Laporan Praktikum Fisika

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA 1Dibuat untuk memenuhi tugas praktikum Fisika Dasar dengan dosen pengampu:Dr. Eng. Agus Setiawan, M.Si

Oleh:

Gani Muhammad Ramdhan1404739Kelompok 3AJURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN

UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

BANDUNG

2014KATA PENGANTAR

Puji dan syukur marilah kita panjatkan kepada Tuhan yang Maha Esa karena-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas laporan praktikum. Tidak lupa penulis ucapkan terimakasih kasih kepada pembimbing praktikum yang telah menjelaskan mengenai pengertian teori dasar praktikum serta memberi petunjuk untuk melaksanakan praktikum dan menyelesaikan laporan praktikum ini.

Tujuandari dibuatnya laporan praktikum fisika ini adalah untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Fisika Dasar. Mudah mudahan tugas laporan ini berguna bagi para pembaca.Oleh karena itu, penulis memohon maaf bila laporan ini masih banyak kekurangan, serta saya menunggu saran dan kritikan dari para pembaca.

DAFTAR ISI2KATA PENGANTAR

3DAFTAR ISI

6PRAKTIKUM 1

61.1.JUDUL PRAKTIKUM

61.2.TUJUAN PRAKTIKUM

61.3.TEORI DASAR

61.4.ALAT ALAT PERCOBAAN

71.5.LANGKAH LANGKAH PERCOBAAN

71.5.1.Persiapan

1.5.2.Pelaksanaan91.6.DATA PERCOBAAN101.7.PERHITUNGAN111.8.PEMBAHASAN13KESIMPULAN14DAFTAR PUSTAKA15LAMPIRAN16PRAKTIKUM 2182.1.JUDUL PRAKTIKUM182.2.TUJUAN PRAKTIKUM182.3.TEORI DASAR182.4.ALAT ALAT PERCOBAAN182.5.LANGKAH LANGKAH PERCOBAAN192.5.1.Persiapan192.5.2.Pelaksanaan202.6.DATA PERCOBAAN212.7.PERHITUNGAN212.8.PEMBAHASAN23KESIMPULAN2425DAFTAR PUSTAKA

26LAMPIRAN

28PRAKTIKUM 3

283.1.JUDUL PRAKTIKUM

283.2.TUJUAN PRAKTIKUM

283.3.TEORI DASAR

283.4.ALAT ALAT PERCOBAAN

293.5.LANGKAH LANGKAH PERCOBAAN

293.5.1.Persiapan

3.5.2.Pelaksanaan303.6.DATA PERCOBAAN303.7.PERHITUNGAN303.8.PEMBAHASAN31KESIMPULAN3233DAFTAR PUSTAKA

34LAMPIRAN

PRAKTIKUM 11.1. JUDUL PRAKTIKUM

Hukum Newton II Tentang Gerak

1.2. TUJUAN PRAKTIKUMDiharapkan dapat memverifikasi hukum kedua newton tentang gerak.1.3. TEORI DASAR

Hukum kedua newton tentang gerak menyatakan bahwa percepatan yang dihasilkan oleh resultan gaya yang bekerja pada suatu benda berbanding lurus dengan resultan gaya, searah dengan resultan gaya, dan berbanding terbalik dengan massa benda. Secara matematis dapat dinyatakan sebagai : atau =

QUOTE 1.4. ALAT ALAT PERCOBAAN

-Rel Presisi

-Tali Nilon-Penyambung Rel

-Mistar Pita 3m-Kaki Rel

-Balok Bertingkat-Pita Ketik

-Kertas Manila-Pasak Penumpu

-Catu Daya-Beban Bercelah dan Bergantung-Klem Meja-Puli Klem Meja

-Kabel Penghubung 25cm (hitam)-Pewaktu Ketik

-Kabel Penghubung 25cm (merah)1.5. LANGKAH LANGKAH PERCOBAAN

1.5.1. PersiapanSeperti yang telah dijelaskan pada 1.3. Teori Dasar, maka Hukum kedua Newton tentang gerak diuji dengan menggunakan sistem seperti yang terlihat pada Gambar 7.1, yang terdiri dari kereta Dinamika dengan massa diatasnya dan satu atau lebih beban m1 yang digantung pada salah satu ujung tali. Massa total sistem m adalah massa kereta dinamika ditambah massa beban pada kereta ditambah massa yang digantung pada ujung tali.

Gaya F dihasilkan oleh beban yang digantung m1. Satuan massa m1, mewakili satuan gaya, dua massa mewakili dua satuan gaya, tiga massa mewakili tiga satuan gaya, dan seterusnya. Jika dikehendaki agar gaya dinyatakan dalam satuan baku, misalkan newton, maka gaya tiap beban dapat diukur dengan menggunakan dynamometer. Tetapi untuk keperluan verifikasi maka gaya tidak perlu dinyatakan dalam satuan baku.Dalam percobaan ini diperiksa hubungan antara percepatan dan gaya F pada keadaan massa total sistem tetap, dan memeriksa hubungan antara percepatan dan massa sistem m pada keadaan gaya F yang bekerja dibuat tetap.1. Rangkai alat percobaan seperti Gambar 7.2. Tiga beban bercelah 50 gr dan satu buah beban bercelah 20 gram dipasang pada kereta dinamika dengan menggunakan sebuah pasak penumpu yang dimasukan ke lubang yang ada di atas kereta dinamika

2. Adakan kompensasi terhadap gaya gesek yang ada diantara kereta dinamika dan rel dengan jalan memiringkan rel secukupnya, sehingga jika diberi dorongan kecil dan sebentar saja kereta akan bergerak lurus beraturan. Untuk memiringkan rel digunakan beberapa koin logam.3. Gantung beban 10 gr pada ujung tali nilon. Potong tali secukupnya sedemikian rupa sehingga cukup untuk member gantungan pada beban dengan kereta dinamika berada didekat pewaktu ketik dan beban sedekat-dekatnya dengan katrol.

4. Potong pita ketik dengan panjang beberapa sentimeter lebih panjang dari tinggi meja.

5. Hubungkan pewaktu ketik ke catu daya.1.5.2. Pelaksanaan Bagian 1 : Hubungan antara F dan percepatan , massa sistem konstana) Tahan kereta dinamika pada ujung rel yang lebih tinggi, hidupkan catu daya dan lepaskan kereta dinamika. Kereta dinamika bergerak turun karena adanya tarikan beban.b) Hentikan kereta dinamika tepat sebelum mencapai ujung rel dengan tangan atau tumpukan berpenjepit.

c) Catu daya dimatikan

d) Lepaskan pita ketik dari kereta dinamika. Periksa hasil ketikan pada pita ketik. Ulangi percobaan jika hasil ketikan tidak terlihat jelas.

e) 5 Ketik sebagai satuan waktu

f) Catat hasil percobaan.

g) Perbesar gaya yang bekerja pada sistem dengan menggantung beban 20gr pada ujung tali. Untuk memperthankan agar massa total konstan, pertukaran 10gr yang digantung dengan beban 20 gram yang ada pada kereta dinamika.

Bagian 2 : Hubungan antara percepatan massa total sistem m, Gaya F dipertahankan tetap.

h) Beri beban pada kereta dinamika sebesar 20gr dan gantung beban 10gr pada ujung tali. Massa total sistem adalah 118,56gr (massa kereta dinamika 88,56gr)i) Lakukan langkah percobaan dari a) g)j) Beri beban pada kereta dinamika sebesar 70gr dan gantung beban 10 gr pada ujung tali. Massa total sistem 168,56gr.

k) Lakukan langkah percobaan dari a) g)

1.6. DATA PERCOBAANBagian 1 (a) : Hubungan antara F dan percepatan , massa sistem konstan (F=10satuan)

[Panjang 5 ketik ke-n(Xn)]

X1 = 1,2 cmX2 = 1,6 cm

Bagian 1 (b) : Hubungan antara F dan percepatan , massa sistem konstan (F=20satuan)

[Panjang 5 ketik ke-n(Yn)]

Y1 = 4,5 cmY2 = 5,5 cm

Gaya ( F satuan gaya)10 satuan20 satuan

Percepatan (cm/s2)40100

Bagian 2 (a) : Hubungan antara percepatan massa total sistem m, Gaya F dipertahankan tetap. (m=118,56gr)

[Panjang 5 ketik ke-n(yn)]

x1 = 2,15 cm

x2 = 2,5 cmBagian 2 (b) : Hubungan antara percepatan massa total sistem m, Gaya F dipertahankan tetap. (m=168,56gr)

[Panjang 5 ketik ke-n(yn)]

y1 = 1,15 cm

y2 = 1,4 cm

Massa Total Sistem118,56gr168,56gr

Percepatan (cm/s2)3525

1.7. PERHITUNGANAsumsi perioda getaran :

Maka panjang 5 ketik dapat menyatakan kecepatan (panjang per 0,1detik)X1 = 1,2 cm - > V1X = 1,2/0,1 = 12 cm/sX2 = 1,6 cm - > V2X = 1,6/0,1 = 16 cm/s

Y1 = 4,5 cm - > V1Y = 4,5/0,1 = 45 cm/sY2 = 5,5 cm - > V2Y = 5,5/0,1 = 55 cm/s

x1 = 2,15 cm - > V1x = 2,15/0,1 = 21,5 cm/s

x2 = 2,5 cm - > V2x = 2,5/0,1 = 25 cm/s

y1 = 1,15 cm - > V1y = 1,15/0,1 = 11,5 cm/s

y2 = 1,4 cm - > V2y = 1,4/0,1 = 14 cm/s

Lalu mencari percepatan

Bagian 1 (a) : Hubungan antara F dan percepatan , massa sistem konstan (F=10satuan)

V2X = V1X + t16 = 12 + . 0,1 = 40 cm/s2 Bagian 1 (b) : Hubungan antara F dan percepatan , massa sistem konstan (F=20satuan)

V2Y = V1Y + t55 = 45 + . 0,1 = 100 cm/s2 Bagian 2 (a) : Hubungan antara percepatan massa total sistem m, Gaya F dipertahankan tetap. (m=118,56gr)

V2x = V1x + t25 = 21.5 + . 0,1 = 35 cm/s2 Bagian 2 (b) : Hubungan antara percepatan massa total sistem m, Gaya F dipertahankan tetap. (m=168,56gr)

V2y = V1y + t14 = 11.5 + . 0,1 = 25 cm/s2 1.8. PEMBAHASANUntuk mengetahui kecepatan yang dari data pita ketik sebelumnya kita harus mengasumsikan periode getaran sebgai berikut:Lalu didapatkan waktu per 5 ketik sebesar 0,1 detik (0,02 x 5). Panjang 5 ketik tersebut dibagi 0,1 maka didapatkan lah kecepatan. Pada bagian 1(a) didapatkan percepatan sebesar 40 cm/s2 Dilakukan percobaan pada bagian 1 (b), didapatkan percepatan sebesar 100 cm/s2. Berdasarkan Percobaan bagian 1 (a) dan bagian 1 (b) didapatkan kesimpulan gaya sebanding dengan percepatanPercobaan pada bagian 2(a) dan bagian 2 (b) dilakukan untuk mengetahui percepatan dengan gaya konstan, dan didapatkan percepatan sebesar 25 cm/s2. Ini membuktikan b massa berbanding terbalik dengan percepatan.

KESIMPULANBerdasarkan percobaan serta data dari praktikum yang diperoleh maka dapat disimpulkan bahwa besar dari gaya berbanding lurus dengan percepatan sistem serta besar massa total sistem yang diberikan berbanding terbalik dengan percepatannya. Ini juga tetulis dalam hukum II newton tentang gerak: Dalam melakukan percobaan ini harus dilakukan secara berulang-ulang, karena jika hanya melakukannya satu kali percobaan, tingkat ketepatan akan berkurang, tergantung kondisi peralatan, konsentrasi kita, dan faktor-faktor lainnya.DAFTAR PUSTAKAHalliday dan Resnick. 1991, Fisika Jilid I (Terjemahan), Jakarta : Penerbit Erlangga.Modul praktikum

LAMPIRAN

PRAKTIKUM 22.1. JUDUL PRAKTIKUM

Tumbukan Momentum Linear2.2. TUJUAN PRAKTIKUMDiharapkan dapat memverifikasi hukum kekekalan momentum linear pada tumbukan.2.3. TEORI DASAR

Jika tidak ada gaya eksternal total yang bekerja pada sistem partikel, maka momentum linear total P dari sistem tidak bisa berubah. Berdasarkan ini sebuah tumbukan antara dua benda dalam sebuah sistem, momentum sebelum tumbukan adalah sama dengan momentum sebuah tumbukan. 2.4. ALAT ALAT PERCOBAAN

-Rel Presisi

-Kereta Dinamika-Penyambung Rel

-Beban Bercelah dan Penggantung Beban-Pasak Penumpu

- Kabel Penghubung 25cm (hitam)-Pegas Penumbuk

- Kabel Penghubung 25cm (merah)-Tumbukan Berpenjepit-Timbangan-Pewaktu Ketik

-Kertas Karbon-Catu Daya

-Kaki Rel2.5. LANGKAH LANGKAH PERCOBAAN

2.5.1. Persiapan

Tumbukan adalah pertemuan dua benda yang relatif bergerak. Pada setiap jenis tumbukan berlaku hukum kekekalan momentum tetapi tidak selalu berlaku hukum kekekalan energi mekanik. Sebab disini sebagian energi mungkin diubah menjadi panas akibat tumbukan atau terjadi perubahan bentuk. Menurut hukum kekekalan momentum, dalam sebuah tumbukan antara dua benda dalam sebuah sistem, momentum sebelum tumbukan adalah sama dengan momentum setelah tumbukan. Dapat ditulismA . vA + mB . vB = mA . v A + mB . v BmA dan mB adalah massa benda A dan B yang bertumbukan, vA dan vB adalah kecepatan A dan B sebelum tumbukan. v A dan v B adalah kecepatan A dan B sesudah tumbukan.Percobaan ini dilakukan untuk memeriksa keberlakuan persamaan diatas untuk tumbukan antara dua kereta dinamika pada rel.a. Ukur massa setiap kereta dinamika menggunakan neracab. Berlatih untuk mendorong kereta dinamika pertama sedemikian rupa sehingga kereta dinamika kedua diamc. Rangkai alat percobaan seperti pada gambar dibawah

2.5.2. Pelaksanaana. Hidupkan catu daya untuk menjalankan pewaktu ketik dan beri kereta dinamika pertama satu dorongan sehingga kereta bergerak dengan kecepatan yang cukupb. Lepaskan kedua pita ketik pada masing-masing kereta dan yakinkan agar pita tidak tertukar saat menganalisa data

c. Periksa titik ketikan pada tiap kertas pada awal gerak setiap kereta dinamika.

d. Gunakan 5 ketik sebagai satuan waktu dan dari kedua pita

e. Pada percobaan pertama tambahkan satu buah beban bercelah 50gr ke kereta1 dan kereta2. Massa kereta 1 dan 2 menjadi massa kereta + 50. Ulangi langkah a-df. Pada percobaan kedua tambahkan satu buah beban bercelah 100gr ke kereta1 dan 50gr ke kereta2. Massa kereta 1 dan 2 menjadi massa kereta + 100 dan +50. Ulangi langkah a-d

g. Pada percobaan ketiga tambahkan satu buah beban bercelah 50gr ke kereta1 dan 100gr ke kereta2. Massa kereta 1 dan 2 menjadi massa kereta + 50 dan +100. Ulangi langkah a-d2.6. DATA PERCOBAANKereta Dinamika 1Kereta Dinamika 2Jumlah Momentum

mA(Kg)Laju TumbukanmB(Kg)Laju TumbukanSebelum TumbukanSesudah Tumbukan

vA (cm/s)vA (cm/s)vB (cm/s)vB (cm/s)mA.vA + mB.vBmA.vA + mB.vB

Mk + 50gr5 cm/s0Mk + 50gr04 cm/s692,8554,24

Mk + 100gr2 cm/s0Mk + 50gr058 cm/s377,128036,48

Mk + 50gr10 cm/s0Mk + 100gr047 cm/s1385,68862.32

catatan :

1. Mk = Massa Kereta

2. Massa kedua Kereta dinamika sebesar 88,56gr 2.7. PERHITUNGAN Asumsi perioda getaran :

Panjang pita ketik pada kereta dinamika 1 1. 0,5cm2. 0,2cm3. 1cm

Maka kecepatan vA (cm/s)1. 0,5 cm x 0,1 detik = 5 cm/s2. 0,2 cm x 0,1 detik = 2 cm/s3. 1 cm x 0,1 detik = 10 cm/sPanjang pita ketik pada kereta dinamika 2

1. 0,4 cm2. 5,8 cm3. 4,7 cmMaka kecepatan vB (cm/s)1. 0,4 cm x 0,1 = 4 cm/s2. 5,8 cm x 0,1 = 58 cm/s3. 4,7 cm x 0,1 = 47 cm/sJumlah momentum sebelum tumbukan

1. mA.vA + mB.vB(138,56)(5) + (138,56)(0)692,82. mA.vA + mB.vB(188,56)(2) + (138,56)(0)377,123. mA.vA + mB.vB(138,56)(10) + (188,56)(0)1385,6Jumlah momentum sesudah tumbukan

1. mA.vA + mB.vB(138,56)(0) + (138,56)(4)554,242. mA.vA + mB.vB(188,56)(0) + (138,56)(58)8036,483. mA.vA + mB.vB(138,56)(0) + (188,56)(47)8862.322.8. PEMBAHASANBerdasarkan percobaan yang telah dilakukan, jumlah momentum setelah dan sebelum tumbukan ternyata berbeda dikarenakan dorongan yang diberi pada kereta terlalu besar sehingga membuat perbedaan pada jumlah momentum. Seharusnya jumlah momentumnya sama, tetapi kelompok kami mengalami kesalahan prosedur pada saat melaksanakan praktikum karena itu jumlah momentumnya menjadi tidak sama.KESIMPULAN

Momentum sebelum tumbukan sama dengan momentum sebuah tumbukan

mA . vA + mB . vB = mA . v A + mB . v BWalaupun massa kedua kereta berbeda karena salah satu kereta diberi beban tambahan, tapi energi kinetik sebelum dan sesudah tumbukannya bernilai hampir tetap, serta koefisien restitusinya

bernilai mendekati 1, sehingga dapat disimpulkan penambahan massa tidak mempengaruhi besarnya momentum.

DAFTAR PUSTAKAHalliday dan Resnick. 1991, Fisika Jilid I (Terjemahan), Jakarta : Penerbit Erlangga.Modul praktikum

LAMPIRAN

PRAKTIKUM 33.1. JUDUL PRAKTIKUM

Hukum Kekekalan Energi Mekanik3.2. TUJUAN PRAKTIKUMDiharapkan dapat memverifikasi hukum kekekalan energy pada energy mekanik, pada perubahan energy potensial menjadi energy mekanik dan menentukan energi mekanik.3.3. TEORI DASARJika sebuah benda bermassa m1 pada mulanya diam, jatuh dari ketinggian h karena adanya tarikan gaya grafitasi, benda tersebut kehilangan energi potensialnya sebesar mgh (g adalah percepatan grafitasi) dan berubah menjadi energy kinetik mv2 (v adalah laju akhir benda) Energi potensial yang hilang = Pertambahan energy kinetikEm1 =Em2Ep1 + Ek1 = Ep2 + Ek2m g h1 + mv12 = m g h2 + mv223.4. ALAT ALAT PERCOBAAN

-Rel Presisi

-Pewaktu Ketik-Kaki Rel

-Kereta Dinamika-Penyambung Rel

-Meteran-Klem Meja

-Pita Ketik-Tali Nilon

-Catu Daya-Katrol

-Kabel Penghubung 25cm (hitam)-Beban bercelah 50 gr

-Kabel Penghubung 25cm (merah)3.5. LANGKAH LANGKAH PERCOBAAN

3.5.1. Persiapan

Dalam percobaan ini akan memverrifikasi kebenaran hukum kekekalan energi mekanik dengan membuktikan kesamaan besaran mgh dengan besaran mv2. Untuk memperoleh ini, sebuah massa m digunakan untuk menarik benda lain yang bermassa M(Kereta dinamika) yang bergerak di sepanjang rel. Karena bebean m dan kereta dinamika terhubung oleh taliu yang selalu dalam keadaan tegang, laju beban akan selalu sama dengan laju kereta. Jika v adalah laju sistem tersebut, energi kinetik sistem adalah

mgh = (m+M)v2Jadi jika dalam percobaan ini ditemukan bahwa dalam batas batas ketelitian suatu percobaan, mgh = (m+M)v2, hukum kekekalan energi mekanik dianggap terverifikasi.a. Ukur massa kereta M(M = 88,56gr).

b. Rangkai alat percobaan seperti gambar diatas.

c. Gantung beban 50 gr pada ujung tali yang di dekat katrol.

d. Gunakan tumpukan berpenjepit untuk menahan kereta.

e. Pewaktu ketik dan pita ketik dalam keadaan siap.3.5.2. Pelaksanaana) Ukur jarak dari sisi bawah beban ke lantai

b) Bersiaplah untuk melepaskan kereta dan menangkapnya pada saat akan mencapai ujung. Mencegah kereta keluar rel dan jatuh ke lantai

c) Hidupkan pewaktu ketik dan lepaskan kereta dinamika.

d) Lepaskan pita dari kereta dinamika dan periksa hasil ketikannya

e) Tandai awal gerak lurus beraturan pada pita ketik

f) Ukur panjang pita dalam 5 ketik

g) Hitung laju akhir

h) Ulangi langkah a) sampai g) dengan beban m = 100gr dan beban m = 150gr3.6. DATA PERCOBAANm(kg)M(kg)m + Mh(m)v(m/s)mgh (m+M)v2

0,050,088560,138560,50,750,250,03897

0,10,088560,188560,51,320,50,1643

0,150,088560,238560,52,0450,750,49

Catatan : g diasumsikan = 10 m/s23.7. PERHITUNGANAsumsi perioda getaran :

Dari panjang pita dalam 5 ketik didapatkan v1. X = 7,5 cm - > v = [7,5/0,1]/100 = 0,75 m/s

2. X = 13,2 cm - > v = [13,2/0,1]/100 = 1,32 m/s3. X = 20,45 cm - > v = [20,45/0,1]/100 = 2,045 m/s3.8. PEMBAHASANBesaran yang dinyatakan oleh nilai mgh dan (m+M)v2 adalah dalam Joule (J). Dalam percobaan ini terdapat kesalahan yaitu kurang tepatnya dalam menentukan jarak dalam 5 ketik yang dikarenakan pita ketiknya mengalami hambatan saat ditarik oleh keretaKESIMPULAN

Penerapan hukum kekekalan energi mekanik diterapkannya pada kasus benda jatuh dipermukaan bumi atau berada dalam medan gravitasi bumi. Hukum kekekalan energi mekanik tidak dapat diterapkan jika ada gaya non konservatif, misalnya gaya gesek, yang dalam praktikum ini gaya geseknya diabaikan. Pada awalnya Energi Kinetik (Ek) = 0 dan Energi potensial (Ep) mencapai maksismum. Lalu saat menyentuh tanah Ep = 0 dan Ek mencapai nilai maksimum DAFTAR PUSTAKAHalliday dan Resnick. 1991, Fisika Jilid I (Terjemahan), Jakarta : Penerbit Erlangga.Modul praktikum

LAMPIRAN

2Departemen Pendidikan Teknik Mesin FPTK UPI