LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk...

60

Transcript of LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk...

Page 1: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci
Page 2: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

i

LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing

untuk SMA/MA

Disusun oleh:

Anggi Julvian Rachma,

Delia Achadina Putri,

Maria Ulfah,

Suci Aisyah,

Elisabeth Anifa Daar,

Winda Ariesti Rahmawati.

Editor : Anggi Julvian Rachma,

Delia Achadina Putri

Desain Cover : Azmi Yudhistira

Layout : Anggi Julvian Rachma

Dosen Pembimbing : Irnin Dwi Agustina, M.Pd

Pendidikan Fisika

Universitas Indraprasta PGRI

Jakarta

2018

Page 3: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

ii

KATA PENGANTAR

Segala puji hanya milik Allah SWT, shalawat dan salam selalu

tercurahkan kepada Rasulullah SAW. Berkat limpahan dan rahmat-Nya

penyusun mampu menyelesaikan LKS Praktikum Berbasis Inkuiri

Terbimbing ini guna memenuhi salah satu tugas mata kuliah Pengelolaan

Laboratorium, dan lebih lanjut semoga LKS Praktikum ini dapat memberi

manfaat serta menambah pengetahuan.

LKS Praktikum ini disusun agar pembaca dapat memahami konsep-

konsep fisika yang ada dengan memanfaatkan berbagai media yang ada, yang

kami sajikan berdasarkan pengetahuan dari berbagai sumber informasi serta

referensi. LKS Praktikum ini di susun oleh penyusun dengan berbagai

rintangan, baik itu yang datang dari diri penyusun maupun yang datang dari

luar. Namun, dengan penuh kesabaran dan terutama pertolongan dari Allah

SWT akhirnya LKS Praktikum ini dapat terselesaikan.

Semoga LKS Praktikum ini dapat memberikan wawasan yang lebih luas

dan menjadi sumbangan pemikiran kepada pembaca khususnya para siswa.

Penulis menyadari bahwa LKS Praktikum ini masih banyak kekurangan dan

jauh dari sempurna. Untuk itu, kepada dosen pembimbing penyusun

meminta masukannya demi perbaikan pembuatan LKS Praktikum di masa

yang akan datang dan mengharapkan kritik dan saran dari para pembaca.

Jakarta, Desember 2018

Penyusun

Page 4: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

iii

DAFTAR ISI

Halaman Francis .................................................................................... i

Kata Pengantar ....................................................................................... ii

Daftar Isi ................................................................................................ iii

Pendahuluan ........................................................................................... iv

Data Praktikum ...................................................................................... v

Percobaan I: Momen Gaya dan Momen Inersia ..................................... 1

Percobaan II: Efek Fotolistrik................................................................. 11

Percobaan III: Konsep Fisis Lensa ......................................................... 27

Percobaan IV: Taraf Intensitas Bunyi ................................................... 44

Daftar Pustaka ........................................................................................ 51

Tentang Penulis ..................................................................................... 52

Page 5: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

iv

PENDAHULUAN

Perkembangan Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) tidak terlepas dari

perkembangan teknologi. Ilmu Pengetahuan dan Teknologi (IPTEK sangat

penting dan banyak berpengaruh dalam kehidupan. Perangkat pembelajaran

dan media penunjang pembelajaran IPA yang digunakan juga sangat fleksibel,

selalu berkembang mengikuti perkembangan zaman, sehingga guru harus lebih

kreatif dan inovatif dalam upaya mendukung pembelajaran IPA.

Salah satu perangkat yang digunakan untuk mendukung pembelajaran

adalah LKS (Lembar Kerja Siswa). LKS merupakan perangkat pembelajaran

yang berisi panduan bagi siswa untuk melakukan kegiatan secara terprogram.

Namun LKS yang digunakan selama ini digunakan siswa hanya berisi

kumpulan materi dan latihan soal-soal yang melatih kemampuan logika dan

matematika saja, belum mampu dalam menerapkan konsep penyelidikan.

Upaya yang dapat dilakukan untuk melatih keterampilan proses sains

siswa salah satunya adalah dengan mengembangkan LKS berbasis inkuiri

terbimbing agar siswa dapat mengaplikasikan konsep yang dipelajari dan

memecahkan masalah berdasarkan keterampilan proses sains melalui konsep

ilmiah. Jufri (2013) menyatakan bahwa kegiatan pembelajaran berbasis ikuiri

(PBI) ditunjukan untuk menumbuhkan kemampuan siswa dalam

menggunakan keterampilan proses sains. Pembelajaran dengan menggunakan

inkuiri terbimbing menitikberatkan kepada keaktifan siswa, sedangkan guru

hanya berperan sebagai fasilitator dan motivator sehingga tidak menjadikan

guru sebagai satu-satunya sumber belajar.

Tujuan dari pengembangan LKS berbasis inkuiri terbimbing ini adalah

untuk melatih keterampilan proses sains siswa yang dapat membantu proses

pembelajaran yang lebih bermakna bagi siswa, menarik minat siswa, dan

menciptakan suasana belajar yang lebih menyenangkan.

Page 6: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

v

DATA PRAKTIKUM

Nama

Nama Kelompok

Nama Anggota

Kelas

: …………………………………………………………………

: …………………………………………………………………

1. ………………………………………………………………

2. ………………………………………………………………

3. ………………………………………………………………

4. ………………………………………………………………

5. ………………………………………………………………

: …………………………………………………………………

Page 7: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

1

PERCOBAAN I

MOMEN GAYA DAN MOMEN INERSIA

Penentuan Inersia Katrol pada Papan Inklanasi Berkatrol

A. Tujuan

1. Siswa dapat lebih memahami hubungan momen gaya dan momen

inersia.

2. Siswa dapat menentukan percepatan sistem berkatrol.

3. Siswa dapat menentukan nilai momen inersia suatu katrol pada

sistem.

B. Rumusan Masalah

1. Apakah kasar atau halusnya permukaan lintasan mempengaruhi nilai

momen inersia katrol pada suatu sistem?

2. Apakah terdapat perbedaan antara nilai momen inersia yang

didapatkan dari perhitungan dengan nilai momen inersia yang

didapatkan dari percobaan?

C. Hipotesis

Berikan jawaban sementara anda terhadap masalah di atas!

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

Page 8: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

2

D. Dasar Teori

Momen gaya (torsi) adalah besaran yang dapat menyebabkan

berputarnya suatu benda. Besarnya momen gaya diperoleh dari hasil kali

antara gaya yang diberikan kepada benda dengan lengan gaya (jarak titik

gaya ke poros benda) secara tegak lurus. Secara matematis, persamaan

momen gaya dapat dinyatakan sebagai berikut:

𝜏 = 𝐹 × 𝑟

Keterangan :

𝜏 = momen gaya (N.m)

𝐹 = gaya (N)

𝑟 = lengan gaya (m)

Sesuai dengan Hukum I Newton bahwa setiap benda memiliki

kecenderungan untuk mempertahankan keadaan geraknya. Jika benda

dalam keadaan diam, benda cenderung untuk tetap diam. Demikian pula

dengan benda yang sedang bergerak lurus beraturan. Kecenderungan

untuk tetap mempertahankan keadaannya inilah yang disebut dengan

inersia.

Momen inersia adalah ukuran kelembaman suatu benda berputar.

Besar momen inersia benda tegar yang bentuknya teratur dapat dihitung

dengan menggunakan kalkulus (hitung integral). Namun, untuk beberapa

kasus dapat diselesaikan dengan aljabar sederhana. Momen inersia

sebuah partikel bermassa 𝑚 didefinisikan sebagai hasil kali antara massa

partikel 𝑚 dengan kuadrat jarak partikel dari titik poros/sumbu putar yang

dirumuskan sebagai berikut :

𝐼 = 𝑚𝑟2

Keterangan:

𝐼 = momen inersia (𝑘𝑔 𝑚2⁄ )

𝑚 = massa partikel (𝑘𝑔)

𝑟 = jarak partikel terhadap titik poros (𝑚)

Page 9: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

3

Hubungan antara momen gaya dan momen inersia dapat dijabarkan

seperti di bawah ini :

𝜏 = 𝐹. 𝑟

𝜏 = 𝑚. 𝑎. 𝑟

𝜏. 𝑟 = 𝑚. 𝑎. 𝑟2

𝜏. 𝑟 = 𝐼. 𝑎

𝜏 = 𝐼.𝑎

𝑟

𝜏 = 𝐼. 𝛼

Selain dengan menggunakan persamaan momen inersia itu sendiri,

besar momen inersia dapat diperoleh melalui percobaan dengan

perhitungannya. Untuk menentukan besar momen inersia suatu benda

yang terdapat dalam sistem dapat menggunakan penurunan rumus :

Gambar 1.1

Desain Papan Inklinasi Berkatrol

Perhatikan gambar 1 di atas, tentunya benda (𝑚2) akan bergerak jatuh ke

bawah jika 𝑚2 > 𝑚1. Dengan menggunakan perumusan Hukum II

Newton, momen inersia pada sistem di atas adalah :

Jika permukaan lintasan 𝑚1, licin

𝐼 =𝑚2𝑔𝑟2

𝑎− (𝑚2 + 𝑚1)𝑟2

𝒎𝟐

𝒎𝟏

𝒎𝟐

𝒎𝟏 f

g

N

W

1

W

2

T

T

a

Page 10: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

4

Jika permukaan lintasan 𝑚1, kasar

𝐼 =(𝑚2 − 𝑚1𝜇𝑘)𝑔𝑟2

𝑎− (𝑚2 + 𝑚1)𝑟2

* gunakan nilai g = 9,8 m.s-2

Sesuai dengan Hukum II Newton, massa 𝑚2 bergerak jatuh ke

bawah akibat resultan gaya yang konstan. Hal inilah yang menyebabkan

sistem bergerak dengan percepatan konstan. Dengan menggunakan

prinsip-prinsip kinematika pada percobaan sebelumnya, kita dapat

menentukan percepatan tetap sistem a, melalui hubungan jarak yang

ditempuh sistem dan waktu yang dibutuhkan yaitu :

𝑥 =1

2𝑎𝑡2

E. Alat dan Bahan

Alat yang digunakan untuk melakukan percobaan ini adalah:

1. Papan inklinasi berkatrol,

Gambar 1.2

Papan Inklinasi Berkatrol

2. Tali penghubung.

3. Neraca lengan,

4. Jangka sorong,

5. Stopwatch,

6. Mistar.

Page 11: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

5

Bahan yang digunakan untuk melakukan percobaan ini adalah:

1. Dua buah balok 𝑚1 dan 𝑚2 (𝑚2 > 𝑚1)

Gambar 1.3

Dua Buah Balok

F. Langkah Kerja

1. Siapkan semua alat dan bahan yang dibutuhkan untuk melakukan

praktikum,

Gambar 1.4

Susunan Alat Praktikum

2. Pra Percobaan

a. Timbang masing-masing balok dan catat hasil pengukuran pada

tabel pra percobaan (𝑚2 > 𝑚1),

b. Ukur diameter katrol yang terdapat pada papan inklinasi dengan

jangka sorong dan catat hasil pengukuran pada tabel pra

percobaan,

Page 12: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

6

3. Percobaan

a. Hubungkan balok satu (misalkan, 𝑚1) dengan balok yang satunya

lagi (misalkan, 𝑚2) dengan seutas tali sepanjang 80 cm dan

letakkan balok 𝑚1 di atas papan inklinasi mendatar, sedangkan

balok 𝑚2 biarkan tergantung bebas, seperti yang diperlihatkan

oleh gambar 1, (𝑚2 > 𝑚1)

b. Pada saat meletakkan balok 𝑚2 menggantung bebas, diingatkan

bahwa harus ada yang menahan balok 𝑚1 sehingga sistem mula-

mula dalam keadaan diam,

c. Ukurlah jarak balok 𝑚1 terhadap ujung katrol papan inklunasi

sebagai panjang x,

d. Lepaskan balok 𝑚1 dan hitung waktu yang dibutuhkan balok 𝑚1

sampai menyentuh ujung katrol dengan menggunakan stopwatch,

e. Lakukan percobaan tersebut hingga 5 kali pada permukaan licin

dan kasar.

G. Tabel Pengamatan

1. Pra Percobaan

Massa Balok Katrol

𝑚1 (kg) 𝑚2 (kg) d (m) r (m)

Rerata ± SD

Page 13: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

7

2. Percobaan

a. Permukaan Licin

Ulangan Jarak Tempuh

𝑋 (m)

Waktu

𝑡 (s)

Percepatan

𝑎 (𝑚. 𝑠−2)

1.

2.

3.

4.

5.

Total

Rerata

b. Permukaan Kasar

Ulangan Jarak Tempuh

𝑋 (m)

Waktu

𝑡 (s)

Percepatan

𝑎 (𝑚. 𝑠−2)

1.

2.

3.

4.

5.

Total

Rerata

Page 14: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

8

H. Analisis dan Pembahasan

1. Hitung momen inersia katrol berdasarkan data yang telah ada,

[massa katrol (𝑚𝑘) = … kg]

𝐼 =1

2𝑚𝑟2

𝐼 =1

2×. . . . . .×. . . . . . .2

𝐼 = ⋯ ⋯

2. Hitung percepatan sistem pada permukaan licin dan permukaan kasar

Permukaan Licin Permukaan Kasar

𝑎 =2𝑥

𝑡2

𝑎 =2(. . . . . . )

(. . . . . . )2

𝑎 =. . . . . .

. . . . . .

𝑎 = ⋯ ⋯

𝑎 =2𝑥

𝑡2

𝑎 =2(. . . . . . )

(. . . . . . )2

𝑎 =. . . . . .

. . . . . .

𝑎 = ⋯ ⋯

3. Berdasarkan hasil perhitungan percepatan sistem, bahwa

..........................................................................................................

..........................................................................................................

..........................................................................................................

..........................................................................................................

Page 15: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

9

4. Hitung momen inersia sistem pada permukaan licin dan permukaan

kasar

[koefisien gesek kinetis (𝜇𝑘) = …]

Permukaan Licin Permukaan Kasar

𝐼 =𝑚2𝑔𝑟2

𝑎− (𝑚2 + 𝑚1)𝑟2

𝐼 =. . . .×. . . .×. . . .2

. . . .− (. . . . +. . . . ). . . .2

𝐼 =. . . . . . . . . . −

𝐼 =(𝑚2 − 𝑚1𝜇𝑘)𝑔𝑟2

𝑎− (𝑚2 + 𝑚1)𝑟2

𝐼 =. . . . . . . . . . . . . . . . −

𝐼 =. . . . . . . . . . . . . . . . −

5. Berdasarkan hasil perhitungan momen inersia sistem, bahwa

..........................................................................................................

..........................................................................................................

..........................................................................................................

6. Berdasarkan hasil perhitungan momen inersia (pada langkah 1)

dengan hasil perhitungan momen inersia (pada langkah 4), bahwa

..........................................................................................................

..........................................................................................................

..........................................................................................................

I. Inferensi dan Kesimpulan

1. Apakah hipotesismu dapat diterima? Berikan alasanmu!

..........................................................................................................

..........................................................................................................

..........................................................................................................

..........................................................................................................

..........................................................................................................

Page 16: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

10

2. Kesimpulan apa yang dapat kamu buat?

Berdasarkan kegiatan praktikum yang telah dilakukan, dapat

disimpulkan bahwa momen gaya dan momen inersia

......................................................................................................

......................................................................................................

......................................................................................................

......................................................................................................

Berdasarkan hasil praktikum, percepatan sistem berkatrol

......................................................................................................

......................................................................................................

......................................................................................................

......................................................................................................

Berdasarkan hasil praktikum, dapat disimpulkan bahwa nilai

momen inersia suatu sistem

......................................................................................................

......................................................................................................

......................................................................................................

......................................................................................................

J. Daftar Pustaka

Halliday dan Resnick. 1991. Fisika Jilid 1 (Terjemahan). Jakarta:

Erlangga.

Kanginan, Marthen. 2017. Fisika untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta:

Erlangga.

Page 17: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

11

PERCOBAAN II

EFEK FOTOLISTRIK

Penentuan Energi Kinetik Elektron dengan Menggunakan PhET Simulations

A. Tujuan

1. Siswa dapat lebih memahami materi efek fotolistrik.

2. Siswa dapat mengetahui hubungan panjang gelombang cahaya dan

energi kinetik elektron.

3. Siswa dapat mengetahui hubungan bahan logam dan energi kinetik

elektron.

4. Siswa dapat menentukan energi kinetik elektron pada bahan Sodium,

Zinc dan Copper.

B. Rumusan Masalah

Berdasarkan tujuan percobaan di atas, susunlah minimal 2 (dua) rumusan masalah

yang anda temui!

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

C. Hipotesis

Berikan jawaban sementara anda terhadap masalah di atas!

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

Page 18: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

12

D. Dasar Teori

Efek fotolistrik merupakan peristiwa terlepasnya elektron dari

permukaan logam karena logam tersebut disinari cahaya. Untuk menguji

teori kuantum yang dikemukaan oleh Max Planck, kemudian Albert

Einstein mengadakan suatu penlitian yang bertujuan untuk menyelidiki

bahwa cahaya merupakan pancaran paket-paket energi yang kemudian

disebut foton. Percobaan yang dilakukan Einstein tersebut, lebih dikenal

dengan sebutan efek fotolistrik. Energi yang dimiliki foton dapat dihitung

dengan persamaan:

𝐸 = ℎ𝑓

dengan

𝑓 =𝑐

𝜆

Gambar 2.1 Skema Percobaan Efek Fotolistrik

Gambar di atas menggambarkan skema alat yang digunakan

Einstein untuk mengadakan percobaan. Alat tersebut terdiri atas tabung

hampa udara yang dilengkapi dengan dua elektroda, yaitu katoda dan

anoda yang dihubungkan dengan tegangan arus searah (DC). Pada saat

alat tersebut dibawa ke ruang gelap, maka amperemeter tidak

menunjukkan adanya arus listrik. Akan tetapi pada saat permukaan

katoda dijatuhkan sinar, amperemeter menunjukkan adanya arus listrik.

Page 19: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

13

Aliran arus ini terjadi karena adanya elektron yang terlepas dari

permukaan (yang selanjutnya disebut efek fotoelektron) katoda bergerak

menuju anoda. Apabila tegangan baterai diperkecil sedikit demi sedikit

ternyata arus listrik juga mengecil dan jika tegangan terus diperkecil

sampai nilainya negatif, ternyata pada saat tegangan mencapai nilai

tertentu (−𝑉0), amperemeter menunjuk angka nol yang berarti tidak ada

arus listrik yang mengalir atau tidak ada arus listrik yang mengalir atau

tidak ada elektron yang keluar dari keping katoda. Potensial 𝑉0 ini disebut

potensial penghenti yang nilainya tidak tergantung pada intensitas cahaya

yang dijatuhkan. Hal ini menunjukkan bahwa energi kinetik maksimum

elektron yang keluar dari permukaan adalah sebesar:

𝐸𝑘 =1

2𝑚𝑣2 = 𝑒𝑉0

Teori kuantum mampu menjelaskan peristiwa efek fotolistrik

karena menurut teori kuantum, foton memiliki energi yang sama, yaitu

sebesar ℎ𝑓, sehingga menaikkan intensitas foton berarti hanya menambah

banyaknya foton, tidak menambah energi foton selama frekuensi foton

tetap. Menurut Einstein, energi yang dibawa oleh foton adalah dalam

bentuk paket, sehingga jika diberikan pada elektron akan diberikan

seluruhnya dan foton tersebut lenyap. Oleh karena elektron terikat pada

energi ikat tertentu, maka diperlukan energi minimal sebesar energi ikat

elektron tersebut. Besarnya energi minimal yang diperlukan untuk

melepaskan elektron dari energi ikatnya disebut fungsi kerja (𝜙0) atau

energi ambang. Fungsi kerja dirumuskan sebagai berikut:

𝜙0 = ℎ𝑐

𝜆0

Besarnya 𝜙0 tergantung pada jenis logam yang digunakan. Apabila

energi foton yang diberikan pada elektron lebih besar dari fungsi kerja,

Page 20: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

14

maka kelebihan energi tersebut akan berubah menjadi energi kinetik

elektron. Akan tetapi jika energi foton lebih kecil dari energi ambangnya

(ℎ𝑓 < 𝜙0) tidak akan menyebabkan elektron terlepas dari logam.

Frekuensi foton terkecil yang mampu melepaskan elektron dari logam

disebut frekuensi ambang. Sebaliknya panjang gelombang terbesar yang

mampu melepaskan elektron dari logam disebut panjang gelombang

ambang. Sehingga hubungan anara energi foton, fungsi kerja dan energi

kinetik fotoelektron dapat dinyatakan dalam persamaan:

𝐸 = 𝜙0 + 𝐸𝑘

𝐸𝑘 = 𝐸 − 𝜙0

sehingga:

𝐸𝑘 = ℎ𝑓 − ℎ𝑓0

𝐸𝑘 = ℎ𝑐

𝜆− ℎ

𝑐

𝜆0

𝐸𝑘 = ℎ𝑐 (1

𝜆−

1

𝜆0)

Keterangan:

𝐸 = Energi kuantum foton (eV)

𝐸𝑘 = Energi kinetik maksimum fotoelektron (eV)

𝑐 = Kecepatan cahaya (m/s)

𝜆 = Panjang gelombang (m)

𝜆0 = Panjang gelombag ambang (m)

𝜙0 = Fungsi kerja logam (eV)

𝑓 = Frekuensi foton (Hz)

𝑓0 = Frekuensi ambang (Hz)

Page 21: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

15

E. Alat dan Bahan

Alat yang digunakan untuk melakukan percobaan ini adalah:

1. Laptop / komputer tiap kelompok,

2. Aplikasi Java,

3. Aplikasi PhET (Physics Education Technology) Simulations.

F. Langkah Kerja

1. Setting lab virtual PhET Simulations

a. Pastikan laptop / komputer tiap kelompok sudah terinstall aplikasi

java, karena simulasi PhET hanya berjalan dalam framework java

b. Buka aplikasi PhET Simulations yang sudah terinstall pada setiap

laptop / komputer

klik 2X untuk menjalankan

aplikasi PhET Simulations

Page 22: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

16

c. Klik Play with Simulations

d. Pilih dan klik pada kategori Physics

klik

kategori

klik

Page 23: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

17

e. Pilih dan klik pada sub kategori Quantum Phenomena

f. Pilih dan klik materi Photoelectric Effect

sub kategori

klik

klik

Page 24: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

18

g. Klik Run Now atau tombol Play pada tampilan materi

Photoelectric Effect

h. Jika muncul pertanyaan seperti dibawah ini, klik open

klik play

klik

Page 25: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

19

i. Perhatikan rancangan percobaan lab virtual efek fotolistrik pada

gambar berikut

2. Menjelaskan hubungan antara panjang gelombang cahaya dan

energi kinetik elektron

a. Atur Intensity menjadi 100%

b. Pilih target Sodium dengan panjang gelombang 800 nm

c. Klik pada bagian Electron energy vs light frequency untuk

menampilkan grafik hubungan energi elektron dan frekuensi

cahaya, set baterai pada 0,00 volt

Page 26: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

20

d. Geser perlahan panjang gelombang cahaya ke kiri (diperkecil)

hingga 200 nm, perbesar beberapa kali grafik Electron energy vs

light frequency untuk mendapatkan grafik yang jelas

e. Tampilkan hasil grafik yang didapatkan dengan klik simbol

di sebelah kanan

f. Analisis grafik yang didapatkan

g. Lakukan langkah c-f dengan target zinc dan copper

3. Mengidentifikasi fungsi ambang/fungsi kerja logam katoda

a. Atur Intensity menjadi 100%

b. Pilih target Sodium

Page 27: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

21

c. Geser panjang gelombang cahaya ke kiri (diperkecil). Cari

panjang gelombang yang tepat dimana elektron akan keluar yaitu

antara tidak keluar sama sekali dan sedikit ada elektron yang

keluar. Misalkan untuk logam sodium adalah seperti gambar

berikut ini:

d. Catat 𝜆0 yang didapat pada tabel pengamatan

e. Cari fungsi kerja logam yang didapat dengan menggunakan

persamaan: 𝜙0 = ℎ𝑐

𝜆0

f. Lakukan langkah ke 3-5 untuk target zinc dan copper

4. Menentukan nilai energi kinetik pada logam katoda dengan

panjang gelombang tertentu

a. Atur Intensity menjadi 100%

b. Pilih target Sodium

c. Atur panjang gelombang menjadi 300 nm

d. Hitung nilai energi kinetik logam dengan menggunakan

persamaan:

Page 28: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

22

𝐸𝑘 = ℎ𝑐 (1

𝜆−

1

𝜆0)

e. Lakukan langkah ke b-d untuk panjang gelombang 400 nm, 500

nm, dan 600 nm

f. Lakukan langkah ke b-e untuk bahan zinc dan copper

G. Tabel Pengamatan

1. Analisis grafik hubungan antara panjang gelombang cahaya,

frekuensi cahaya dan energi cahaya

Tempelkan hasil screen capture grafik electron energy vs light

frequency di bawah ini:

a. Bahan Sodium

Page 29: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

23

b. Bahan Zinc

c. Bahan Copper

Page 30: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

24

2. Mengidentifikasi fungsi ambang/fungsi kerja logam katoda

No. Target Panjang Gelombang Ambang

(m)

1. Sodium

2. Zinc

3. Copper

3. Menentukan nilai energi kinetik pada logam katoda dengan

panjang gelombang tertentu

No. Target Panjang Gelombang

(m)

1. Sodium

2. Zinc

3. Copper

H. Analisis dan Pembahasan

1. Analisis grafik hubungan antara panjang gelombang cahaya,

frekuensi cahaya dan energi cahaya

a. Bahan Sodium

....................................................................................................

....................................................................................................

....................................................................................................

....................................................................................................

....................................................................................................

Page 31: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

25

b. Bahan Zinc

....................................................................................................

....................................................................................................

....................................................................................................

....................................................................................................

....................................................................................................

c. Bahan Copper

....................................................................................................

....................................................................................................

....................................................................................................

....................................................................................................

....................................................................................................

2. Hitung nilai fungsi ambang/fungsi kerja logam katoda

a. Bahan Sodium

𝜙0 = ℎ𝑐

𝜆0 =.......

b. Bahan Zinc

𝜙0 = ℎ𝑐

𝜆0 =.......

c. Bahan Copper

𝜙0 = ℎ𝑐

𝜆0 =.......

3. Hitung nilai energi kinetik pada logam katoda

a. Bahan Sodium

Panjang Gelombang 500 nm

𝐸𝑘 = ℎ𝑐 (1

𝜆−

1

𝜆0) =……

Panjang Gelombang 600 nm

𝐸𝑘 = ℎ𝑐 (1

𝜆−

1

𝜆0) =……

Page 32: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

26

b. Bahan Zinc

Panjang Gelombang 500 nm

𝐸𝑘 = ℎ𝑐 (1

𝜆−

1

𝜆0) =……

Panjang Gelombang 600 nm

𝐸𝑘 = ℎ𝑐 (1

𝜆−

1

𝜆0) =……

c. Bahan Copper

Panjang Gelombang 500 nm

𝐸𝑘 = ℎ𝑐 (1

𝜆−

1

𝜆0) =……

Panjang Gelombang 600 nm

𝐸𝑘 = ℎ𝑐 (1

𝜆−

1

𝜆0) =……

I. Inferensi dan Kesimpulan

1. Apakah hipotesismu dapat diterima?

.........................................................................................................

.........................................................................................................

.........................................................................................................

2. Kesimpulan apa yang dapat kamu buat?

.........................................................................................................

.........................................................................................................

.........................................................................................................

.........................................................................................................

.........................................................................................................

J. Daftar Pustaka

Dewi, A. Y. (2013). Pemanfaatan Energi Surya Sebagai Suplai Cadangan

pada Laboratorium Elektro Dasar di Institut Teknologi

Padang. Jurnal Teknik Elektro-ITP, 2(3).

Page 33: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

27

PERCOBAAN III

KONSEPSI FISIS LENSA

Penentuan Titik Fokus Lensa dengan Menggunakan KIT Optik

A. Tujuan

1. Siswa dapat memahami pengaruh jarak posisi benda terhadap bentuk

bayangan.

2. Siswa dapat menentukan titik fokus pada lensa

3. Siswa dapat memahami sifat-sifat bayangan pada lensa

B. Rumusan Masalah

1. Bagaimana pengaruh jarak posisi benda terhadap bentuk bayangan

yang terjadi?

2. Bagaimana cara untuk menentukan nilai titik fokus pada lensa?

3. Bagaimana sifat-sifat bayangan pada lensa?

4. Bagaimana penerapan penggunaan lensa pada orang yang mengalami

cacat mata?

C. Hipotesis

Berikan jawaban sementara anda terhadap masalah di atas!

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

D. Dasar Teori

Lensa merupakan benda bening yang dibatasi oleh dua buah

bidang lengkung atau satu bidang lengkung dengan satu bidang datar.

Page 34: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

28

Permukaan lengkung pada lensa merupakan bagian permukaan bola.

Lensa yang demikian disebut sferis. Permukaan lensa sferis dapat berupa

keduanya cembung, keduanya cekung atau gabungan cembung dan

cekung. Berdasarkan betuknya, lensa terdiri atas dua jenis yaitu lensa

cembung dan lensa cekung.

Nilai jari-jari atau radius kelengkungan suatu lensa dapat bernilai

positif, negatif, atau tak berhingga. Berikut aturan untuk menunjukan

radius kelengkungan (diasumsikan bahwa sinar datang dari arah kiri):

1. Permukaan yang memiliki titik pusat ada disebelah kanan pusat lensa,

jari-jari atau tadiusnya (R) bernilai positif.

2. Permukaan yang titik pusatnya berada disebelah kiri pusat lensa, jari-

jari atau radiusnya (R) bernilai negatif.

3. Untuk lensa yang permukaannya datar, memiliki radius atau jari-jari

(R) tak berhingga.

Berdasarkan aturan tersebut, maka lensa cembung- cembung

memiliki R1 positif dan R2 negatif. Pada lensa cembung-datar memiliki

R1 positif dan R2 tak berhingga. Dan pada lensa cekung-cekung R1 negatif

dan R2 positif. Dari pernyataan ini, maka dikenal istilah lensa positif

untuk lensa cembung dan lensa negatif untuk lensa cekung.

1. Lensa cembung (lensa positif)

Lensa positif merupakan lensa yang memiliki baggian tengah yang

lebih tebal daripada bagian tepinya. Lensa cembung memiliki sifat dapat

mengumpulkan cahaya sehingga disebut lensa konvergen. Apabila ada

berkas cahaya sejajar sumbu utama, mengenai permukaan lensa, maka

berkas cahaya tersebut akan dibiaskan melalui satu titik. Lensa memiliki

dua titik fokus. Titik fokus merupakan titik pertemuan sinar-sinar bias

yang disebut fokus utama (f1) yang disebut fokus aktif, karena pada lensa

cembung sinar bias berkumpul berkumpul dibelakang lensa.

Page 35: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

29

Pada lensa cembung terdapat tiga sinar-sinar istimewa yang menjadi

dasar pembentukan bayangan pada lensa cembung, yaitu:

Sinar datang yang sejajar sumbu utama akan dibiaskan melalui titik

fokus

Sinar datang yang melalui titik fokus akan dibiaskan sejajar sejajar

sumbu utama

Sinar yang melalui pusat lensa, tidak mengalami pembiasan

Berikut ini persamaan antara jarak fokus lensa, jarak benda dan jarak

bayangan:

1

𝑓=

1

𝑠+

1

𝑠′

2. Lensa Cekung

Lensa cekung adalah lensa yang memiliki bagian tengah lebih tipis

daripada bagian pinggirnya. Lensa cekung disebut juga lensa negatif dan

memiliki sifat dapat menyebarkan cahaya atau yang disebut divergen.

Lensa cekung memiliki tiga sifat sinar-sinar istimewa yaitu:

Sinar datang sejajar sumbu utama akan dibiaskan seolah-olah

datangnya dari titik fokus

Sinar datang seolah-olah menuju titik fokus, akan dibiaskan sejajar

sumbu utama

Sinar yang melalui titik pusat kelengkungan tidak akan mengalami

pembiasan.

Persamaan pada lensa cekung sama dengan persamaan pada lensa

cembung yang sudah kita pelajari sebelumnya. Namun, pada lensa

cekung titik fokus bernilai negatif (sama seperti pada cermin cembung),

sedangkan persamaan untuk mencari perbesaran bayangan pada

pemantulan ini, dapat menggunakan rumuskan berikut:

Page 36: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

30

𝑀 = ℎ′

atau

𝑀 = 𝑠′

𝑠

Dengan:

𝑀 = Perbesaran bayangan

ℎ = Tinggi benda

ℎ′ = Tinggi bayangan

𝑠 = Jarak benda

𝑠′ = Jarak bayangan

E. Alat dan Bahan

Alat yang digunakan untuk melakukan percobaan ini adalah:

1. Sumber cahaya

2. Dudukan lensa

3. Layar

4. Catu daya

Bahan yang digunakan untuk melakukan percobaan ini adalah:

1. Lensa cekung tebal dan tipis

2. Lensa cembung tebal dan tipis

3. Benda

Page 37: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

31

F. Langkah Kerja

1. Atur posisi kit lensa dengan urutan dari kiri ke kanan sumber cahaya-

benda-lensa cembung tipis-layar (perhatikan gambar)

Gambar 3.1.

Desain Alat Praktikum Konsep Fisis Lensa

4. Hubungkan sumber cahaya (lampu) dengan catu daya

5. Geserlah lensa cembung tipis sampai didapatkan bayangan yang

diinginkan (bayangan sembarang)

6. Lakukan pengukuran jarak benda dan bayangan secara berulang

sebanyak 5x percobaan

7. Catat data pada tabel data percobaan

8. Lakukan langkah 3 sampai 5 untuk mendapatkan bayangan yang

diperbesar dan diperkecil

9. Ulangi langkah 1 sampai dengan 6 untuk lensa cembung tebal, cekung

tipis dan cekung tebal

Page 38: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

32

G. Tabel Pengamatan

1. Lensa Cembung

a. Cembung Tipis

No

Bayangan

Sembarang

Bayangan

Diperbesar

Bayangan

Diperkecil

s (cm) s’ (cm) s (cm) s’ (cm) s (cm) s’ (cm)

1

2

3

4

5

b. Cembung Tebal

No

Bayangan

Sembarang

Bayangan

Diperbesar

Bayangan

Diperkecil

s (cm) s’ (cm) s (cm) s’ (cm) s (cm) s’ (cm)

1

2

3

4

5

Page 39: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

33

2. Lensa Cekung

a. Cekung Tipis

No

Bayangan

Sembarang

Bayangan

Diperbesar

Bayangan

Diperkecil

s (cm) s’ (cm) s (cm) s’ (cm) s (cm) s’ (cm)

1

2

3

4

5

b. Cekung Tebal

No

Bayangan

Sembarang

Bayangan

Diperbesar

Bayangan

Diperkecil

s (cm) s’ (cm) s (cm) s’ (cm) s (cm) s’ (cm)

1

2

3

4

5

Page 40: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

34

H. Analisis dan Pembahasan

1. Lensa Cembung

a. Cembung Tipis

Menentukan titik fokus dengan bayangan sembarang

Titik fokus lensa dihitung untuk tiap pasangan data (𝑠, 𝑠′) dari

percobaan bayangan sembarang berdasarkan persamaan:

1

𝑓=

1

𝑠+

1

𝑠′

I 𝑠𝑖(cm) 𝑠′𝑖(cm) 𝑓𝑖(cm)

1

2

3

4

5

∑ - -

𝑓̅ =Σ𝑓

𝑁= ⋯

Page 41: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

35

Menentukan titik fokus dngan bayangan diperbesar

Titik fokus lensa dihitung untuk tiap pasangan data (𝑠, 𝑠′) dari

percobaan bayangan diperbesar berdasarkan persamaan: 1

𝑓=

1

𝑠+

1

𝑠′

I 𝑠𝑖(cm) 𝑠′𝑖(cm) 𝑓𝑖(cm)

1

2

3

4

5

∑ - -

𝑓̅ =Σ𝑓

𝑁= ⋯

Menentukan titik fokus dngan bayangan diperkecil

Titik fokus lensa dihitung untuk tiap pasangan data (𝑠, 𝑠′) dari

percobaan bayangan diperbesar berdasarkan persamaan: 1

𝑓=

1

𝑠+

1

𝑠′

𝑓̅ =Σ𝑓

𝑁= ⋯

I 𝑠𝑖(cm) 𝑠′𝑖(cm) 𝑓𝑖(cm)

1

2

3

4

5

∑ - -

Page 42: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

36

b. Cembung Tebal

Menentukan titik fokus dengan bayangan sembarang

Titik fokus lensa dihitung untuk tiap pasangan data (𝑠, 𝑠′) dari

percobaan bayangan sembarang berdasarkan persamaan :

1

𝑓=

1

𝑠+

1

𝑠′

I 𝑠𝑖(cm) 𝑠′𝑖(cm) 𝑓𝑖(cm)

1

2

3

4

5

∑ - -

𝑓̅ =Σ𝑓

𝑁= ⋯

Menentukan titik fokus dngan bayangan diperbesar

Titik fokus lensa dihitung untuk tiap pasangan data (𝑠, 𝑠′) dari

percobaan bayangan diperbesar berdasarkan persamaan: 1

𝑓=

1

𝑠+

1

𝑠′

𝑓̅ =Σ𝑓

𝑁= ⋯

I 𝑠𝑖(cm) 𝑠′𝑖(cm) 𝑓𝑖(cm)

1

2

3

4

5

∑ - -

Page 43: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

37

Menentukan titik fokus dngan bayangan diperkecil

Titik fokus lensa dihitung untuk tiap pasangan data (𝑠, 𝑠′) dari

percobaan bayangan diperbesar berdasarkan persamaan: 1

𝑓=

1

𝑠+

1

𝑠′

I 𝑠𝑖(cm) 𝑠′𝑖(cm) 𝑓𝑖(cm)

1

2

3

4

5

∑ - -

𝑓̅ =Σ𝑓

𝑁= ⋯

2. Lensa Cekung

a. Cekung Tipis

Menentukan titik fokus dengan bayangan sembarang

Titik fokus lensa dihitung untuk tiap pasangan data (𝑠, 𝑠′) dari

percobaan bayangan sembarang berdasarkan persamaan:

1

𝑓=

1

𝑠+

1

𝑠′

𝑓̅ =Σ𝑓

𝑁= ⋯

I 𝑠𝑖(cm) 𝑠′𝑖(cm) 𝑓𝑖(cm)

1

2

3

4

5

∑ - -

Page 44: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

38

Menentukan titik fokus dengan bayangan diperbesar

Titik fokus lensa dihitung untuk tiap pasangan data (𝑠, 𝑠′) dari

percobaan bayangan diperbesar berdasarkan persamaan: 1

𝑓=

1

𝑠+

1

𝑠′

I 𝑠𝑖(cm) 𝑠′𝑖(cm) 𝑓𝑖(cm)

1

2

3

4

5

∑ - -

𝑓̅ =Σ𝑓

𝑁= ⋯

Menentukan titik fokus dngan bayangan diperkecil

Titik fokus lensa dihitung untuk tiap pasangan data (𝑠, 𝑠′) dari

percobaan bayangan diperbesar berdasarkan persamaan: 1

𝑓=

1

𝑠+

1

𝑠′

𝑓̅ =Σ𝑓

𝑁= ⋯

I 𝑠𝑖(cm) 𝑠′𝑖(cm) 𝑓𝑖(cm)

1

2

3

4

5

∑ - -

Page 45: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

39

b. Cekung Tebal

Menentukan titik fokus dengan bayangan sembarang

Titik fokus lensa dihitung untuk tiap pasangan data (𝑠, 𝑠′) dari

percobaan bayangan sembarang berdasarkan persamaan :

1

𝑓=

1

𝑠+

1

𝑠′

I 𝑠𝑖(cm) 𝑠′𝑖(cm) 𝑓𝑖(cm)

1

2

3

4

5

∑ - -

𝑓̅ =Σ𝑓

𝑁= ⋯

Menentukan titik fokus dngan bayangan diperbesar

Titik fokus lensa dihitung untuk tiap pasangan data (𝑠, 𝑠′) dari

percobaan bayangan diperbesar berdasarkan persamaan: 1

𝑓=

1

𝑠+

1

𝑠′

𝑓̅ =Σ𝑓

𝑁= ⋯

I 𝑠𝑖(cm) 𝑠′𝑖(cm) 𝑓𝑖(cm)

1

2

3

4

5

∑ - -

Page 46: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

40

Menentukan titik fokus dengan bayangan diperkecil

Titik fokus lensa dihitung untuk tiap pasangan data (𝑠, 𝑠′) dari

percobaan bayangan diperbesar berdasarkan persamaan: 1

𝑓=

1

𝑠+

1

𝑠′

I 𝑠𝑖(cm) 𝑠′𝑖(cm) 𝑓𝑖(cm)

1

2

3

4

5

∑ - -

𝑓̅ =Σ𝑓

𝑁= ⋯

Berdasarkan percobaan pada lensa cembung tipis didapatkan sifat

bayangan pada lensa adalah:

Bayangan sembarang

..................................................................................................

Bayangan diperbesar:

..................................................................................................

Bayangan diperkecil:

..................................................................................................

Berdasarkan percobaan pada lensa cembung tebal didapatkan sifat

bayangan pada lensa adalah:

Bayangan sembarang:

..................................................................................................

Bayangan diperbesar:

..................................................................................................

Page 47: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

41

Bayangan diperkecil:

..................................................................................................

Berdasarkan percobaan pada lensa cekung tipis didapatkan sifat

bayangan pada lensa adalah:

Bayangan sembarang:

..................................................................................................

Bayangan diperbesar:

..................................................................................................

Bayangan diperkecil:

..................................................................................................

Berdasarkan percobaan pada lensa cekung tebal didapatkan sifat

bayangan pada lensa adalah:

Bayangan sembarang:

..................................................................................................

Bayangan diperbesar:

..................................................................................................

Bayangan diperkecil:

..................................................................................................

I. Inferensi dan Kesimpulan

1. Apakah hipotesismu dapat diterima?

..........................................................................................................

..........................................................................................................

..........................................................................................................

..........................................................................................................

..........................................................................................................

Page 48: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

42

2. Kesimpulan apa yang dapat kamu buat?

Berdasarkan kegiatan praktikum yang telah dilakukan, dapat

disimpulkan bahwa dalam menentukan titik fokus lensa

dipengaruhi oleh faktor

..................................................................................................

..................................................................................................

..................................................................................................

..................................................................................................

..................................................................................................

Berdasarkan kegiatan praktikum yang telah dilakukan, dapat

disimpulkan bahwa sifat bayangan dan titik fokus pada lensa

cembung tebal adalah

..................................................................................................

..................................................................................................

..................................................................................................

..................................................................................................

..................................................................................................

Berdasarkan kegiatan praktikum yang telah dilakukan, dapat

disimpulkan bahwa sifat bayangan dan titik fokus pada lensa

cekung tipis adalah

..................................................................................................

..................................................................................................

..................................................................................................

..................................................................................................

..................................................................................................

Page 49: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

43

Berdasarkan kegiatan praktikum yang telah dilakukan, dapat

disimpulkan bahwa sifat bayangan dan titik fokus pada lensa

cembung tebal adalah

..................................................................................................

..................................................................................................

..................................................................................................

..................................................................................................

..................................................................................................

J. Daftar Pustaka

Indonesia, Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan. 2017. Sains-Studi

dan Pengajaran. Jakarta: Kementrian Pendidikan dan

Kebudayaan.

Page 50: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

44

PERCOBAAN IV

TARAF INTENSITAS BUNYI

Penentuan Taraf Intensitas Bunyi dengan Menggunakan Aplikasi Sound

Meter dan Air Horn

A. Tujuan

1. Siswa dapat lebih memahami materi taraf intensitas bunyi,

2. Siswa dapat memahami pengaruh jarak terhadap nilai taraf intensitas

bunyi yang dihasilkan,

3. Siswa dapat menentukan nilai taraf intensitas bunyi dengan

menggunakan aplikasi pada smartphone.

B. Rumusan Masalah

1. Apa itu taraf intensitas bunyi?

2. Apakah jarak dapat mempengaruhi nilai taraf intensitas bunyi yang

dihasilkan?

3. Apakah terdapat perbedaan nilai taraf instensitas bunyi dari hasil

perhitungan dan nilai taraf intensitas bunyi dari hasil percobaan

dengan menggunakan aplikasi Sound Meter dan Air Horn?

C. Hipotesis

Berikan jawaban sementara anda terhadap masalah di atas!

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

................................................................................................................

Page 51: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

45

D. Dasar Teori

Gelombang Bunyi

1. Perambatan Bunyi

Menghasilkan sebuah gelombang bunyi, diperlukan gangguan

mekanik dan medium elastik yang dapat merambatkannya. Medium

gelombang bunyi dapat berupa zat padat, air ataupun gas. Getaran sebuah

sumber bunyi menggetarkan medium. Tanpa zat perantara, getaran dari

sumber bunyi tidak mungkin dapat diteruskan ke telinga anda. Selain itu

bunyi juga tidak dapat merambat di ruang hampa.

2. Cepat Rambat Bunyi

Cepat rambat bunyi tergantung pada jenis dan suhu zat perantaranya.

Pada suhu udara 0℃ dan tekanan 1 atm, bunyi merambat dengan

kecepatan ± 331 m/s. Kecepatan bunyi pada materi juga sangat

bergantung pada modulus elastis dan tingkat kerapatan materinya.

3. Kuat Bunyi

Kuat bunyi diukur dengan menggunakan besaran yang dikenal

dengan taraf intensitas bunyi. Intensitas bunyi adalah arus energi atau

daya gelombang bunyi per satuan luas. Jika daya suatu gelombang yang

melewati suatu permukaan yang luasnya A tegak lurus dengan arah

perambatan gelombang P, secara sistematis intensitas bunyi I ditulis :

𝐼 =𝑃

𝐴

Satuan intensitas bunyi dalam SI adalah watt/m2. Intensitas bunyi

terlemah pada frekuensi 1.000 Hz yang masih dapat terdengar oleh telinga

manusia adalah sekitar 10-12 watt/m2. Intensitas ini disebut batas

pendengaran atau harga ambang intensitas bunyi.

Karena pendengaran manusia tidak “linear” dan rentang pendengaran

sangat lebar, sebagai ukuran intensitas bunyi digunakan suatu skala yang

sifatnya “logaritmik”, yaitu skala yang merupakan logaritma suatu

Page 52: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

46

besaran. Besaran yang diambil logaritmanya itu adalah besaran relatif

yang merupakan perbandingan intensitas bunyi I dengan suatu intensitas

patokan yaitu batas pendengaran, dengan lambang I0. Perbandingan

intensitas ini disebut intensitas relatif atau taraf intensitas bunyi, diberi

lambang TI, dan didefinisikan sebagai:

𝑇𝐼 = 10 log𝐼

𝐼0

Satuan dari taraf intensitas adalah decibell, yang disingkat dB.

Dengan 1 dB = 0,1 bell. Satuan diambil dari nama seorang penemu

Amerika Serikat ternama, yaitu Graham Bell. Dengan defisini tersebut,

bunyi terlemah memiliki taraf intensitas sebesar nol, sebab:

10 log 𝐼

𝐼0 = 10 log 1 = 0

Untuk n buah sumber bunyi identik, misalnya ada n buah sirine yang

dinyalakan bersama-sama maka besarnya taraf intensitas bunyi

dinyatakan sebagai berikut:

𝑇𝐼𝑛 = 𝑇𝐼1 + 10 log 𝑛

𝑇𝐼1 adalah taraf intensitas bunyi untuk satu buah sumber.

Jika didengar di dua titik yang jaraknya berbeda, besar intensitas bunyi di

titik kedua adalah sebagai berikut:

𝑇𝐼2 = 𝑇𝐼1 + 20 log (𝑟1

𝑟2)

E. Alat dan Bahan

1. Dua buah smartphone

2. Aplikasi Sound Meter

3. Aplikasi Air Horn

Page 53: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

47

F. Langkah Percobaan

1. Siapkan kedua buah smartphone dengan salah satu stand by aplikasi

Sound Meter dan yang lainnya stand by aplikasi Air Horn

Gambar 4.1.

Aplikasi Air Horn dan Sound Meter

2. Pisahkan smartphone dengan Sound Meter dan smartphone dengan Air

Horn sejauh 0,1 m

3. Bunyikan Air Horn selama 10 detik bersamaan dengan membuka

aplikasi Sound Meter

Gambar 4.2. Halaman Utama Aplikasi Air Horn

Gambar 4.3.

Halaman Utama Aplikasi Sound Meter

Page 54: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

48

4. Catat data rata-rata (AVG) taraf intensitas bunyi yang dihasilkan pada

tabel pengamatan

5. Lakukan langkan ke 2-5 pada jarak 0,2 m, 0,3 m, 0,4 m dan 0,5 m.

G. Tabel Pengamatan

H. Analisis dan Pembahasan

Pembuktian perhitungan Taraf Intensitas bunyi dengan menggunakan

rumus:

1. Taraf Intensitas bunyi pada jarak 0,2 m dihitung dari jarak 0,1 m

𝑇𝐼2 = 𝑇𝐼1 + 20 log (𝑟1

𝑟2)

𝑇𝐼2 = ⋯ + 20 log (…

…)

𝑇𝐼2 = ⋯ + ⋯

𝑇𝐼2 = ⋯

Percobaan

ke-

Jarak

(m)

Taraf Intensitas

Bunyi (dB)

1 0,1

2 0,2

3 0,3

4 0,4

5 0,5

Page 55: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

49

2. Taraf Intensitas bunyi pada jarak 0,3 m dihitung dari jarak 0,1 m

𝑇𝐼3 = 𝑇𝐼1 + 20 log (𝑟1

𝑟3)

𝑇𝐼3 = ⋯ + 20 log (…

…)

𝑇𝐼3 = ⋯ + ⋯

𝑇𝐼3 = ⋯

3. Taraf Intensitas bunyi pada jarak 0,4 m dihitung dari jarak 0,1 m

𝑇𝐼4 = 𝑇𝐼1 + 20 log (𝑟1

𝑟4)

𝑇𝐼4 = ⋯ + 20 log (…

…)

𝑇𝐼4 = ⋯ + ⋯

𝑇𝐼4 = ⋯

4. Taraf Intensitas bunyi pada jarak 0,5 m dihitung dari jarak 0,1 m

𝑇𝐼5 = 𝑇𝐼1 + 20 log (𝑟1

𝑟5)

𝑇𝐼5 = ⋯ + 20 log (…

…)

𝑇𝐼5 = ⋯ + ⋯

𝑇𝐼5 = ⋯

I. Kesimpulan

1. Apakah hipotesismu dapat diterima? Berikan alasanmu!

..........................................................................................................

..........................................................................................................

..........................................................................................................

..........................................................................................................

..........................................................................................................

Page 56: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

50

2. Kesimpulan apa yang dapat kamu buat?

Berdasarkan kegiatan praktikum yang telah dilakukan, dapat

disimpulkan bahwa Taraf Intensitas bunyi adalah

.....................................................................................................

.....................................................................................................

.....................................................................................................

.....................................................................................................

.....................................................................................................

Berdasarkan hasil praktikum, bahwa nilai Taraf Intesitas bunyi

.....................................................................................................

.....................................................................................................

.....................................................................................................

.....................................................................................................

.....................................................................................................

J. Daftar Pustaka

Subagya, Hari.2017. Sains FISIKA SMA/MA Kelas XII, Jakarta:Bumi

Aksara.

Page 57: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

51

DAFTAR PUSTAKA

Dewi, A. Y. (2013). Pemanfaatan Energi Surya Sebagai Suplai Cadangan pada

Laboratorium Elektro Dasar di Institut Teknologi Padang. Jurnal

Teknik Elektro-ITP, 2(3).

Halliday dan Resnick. 1991. Fisika Jilid 1 (Terjemahan). Jakarta: Erlangga.

Indonesia, Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan. 2017. Sains-Studi dan

Pengajaran. Jakarta: Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan.

Kanginan, Marthen. 2017. Fisika untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Erlangga.

Subagya, Hari.2017. Sains FISIKA SMA/MA Kelas XII, Jakarta:Bumi

Aksara.

Page 58: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

52

TENTANG PENULIS

Anggi Julvian Rachma, akrab dipanggil dengan

nama Vian. Lahir di Jakarta, 28 Juli 1993. Si pria perfeksionis dan aktif ini sangat menghargai proses dan senang dalam mengembangkan diri, baik itu dalam hal baru atau pun hal yang sudah

ia dalami. Sebenarnya, ia merupakan mahasiswa Pendidikan Fisika UIN Syarif Hidayatullah Jakarta. Namun, saat di akhir perjalanannya harus berbenturan dengan permasalahan

keluarga sehingga banyak memakan waktu dan akhirnya ia memutuskan pindah ke Pendidikan Fisika Universitas Indraprasta PGRI. Walau penyesalan menyelimuti dirinya, namun ia tetap

bertekad untuk menyelesaikan pendidikannya dan lanjut ke jenjang berikutnya di ITB.

Delia Achadina Putri, akrab dipanggil dengan

nama Delia. Lahir di Surakarta, 26 November 1996. Si perfeksionis yang kadang suka oon juga. Punya hobi nonton drama korea dan menyukai traveling, bercita-cita menjadi seorang dosen di

bidang Pendidikan Fisika. Saat ini Delia menjadi mahasiswi Pendidikan Fisika Universitas Indraprasta PGRI. Di kampus, Delia aktif ikut berorganisasi dan menjadi asisten di

laboratorium Fisika Universitas Indraprasta PGRI. Semenjak kecil dia sudah berpindah-pindah tempat tinggal sehingga cukup baik dalam beradaptasi dengan lingkungan baru.

Maria Ulfah, akrab dipanggil dengan nama Ria. Si muslimah cantik nan ceriwis ini dilahirkan di Subang, Jawa Barat pada tanggal 28 Oktober

1997. Ria merupakan putri ke 2 dari Bapak Suwarto yang juga anak kedua dari tiga bersaudara. Ria menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar di SD Negeri Neglasari tahun

2009. Kemudian menyelesaikan pendidikan di SMP Negeri 2 Pabuaran dan lulus tahun 2012. Pada tahun 2015, Ria menyelesaikan pendidikan di SMA Negeri 1 Pabuaran dan saat ini sedang

menempuh pendidikan dengan mengambil Program Studi Pendidikan Fisika di Universitas Indraprasta PGRI.

Page 59: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

53

Suci Aisyah, akrab dipanggil dengan nama Suci. Lahir di Bekasi, 21 November 1997. Si cantik nan heboh ini tinggal di Kp. Pedurenan, Jatiluhur,

Jatiasih, Bekasi. Ia menyelesaikan pendidikan sekolah dasarnya di SDN Jatiluhur 1 pada tahun 2009. Kemudian meanjutkan pendidikan di MTsN Jatiasih dan menyelesaikannya pada tahun 2012.

Pada tahun 2015, ia menyelesaikan pendidikan menengah atasnya di SMAN 11 Bekasi. Saat ini Suci menjadi mahasiswi Pendidikan Fisika Universitas Indraprasta PGRI. Di kampus, Suci

aktif sebagai asisten di laboratorium Fisika Universitas Indraprasta PGRI.

Winda Ariesti Rahmawati, akrab dipanggil

dengan nama Winda. Si cantik pendiam ini dilahirkan di Purworejo pada 27 Maret 1998. Winda menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar di SD Negeri 2 Notog, Banyumas pada tahun

2009. Kemudian melanjutkan pendidikan di SMP Negeri 182 Jakarta dan menyelesaikannya pada tahun 2012. Pada tahun 2015, Winda menyelesaikan pendidikan di SMA Negeri 1

Patikraja, Banyumas. Saat ini, Winda masih menjadi mahasiswi aktif Program Studi Pendidikan Fisika di Universitas Indrprasta PGRI.

Elisabeth Anifa Daar, akrab dipanggil dengan

nama Elys. Si cantik nan modis ini dilahirkan di Sambi, Nusa Tenggara Timur pada tanggal 24 Maret 1996. Elys merupakan putri ke 3 dari

Bapak Bone Daar yang juga anak keempat dari tujuh bersaudara. Elys menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar di SD Impres Waewua pada tahun 2008. Kemudian menyelesaikan

pendidikan di SMP Negeri 2 Reok dan lulus tahun 2011. Pada tahun 2014, Elys menyelesaikan pendidikan di SMAK St. Gregorius Reok dan saat ini sedang menempuh pendidikan dengan

mengambil Program Studi Pendidikan Fisika di Universitas Indraprasta PGRI.

Page 60: LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing€¦ · LKS Praktikum Berbasis Inkuiri Terbimbing untuk SMA/MA Disusun oleh: Anggi Julvian Rachma, Delia Achadina Putri, Maria Ulfah, Suci

54