Modul Fisika Emie 2015

MODUL

PRATIKUM FISIKA

POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA

2015

TATA TERTIB PRAKTIKUMKEWAJIBAN PRAKTIKAN:

1. Setiap praktikan datang 5 menit sebelum pelaksanaan praktikum

2. Praktikan dibariskan untuk pengecekan kehadiran dan kelengkapan pakaian

praktikum.

3. Memakai pakaian rapi, jas lab dan safety shoes pada saat praktikum

4. Sebelum praktikum, praktikan mengumpulkan tugas pendahuluan untuk percobaan

yang akan dilakukan.

5. Setiap praktikan sebelum memulai praktikum harus menyerahkan laporan resmi

percobaan minggu sebelumnya.

6. Setiap praktikan mengumpulkan laporan sementara setelah melakukan praktikum

untuk mendapatkan persetujuan dari pembimbing praktikum

7. Setiap praktikan merapikan dan menyerahkan peralatan yang selesai dipinjam pada

petugas laboratorium.

8. Sebelum meninggalkan ruangan Lab, kelompok yang bertugas (piket) menyapu/

membersihkan Lab.

SANKSI PELANGGARAN:

1. Prakikan yang terlambat harus melapor pada dosen pembimbing untuk mendapat ijin

praktikum

2. Praktikan yang berhalangan hadir harus memberikan surat ijin tidak masuk

3. Praktikan yang tidak mengumpulkan tugas pendahuluan tidak diperkenankan

mengikuti praktikum.

4. Praktikan yang merusakkan peralatan wajib mengganti sesuai alat yang dirusak.

5. Praktikan yang tidak dapat mengikuti praktikum secara keseluruhan dinyatakan tidak

lulus praktikum fisika.

Surabaya, 13 Pebruari 2015Penyusun

Catatan:Tugas pendahuluan dan laporan ditulis tangan pada kertas A4 dengan margin kiri 4cm, atas, kanan dan bawah masing-masing 3cm.

GERAK BENDA PADA BIDANG MIRING

M1

I. TIU

Praktikan diharapkan dapat membaca dan menggunakan stopwatch dengan benar,

mampu menerapkan hukum gerak jatuh bebas dan menentukan koefisien gaya gesek pada

bidang miring baik permukaan kasar atau licin.

II. TIK

Praktikan dapat memahami tentang gerak pada bidang miring dan dapat

menghitung koefisien gesekan atara benda dengan bidang miring.

III. TEORI

Dinamika Partikel adalah cabang ilmu fisika yang mempelajari tentang

gaya yang yang menyebabkan sebuah benda bergerak. Pada modul ini, benda masih

dianggap sebagai partikel, artinya benda hanya dilihat sebagai satu titik pusat massa saja.

Untuk itu gerak translasi saja yang akan diperhatikan. Dengan demikian massa katrol

diabaikan, karena katrol bergerak melingkar. Karena massa katrol diabaikan, maka

memen inersia katrol juga diabaikan, sehingga katrol mengalami kesetimbangan momen.

Tegangan tali sebelum dan sedudah lewat katrol sama.

Dasar untuk menyelesaikan persoalan dinamika partikel diatas adalah

Hukum Newton I, II dan III. Yaitu:

Hukum Newton I : ∑F = 0

Hukum Newton II : ∑F = m.a

Hukum Newton III : F aksi = - F reaksi

Ada beberapa gaya yang harus dikenali di bab ini, antara lain gaya normal

(N), gaya gesek (f), tegangan tali (T), gaya berat (w= mg) dll.

Bila suatu benda bergerak pada suatu bidang, dimana bidang tersebut tidak licin,

maka akan timbul gaya gesek. Gaya gesek timbul karena permukaan dua bidang yang

bersentuhan. Arah gaya gesekan pada benda berlawanan dengan arah gerak benda. Besar

gaya gesek dipengaruhi oleh benda dan koefisien gesek. Gaya gesekan terdiri dari :

1. Gaya gesekan statis (fs) yaitu gaya gesekan yang terjadi pada benda diam.

fs = . N

2. Gaya gesekan kinetis (fk), yaitu gaya gesekan yang terjadi pada benda bergerak.

fk =µk. N

m2 T

m2 g T

m1

m1 g Gambar 1. Sudut 0o

(1)

N T T m2g sin Ɵ f Ɵ m2g cos Ɵ m1

m2g

m1gGambar 2. Sudut Ɵ

(2)

dimana :

fs = gaya gesek statis (N)

fk = gaya gesek kinetis (N)

= koefisien gesek statis

µk = koefisien gesek kinetis

N = gaya normal

g = percepatan grafitasi = 9,81 m/s2

a = percepatan gerak benda (m/s2 )

Untuk persamaan geraknya yaitu : (3)

Dimana : s = jarak tempuh (m)

v0 = kecepatan awal (m/s)

t = waktu menempuh jarak s (secon)

IV. PERALATAN

1. Satu set peralatan gerak pada bidang

2. Stop watch

3. Satu set beban

4. Penggaris

V. LANGKAH PERCOBAAN

1. Buatlah rangkaian percobaan seperti pada Gb 1 dengan sudut 00

2. Catatlah panjang lintasan m2 dan catat waktu yang diperlukan untuk

menempuh panjang lintasan tersebut

3. Gantilah m2 dengan benda yang berbeda

4. Catatlah panjang lintasan m2 dan catat waktu yang diperlukan untuk

menempuh panjang lintasan tersebut

5. Ulangi langkah (1) sampai dengan (4) untuk sudut kemiringan 300 (seperti

Gb 2)

VI. TUGAS PENDAHULUAN

1. Dapatkan rumus (1) dan (2) dari Hukum Newton II

2. Sebuah balok yang bermassa m1 = 2 kg, terletak pada bidang miring dengan

μ=0,2 seperti pada gambar dibawah. Balok ini dihubungkan oleh seutas tali

melalui katrol kecil tanpa gesekan dengan balok kedua yang bermassa m2 = 3

kg tergantung vertikal. Tentukan :

a. Percepatan masing-masing benda

b. Tegangan tali

N T T 60o

m2g sin Ɵ

f θ m2g cos Ɵ m1

m2g

m1g

VII. TUGAS UNTUK LAPORAN RESMI

1. Hitung koefisien gesekan antara bidang dengan benda yang berbeda untuk

setiap sudut dengan kemiringan yaitu sudut 00 dan 300

2. Buat analisa dan kesimpulan tentang percobaan yang telah dilakukan

LABORATORIUM FISIKA


LAPORAN SEMENTARANomor percobaan : M 1Nama percobaan : Gerak pada Bidang datarKelompok :No Nama NRP Tanda TanganSurabaya,1 Mengetahui234 (………………….

)5

m1 = ……Sudut 00

No Aluminiumm2 = ……

Kayum2 = ……

….. cm ….. cm ….. cm ….. cm ….. cm ….. cm123

Rata-rata

Sudut 300

No Aluminiumm2 = ……

Kayum2 = ……

….. cm ….. cm ….. cm ….. cm ….. cm ….. cm123

Rata-rata

GAYA SENTRIFUGAL

M2

I. TIU

Praktikan diharapkan dapat mendefinisikan tentang gaya sentrifugal serta dapat

membaca dan menggunakan alat ukur.

II. TIK

Praktikan dapat memahami tentang gaya sentrifugal dan prinsip kerjanya.

Praktikan juga diharapkan mampu membandingkan frekuensi perhitungan dengan

percobaan serta mampu memberikan kesimpulan.

III. TEORI

Benda berotasi mempunyai percepatan yang arahnya ke pusat yang disebut

percepatan sentripetal (as) yang besarnya :

(1)

Dan sesuai hukum Newton II, percepatan ini menyebabkan gaya sentripetal yang arahnya

ke pusat. Besarnya :

(2)

Dimana : v = kecepatan linier (m/s )

R = radius rotasi (m)

kecepatan sudut (rad/s)

m = massa benda (kg)

g = percepatan grafitasi bumi (m/s2)

Menurut hukum Newton III, setiap benda yang mendapat gaya, maka benda tersebut akan

memberikan gaya rekasi yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan. Gaya reaksi dari

gaya sentripetal ini dinamakan gaya sentrifugal. Pada percobaan ini benda akan berputar

dengan besar kecepatan yang konstan, menimbulkan gaya sentrifugal sehingga mampu

mengangkat massa beban (M) yang berada di tengah/pusat.

M

m1 m2

r1

r2

Gb 1 Peralatan Sentrifugal

Besar frekuensi yang diperlukan untuk mengangkat beban M.g ( Newton ) adalah :

(3)

IV. PERALATAN

1. Satu set peralatan gaya sentrifugal

2. Tachometer


1. Jalankan peralatan gaya sentrifugal dengan satu lengan beban (m1 dan m2)

yang berpengaruh, sedangkan m3 dan m4 terkunci.

2. Naikkan frekuensi rotasi hingga beban M tepat bergerak naik dan catat

frekuensi f.

3. Ulangi langkah 2 sebanyak 5 kali.

4. Ulangi langkah 1 sampai 3 dengan menggunakan dua lengan beban (m1, m2,

m3 dan m4) berpengaruh semuanya.


Jelaskan bagaimana menurunkan (memperoeh) persamaan


1. Hitung frekuensi berdasarkan percobaan dan frekuensi secara perhitungan

2. Tentukan persentase error frekuensi tersebut


LABORATORIUM FISIKA


LAPORAN SEMENTARANomor percobaan : M2

Nama percobaan : Gaya SentrifugalKelompok :No

Nama NRP Tanda TanganSurabaya,

1 Mengetahui2345 (………………….

)M = ……… kg M2 = ……… kg M4 = ……… kgM1 = ……… kg M3 = ……… kgSalah satu lengan dikunciNo

r1 ( cm ) r2 ( cm ) F

1.1 2.

………. ………. 3.4.5.F rata – rata =

No

r1 ( cm ) r2 ( cm )

r3

( cm )r4

( cm )F

……….

1.2.

2 ………. ………. ………. 3.4.

5.F rata – rata =

SISTEM KATROL (DINAMIKA PARTIKEL)M3

I. TujuanMahasiswa mampu melakukan percobaan dinamika pada katrol tunggal dan ganda

serta mampu melakukan pengukuran waktu dan perhitungan percepatan baik secara

praktek maupun teori.

II. TeoriPada percobaan ini massa katrol, massa tali dan gesekan diabaikan. Dengan

menerapkan hukum Newton II dan asumsi m1 turun maka untuk sistem katrol

tunggal didapatkan persamaan

m1.g – T = m1.aT = m1.g –m1.aT – m2.g = m2.a(m1.g – m1.a) – m2.g = m2.a

dimana:

a = percepatan (m/s2) m1, m2 = massa beban (kg)g = percepatan grafitasi bumi (9,81 m/s2)T = tegangan tali (N)

Demikian juga untuk sistem katrol ganda, percepatan benda dapat dihitung dengan

penerapan hukum Newton:

T2 = 2T1

s1 = 2s2

a1 = 2 a2

Dengan asumsi m1 turun dapat dirumuskan:m1.g – T1 = m1.a1

T1 = m1.g - m1.a1

T1 = m1.g - m1.2a2

T2 – m2.g = m2.a2

2T1 – m2.g = m2.a2

2(m1.g - m1.2a2) - m2.g = m2.a2

2m1.g – m2.g = m2.a2 + 4m1a2

–

III. Alat dan bahan

1. Dua buah katrol

2. Tali

3. Beban

4. Stopwatch

IV. Langkah Percobaan1. Buatlah rangkaian percobaan seperti gambar katrol tunggal

2. Jika jarak yang ditempuh benda 1 = S1 dan benda 2 = S2, catatlah waktu yang

diperlukan untuk menempuh jarak masing-masing (t1 dan t2)

3. Lakukan langkah (1) dan (2) untuk massa dan jarak yang sama sebanyak 3 kali

4. Lakukan langkah (1), (2) dan (3) untuk jarak yang sama tapi massa berbeda

5. Buatlah rangkaian seperti gambar katrol ganda

6. Lakukan langkah percobaan (2) s/d (4)

V. Tugas Untuk Laporan Resmi1. Hitung percepatan benda 1 dan benda 2 secara teori dan praktek

2. Bandingkan kedua hasil perhitungan

3. Hitunglah tagangan tali

VI. Tugas PendahuluanPesawat angkat sederhana untuk penanganan komponen kapal, konstruksinya

seperti gambar katrol ganda, dengan beban m2 adalah 500 kg dan massa m1 diganti

gaya F. Massa katrol diabaikan dan percepatan gravitasi bumi 9,8 m/s2.

a. Berapa gaya F tersebut yang harus diberikan agar sitem setimbang diam

atau bergerak dengan kecepatan konstan?

b. Jika kemampuan tali T1 menahan beban adalah 3000 Newton, berapa

percepatan maksimal mengangkat beban m2 sebesar 500 kg yang

menyebabkan tali tersebut rawan putus?

LABORATORIUM FISIKA


LAPORAN SEMENTARA

Nomor percobaan : M 3Nama percobaan : Sistem KontrolKelompok :

No

Nama NRP Tanda Tangan

Surabaya,

1 Mengetahui234 (………………….

)

Gambar 1 (Katrol Tunggal) SA = SB = S = ….. m

No mA

(kg)mB

(kg)S (m) t1 (dt) t2 (dt) t3 (dt) trata-

rata

12

Gambar 2 (Katrol Ganda)

No mA

(kg)mB

(kg)S (m) t1 (dt) t2 (dt) t3 (dt) trata-

rata

1

2

DINAMIKA ROTASI

M4

I. TIU

Praktikan diharapkan dapat membaca dan menggunakan stopwatch dengan benar,

memahami prinsip kerja gerak melingkar pada roda.

II. TIK

Praktikan memahami prinsip kerja gerak melingkar pada roda dengan

memperhatikan momen inersianya. Selanjutnya, praktikan dapat menghitung besar momen

inersia, kecepatan sudut dan torsi.

III. TEORI

Dinamika yang dipelajari dalam modul ini berbeda dengan yang ada di

modul M1. Dinamika pada modul ini adalah dinamika rotasi, dimana dalam dinamika

rotasi benda sudah dilihat keseluruhan sebagai benda pejal, atau sistem diskrit. Dalam

dinamika rotasi semua gerak benda, baik translai maupun rotasi sudah diperhitungkan.

Sehingga kalau di modul M1, massa katrol masih diabaikan, maka pada modul ini massa

katrol sudah diperhitungkan. Dengan demikian katrol mempunyai momen inersia, dan

mengalami gerak rotasi yang dirhatikan, dan dibuat persamaannya dalan hukum Newto II

rotasi.

Momen inersia adalah sifat kelembamaan keengganan benda untuk berputar.

Untuk benda (sistem diskrit), yang terdiri dari beberapa partikel, maka momen inersia

bendanya adalah:

(1)

Untuk benda-benda teratur nilai momen inersia dapat dicari dengan perhitungan

matematis.

Dimensi Persamaan Dimensi Persamaan

Cincin tipis diputar pada sumbu silinder

Slinder berongga diputar pada sumbu silinder

Silinder pejal diputar pada sumbu silinder

Bola pejal diputar pada diameter

Apabila torsi bekerja pada benda yang momen inersianya adalah I, maka pada benda

akan timbul percepatan sudut sebesar ukum Newton II rotasi)

(2)

Torsi juga bisa didefinisikan sebagai gaya x lengan

(3)

α r1 r2

T1 T2

T2

a1 T1 a2

m2

m1

m2 g m1 g

(4)

1 = 2 =

Gb 1 Roda Dengan Dua Beban

Tegangan tali dapat dihitung dengan menggunakan :

T1 = m1g - m1.a1 dan T2 = m2a2 + m2.g (7)

Momen Inersia sistem di atas yaitu :

T1R1 - T2R2 = I

(8)

IV. PERALATAN

1. Satu set peralatan gerak melingkar pada roda

2. Beban

3. Stopwatch

4. Penggaris


1. Ikatlah tali pada roda besar dan roda kecil seperti pada gb (1)

2. Bebanilah kedua ujung tali yang telah diikatkan pada roda dengan massa m1

untuk roda besar dan m2 untuk roda kecil

3. Ukurlah jarak yang ditempuh m1 (=S1) dan catat waktu yang dibutuhkan untuk

menempuh jarak tersebut sebanyak 3 kali

4. Lakukan langkah (1) s/d (3) untuk massa berbeda dan jarak yang sama


1. Dengan memperhatikan gb 1, benda 1 dengan massa 1,5 kg dan benda 2

dengan massa 1,8 kg hitunglah T1, T2 dan jika diketahui momen inersia roda

2 kgm2, jari-jari roda 1 = 40 cm dan jari – jari roda 2 = 20 cm.


1. Hitung percepatan benda 1 dengan menggunakan persamaan :

2. Hitung percepatan sudut roda

3. Hitung percepatan benda 2

4. Hitung besar tegangan dari kedua tali tersebut

5. Hitung momen inersia dari roda tersebut dengan persamaan (8)

6. Hitung momen inersia secara praktek

7. Tentukan persentase error momen inersia yang didapatkan secara teori dan

praktek.


LABORATORIUM FISIKA


LAPORAN SEMENTARANomor percobaan : M 4Nama percobaan : Gerak Melingkar Pada RodaKelompok :

No


Surabaya,


)

S1 = ….. mm1 m2 t1 t2 t3 trata-rata r1 r2 a1 a2 α

kg detik m 2 Rad/dt2

AYUNAN MATEMATIS

M5

I. TIU

Mahasiswa diharapkan mampu mengaplikasikan teori fisika

TIK

Mahasiswa mampu menentukan gaya gravitasi bumi dengan menggunakan ayunan

matematis

II. TEORI

Apabila sebuah bandul digantung dengan kawat dan diberi simpangan

kecil kemudian dilepaskan, maka akan berayun dengan getaran selaras, (Gb.1)

Maka akan berlaku persamaan :

Gambar 1. Ayunan dengan getaran selaras

(1)

f= Jumlah getaran perdetik ( )

g= percepatan grafitasi bumi (cm/ )

l= panjang kawat, satuan (cm)

III. PERALATAN YANG DIGUNAKAN

A. Bandul matematis serta perlengkapannya 1 set

B. Beban 1 buah

C. Stop watch 1 buah

IV. RANGKAIAN PERCOBAAN

Lihat Gambar rangkaian :

V. PROSEDUR KERJA

a. Atur alat seperti gambar rangkaian dengan panjang tali 50 cm

b. Atur agar ujung bandul berada tepat ditengah

c. Beri simpangan kecil pada bandul dan lepaskan. Usahakan agar ayunan

mempunyai lintasan bidang dan tidak berputar.

d. Catat waktu yang dibutuhkan untuk lima kali getaran

Ulangi langkah (a) – (d) sebanyak lima kali

e. Ulangi (a)-(e) dengan panjang tali berbeda

VI. PERTANYAAN DAN TUGAS LAPORAN RESMI

1. Hitung percepatan grafitasi bumi dengan persamaan (1)

2. Hitung dengan membuat grafik beserta hitungannya antara T^2 dengan l

(panjang tali) pada bandul matematis

3. Hitunglah persentase kesalahan (dibandingkan dengan harga g=9,8 m/dt2)

dari percobaan anda serta kesimpulan.

VII. TUGAS PENDAHULUAN

1. berdasarkan persamaan 1

bagaimana pengaruh panjang kawat terhadap periode (T)

bagaimana pengaruh berat bandul terhadap periode (T)

Bagaimana menurunkan ( memperoleh) persamaan 1 tersebut.

LABORATORIUM FISIKA


LAPORAN SEMENTARANomor percobaan : M 5Nama percobaan : Ayunan MatematisKelompok :No Nama NRP Tanda

TanganSurabaya,

1 Mengetahui234 (………………….)No WaktuPanj kawat

50 cm 60 cm 70 cm 80 cm

1.2.3.4.5.Rata-rataT

AYUNAN FISIS

M6

I. TIU

Praktikan mampu memahami tentang kesetimbangan gaya dan momen untuk

menentukan titik pusat berat sebuah benda. Praktikan juga mampu menentukan momen

inersia sebuah benda dengan cara menggunakam benda tersebut untuk ayunan fisis..

II. TIK

Praktikan dapat menghitung besar momen inersia benda dengan menggunakan

nya sebagai bandul fisis. Praktikan mampu menentukan hubungan momen inersia, massa

dan panjang ayunan terhadap periode serta menyelaraskan antara rumus eksperimen

dengan hitungan.

III. TEORI

Untuk menghitung percepatan gravitasi bumi dapat menggunakan

persamaan :

(1)

(2)

Dengan : d = Jarak pusat ayunan dan pusat massa

I = momen inersia benda jika diputar dengan pusat

putar di pusat ayunan

IV. PERALATAN

1. Satu set peralatan ayunan fisis

2. Penggaris

3. Stopwatch


1. Tentukan pusat massa (Teori lengkapi)

2. Tentukan pusat ayunan

3. Ayun batang dengan simpangan kecil, catat waktu untuk 10 kali getaran

sempurna

4. Ambil titik ayun yang lain dan ulangi langkah 3


1. Sebuah benda ditimbang di atas dua buah timbangan seperti pada gambar di

bawah. Timbangan 1 menunjukkan angka 0,6 kg dan timbangan yang lainnya

menunjukkan 1 kg. Benda dianggap homogen dimana rapat massanya sama di

seluruh bagian benda. Jika jarak titik tumpu kedua timbangan adalah 35 cm.

Tentukanlah jarak titik pusat berat benda tersebut dari titik tumpu timbangan

1. (Gunakan g=9,8 m/dtk2)

Titik gantung 1

*C

Timbangan 1 timbangan 2

Titik C adalah pusat berat yang harus ditentukan

2. Jikan benda diatas diayun di titik gantung 1, dimana titik gantungnya sama

dengan titik tumpu timbangan 1, berapakah momen inersia benda tersebut jika

periode ayunannya 0,5 detik.


1. Hitung periode (T)

2. Hitung momen inersia dari benda yang diayun tersebut


LABORATORIUM FISIKA

POLITEKNIK PERKAPALAN – ITS

LAPORAN SEMENTARA

Nomor percobaan : M 6Nama percobaan : Ayunan FisisKelompok :

No


1 Mengetahui234 (……………….

)

Massa yang terbaca di timbangan 1:Massa yang terbaca di timbangan 2:Jarak kedua titik tumpu (antara dua timbangan)Dengan menggunakan g=9,8 m/dt2

Titik pusat berat benda (dengan hitungan dari data2 di atas:

D (cm) Periode ayunan

Momen Inersia benda

d1= T1= I=d2= T2= I=

HUKUM ARCHIMEDES

F1

I. TIU

Setelah melakukan praktikum, praktikan diharapkan mampu memahami prinsip

hukum Archimedes dan menerapkannya pada benda setimbang di zat cair

TIK

Praktikan dapat menentukan rapat jenis fluida cair, menghitung besar gaya apung

berdasarkan persamaan Archimedes, dan dapat menentukan besar rongga dalam suatu

benda.

II. TEORI

Jika suatu benda dicelupkan ke dalam zat cair, maka benda itu akan mendapat

gaya ke atas sebesar berat zat cair yang dipindahkan. Secara matematis gaya Archimedes

(gaya ke atas), dapat dirumuskan sebagai berikut :

(1)

Dimana : FA = gaya ke atas yang dialami benda (N)

( dalam praktikum besar FA dapat dicari dengan dinamometer)

FA = w1 - w2

Vc = volume zat cair yang dipindahkan (m3)

c = massa jenis zat cair (kg/m3)

g = percepatan gravitasi bumi (m/s2)

Ketentuan :

1. Jikabenda <cairan , maka benda akan mengapung

2. Jikabenda =cairan , maka benda akan melayang

3. Jikabenda >cairan , maka benda akan tenggelam

III. PERALATAN

1. Fluida cair (air, minyak, oli)

2. Beban

3. Dinamometer

4. Penggaris

5. Statip

IV. LANGKAH PERCOBAAN

Percobaan I

1. Timbang dan catat massa benda yang digantungkan pada dinamometer (w1)

(gunakan logam)

2. Massa benda yang digantungkan pada dinamometer dimasukkan ke dalam zat

cair, timbang dan catat (w2)

3. Hitunglah volume fulida yang dipindahkan

4. Dengan menggunakan persamaan hukum Archimedes, tentukan cairan

5. Ulangi langkah 1 – 4 untuk fulida yang berbeda

Percobaan II

1. Tentukanlah volume balok kayu P

2. Tentukalah rapat massa dari kayu P

3. Ambil benda kayu R timbang di udara

4. Hitunglah volume saharusnya balok RB dengan asumsi rapat massanya sama

dengan benda P

5. Hitunglah Volume sebenarnya (actual)

6. Hitunglah volume rongganya.

V. TUGAS UNTUK LAPORAN RESMI

Percobaan I

1. Hitunglah gaya apung berdasarkan percobaan

2. Hitunglah massa jenis zat cair

Percobaan II

1. Hitunglah volume rongga dari balok RB


1. Sebongkah emas murni diduga berrongga. Emas tersebut ditimbang di udara

massanya 300 gram. Ketika ditimbang di dalam air yang rapat massanya 1

gram/cm3 atau 1000 kg/m3, massanya 250 gram. Jika rapat massa emas murni

9,3 gram/cm3 berapa cm3 rongga dalam emas tersebut.

LABORATORIUM FISIKA


LAPORAN SEMENTARANomor percobaan : F 1

Nama percobaan : Hukum ArchimedesKelompok :

No


Surabaya,


)

No

Air Minyak Olie Vol (m3)W1

(N)W2

(N)Ρair W1

(N)W2

(N)Ρminya

k

W1

(N)

W2

(N)Ρolie

1

2

Benda Massa kg Volume m3

Benda P (Pejal)Benda R

(berongga)

Rapat massa benda kayu : kg/m3

Volume seharusnya Benda RB = m3

Volume Rongga = m3

KALORIMETRI

P1

I. TIU

Praktikan diharapkan mampu memahami prinsip kerja hukum Joule dan

memahami konsep perubahan bentuk energi

II. TIK

Praktikan dapat menghitung besar energi listrik yang melalui suatu penghantar,

menentukan energi thermal (kalor) yang timbul di dalam kalorimetri dan membuktikan

kebenaran hukum Joule serta dapat menentukan kapasitas panas spesifik tembaga.

III. TEORI

Kalor adalah bentuk energi yang dipindahkan melalui perbedaan temperatur.

Kalor berpindah dari benda bertemperatur tinggi ke benda temperatur lebih rendah.

Jumlah kalor yang diserap benda sebanding dengan massa benda itu pada perubahan

temperaturnya. Secara matematis dirumuskan sebagai :

(1)

Dimana : Q = Kalor yang diserap (Joule, erg, kalori)

m = massa benda (kg)

T = Perubahan temperatur yang terjadi

c = Kalor jenis ( joule/kg0C)

C = Kapasitas kalor ( joule/0C)

Pada percobaan ini, energi listrik akan diubah menjadi energi panas oleh tahanan kawat

spiral dan panas tersebut digunakan untuk menaikkan suhu air disekitarnya beserta wadah

tembaga. Besar energi listrik yang ditimbulkan oleh arus listrik sesuai dengan

persamaan :

W = v . i . t (2)

Dimana : W = Energi listrik (Joule)

v = Beda potensial (volt)

i = Arus listrik (Ampere)

t = waktus (detik)

Dengan asumsi semua energi listrik ditransfer sebagai energi panas dari wadah dan air,

maka dapat ditulis dalam persamaan matematis sebagai berikut :

W = (3)

IV. PERALATAN

1. Kalorimeter dengan insulasi panas

2. Stopwatch

3. Termometer

4. Travo

5. Avometer

6. Kabel penghubung


1. Timbanglah wadah tembaga (mw)

2. Isi wadah tembaga dengan air sampai 0,5 penuh, lalu timbang lagi (mt = ma +

mw)

3. Letakkan wadah tembaga dalam insulator yang sudah dipasang jaket, pasang

pengaduk, tutup dan pasang termometer.

4. Catat temperatur mula-mula

5. Hubungkan pemanas kalorimeter dengan arus AC 20 volt dan pasang avo

untuk membaca arus, lalu hidupkan stopwatch.

6. Catat pembacaan temperatur setiap selama 2 menit sampai dicapai temperatur

800C


Air teh sebanyak 200 cm3 dengan suhu 950C dituangkan ke dalam cangkir gelas

(massa gelas 300 gr) yang suhunya 250C. Bila keseimbangan telah tercapai dan

tidak ada aliran kalor lain disekitarnya, tentukan suhu campurannya.

(Kalor jenis gelas 0,2 kal/gr0C, massa jenis air teh 1 gr/cm3, kalor jenis air teh

1 kal/gr0C)


1. Dengan asumsi semua energi listrik ditransfer sebagai energi panas dari wadah

dan air , tentukan kapasitas panas spesifik dari kalorimeter (tembaga) pada

rentang temperatur :

a. dari T awal sampai T2

b. dari T2 sampai 800C

c. dari T awal sampai 800C

( diketahui kalor jenis air : ca = 1 kalori/g0C)

2. Tentukan persentase error kapasitas panas spesifik tembaga yang didapatkan

secara teori dan praktek

3. Buat grafik hubungan antara temperatur (x) dan waktu (y) (gunakan regresi

linier di program excel)


LABORATORIUM FISIKA


LAPORAN SEMENTARANomor percobaan : P 1Nama percobaan : KalorimeterKelompok :

No


1 Mengetahui234 (……………….

)

V = 20 volt I = …….. ampere

C air = 1 mair = gram; mw : gram

No t ( menit ) T0 C12345678

No t ( menit ) T0 C9

1011121314

1516171819202122232425262728293031

TRANSFORMATOR

L1

I. TIU

Praktikan mampu membaca dan menggunakan alat ukur serta merangkai

transformator dengan benar

II. TIK

Praktikan dapat mengetahui prinsip kerja transformator, menghitung besar efisiensi

dan membaca arus masuk dan keluar pada transformator

III.TEORI

Prinsip kerja transformator adalah berdasarkan hukum faraday, yaitu Jika ada

kumparan listrik berada dalam medan magnet yang fluks-fluks magnetiknya berubah

terhadap waktu maka pada kkumparan tersebut akan muncul GGL Induksi.

Jika pada kumparan primer trafo diberi arus bolak balik, maka disekitar kumparan

ini terjadi medan magnet yang berubah-ubah, sehingga fluks-fluks magnetik yang ada

disekitar kumparan primer ini juga berubah. Menurut Faraday, Jika ada kumparan listrik

berada dalam medan magnet yang fluks-fluks magnetiknya berubah terhadap waktu maka

pada kkumparan tersebut akan muncul GGL Induksi. Maka terjadilah GGL induksi pada

kumparan sekunder.

Trasformator adalah peralatan yang digunakan untuk menaikkan atau menurunkan

tegangan.

Daya dari sistem listrik dapat dihitung dari persamaan P = v.i = i.R.i

Dimana : P = Daya (watt)

v = Tegangan (volt)

i = Arus (ampere)

R = Hambatan / resistansi (ohm)

Sedangkan efisiensi dari suatu transformator dapat dihitung dengan perbandingan daya

output dan input :

IV. PERALATAN

1. Avometer 5 buah

2. Variabel resistor

3. Transformator

4. Kabel penghubung


1. Buatlah rangkaian seperti pada gambar berikut :

2. Pasanglah transformator untuk N1 = 1200 lilitan dan N2 = 300 lilitan

3. Catat i1, v1, i2, v2. Lakukan sebanyak 3 kali pengukuran dengan harga R yang

berbeda

4. Ulangi langkah 3 untuk N1 = 1200 lilitan dan N2 = 600 lilitan


1. Sebutkan fungsi transformator

2. Sebutkan bagian-bagian transformator dan macam-macam transformator

3. Sebuah transformator step-up mengubah tegangan dari 50 V menjadi 200 V.

Jika efisiensi transformator 75 % dan terdapat daya yang hilang 150 Watt.

Hitung kuat arus primer dan sekundernya.


1. Hitung daya input dan output

2. Hitung efisiensi transformator untuk N2 = 300 lilitan

3. Hitung efisiensi transformator untuk N2 = 600 lilitan

4. Tentukan persentase error efisiensi transformator yang didapatkan secara teori

dan praktek


LABORATORIUM FISIKA


LAPORAN SEMENTARANomor percobaan : L 1Nama percobaan : TransformatorKelompok :

No


Surabaya,


)

NoN1 = 1200 lilitan

N2 = 300 lilitan N2 = 600 lilitanI1 V1 I2 V2 I1 V1 I2 V2 R

123

Modul Fisika Emie 2015

Documents

Transcript of Modul Fisika Emie 2015