Laporan Praktikum Fisika

DISUSUN OLEH :

EKA MUKTHI F 07632010HILMI YULIANTO 07632004

LAPORAN PRAKTIKUMFISIKA DASAR

12

I. PERCOBAAN I MENEMUKAN HUKUM HOOKE

1. Diketahui g = 9.8 m/s2

Dibawah ini adalah kurva gaya F terhadap pertambahan panjang pegas Δx

F thd Dx

0.008; 0.511854

0.033; 1.08584

0.085; 2.173542

0

0.5

1

1.5

2

2.5

0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1

Pertambahan panjang pegas (m)

Gay

a (N

)

F thd Dx

2. Kesimpulan yang dapat diambil berdasarkan tabel dan grafik percobaan diatas adalah, besarnya gaya “F” yang bekerja terhadap suatu benda dengan masa “m” kilogram yang digantungkan pada pegas dengan panjang awal “x” cm, berbanding lurus (linier) dengan pertambahan panjang pegas yang terjadi. Hal ini terbukti dari kurva F terhadap Δx yang merupakan kurva linier.

Tabel data percobaan hukum hookeMassa beban (gram)

Gaya tarik(Newton)

panjang pegas awal

(cm)

panjang pegas

akhir (cm)

penambahan panjang (m)

52.23 0.511854 6.7 7.5 0.008110.8 1.08584 6.7 10 0.033

221.79 2.173542 6.7 15.2 0.085

DISUSUN OLEH :



12

II. PERCOBAAN II GERAK HARMONIK SEDERHANA

1. Data percobaan

Dari tabel 2 diatas, dapat ditarik kesimpulan bahwa periode getaran akan dipengaruhi oleh pertambahan masa. Hal ini sesuai dengan hukum gerak harmonik sederhana yaitu :

Dari persamaan di atas dapat disimpulkan bahwa suatu masa m yang lebih besar, dengan inersianya yang lebih besar pula, akan memiliki percepatan yang lebih kecil, bergerak lebih lambat, dan membutuhkan waktu yang lebih lama untuk satu siklus sempurna. Sebaliknya, pegas yang lebih kaku (dengan nilai konstanta gaya k lebih besar), yang memberikan gaya lebih besar pada deformasi (pertambahan panjang) x tertentu, menyebabkan percepatan lebih besar, laju lebih besar, dan waktu T lebih pendek persiklusnya.

2. Data percobaan

Terdapat dua persamaan dalam gerak harmonik sederhana yaitu :

dan

Tabel 2amplitudo 5 cmmasa beban 10T sekon T sekon Tsqr

53.49 4.62 0.462 0.213444108.85 6.3 0.63 0.3969110.93 6.32 0.632 0.399424

Tabel 3masa 110.93 gramamplitudo 10T sekon T sekon

3 6.36 0.6364 6.26 0.6265 6.31 0.6316 6.2 0.62

DISUSUN OLEH :



12

Dari dua persamaan di atas menunjukkan bahwa periode dan frekuensi pada gerak harmonik sederhana sepenuhnya ditentukan oleh masa m dan konstanta gaya k. Pada gerak harmonik sederhana periode dan frekuensi tidak bergantung pada amplitudo A. Untuk nilai-nilai m dan k tertentu, waktu yang diperlukan untuk satu osilasi sempurna adalah sama entah amplitudonya kecil maupun besar. Nilai A yang lebih besar berarti bahwa masa mencapai nilai x (perpindahan) yang lebih besar dan mengalami gaya pemulih yang juga lebih besar. Hal ini akan meningkatkan laju rata-rata benda selama satu siklus sempurna, ini berlaku sebagai penyeimbang bagi benda yang berjalan pada jarak yang lebih besar, sehingga sebetulnya terjadi waktu total yang sama.

III. PERCOBAAN III HUKUM OHM

1. Data percobaan Tabel percobaan 3

data tegangan (V) kuat arus (mA)1 0.11 1.112 0.18 1.793 0.235 2.54 1.5 155 2.27 22.7

Kurva tegangan V terhadap kuat arus I

Curve V thd I

0.11; 1.110.18; 1.790.235; 2.5

1.5; 15

2.27; 22.7

0

5

10

15

20

25

0 0.5 1 1.5 2 2.5

Kuat arus

Teg

an

gan

Curve V thd I

DISUSUN OLEH :



12

Kesimpulan :

a. Bahwa pada rangkaian seri nilai arus pada rangkaian bernilai sama, b. Jumlah total dari tegangan pada rangkaian sama dengan nol.

c. Besar nilai arus yang mengalir berbanding terbalik dengan nilai hambatan

Nilai tahanan Rx yang digunakan adalah sebesar 102.1Ω dan sumber tegangan 3 Volt.

2. Nilai hambatan resistor R1 (rheostat) pada setiap percobaan :

1.3 V = X + 0.11 VX = 3 – 0.11 = 2.89 VoltR1 = / = 2.89 Volt/1.11 mA = 2604Ω

2. 3 V = X + 0.18 VX = 3 – 0.18 = 2.82 VoltR1 = / = 2.82 Volt/1.79 mA = 1575Ω

3. 3 V = X + 0.235 VX = 3 – 0.235 = 2.765 VoltR1 = / = 2.765 Volt/2.5 mA = 1106Ω

4. 3 V = X + 1.5 VX = 3 – 1.5 = 1.5 VoltR1 = / = 1.5 Volt/15 mA = 100Ω

5. 3 V = X + 2.27 VX = 3 – 2.27 = 0.73 VoltR1 = / = 0.73 Volt/22.7 mA = 32.16Ω

DISUSUN OLEH :



12

IV. PERCOBAAN IV PENGUKURAN DAN BESARAN

1. Data alat ukur

Hasil pengukuran

alat ukur mistarbesaran yang diukur nilai terukur dilaporkan lengkappanjang balok 21 mm 21 ± 1 mmlebar balok 17 mm 17 ± 1 mmtinggi balok 15 mm 15 ± 1 mm

alat ukur jangka sorongbesaran yang diukur nilai terukur dilaporkan lengkappanjang balok 21.10 mm 21.10 ± 0.05 mmlebar balok 17.75 mm 17.75 ± 0.05 mmtinggi balok 15.15 mm 15.15 ± 0.05 mm

alat ukur mikrometer sekrupbesaran yang diukur nilai terukur dilaporkan lengkappanjang balok 21.35 mm 21.35 ± 0.01 mmlebar balok 17.36 mm 17.36 ± 0.01 mmtinggi balok 15.20 mm 15.20 ± 0.01 mm

2. Kesimpulan dari percobaan diatas adalah, bahwa semakin kecil nilai ketidak pastian suatu alat ukur, maka akan semakin akurat hasil pengukuran yang diambil. Dalam hal ini, hasil pengukuran dengan mistar akan menghasilkan data dengan tingkat kesalahan yang lebih besar (± 1 mm) dibandingkan dengan data hasil pengukuran jangka sorong (± 0.05 mm) dan micrometer sekrup (± 0.01 mm)

data alat ukuralat ukur nilai skala terkecil nilai ketidakpastianmistar 0.5 mm 1 mmjangka sorong 0.5 mm 0.05 mmmikrometer sekrup 0.5 mm 0.01 mm

DISUSUN OLEH :



12

V. PERCOBAAN V KINEMATIKA

Diketahui jari-jari roda = 20.5 cm dan keliling lingkaran roda = 1.2874 m

1. Pada 5 detik pertama, roda melakukan gerak rotasi dengan percepatan konstan. Dimana nilai kecepatan sudut dari roda adalah :

ω = 10 putaran / 5 detik = 2 putaran / detik = 12.56 rad/s

percepatan sudut roda dapat kita hitung dengan menggunakan persamaan:

12.56 rad/s = 0 + α5

α = 2.512 rad/s

2. Pada 5 detik kedua, roda bergerak melambat hingga berhenti. Pada saat ini roda dikatakan mengalami perlambatan. Dengan kecepatan sudut awal = 12.56 rad/s dan kecepatan sudut akhir = 0 rad/s, maka dapat kita hitung nilai perlambatan roda tersebut, dalam 5 detik kedua.

0 rad/s = 12.56 rad/s + α5

α = -2.512 rad/s

Tanda negatif menunjukkan bahwa roda mengalami perlambatan.

Kelajuan linier dapat dihitung dengan menggunakan persamaan :

= 0.205 x 10л

= 6.437 m

DISUSUN OLEH :



12

3. Grafik percobaan

0, 0

1, 2.512

2, 5.024

3, 7.536

4, 10.048

5, 12.56

6, 10.048

7, 7.536

8, 5.024

9, 2.512

10, 00

2

4

6

8

10

12

14

0 2 4 6 8 10 12

Waktu

Ke

ce

pa

tan

su

du

t

Series1

Grafik kecepatan sudut terhadap waktu

4. Kesimpulan: Pada benda tegar semua titik berotasi melalui sudut yang sama pada waktu yang sama. Karena itu pada setiap saat, setiap bagian dari benda tegar yang berotasi memiliki kecepatan sudut yang sama. Maka pada saat percepatan sudut konstan kecepatan sudut mengalami perubahan dengan laju yang homogen berdasar pada persamaan :

Dalam gerak rotasi, sudut yang dinyatakan dalam θ mendeskripsikan posisi berotasi dari benda dalam radian. Radian adalah sudut pada pusat lingkaran yang dibentuk oleh busur yang panjangnya sama dengan jari-jari lingkaran. Nilai sudut (dalam radian) adalah sama dengan s (busur yang terbentuk /kelajuan linier) dibagi dengan r (jari-jari). Dari definisi tersebut maka didapatkan bahwa dalam satu putaran penuh (3600 ) terdapat 2л (sekitar 6.28) radian.

1 rev/s = 2л rad/s dan 1 rad ≈ 10 rpm

DISUSUN OLEH :



12

VI. PERCOBAAN VI DINAMIKA BENDA TEGAR

1. Dinamika rotasi membahas lebih mendalam lagi tentang apa yang menyebabkan sebuah benda yang berputar (berotasi), memiliki percepatan sudut? Pada gerak rotasi beraturan yang dibahas hanyalah tentang tarikan dan dorongan, padahal untuk menghasilkan gerak rotasi, dibutuhkan juga usaha melingkar atau memutar. Beberapa hal itu diantaranya adalah torsi dan momentum.

2. Keseimbangan benda tegar adalah suatu kondisi benda dimana penjumlahan vektor dari gaya-gaya yang bekerja padanya sama dengan nol dan jumlah torsi disetiap titik adalah nol. Dalam keadaan tersebut benda berada dalam keadaan diam (tidak ada gerak lurus maupun berputar). Benda seperti ini disebut berada dalam keseimbangan statik (static equilibrium). Dimana terdapat dua syarat yang harus dipenuhi agar tercapai kondisi ini yaitu pertama, jumlah vektor gaya-gaya yang bekerja padanya sama dengan nol, . Dan syarat kedua adalah jumlah torsi akibat seluruh gaya luar yang bekerja pada benda harus sama dengan nol, .

Kesimpulan dari percobaan:

Titik perpotongan kedua garis normal yang kita buat saat menggantungkan kertas di dua titik yang berbeda merupakan pusat grafitasi dari kertas. Pusat grafitasi (center of grafity) dapat didefinisikan sebagai titik dimana torsi dari gaya akibat berat benda terkonsentrasi. Pada kehidupan nyata, pusat grafitasi digunakan untuk menentukan letak titik penopang (suspensi) dari suatu benda. Dimana semakin semakin besar daerah penopang (semakin jauh titik suspensi dari pusat grafitasi), semakin sulit benda terbalik. Letak ketinggian pusat grafitasi pun dapat mempengaruhi kesetimbangan benda. Dimana semakin rendah letak pusat grafitasi terhadap bumi, semakin sulit benda untuk terbalik.

DISUSUN OLEH :



12

VII. PERCOBAAN VII SUHU DAN PENGUKURAN

1. Menentukan kalor jenis logam

Pertama kali kita harus mencari nilai air (kapasitas kalor kalorimeter) dengan menggunakan rumus kekekalan kalor :

Kalor dilepas = Kalor diterima

Data-data percobaan :

menentukan kapasitas kalor kalorimeter

c air 1 kal/g degC m air dingin 69.5 gm air panas 65.5 gT air dingin 26 degCT air panas 94 degCT akhir sistem 1 54 degCm kalori meter 108 g

Dari data tersebut dapat dihitung nilai air kalori meter

65.5 gr . 1 kal/g 0C . (94 0C - 54 0C) = (69.5 gr . 1 kal/g degC + C) (54 0C - 26 0C)

C = 674/28= 24.07 kal/ 0C

c = 24.07/108= 0.223 kal/g 0C kalor jenis kalori meter ≈ kalor jenis alumunium

Dari percobaan pertama didapatkan nilai air kalori meter = 24.07 kal/ 0C. Bila mengacu pada tabel nilai kalor jenis bahan, maka nilai kalor jenis calorimeter hampir sama dengan nilai kalor jenis alumunium. Dan memang kalorimeter terbuat dari bahan alumunium dan beberapa bahan lain sebagai aksesorisnya. Sebagi referensi, tabel kalor jenis beberapa bahan dapat dilihat dibawah.

DISUSUN OLEH :



12

Mencari kalor jenis logam

Data-data percobaan :

Dari data-data percobaan dan perhitungan nilai kapasitas kalor kalorimeter maka nilai kalor jenis logam, dapat kita cari :

6.03 g . c . (68 0C – 27.4 0C) = (45.67 g . 1 kal/g 0C + 24.07 kal/0C) (27.4 0C - 27 0C)

c = 27.896/244.818= 0.113 kal/g 0C kalor jenis logam ≈ kalor jenis besi

2. Nilai kalor jenis logam percobaan hampir mendekati nilai kalor jenis besi. Sebagai referensi lihat tabel kalor jenis beberapa bahan dibawah ini.

Tabel nilai kalor jenis beberapa bahan

Bahan c (kal/gr 0C) Bahan c (kal/gr 0C)alumunium 0.215 kuningan 0.092tembaga 0.0924 kayu 0.41emas 0.0308 gelas/kaca 0.2

besi 0.107 es (-5 0C) 0.5timbal 0.0305 alkohol 0.58perak 0.056 air raksa 0.033

silikon 0.056 air (-5 0C) 1

3. Pemuaian benda pejal dan berongga.

a. Jika kedua benda tebuat dari bahan yang sama dengan ukuran yang sama, maka benda pejal akan mengalami pemuaian volume sedangkan benda berongga akan mengalami pemuaian luas.

menentukan kalor jenis logam

c air 1 kal/g degCm air dingin 45.67 grm logam 6.03 grT air dingin 27 CT logam 68 CT akhir sistem 2 27.4 C

DISUSUN OLEH :



12

Tetapi meskipun demikian, setiap benda padat, baik yang berongga maupun tidak, memiliki luas dan volume. Jika kedua benda diperhitungkan pemuaian volumenya, maka hasilnya akan sama. Hal ini disebabkan kedua benda tersebut terbuat dari bahan yang sama, dengan koefisien muai volume yang sama. Pada pemuaian yang diperhitungkan adalah kenaikan temperatur yang dialami benda dan koefisien muai benda. Sedangkan bentuk benda tidak diperhitungkan dalam hal ini.

b. Rongga pada benda akan bertambah besar. Karena pada pemuaian benda berongga, arah pemuaiannya adalah keluar. Hal ini dapat dibuktikan dengan melakukan percobaan silinder Gravesande. Pada benda berongga pemuaian yang diperhitungkan adalah pemuaian luasnya (meskipun setiap benda padat yang memiliki luas, pasti memiliki volume juga). Dimana luas awal benda akan lebih kecil dibandingkan dengan luas akhir setelah pemuaian (pemuaian positif). Hal ini akan menyebabkan rongga didalam benda bertambah besar, linier terhadap perubahan luasan benda. Dibawah ini adalah hubungan antara koefisien muai panjang, luas dan volume suatu bahan.

Dimana

γ = koefisien muai volumeβ = koefisien muai luasα = koefisien muai panjang

DISUSUN OLEH :



12

VIII. PERCOBAAN VIII KESEIMBANGAN BENDA TEGAR

1. Data hasil percobaan

data percobaanjari-jari gotri tinggi oli waktu kecepatan

4.43 mm 16 cm 0.61 s 0.262295 m/s4.43 mm 23.5 cm 0.91 s 0.258242 m/s4.43 mm 27 cm 1.03 s 0.262136 m/s

Dengan nilai η oli sebesar 40x10-3 Ns/m2 Besar gaya stokes untuk masing-masing percobaan dapat dihitung dengan menggunakan rumus :

2. Hasil perhitungan menunjukkan besar gaya stokes yang bekerja pada gotri hampir sama besar untuk setiap percobaan. Hal ini disebabkan oleh nilai viskositas oli yang dipakai dalam setiap percobaan adalah sama. Sehingga meskipun tinggi permukaan oli dari setiap percobaan berbeda-beda, tetapi gotri akan mengalami gaya hambatan viskositas yang sama. Sehingga mengakibatkan gotri mengalami kelajuan yang hampir sama dalam setiap percobaan, yang akhirnya menghasilkan besar gaya stokes yang mendekati sama satu sama lain. Gaya hambatan viskositas dan gaya keterapungan fluida akan melawan gaya berat benda. Jika resultan ketiga gaya yang bekerja bernilai nol, maka benda akan mencapai laju akhir (sampai didasar tabung).

3. Nilai rata-rata gaya stokes dapat kita cari dengan menjumlahkan ketiga hasil percobaan dan membaginya dengan jumlah percobaan yang dilakukan.

(8.76x10-3 N + 8.62x10-3 N + 8.75x10-3 N) : 3 = 8.71x10-3 N

Jadi nilai rata-rata gaya stokes oli adalah 8.71x10-3 N

Gaya stokes percobaan 1 8.76x10-3 N



Laporan Praktikum Fisika

Documents

Transcript of Laporan Praktikum Fisika