukurlah arus total IT

3. Buatlah saklar SI dan pindahkan ampere meter ke A-D. Tutup saklar SI dan ukur IR1

4. Ulangi prosedur 3 untuk mengukur IR2 dan IDSI dengan menghubungkan amperemeter pada B-E dan B-C. Buka saklar SI dan kembalikan tegangan ke nol

5. Lepaskan lampu DSI dan buat rangkaian sesuai dengan gambar. 4

6. Tutup saklar SI dan atur tegangan masukan 15 Vdc. Atur R3. Sedemikian sehingga miliamperemeter menunjukan nilai minimum.

7. Buka saklar SI dan pindahkan miliamper meter ke A-D. Tutup saklar SI dan ukur arus I A-D

8. Ulangi prosedure 7 untuk mengukur arus pada B-E dan B-C

9. Ulangi prosedure 6 sampai 8 untuk harga IT maksimum (lihat table 4). Buka

saklar SI kembalikan sumber tenaga ke nol

Tabel 1

G (v) I (v) VR1 (v) VR2 (v) VR3 (v) VR4 (v)20 5 4 4 6 625 5 5 5 7.5 7.535.7 5 7 7 10,4 10,4

Tabel 2

I (mA) VR1 (v) VR2 (v) V R3 (v) VR4 (v)2,4 min 2,3 2,3 3,5 21,94 4,1 4,1 6,1 15,76 6,1 6,1 9,7 8,78,4 max 8,4 8,4 12,7 0,5

Teori Ketidak Pastian

Dari hasil percobaan dimana 1 benda hanya mempunyai 1 hasil pengukuran, maka

Page 38: Fisika Dasar 2 Joko New

yana digunakan adalah TKP Tunggal, dimana (x ± Δx).

Pengukuran tabel 1 :

L = (x ± Δx)

L = (5,9 ± 0.05 )

= 5,9 + 0,05 =5,95

= 5,9 – 0,05 =5,85

T = (x ± Δx)

T =( 5,9 ± 0,5)

= 5,9 + 0.5 = 6,4

= 5,9 – 0,5 = 5,4

5) Tugas

1. Dari table 3, apakah hukum krichoff tegangan berlaku untuk rangkaian gambar

3? Jelaskan!

Berlaku, huku krichoff tentang Arus (Krichoffs Current Law) disingkat KCL yaiti:

jumlah aljabar keseluruhan arus yang menuju titik percabangan adalah nol.

Titik percabangan adalah titik pertemuan tiga atau lebih arus atau dari unsur

rangkaian atau sumber tegangan.

Dalam hukum ini, dipakai suatu perjanjian bahwa arus yang menuju titik

percabangan ditulis dengan tanda positif (+) dan arus yang tidak menuju meninggalkan titik percabangan ditulis dengan tanda negative (-).

Hukum krichoff tentang tegangan (Krichoffs Voltage Law) disingkat KVL

yaitu: Jumlah aljabar keseluruhan penurunan tegangan (voltage Drops) dalam

suatu rangkaian tertutup (loop) yang dibaca satu arah tertentu sama dengan nol.

2. Dari table 4, hitung R3! Berapa batas-batas R5 ? Apakah sesuai dengan besaran yang tertera pada potensiometer ini ? Jelaskan!

3. Hitung tahanan pengganti untuk lampu DS1 pada gambar 3 berdasarkan hasil percobaan. Dan hitung besar daya yang diserap oleh lampu Jawab:

Page 39: Fisika Dasar 2 Joko New
Page 40: Fisika Dasar 2 Joko New