lprn fsk trpn fister

21
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA TERAPAN Disusun oleh : Achmad Rifai Hasan ( I8615001 ) Adi Ridwan Satria ( I8615002 ) Aditya Kharisma P.N ( I8615003 ) Afif Hafizh Intishar ( I8615004 ) Yudika Ariyanto ( I8613040 ) DIPLOMA III TEKNIK MESIN PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET

description

lprn fsk trpn fister

Transcript of lprn fsk trpn fister

Page 1: lprn fsk trpn fister

LAPORAN PRAKTIKUM

FISIKA TERAPAN

Disusun oleh :

Achmad Rifai Hasan ( I8615001 )

Adi Ridwan Satria ( I8615002 )

Aditya Kharisma P.N ( I8615003 )

Afif Hafizh Intishar ( I8615004 )

Yudika Ariyanto ( I8613040 )

DIPLOMA III TEKNIK MESIN

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET

2015

Page 2: lprn fsk trpn fister

HALAMAN PENGESAHAN

Laporan Praktikum Fisika Terapan telah diperiksa oleh :

Nama Asisten Tanda Tangan

1. Abimantrana Abadi ( I0414004 ) ……………...

2. Anton Harseno ( I0414010 ) ……………...

3. Kusuma Arum D.K ( I0414030 ) ……………...

4. Tri Nur Syaifudin ( I0414050 ) ……………...

Pada tanggal :

Mengetahui,

Dr. Budi Kristiawan S.T., M.T

NIP. 197104251999031001

Page 3: lprn fsk trpn fister

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabaraakaatuh

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang

telah memberi rahmat dan hidayah-Nya kepada kami, sehingga kami dapat

menyelesaikan praktikum.

Adapun isi dari laporan praktikum ini adalah kumpulan dari setiap

laporan mingguan selama praktikum berlangsung. Laporan ini merupakan syarat

untuk kelulusan mata kuliah Fisika Terapan.

Tidak lupa juga untuk mengucapkan banyak terima kasih kepada :

1. Orang tua yang selalu mendukung secara moral maupun materi.

2. Bapak Dr. Budi Kristiawan S.T., M.T sebagai dosen mata

kuliah fisika terapan di Universitas Sebelas Maret.

3. Asisten dosen yang selalu mendamping dan membimbing

praktikan pada praktikum.

4. Rekan seperjuangan jurusan D3 Teknik Mesin UNS.

Dengan tersusunnya laporan ini semoga dapat bermanfaat bagi kita

semua. Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan ini masih banyak

kekurangan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik serta saran demi

kesempurnaan laporan akhir ini. Untuk itu, penulis mengucapkan terima kasih.

Wassalamu’alaikum Wrahmatullahi Wabaraakaatuh

Surakarta, 2015

Penulis

Page 4: lprn fsk trpn fister

DAFTAR ISI

Halaman Pengesahan ..………..……………………………………………....i

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

Daftar Isi ………………………………………………………………………

Daftar Tabel ……………………………………………………………………

Daftar Gambar …………………………………………………………………

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ………………………………………………………

1.2 Rumusan Masalah……………………………………………………

1.3 Tujuan ……………………………………………………………….

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 Pengukuran

2.2 Gerakan 1 Dimensi ( GLB dan GLBB )

2.3 Bandul Matematis

2.4 Muai Panjang

2.5 Tegangan Permukaan

2.6 Kalorimeter

2.7 Osiloskop

2.8 Resonansi Bunyi

BAB III TATA CARA PRAKTIKUM

3.1 Pengukuran

3.2 Gerakan 1 Dimensi ( GLB dan GLBB )

3.3 Bandul Matematis

3.4 Muai Panjang

3.5 Tegangan Permukaan

3.6 Kalorimeter

3.7 Osiloskop

3.8 Resonansi Bunyi

BAB IV PENGUMPULAN DAN PENGOLAHAN DATA

4.1 Pengukuran

4.2 Gerakan 1 Dimensi ( GLB dan GLBB )

Page 5: lprn fsk trpn fister

4.3 Bandul Matematis

4.4 Muai Panjang

4.5 Tegangan Permukaan

4.6 Kalorimeter

4.7 Osiloskop

4.8 Resonansi Bunyi

BAB V ANALISIS

5.1 Pengukuran

5.2 Gerakan 1 Dimensi ( GLB dan GLBB )

5.3 Bandul Matematis

5.4 Muai Panjang

5.5 Tegangan Permukaan

5.6 Kalorimeter

5.7 Osiloskop

5.8 Resonansi Bunyi

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 Kesimpulan

6.2 Saran

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

Page 6: lprn fsk trpn fister

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Fisika menurut wikipedia dalam bahasa Yunani adalah φυσικος (fysikós)

artinya alamiah atau φυσις (fýsis) artinya alam. Fisika adalah sains atau ilmu

tentang alam dalam makna yang terluas. Fisika mempelajari gejala alam yang

tidak hidup atau materi dalam lingkup ruang dan waktu. Parafisikawan atau ahli

fisika mempelajari perilaku dan sifat materi dalam bidang yang sangat beragam,

mulai dari partikel submikroskopis yang membentuk segala materi (fisika

partikel) hingga perilaku materi alam semesta sebagai satu kesatuan kosmos.

Fisika adalah ilmu yang dapat dipahami dengan percobaan-percobaan yang

sederhana. Sehingga dalam kehidupan sehari-hari kita pun terlepas dari ilmu

fisika, dimulai dari yang ada dari diri kita sendiri seperti gerak yang kita lakukan

setiap saat, energi yang kita pergunakan setiap hari sampai pada sesuatu yang

berada diluar diri kita, seperti yang ada dilingkungan kita. Sehingga percobaan-

percobaan tersebut dapat diterapkan pada praktikum yang sebenarnya. Sehingga

dapat mendukung pengetahuan dalam jenjang yang lebih tinggi. Fisika dalam

bidang teknik khususnya Teknik Metalurgi merupakan hal yang sangat penting

dan benar- benar harus dikuasai secara teori dan praktek.

1.2 Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah dalam praktikum fisika dasar adalah :

Modul I Pengukuran

1. Bagaimana penggunaan alat ukur dasar?

2. Bagaimana cara menulis bilangan-bilangan berarti hasil pengukuran atau

perhitungan?

3. Menghitung besaran lain berdaasarkan besaran yang terukur langsung?

1.3 Tujuan

Page 7: lprn fsk trpn fister

Adapun tujuan dalam praktikum fisika dasar adalah:

Modul I Pengukuran

1. Melakukan pengukuran menggunakan jangka sorong, mikrometer sekrup,

gelas ukur, dan neraca

2. Mengukur besaran turunan massa jenis logam

Modul II Gerak 1 Dimensi ( GLB dan GLBB )

1. Memahami konsep dan percobaan gerak linier satu dimensi.

2. Mengukur besar kecepatan v dan percepatan a suatu benda.

3. Membuat grafik x – t, v – t, dan a – t.

4. Mengukur besar percepatan rata-rata dengan menggunakan metode grafik.

BAB II LANDASAN TEORI

Page 8: lprn fsk trpn fister

2.1. PENGUKURAN

Pengukuran menurut William Shockley adalah penentuan besaran, dimensi,

atau kapasitas, biasanya terhadap suatu standar atau satuan ukur. Pengukuran juga

dapat diartikan kegiatan membandingkan suatu besaran yang diukur dengan alat

ukur yang digunakan sebagai satuan yang tidak hanya terbatas pada kuantitas

fisik, tetapi juga dapat diperluas untuk mengukur hampir semua benda yang bisa

dibayangkan, seperti tingkat ketidakpastian, atau indeks kepercayaan konsumen.

Pengukuran ada beberapa macam alat yaitu micro meter, jangka sorong, dial

indikator, viler gauge, dll.

Tujuan pengukuran adalah untuk mendapatkan hasil berupa nilai ukur yang

tepat dan benar. Ketepatan pengukuran merupakan hal yang sangat penting

didalam fisika untuk memperoleh hasil atau data yang akurat dan dapat dipercaya.

Besaran (Magnitude) adalah segala sesuatu yang dapat diukur atau dihitung,

dinyatakan dengan angka dan mempunyai satuan. Dari pengertian ini dapat

diartikan bahwa sesuatu itu dapat dikatakan sebagai besaran harus mempunyai 3

syarat yaitu

- dapat diukur atau dihitung.

- dapat dinyatakan dengan angka-angka atau

- mempunyai nilai.mempunyai satuan.

Bila ada satu saja dari syarat tersebut diatas tidak dipenuhi maka sesuatu itu tidak

dapat dikatakan sebagai besaran.

Besaran pokok (Basic Quantity) adalah besaran yang ditentukan berdasarkan

kesepakatan ahli fisika. Besaran pokok menjadi basis penentuan besaran turunan.

Ciri khas besaran pokok adalah nilainya didapat dari pengukuran langsung dan

memiliki satuan tunggal.

Page 9: lprn fsk trpn fister

Gambar 2.1. Besaran Pokokhttp://ukurandansatuan.blogspot.com/2013/10/besaran

Besaran turunan (Derived Quantity) adalah besaran yang diturunkan dari

besaran pokok. Ciri khas besaran turunan adalah memiliki dua atau lebih satuan

besaran pokok. Besaran turunan dapat diukur langsung atau tidak langsung.

Gambar 2.2 Besaran Pokok

http://ukurandansatuan.blogspot.com/2013/10/besa

ran-pokok-dan-besaran-turunan-dalam.html

Dalam pengukuran pasti terdapat suatu satuan. Sistem satuan besaran

fisika pada prinsipnya bersifat standar atau baku, yaitu bersifat tetap, berlaku

universal, dan mudah digunakan setiap saat dengan tepat. Sistem satuan standar

ditetapkan pada tahun 1960 melalui pertemuan para ilmuwan di Sevres, Paris.

Sistem satuan yang digunakan dalam dunia pendidikan dan pengetahuan

dinamakan sistem metrik, yang dikelompokkan menjadi sistem metrik besar atau

MKS (Meter Kilogram Second) yang disebut sistem internasional atau disingkat

SI dan sistem metrik kecil atau CGS (Centimeter Gram Second).

Page 10: lprn fsk trpn fister

Dahulu orang biasa menggunakan jengkal, hasta, depa, langkah sebagai alat

ukur panjang. Ternyata hasil pengukuran yang dilakukan menghasilkan data

berbeda-beda yang berakibat menyulitkan dalam pengukuran, karena jengkal

orang satu dengan lainnya tidak sama. Oleh karena itu, harus ditentukan dan

ditetapkan satuan yang dapat berlaku secara umum. Usaha para ilmuwan melalui

berbagai pertemuan membuahkan hasil sistem satuan yang berlaku di negara

manapun dengan pertimbangan satuan yang baik harus memiliki syarat-syarat

sebagai berikut:

satuan selalu tetap, artinya tidak mengalami perubahan karena pengaruh apapun, misalnya suhu, tekanan dan kelembaban.

bersifat internasional, artinya dapat dipakai di seluruh negara.

mudah ditiru bagi setiap orang yang akan menggunakannya.

Satuan Sistem Internasional (SI) digunakan di seluruh negara dan berguna

untuk perkembangan ilmu pengetahuan dan perdagangan antarnegara. Kamu

dapat membayangkan betapa kacaunya perdagangan apabila tidak ada satuan

standar, misalnya satu kilogram dan satu meter kubik.

1. Satuan Internasional untuk Panjang.

Hasil pengukuran besaran panjang biasanya dinyatakan dalam satuan meter,

centimeter, milimeter, atau kilometer. Satuan besaran panjang dalam SI adalah

meter. Pada mulanya satu meter ditetapkan sama dengan panjang sepersepuluh

juta (1/10000000) dari jarak kutub utara ke khatulistiwa melalui Paris. Kemudian

dibuatlah batang meter standar dari campuran Platina-Iridium. Satu meter

didefinisikan sebagai jarak dua goresan pada batang ketika bersuhu 0oC. Meter

standar ini disimpan di International Bureau of Weights and Measure di Sevres,

dekat Paris.

Batang meter standar dapat berubah dan rusak karena dipengaruhi suhu,

serta menimbulkan kesulitan dalam menentukan ketelitian pengukuran. Oleh

karena itu, pada tahun 1960 definisi satu meter diubah. Satu meter didefinisikan

sebagai jarak 1650763,72 kali panjang gelombang sinar jingga yang dipancarkan

oleh atom gas krypton-86 dalam ruang hampa pada suatu lucutan listrik.

Page 11: lprn fsk trpn fister

Pada tahun 1983, Konferensi Internasional tentang timbangan dan ukuran

memutuskan bahwa satu meter merupakan jarak yang ditempuh cahaya pada

selang waktu 1/299792458 sekon. Penggunaan kecepatan cahaya ini, karena

nilainya dianggap selalu konstan.

2. Satuan Internasional untuk Massa

Besaran massa dalam SI dinyatakan dalam satuan kilogram (kg). Pada

mulanya para ahli mendefinisikan satu kilogram sebagai massa sebuah silinder

yang terbuat dari bahan campuran Platina dan Iridium yang disimpan di Sevres,

dekat Paris. Untuk mendapatkan ketelitian yang lebih baik, massa standar satu

kilogram didefinisikan sebagai massa satu liter air murni pada suhu 4oC.

Alat ukur yang biasa digunakan dalam pengukuran adalah sebagai berikut:

1. Pengukuran PanjangAlat ukur yang digunakan untuk mengukur panjang benda

haruslah sesuai dengan ukuran benda. Sebagai contoh, untuk mengukur lebar

buku kita gunakan pengaris, sedangkan untuk mengukur lebar jalan raya lebih

mudah menggunakan meteran kelos.

a. Pengukuran Panjang dengan Jangka Sorong Jangka sorong merupakan

alat ukur panjang yang mempunyai batas ukur sampai 10 cm dengan ketelitiannya

0,1 mm atau 0,01 cm. Jangka sorong juga dapat digunakan untuk mengukur

diameter cincin dan diameter bagian dalam sebuah pipa. Bagian-bagian penting

jangka sorong yaitu:

rahang tetap dengan skala tetap terkecil 0,1 cm.

rahang geser yang dilengkapi skala nonius. Skala tetap dan nonius

mempunyai selisih 1 mm.

Gambar 2.3. Jangka Sorong unitedscience.wordpress.com/bab-i-pengukuran/

Page 12: lprn fsk trpn fister

b. Pengukuran Panjang dengan Mikrometer Sekrup

Mikrometer sekrup memiliki ketelitian 0,01 mm atau 0,001 cm. Mikrometer

sekrup dapat digunakan untuk mengukur benda yang mempunyai ukuran kecil dan

tipis, seperti mengukur ketebalan plat, diameter kawat, dan onderdil kendaraan

yang berukuran kecil.

Bagian-bagian dari mikrometer adalah rahang putar, skala utama, skala

putar, dan silinder bergerigi. Skala terkecil dari skala utama bernilai 0,1 mm,

sedangkan skala terkecil untuk skala putar sebesar 0,01 mm. Berikut ini gambar

bagian-bagian dari mikrometer.

Gambar 2.4. Micrometer Skrup unitedscience.wordpress.com/bab-i-pengukuran/

2. Pengukuran Massa BendaTimbangan digunakan untuk mengukur massa benda.

Prinsip kerjanya adalah keseimbangan kedua lengan, yaitu keseimbangan antara

massa benda yang diukur dengan anak timbangan yang digunakan. Dalam dunia

pendidikan sering digunakan neraca O’Hauss tiga lengan atau dua lengan.

Perhatikan beberapa alat ukur berat berikut ini.

Bagian-bagian dari neraca O’Hauss tiga lengan adalah sebagai berikut:

 lengan depan memiliki skala 0 g – 10 g, dengan tiap skala bernilai 1 g.

 lengan tengah berskala mulai 0 g – 500 g, tiap skala sebesar 100 g.

lengan belakang dengan skala bernilai 10 sampai 100 g, tiap skala 10 g.

Page 13: lprn fsk trpn fister

Gambar 2.5. Neraca O’hauss unitedscience.wordpress.com/bab-i-pengukuran/

Setiap pengukuran pasti terdapat ketelitian. Ketelitian (presisi) adalah

kesesuaian diantara beberapa data pengukuran yang sama yang dilakukan secara

berulang. Tinggi rendahnya tingkat ketelitian hasil suatu pengukuran dapat dilihat

dari harga deviasi hasil pengukuran. Sedangkan ketepatan (akurasi) adalah

kesamaan atau kedekatan suatu hasil pengukuran dengan angka atau data yang

sebenarnya (true value/correct result). Suatu pengukuran selalu disertai oleh

ketidakpastian. Beberapa penyebab ketidakpastian tersebut antara lain adanya

nilai skala terkecil (NST), kesalahan kalibrasi, kesalahan titik nol, kesalahan

pegas, adanya gesekan, kesalahan paralaks, fluktuasi parameter pengukuran dan

lingkungan yang saling mempengaruhi keterampilan pengamatan. Ada beberapa

hal yang harus diperhatikan dalam pengukuran:

1. Nilai skala terkecil alat ukur.

Pada setiap alat ukur terdapat suatu nilai skala yang tidak dapat lagi dibagi-

bagi. Inilah yang disebut nilai skala terkecil (NST).

2. Ketidakpastian pada pengukuran tunggal.

Pada pengukuran tunggal, ketidakpastian umumnya digunakan bernilai

setengah dari NST. Untuk suatu besaran X, maka ketidakpastian mutlaknya

adalah: X = 1⁄2 NST Dengan hasil pengukurannya dituliskan sebagai: X =X ± X

Sedangkan yang dikenal sebagai ketidakpastian relatif adalah:

KTP relative = X/X

Apabila menggunakan KTP relatif maka hasil pengukuran dilaporkan sebagai:

X = X ± KTP relatif x 100%

Page 14: lprn fsk trpn fister

3. Ketidakpastian pada pengukuran berulang

Menggunakan kesalahan 1⁄2 rentang pada pengukuran berulang

ketidakpastian dituliskan lagi seperti pada pengukuran tunggal. Kesalahan 1⁄2

rentang merupakan salah satu cara untuk menyatakan ketidakpastian pada

pengukuran berulang. Cara untuk melakukannya adalah sebagai berikut:

Kumpulkan sejumlah hasil pengukuran variable X, misalnya n buah, yaitu X1,

X2, X3, ..., Xn

Cari nilai rata-ratanya yaitu Xrata-rata = X1- X2-X3-Xn.../n.

Tentukan Xmax dan Xmin dari kumpulan data X tersebut dan ketidakpastiannya

dapat ditulis:

X = (Xmax – Xmin)/2

Tuliskan hasilnya sebagai : X-Xrata-rata±X Angka berarti (significan figures)

4. Angka berarti (AB)

Angka berarti (AB) menunjukkan jumlah digit angka yang akan dilaporkan

pada hasil pengukuran. AB berkaitan dengan KTP relatif (dalam %). Semakin

kecil KTP relatif semakin tinggi mutu pengukuran atau semakin tinggi ketelitian

hasil pengukuran yang dilakukan.

Hubungan antara KTP relatif dan AB adalah sebagai berikut: AB = l-log

(KTP relatif) Ketidakpastian pada fungsi variabel (perambatan ketidakpastian)

Jika suatu variabel merupakan fungsi dari variabel lain yang disertai oleh

ketidakpastian.

Hal ini disebut sebagai perembatan ketidakpastian. Jadi sebenarnya

pengukuran itu adalah proses atau prosedur mengkuantifikasikan atribut dalam

sebuah kontiniu.

Page 15: lprn fsk trpn fister

2.2 GERAK 1 DIMENSI ( GLB DAN GLBB )

Page 16: lprn fsk trpn fister

BAB III

ALAT, BAHAN, DAN TATA CARA PRAKTIKUM

3.1 Pengukuran Dasar

3.1.1  Alat dan Bahan

a) Alat

Jangka sorong

Micrometer sekrup

Neraca

- Gelas ukur

b) Bahan

Silinder pejal

- Silinder berongga

- Silinder bersusun

- Kerucut pejal

- Benda tak tentu ( lilitan tembaga )

3.1.2  Tata Cara Praktikum

a) Jangka Sorong

Page 17: lprn fsk trpn fister