Modul Fisdas Mtk 2017

Praktikum Fisika Fisika Dasar I

2017

Disusun Oleh : TIM FISIKA DASAR

LABORATORIUM PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS JEMBER 2017

Lab. Fisika Dasar, Pendidikan Fisika, P.MIPA FKIP Universitas Jember

1

Praktikum Fisika Fisika Dasar I

2017

PRAKATA

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan karuniaNya sehingga modul praktikum ini dapat terselesaikan terselesaikan dengan dengan baik. Seiring dengan perkembangan teknologi, pembelajaran fisika pun juga mengalami perkembangan dalam hal sarana pembelajaran. Sekolah-sekolah sudah tidak asing dengan peralatan multi media, tetapi pemanfaatannya masih sangatlah terbatas. Keterbatasan ini dikuatkan lagi dengan keterbatasan pengalaman guru dalam melakukan pembelajaran dengan menggunakan teknologi yang telah berkembang. Dengan demikian FKIP sebagai lembaga pencetak tenaga pendidik perlu memfasilitasi pengalaman pembelajaran berbasis multimedia bagi para mahasiswanya. Keterbatasan ketersediaan alat di laboratorium menyebabkan guru enggan melakukan pembelajaran dengan memberikan pengalaman secara langsung bagi siswanya. Permasalahan Permasalahan sebenarnya adalah kurang kreatif dan kurang inovatifnya para guru dalam menyelenggarakan pembelajaran pembelajaran berpraktikum. Laboratorium Pendidikan Fisika sebagai salah satu pendukung pembelajaran di Program Studi Pendidikan Fisika FKIP UNEJ, mensikapi perkembangan teknologi ini dengan memberikan bekal pengalaman praktikum bagi para mahasiswa Pendidikan Matematika yang sedang menempuh mata kuliah fisika dasar 1 dengan lebih mengedepankan pengembangan kemampuan dan kreativitas mahasiswa. Praktikum fisika dasar 1 ini bertujuan melatih mahasiswa untuk bekerja dan memecahkan masalah secara kelompok, danserta melakukan pengembangan kegiatan praktikum yang telah dialaminya dengan harapan kelak mahasiswa dapat mengembangkan pengalamannya pengalamannya ini dalam penelitian maupun pembelajaran. Akhirnya,tim penyusun sampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu terselesaikannya terselesaikannya modul Praktikum Fisika Dasar 1. Kritik dan saran yang sifatnya membangun akan selalu penyusun harapkan dan terima.

Jember, Agustus 2017 Penyusun: Tim Fisika Dasar 1


2

Praktikum Fisika Dasar I

2017

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL

i

PRAKATA

ii

DAFTAR ISI

iii

PERATURAN DAN TATA TERTIB PRAKTIKUM

iv

1. PFU-01 Pengukuran Dasar

1

2. PFMk-01 Hukum Newton

6

3. PFK-02 Muai Panjang Logam

8

4. PFG-01 Gelombang Tali/Percobaan Melde

9

5. PFMk-01 Viskosimeter Bola Jatuh

13

6. PFL-01 Watak Lampu Pijar

17

7. PFL-02 Hukum Ohm

19

DAFTAR PUSTAKA


22

3


2017

PERATURAN DAN TATA TERTIB KEGIATAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR DI LABORATORIUM P.FISIKA FKIP UNIV. JEMBER 1. Sepuluh menit sebelum kegiatan dimulai, praktikan sudah siap di laboratorium. 2. Tas, jaket dan sebagainya diletakkan di rak tas yang telah disediakan. 3. Setiap praktikan diwajibkan berpakain rapi sesuai dengan ketentuan yang berlaku di lab. Fisika, bagi praktikan yang melanggar akan dikenai sanksi yaitu tidak diperkenankan mengikuti kegiatan praktikum. Ketentuan akan dijelaskan saat asistensi. 4. Setiap alat yang akan dipergunakan harus dipinjam dari petugas laboratorium dengan mengisi dan menandatangani blangko bon pinjam. 5. Keselamatan alat-alat yang dipinjam pada butir empat merupakan tanggung jawab peminjam/ kelompok peminjam. Jika terjadi kerusakan, kehilangan alat peminjam/kelompok peminjam harus mengganti/memperbaiki alat tersebut. 6. Bila sampai pada batas waktu yang ditentukan peminjam belum dapat menyelesaikan pertanggung jawabannya pada butir lima akan memperoleh sanksi edukatif. 7. Setiap praktikan bertanggung jawab dan berkewajiban untuk menjaga kebersihan alat-alat dan ruang laboratorium . 8. Praktikan harus berhati-hati dalam menggunakan sumber listrik yang ada. 9. Praktikan harus mempersiapkan diri atas keperluan untuk praktikum sebelum masuk laboratorium ( misalnya teori-teori yang mendukung kegiatan yang dilakukan, lembar data, bahan yang tidak tersedia di laboratorium ). 10. Setiap kali praktikum selesai, tiap praktikan harus membuat laporan sementara berupa: hasil pengamatan, daftar alat yang digunakan lengkap dengan spesifikasinya, diagram rangkaian dsb. Laporan ini harus disyahkan oleh asisten. 11. Berdasarkan laporan sementara pada butir sepuluh, tiap praktikan wajib membuat laporan resmi 12. Laporan resmi ini diserahkan pada saat sebelum praktikum berikutnya. 13. Demikian peraturan dan tata tertib ini dikeluarkan untuk diperhatikan dan ditaati. Pelanggaran terhadap peraturan dan tata tertib ini dapat dikenakan sanksi.

Jember, Agustus 2017 Tim Penyusun


4


2017

PENGUKURAN DASAR KODE : PFU- 01 I. TUJUAN : Setelah menyelesaikan modul ini mahasiswa diharapkan mampu: 1. Mampu menggunakan beberapa alat ukur dasar. 2. Mampu menentukan ketidakpastian pada pengukuran berulang. 3. Mampu mempergunakan pengertian angka berarti. II. ALAT DAN BAHAN 1. Penggaris plastik. 2. Jangka sorong. 3. Mikrometer sekrup. 4. Stopwatch. 5. Busur derajat.

6. Thermometer. 7. Neraca lengan 8. Spherometer 9. Balok besi 10. Bola-bola kecil

11. Cawan cekung 12. Pipa paralon kecil 13. Segelas air dingin 14. Segelas air panas 15. Segitiga sama kaki

III. DASAR TEORI 1) Pendahuluan. X adalah besaran fisika tertentu yang nilai benarnya Xo ingin diketahuii melalui pengukuran. Contoh : Suhu kamar, kelembaban udara, arus listrik dalam rangkaian, massa kalorimeter, dsb-nya. “SUATU PENGUKURAN SELALU DIHINGGAPI KETIDAKPASTIAN” (Asas Teori Pengukuran) Adapun sebab-sebabnya antara lain adalah : 1) Adanya nilai skala terkecil (‘Least count’) yang ditimbulkan oleh keterbatasan alat ukur 2) Adanya ketidakpastian bersistem, diantaranya : a) Kesalahan Kalibrasi : Pemberian nilai pada skala waktu alat diproduksi ternyata kurang tepat. b) Kesalahan titik nol : Sebelum digunakan untuk mengukur, alat telah menunjuk pada suatu harga skala tertentu atau jarum tidak mau kembali pada titik nol secara tepat. c) Kesalahan Pegas : Setelah sekian lama berfungsi, pegas melembek ataupun mengeras dari keadaan semula.. d) Gesekan pada bagian-bagian alat yang bergerak. e) Paralaks (arah pandang) dalam hal membaca skala. Kesalahan bersistem menyebabkan hasil pengukuran agak menyimpang dari harga yang benar, dan simpangan ini mempunyai arah tertentu. Misalnya menghasilkan nilai-nilai yang secara konsisten lebih besar ( atau lebih kecil ) dari harga yang semestinya. 3) Adanya ketidakpastian acak, diantaranya : a) Gerak Brown Molekul Udara. Gerak ini dapat mengganggu penunjukkan jarum lat ukur yang sangat halus. b) Fluktuasi tegangan jaringan listrik. Mengganggu operasional alat-alat listrik. c) Bising elektronik. Berupa gangguan pada alat ukur elektronik. Sumber kesalahan acak, sering berada diluar kendali kita, dan dapat menghasilkan simpangan positif maupun negatif secara acak, terhadap nilai yang dicari. 2) Nilai Skala Terkecil ( ‘Least Count’ ) alat Ukur. Pengukuran dilakukan dengan suatu alat ukur, dan “SETIAP ALAT UKUR MEMILIKI NILAI SKALA TERKECIL (nst)”. Setiap alat ukur memiliki skala berupa panjang atau busur atau angka digital. Pada skala terdapat goresan besar dan kecil sebagai pembagi, di bubuhi nilai tertentu. Secara fisik, jarak antara dua goresan kecil bertetangga kurang dari 1 mm. Mengapa demikian ? Ini disebabkan karena mata manusia (tanpa alat Bantu) agak sukar melihat jarak kurang dari 1 mm dengan tepat. Akan menjadi lebih buruk lagi bila ujung / pinggir obyek yang diukur tidak tajam. Nilai skala sesuai dengan jarak terkecil itu disebut nst alat ukur. 3) NONIUS Banyak alat ukur dilengkapi Nonius, alat bantu ini membuat alat ukur berkemampuan lebih besar, karena jarak antara dua garis skala bertetangga seolah-olah menjadi lebih kecil. Skala nonius pada alat-alat ukur linier disebut nonius geser pada skala utama alat (contoh : jangka sorong), sedangkan alat nonius yang dipasang pada alat-alat ukur anguler disebut nonius putar karena skala nonius ini dapat diputar diatas skala utama alat (contoh : micrometer sekrup). Lab. Fisika Dasar, Pendidikan Fisika, P.MIPA FKIP Universitas Jember

5


a.

2017

Nonius Geser pada Jangka sorong

Gambar 1. Skala Nonius Geser pada Jangka Sorong Pada gmbar di atas kita lihat bahwa nonius dibagi menjadi 10 skala, sesuai dengan 9 bagian pada skala utama (dalam hal ini adalah skala mistar). Jadi jika tiap skala utama besarnya 1mm, maka tiap skala pada nonius besarnya = 10



1

9 mm



10

10

mm = 0,9 mm, dan selisih antara tiap skala utama dan skala mistar adalah 0,1 mm = 0,01 cm. Jika titik nol

nonius dan skala utama berimpit, maka skala 1 nonius berjarak 0,01 cm dari skala 1 pada mistar. Skala 2 berjarak 0,02 cm dst dan skala 5 berjarak 0,05 cm dari skala 5 pada mistar. b. Nonius Putar pada Mikrometer Sekrup

Gambar 2. Skala Putar Pada Mikrometer Sekrup Pada gambar di atas nonius putar dibagi 50 skala. Jika sekali berputar (dari skala 2 kembali ke skala 0 lagi), maka nonius akan maju atau mindur pada skala utama sejauh 0,5 mm. Jadi satu bagian skala nonius adalah 1 50

0,5mm

x



0,01mm



0,001cm .

Jadi ketelitiannya adalah 0,001 cm.

4) ALAT UKUR DASAR a. JANGKA SORONG. Jangka sorong adalah suatu alat ukur panjang yang memiliki bentuk seperti gambar 4 dibawah ini. Ada 3 fungsi pengukuran panjang yang dimiliki jangka sorong yaitu : - Pengukuran panjang bagian luar benda. - Pengukuran panjang bagian rongga dalam benda. - Pengukuran kedalaman lubang dalam benda.

Gambar 3. Jangka sorong Bagian-bagian pada jangka sorong : a) Tangkai berskala yang tetap, dengan rahang tetap pada ujungnya b) Rahang yang dapat bergerak jika skala nonius digerakkan c) Rahang belakang d) Nonius-skala nonius e) Sekrup penahan rahang b (untuk menggeser nonius sekrup ini ditekan) f) Ujung bagian yang dapat bergerak. b. MIKROMETER SEKRUP. Mikrometer sekrup dipergunakan untuk mengukur panjang benda yang memiliki ukuran maksimal sekitar 2,50 cm, bentuknya seperti dibawah ini.


6


2017

Gambar4. Mikrometer sekrup Cara Menggunakan Mikrometer Sekrup : a). Tentukan titik nol b). Letakkan benda yang diukur diantara penjepit g. c). Penjepit dapat digerakkan dengan memutar silinder. d). Bila ujung benda telah menyentuh ujung-ujung penjepit g, putarlah sekrup penggeser f sehingga terdengar bunyi mendetik. Hal ini menyatakan ujung-ujung g tepat menyentuh benda yang diukur. Ini dilakukan guna ketelitian pengukuran, jika ujung g digerakkan menjepit benda, ada kemungkinan benda-benda yang diukur berubah, sehingga hasil pengukuran tidak sesuai dengan yang diharapkan. e). Ukuran benda = skala utama + penunjuk skala sekrup, dikoreksi dengan titik nol alat. c. SPHEROMETER Spherometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur kelengkungan permukaan sferis, misalnya cermin atau lensa. Spherometer juga memiliki skala utama dan skala nonius. Cara penggunaan spherometer hampir sama dengan mikrometer, yaitu skala nonius harus diputar terhadap skala utama. Pembagian skala utama dan noniusnyapun hampir sama dengan mikrometer, tetapi lebih teliti. Rentang 0,5 mm skala utama sama dengan 100 skala nonius. Berarti 1 skala nonius sama dengan 0,005 mm. Kaki spherometer terdiri dari empat buah, yaitu tiga kaki luar yang membentuk segitiga sama sisi dan kaki tengah pada titik berat segitiga. Jika ujung keempat kaki tersebut terletak pada bidang datar, maka angka nol pada skala utama berimpit dengan skala nonius. Kaki tengah dapat digeser naik-turun sesuai dengan bentuk kelengkungan yang hendak diukur. Perhatikan gambar berikut.

Gambar 6. Spherometer Jika jarak antar kaki luar adalah a, maka jarak kaki luar dan kaki tengah adala r yang memenuhi r = (

a

3

). Berdasarkan

gambar di atas, jika kaki tengah menggeser ke atas sejauh h dari posisi nol, maka jari-jari kelengkungan permukaan sferis R adalah 2

R

r 



h

2

2h

Cara Menggunakan Mikrometer Sekrup : a). Spherometer diletakkan ditempat (alas) yang rata dan ujung sekrup e tepat menyenjuh alas ini. (Biasanya alas terbuat dari kaca plan pararel dan pada saat bayangan ujung sekrup berimpit dengan ujung sekrup sendiri menunjukakan ujung sekrup menyinggung alas) b). Kepala sekrup c diputar sehingga jarak antara ujung sekrup dengan alas cukup jauh. c). Benda yang akan diputar diletakkan pada ruang antara alas dan ujung sekrup. d). Kepala sekrup diputar sehingga ujung sekrup mengenai permukaan benda yang diukur. e). Tabal/ukuran benda yang diukur adalah selisih penunjukkan (skala utama + skala piringan) pada saat tanpa benda dengan ketika benda yang diukur berada dibawah sekrup f). Hanya dapat digunakan untuk ukuran-ukuran kecil dari 5 cm. g). Ketelitian alat = skala piringan yang terkecil Lab. Fisika Dasar, Pendidikan Fisika, P.MIPA FKIP Universitas Jember

7


2017

Menentukan Skala Piringan Yang Terkecil a). Putar piringan sebayak satu putaran dan catat perubahan kedudukan piringan yang ditunjukkan oleh skala utama (misal : 0,5mm) b). Hitung jumlah skala yang terdapat pada piringan (misal : 500 skala) 1 0,001mm c). Jadi 1 skala piring = X 0,5mm 500 

d. NERACA LENGAN/ NERACA OHAUSS Bagian-bagian Neraca Lengan Skema dari neraca lengan diperlihatkan dalam gambar 7 dibawah ini : A. Lengan neraca belakang, tengah dan depan B. Anak timbangan geser (unting-unting) C. Piring beban D. Jarum penunjuk E. sekrup lengan F. Penyangga Gambar 7. Neraca lengan

MENIMBANG DENGAN NERACA OHAUSS Mengukur berat benda dengan neraca ohaus sangat mudah. Cukup lepas pengunci kemudian taruh beda dalam cawan atau wadah. Jangan lupa terlebih dahulu lakukan kalibrasi dengan cara dengan cara memutar sekrup yang berada disamping atas piringan neraca ke kiri atau ke kanan posisi dua garis pada neraca sejajar. Pastikan benar-benar sejajar agar tidak terjadi keslahan penimbangan. Setelah itu geser anting di ketiga lengannya mulai dari lengan belakang ke lengan depan. Setelah itu jumlahkan nilai dari ketiga lengan tersebut. IV.CARA KERJA a. Menentukan nilai skalal terkecil (nst) dan kesalahan titik nol. 1. Ambil jangka sorong dan tentukan nst-nya. Catat juga apabila skalanya tidak menunjukkan titik nol saat jangka sorong belum digunakan. 2. Ambil mikrometer dan tentukan nst-nya. Catat juga apabila skalanya tidak menunjukkan titik nol saat mikrometer belum digunakan. 3. Ambil termometer dan tentukan nst-nya. 4. Ambil mistar, stopwatch, neraca lengan, dan spherometer kemudian tentukan nst-nya. b. Pengukuran dengan menggunakan nilai skala terkecil. Catatan : Hanya dilakukan sekali saja. 1.Dengan menggunakan jangka sorong, ukurlah kedalaman sepotong pipa paralon. 2.Dengan menggunakan mikrometer, ukurlah katebalan tumpukan 10 lembar kertas 3.Dengan menggunakan mistar, ukurlah panjang dan lebar dari selembar kertas 4.Dengan menggunakan neraca lengan timbanglah massa balok tembaga dan alumunium. 5.Dengan menggunakan spherometer, tentukan kecekungan cawan gelas 6.Dengan menggunakan busur derajat, ukurlah besarnya sudut-sudut sebuah segitiga 7.Dengan menggunakan termometer, ukurlah suhu segelas air dingin dan air panas 8.Dengan menggunakan stopwatch, ukurlah waktu jatuhnya sebuah bola kecil dari ketinggian 1 m c. Pengukuran dengan menggunakan standart deviasi Catatan : Harus dilakukan berulang kali . misalnya 3 kali pengukuran 1. Dengan menggunakan jangka sorong, ukurlah diameter dalam dan diameter luar dari sebuah pipa. 2. Dengan menggunakan mikrometer, ukurlah diameter luar dari tiga buah bola . 3. Dengan menggunakan mistar, ukurlah panjang, lebar dan tinggi dari 2 buah balok (kuningan dan aluminium). 4. Dengan menggunakan termometer ukurlah suhu segelas air panas dan segelas air dingin Lab. Fisika Dasar, Pendidikan Fisika, P.MIPA FKIP Universitas Jember

8


2017

5. Dengan menggunakan stopwatch, ukurlah waktu jatuhnya bola besi kecil dari ketinggian 1 m. 6. Dengan menggunakan spherometer, tentukan kecekungan cawan gelas. V. TUGAS LAPORAN RESMI 1. Berapakah nilai skala terkecil dan kesalahan titik nol yang telah anda ukur pada point (a). Untuk jangka sorong, mikrometer, spherometer, mistar,, stopwatch, dan neraca teknis? 2. Hitung ralat nst yang diperoleh dari point (b), hitung pula ralat relatif dan keseksamaan serta cantumkan juga angka penting (AP) yang diijinkan 3. Hitung ralat standart deviasi yang diperoleh dari perhitungan pada poin (c) hitung pula ralat relatif dan keseksamaan serta cantumkan angka pentingnya. 4. Hitunglah volume selimut tabung dari pipa peralon yang sudah anda ukur menggunakan jangka sorong 5. Hitunglah volume tumpukan 10 lembar kertas yang sudah anda ukur menggunakan mikrometer dan mistar 6. Hitunhlah massa jenis balok yang sudah anda ukur menggunakan mistar dan neraca 7. Apa kesimpulan yang dapat anda peroleh dari praktikum ini? Jelaskan ! VI.TUGAS PENDAHULUAN 1. Apa yang dimaksud dengan ralat langsung dan ralat tidak langsung. 2. Apa yang dimaksud dengan ralat mutlak dan ralat relatif (ralat nisbi)? Tuliskan persamaan untuk ralat relatif dan keseksamaan. 3. Apa yang dimaksud dengan angka penting / berarti? Tuliskan pula aturan-aturannya ! 4. Apakah kegunaan dari alat ukur jangka sorong, mikrometer, neraca tehnis dan spherometer ?


9


2017

HUKUM NEWTON KODE : PFMk-01 I. TUJUAN

Setelah menyelesaikan modul ini mahasiswa diharapkan mampu: Menyelidiki koefisien gaya gesekan statis II. ALAT DAN BAHAN 1. papan percobaan 2. pesawat miring (inclined plane) 3. balok 4. pegas 5. trolly 6. penggantung massa 7. beban dan penggantung beban III. DASAR TEORI F f s

Gambar 1 Sebuah balok diletakkan di atas bidang datar dan padanya bekerja gaya sebesar F (lihat gambar 1) pada kondisi tepat hendak bergerak berlaku : f s W =  s . N Hukum Newton I  F = 0 f s = F dan N = W Sehingga koefisien gesekan statis dapat dirumuskan : s =

f s N

atau s =

di mana :

= F W

F W

.................................................... (1)

f s F W N

= gaya gesekan statis = gaya pengerak = gaya berat balok = gaya normal s = koefisien gaya gesekan statis Jika benda berada pada bidang miring dengan sudut kemiringan  pada kondisi balok tepat hendak bergerak ke atas , berlaku : f s = s. N dan hukum Newton I  F = 0 F – Wx – f s = 0 dan N – Wy = 0 f s = F - Wx N = Wy Sedangkan Wx = W sin  Wy = W cos  Sehingga harga koefisien gesekan statis dapat dirumuskan : s =

fs N

=

F  Wx Wy

S =

=

F  W sin  W cos 

F W cos 

……………………………………………. (2) - tg 

IV. CARA KERJA 1. Siapkan papan percobaan dalam posisi vertikal, kemudian pasang pesawat miring pada posisi mendatar (saat bandul penyipat tepat pada skala nol) 2. Letakkan balok, permukaan A bersentuhan dengan permukaan pada pesawat miring, kaitkan tali pada balok, melalui polley pada ujung tali lainnya dikaitkan penggantung beban, atur posisi polley agar tali sejajar dengan permukaan pesawat miring. 3. Tambahkan beban pada penggantung beban sampai pada suatu kondisi balok tepat hendak bergerak (saat jika ditambahkan beban sedikit saja pada penggantung beban, balok akan bergerak) Lab. Fisika Dasar, Pendidikan Fisika, P.MIPA FKIP Universitas Jember

10


2017

r

Gambar 2 Trolly Lakukan pencatatan terhadap W ( = mg = berat balok) dan F (berat beban beserta penggantungnya) , masukkan dalam tabel 1. Ulangi langkah 1, 2, 3 dengan menambahkan beban ( W1 = mg) di atas balok berturut-turut 100 g, 200 g, 300 g, 400 g lakukan pencatatan hasil pengamatan pada tabel 1. 6. Ulangi langkah 1, 2, 3, 4, 5 dengan mengubah permukaan sentuh balok yaitu permukaan B dan C ! 7. Ulangi langkah 1, 2, 3, 4 dengan mengubah-ubah kemiringan pesawat miring berturut-turut (  = 15o, 30o, 45o, 60o ) (untuk kondisi ini tanpa menambahkan beban W1 di atas balok ) lakukan pencatatan hasil pengamatan pada tabel 1. Catatan : gunakan teori kesalahan dalam tiap pengukuran ! 4. 5.

Tabel 1. Hasil Pengamatan Percobaan ke

Hasil pengamatan SUDUT

m’ )

( gr

Massa bandul A B

C

0

1

2

0o

100 200 300 400

15o

0

30o

0 0

45o

V. TUGAS LAPORAN RESMI 1. Apakah harga koefisien tergantung pada sifat-sifat kedua permukaan yang bersentuhan? Jelaskan! 2. Apakah besar gaya gesekan tergantung pada gaya normal? Jelaskan dan tunjukkan dengan grafik hubungan tersebut! 3. Apakah benar gaya gesekan dipengaruhi oleh kemiringan bidang? Jelaskan dan tunjukkan dengan grafik hubungan tersebut! 4. Buatlah ralat pada percobaan ini ? 5. Buatlah kesimpulan dari percobaan ini? VI. TUGAS PENDAHULUAN 1. Definisikan apakah harga koefisien gesekan itu ? 2. Apakah harga koefisien tergantung pada sifat-sifat kedua permukaan yang bersentuhan ? Jelaskan 3. Apakah besar gaya gesekan tergantung pada gaya normal ? Jelaskan dan tunjukkan dengan grafik hubungan tersebut ! 4. Apakah benar gaya gesekan dipengaruhi oleh kemiringan bidang ? Jelaskan dan tunjukkan dengan grafik hubungan tersebut !


11


2017

MUAI PANJANG LOGAM KODE : PFK-01 I. TUJUAN Setelah melakukan percobaan ini, diharapkan mahasiswa mampu: Memahami pengaruh kenaikan temperatur terhadap koefisien muai panjang, koefisien muai luas dan koefisien muai volume terutama pada logam. II. ALAT DAN BAHAN 1. Batang-batang logam (Besi,Tembaga, Aluminium) 2. Staff dengan penjepit logam dan mistar. 5. Spiritus 3. Termometer logam 6. Korek api 4. Kompor pembakar bunsen 7. Jangka sorong dan mistar III. DASAR TEORI Koefisien Muai Linier Pengaruh perubahan temperatur pada bahan adalah akan berubahnya ukuran bahan maupun keadaannya. Kita batasi pembahasannya pada pengaruh perubahan temperatur terhadap perubahan ukuran tanpa ada perubahan keadaan. Sebagai model sederhana kita gunakan kristal. Gaya antar atom-atom kita pandang sebagai kumpulan pegas-pegas yang menghubungkan atom-atom tersebut. Pada berbagai temperatur atom-atom pada padatan tersebut dapat bervibrasi. Pada umumnya jika temperaturnya naik maka jarak rata-rata antar atom-atom naik,, sehingga secara keseluruhan mengalami pemuaian. Perubahan ukuran pada dimensi linier, seperti panjang, lebar, tebal disebut sebagai muai linier. Untuk perubahan temperatur yang kecil, perubahan panjang, lebar atau tebal akan sebanding dengan perubahan temperatur. Konstanta pembanding antara perubahan temperatur dengan perubahan panjang relatif terhadap panjang awalnya disb sebagai koefisien linier . Jadi

 L

l

~

tA

. Untuk Δt <



 L

l

  t

Besar  ini tentunya berbeda-beda untuk setiap bahan. Zat padat yang isotropic apabila dipanaskan maka perubahan persen panjang untuk semua garis dalam zat padat tersebut akan sama. Artinya untuk suatu yang diberikan maka

 L

l

untuk lebar, tebal dan panjang akan sama. Karena itu maka kita dapat menurunkan

koefisien muai luas maupun koefisien muai volume. IV. LANGKAH KERJA 1.Ukurlah suhu ruangan, suhu awal batang besi, panjang awal batang besi 2.Letakkan batang besi pada batang statif , mengenolkan jarum statif 3.Letakkan termometer pada batang besi, Menyalakan pembakar di statif 4. Amati dan catat perubahan suhu, pertambahan panjang logam sampai 5 kali perubahan /penambahan 5.Ulangi langkah 1 sampai 4 dengan logam yang berbeda (tembaga dan aluminium) V. TUGAS LAPORAN RESMI 1.Hitung harga koefisien muai panjang dengan rumus : 2.Buatlah grafik hubungan antara

 L

l

 L

l

  t

dengan t (temperatur akhir) untuk masing-masing logam!

3.Bandingkan logam mana yang lebih cepat memuai! 4.Berilah kesimpulan pada percobaaan ini! VI. TUGAS PENDAHULUAN 1.Tuliskan perumusan panjang akhir suatu panjang logam sebagai fungsi dari temperatur akhir! 2.Untuk menentukan koefisien muai panjang suatu logam, a.Sebutkan apa yang harus diukur ,

b. Gambarkan grafik


 L

l

terhadap t akhir

12


2017

GELOMBANG TALI / PERCOBAAN MELDE PFG-01

I. TUJUAN a.

Mahasiswa dapat menentukan jumlah simpul, perut, dan gelombang yang dihasilkan dalam percobaan.

b.

Mahasiswa dapat menjelaskan pengaruh perubahan massa beban terhadap jumlah gelombang yang dihasilkan.

c.

Mahasiswa dapat menjelaskan pengaruh perubahan panjang tali terhadap jumlah gelombang yang dihasilkan.

d.

Mahasiswa dapat menentukan hubungan antara kecepatan gelombang pada benang dengan tegangan benang.

II. ALAT DAN BAHAN 1.

Satu set papan percobaan melde

2.

Ticker Timer

3.

Benang

4. Adaptor atau power supply

III.

5.

Beban 2 buah ( 10 gram dan 20 gram)

6.

Katrol kecil

7.

Neraca digital

DASAR TEORI Gelombang adalah gangguan yang dirambatkan, karena itu gelombang membawa sejumlah energi. Pada umumnya gelombang membutuhkan medium untuk merambatkan gangguannya, misalnya pada gelombang tali. Bila salah satu ujung tali digerakkan tegak lurus tali secara selaras, maka akan terdapat deretan gelombang sinusoida transversal secara kontinu sepanjang tali seperti ditunjukkan pada gambar di bawah.

Bila salah satu ujung suatu tali digetarkan dan ujung lainnya terikat, maka akan timbul gelombang yang merambat ke ujung yang lain dan di ujung yang lain tersebut gelombang akan dipantulkan. Jika kondisi memungkinkan maka pada tali akan timbul gelombang stasioner atau gelombang tegak sebagaimana ditunjukkan pada gambar di bawah. perut

perut

simpul

perut

simpul

perut

simpul

perut

simpul

1/2

Pada tali terdapat titik-titik yang diam dan tidak nampak adanya gelombang. Titik-titik ini disebut dengan simpul. Ditengah antara dua simpul terdapat perut, yaitu memiliki amplituda terbesar. Jarak antara dua simpul adalah ½ panjang gelombang, dan jarak antara simpul dan perut yang berdekatan adalah ¼ panjang gelombang. IV.

CARA KERJA 1.

Menentukan jumlah simpul, perut, dan gelombang yang dihasilkan dalam percobaan.


13


a.

2017

Rangkai satu set papan percobaan seperti pada gambar berikut ini. Pasangkan ban karet pada penyangga tengah papan percobaan, sehingga papan dapat berdiri tegak.

b.

Letakkan ticker timer pada papan penyangga yang tersedia, dan sambungkan ke power supply.

c.

Hubungkan ujung ticker timer dengan benang yang telah diikat dengan beban bermassa 10 gram ke katrol kecil yang digantung pada papan percobaan.

d.

Geser katrol ke angka 55 cm (dilihat pada meteran yang tersedia).

e.

Hidupkan power supply , kondisikan tegangan inputnya sebesar 6 volt, lalu amati bentuk gelombang stasioner yang terjadi.

f. 2.

3.

Hitung banyak simpul, perut, serta panjang gelombangnya lalu catat pada table pengamatan.

Menjelaskan pengaruh perubahan massa beban terhadap jumlah gelombang yang dihasilkan a.

Setelah melakukan langkah nomer 1 diatas, matikan power supply dan ganti beban dengan massa 20 gram

b.

Hidupkan power supply , lalu amati bentuk gelombang stasioner yang terjadi.

c.

Hitung banyak simpul, perut, serta panjang gelombangnya lalu catat pada table pengamatan.

d.

Ulangi langkah diatas dengan massa beban 30 gram

Menjelaskan pengaruh perubahan panjang tali terhadap jumlah gelombang yang dihasilkan a.

Seperti langkah nomer 1 diatas, ubah panjang benang sebesar 65 cm (massa benda tetap 10 gram), kemudian catat hasilnya pada lembar pengamatan

b. 4.

V.

Ulangi langkah (a)dengan panjang benang 75 cm

Menentukan hubungan antara kecepatan gelombang pada benang dengan tegangan benang a.

Gunakan data pada percobaan nomer 2

b.

Lepaskan benang yang telah digunakan

c.

Timbang benang menggunakan neraca digital

d.

Hitung gaya tegang tali ( F )

e.

Hitung massa per satuan panjang ( )

f.

Hitung cepat rambat gelombang



Tugas Laporan Resmi 1.

Menentukan jumlah simpul, perut, dan gelombang yang dihasilkan dalam percobaan


14


perut

perut

simpul

perut

simpul

perut

simpul

2017

perut

simpul

1/2

Massa

Panjang

beban

Benang

(gram)

(cm)

10

45

2.

Jumlah gelombang

Jumlah

Jumlah

Panjang

Perut

simpul

Gelombang (λ)

2

2

54

¾

Menjelaskan pengaruh perubahan massa beban terhadap jumlah gelombang yang dihasilkan

No 1 2 3

Massa Beban (gram) 10 20 30

Jumlah Perut

Jumlah Simpul

2 1 1

2 2 1

Panjang Benang (cm) 45 45 45

Jumlah gelombang

Panjang Gelombang 54 90 104

¾ ½ 2/5

Apakah massa benda mempengaruhi jumlah gelombang yang dihasilkan ? jelaskan ! 3.

Menjelaskan pengaruh perubahan panjang tali terhadap jumlah gelombang yang dihasilkan

No

Massa Beban

Jumlah Perut

Panjang Benang (cm)

Jumlah Simpul

Panjang Gelombang

Jumlah gelombang

(gram) 1 10 2 2 45 54 2 10 2 3 65 66 3 10 2,5 3 70 54 Apakah panjang benang mempengaruhi jumlah gelombang yang dihasilkan ? jelaskan ! 4.

¾ 1 5/4

Menentukan hubungan antara kecepatan gelombang pada benang dengan tegangan benang Gaya tegang benang ( F) = mbenang . g

    Cepat rambat gelombang (  ) = √  Massa per satuan panjang ( ) =

Keterangan ;g =10 m/s2

No

Massa Beban

1 2 3

(gram) 10 20 30

Panjang benang (cm)

 (N)

(kg/m)



(m/s)



55 55 55


15


2017

Berdasarkan analisa di atas untuk kesemua massa beban, tentukan hubungan antara cepat rambat gelombang, gaya tegang tali dan massa persatuan panjang benang! VI.

TUGAS PENDAHULUAN 1.

Sebutkan jenis-jenis gelombang!

2.

Berdasarkan arah rambatannya, gelombang pada tali termasuk gelombang jenis apa?

3.

Sebutkan sifat-sifat gelombang !

4.

Deskripsikan yang dimaksud dengan interferensi gelombang, dan bagaimana sifat dari interferensi gelombang?

5. Apakah yang dimaksud dengan gelombang stasioner? 6.

Jelaskan yang dimaksud dengan kecepatan v , frekuensi f , dan periode T serta panjang gelombang  !

7.

Gelombang air laut mendekati mercusuar dengan cepat rambat 7m/s.Jarak antara dua dasar gelombang yang berdekatan 5m.Tentukan frekuensi gelombang tersebut!

8.

Dalam waktu 4 sekon, sebuah gelombang merambat di udara. Jika panjang gelombangnya 6m, berapa cepat rambat gelombang tersebut?

9.

5 

Tali sepanjang 3 m akan dibuat gelombang. Tentukan: a.

Panjang gelombang

b.

Frekuensi jika cepat rambat gelombang 2 m/s

c.

Periode

10. Pada permukaan sebuah danau terdapat dua buah gabus yang terpisah satu dengan yang lainnya sejauh 60 cm.Keduanya turun-naik bersama permukaan air dengan frekuensi 2 getaran per detik.Bila salah satu gabus berada di puncak bukit gelombang,yang lainnya berada di dasar gelombang,sedangkan di antara kedua gabus itu terdapat satu bukit gelombang,tentukan cepat rambat gelombang pada permukaan danau. A

satu bukit gelombang

λ

3 2

 2

B


16


2017

VISKOSIMETER BOLA JATUH KODE: PFMk-07

I. TUJUAN Setelah menyelesaikan modul ini mahasiswa diharapkan mampu: 1. Mahasiswa dapat menentukan massa jenis zat cair dan massa jenis benda. 2. Mahasiswa dapat menentukan koefisien kekentalan zat cair. 3. Mahasiswa dapat menentukan pengaruh jari-jari benda dan jarak terhadap koefisien kekentalan zat cair. II. ALAT DAN BAHAN

Stopwatch

Neraca

Bola-bola besi

Piknometer

Gelas ukur

Mikrometer

Tabung penampung zat cair

III.

DASAR TEORI Viskositas merupakan ukuran kekentalan suatu fluida yang menyatakan besar kecilnya gesekan di dalam fluida. Viskositas zat cair dapat ditentukan secara kuantitatif dengan besaran yang disebut koefisien viskositas (η). Jika sebuah bola padat yang rapat massanya ρ dan berjari-jari r dilepaskan tanpa kecepatan awal didalam zat cair kental yang rapat massanya ρ0 (ρ > ρ0) Bola mula-mula akan mendapat percepatan, sehingga kecepatan bola akan bertambah besar. Bertambahnya kecepatan menyebabkan gaya stokes bertambah besar pula. Beberapa saat kemudian akan terjadi kesetimbangan diantara gaya-gaya yang bekerja pada bola. Kesetimbangan gaya ini menyebabkan bola bergerak dengan kecepatan tetap. Kecepatan tetap ini disebut kecepatan akhir atau kecepatan terminal bola. Setelah gaya-gaya setimbang kecepatan akhir dapat ditentukan dengan rumus 2

v

2r 

g  



 0



9

………………………. (1)

Jika d jarak yang ditempuh bola setelah mencapai kecepatan akhir dan waktu tempuhnya adalah t maka : 2

d

2r

g  



 0



………………………. (2) t 9 Untuk menentukan koefisien kekentalan zat cair dalam percobaan dapat dipergunakan dua cara : Cara pertama : 

2

2r

1

g    0  

……………………………….. (3) 9 d t Rumus tersebut digunakan jika : 


17


g diketahui, ρ dan ρo diukur dan d nilainya tetap, maka nilai

1

2017

hanya tergantung pada r 2. Dengan menggunakan beberapa bola

t

1

yang ukurannya berbeda pada d yang sama, maka kita dapat membuat grafik sebagai fungsi dari r 2 dan dari grafik tersebut t

koefisien kekentalan zat cair dapat ditentukan. Cara kedua 9 d . ……………………………….. ( 4) t 2 2r g    0  ρ = massa jenis bola ρo = massa jenis zat cair r = jari-jari bola η = koefisien kekentalan zat cair. 



Rumus tersebut digunakan jika : g diketahui ρ dan ρo diukur dan dalam percobaan hanya digunakan 1 bola saja (r tetap), sehingga nilai t hanya bergantung pada nilai d. Dengan mengubah d kita dapat membuat grafik t sebagai fungsi d dan dari grafik tersebut harga koefisien kekentalan zat cair dapat ditentukan. IV. CARA KERJA 1. Menentukan Massa Jenis Bola Gunakan dua buah bola dengan ukuran yang berbeda-beda. Ukurlah diameter masing-masing bola dengan mikrometer, kemudian timbang masing-masing bola. Dari kegiatan tersebut anda dapatkan data r (jari-jari bola) dan m (massa bola) untuk menentukan massa jenis bola :  = m / V , dengan Vbola = 4/3  r 3 2. Menentukan Massa Jenis Zat Cair Ambil piknometer dan timbang sebagai mp, isi dengan minyak kelapa dengan volume 50 dan kemudian timbang ( mpc ) dengan neraca. sehingga anda dapatkan massa minyak: mc = mpc – mp Lakukan percobaan untuk masing-masing zat cair sebanyak 3 kali pengukuran. dari data tersebut anda dapat menentukan massa jenis minyak (ρo ) yaitu

m

 0



c

v

3.

Menentukan Koefisien Kekentalan Zat Cair  Cara 1 1. Siapkan tabung berisi minyak dan pasangkan dua gelang karet pada tabung, satu ± 5 cm di bawah permukaan zat cair dan yang lain ± 5 cm di atas dasar tabung dan ukurlah jarak kedua karet gelang tersebut sebagai d. 2. Pasang sendok saringan ke dalam tabung. 3. Lepaskan kedua bola satu demi satu dari permukaan zat cair. Ukurlah dengan stopwatch waktu yang diperlukan masing-masing bola dalam menempuh jarak d1 ( sebagai t ). Ulangi percobaan tersebut tiga kali lagi untuk masing-masing bola.  Cara 2 1. Siapkan tabung berisi minyak dan pasangkan dua gelang karet pada tabung, satu ± 5 cm di bawah permukaan zat cair dan yang lain ± 5 cm di atas dasar tabung dan ukurlah jarak kedua karet gelang tersebut sebagai d. 2. Pasang sendok saringan ke dalam tabung. 3. Lepaskan salah satu bola dari permukaan zat cair. Ukurlah dengan stopwatch waktu yang diperlukan masingmasing bola dalam menempuh jarak d1 ( sebagai t ). Ulangi percobaan tersebut tiga kali lagi untuk masingmasing bola. 4. Ulangi langkah ( 3 ) dengan mengubah jarak d ( dengan cara mengubah letak gelang karet yang dibawah saja ) pada jarak d2. 5. Ulangi langkah (3) dan (4) untuk 3 kali pengukuran.


18


Tabel 1 Data Perhitungan Massa Jenis Bola Nomor Bola m r Perc.

1

2

Bola 1

Bola 2

 = 43 

m



v

r 1rata=…. ρ1rata=…… r 2rata=…. ρ2rata=……

0 = 

Minyak

m1 1 m2 m3 Tabel 3 Data perhitungan koefisien kekentalan zat cair dengan cara 1 Nomor Massa jenis Jarak (d) Jari-jari bola (r) Perc. zat cair (ρ0)

1 

Minyak ρ0=…..

keterangan



m1 m2 m3 m1 m2 m3

Tabel 2 Data Perhitungan Massa Jenis Zat Cair Nomor Zat cair m v Perc.

1

2017

keterangan ρ0rata=……

Koef. Kekentalan (η)

r 1rata=…… d1=…. r 2rata=…..

Tabel 4 Data perhitungan koefisien kekentalan zat cair dengan cara 2 Nomor Massa jenis Jari-jari bola Jarak (d) t Koef. zat cair (ρ0) Kekentalan (η) Perc. (r) 1 Minyak kelapa d1=…. ρ0=….. r 1rata=…… d2=….

V. TUGAS LAPORAN RESMI 1. Bagaimana harga massa jenis masing-masing bola? 2. Hitunglah harga massa jenis minyak pada percobaan? 3. Anggaplah semua data hasil pecobaan memenuhi syarat yaitu memenuhi Hk. Stokes dan gunakan harga g = 10 ms-2. Maka tentukan harga koefisien kekentalan minyak? 4. Bandingkan harga koefisien kekentalan dari tabel 3 dan tabel 4 diatas ! 5. Bagaimana pengaruh jari-jari bola dan jarak terhadap koefisien kekentalan zat cair? 6. Apa kesimpulan Anda dari percobaan ini?


19


2017

VI. TUGAS PENDAHULUAN 1. Apa yang dimaksud dengan viskositas? 2. Jelaskan gaya apa saja yang bekerja pada bola yang bergerak di dalam fluida! 3. Bagaimana bunyi hukum stokes dan tuliskan rumusnya? 4. Jelaskan beberapa faktor yang mempengaruhi angka koefisien viskositas? 5. Apa yang dimaksud dengan kecepatan terminal? 6. Tuliskan penurunan rumus sehingga diperoleh persamaan berikut? 2

v



2r g  



 0



9

7. 8.

Bagaimana hubungan angka koefisien viskositas dengan kemampuan mengalirnya? Tentukan kecepatan terminal sebuah bola yang memiliki berdiameter 2 cm dan massa jenis 6,36 gr/cm3 yang jatuh ke dalam gliserin yang koefisien viskositasnya 1,4 Pa.s (g= 10 m/s2)! 9. Selain metode bola jatuh, metode apa lagi yang digunakan untuk menentukan koefisien kekentalan zat cair? 10. Sebutkan variabel-variabel yang terdapat pada percobaan tersebut?


20


2017

Watak Lampu Pijar PFL-01 I. TUJUAN 1.

Menentukan watak lampu pijar

2.

Mampu menjelaskan hubungan antara V dan I dalam rangkaian seri dan parallel.

II. ALAT DAN BAHAN 3 buah Lampu pijar 2 buah Multimeter 1 buah Baterai 3 pasang kabel penghubung 1 buah Catu daya

III. DASAR TEORI Lampu pijar dikembangkan oleh Thomas Alfa Edison, lampu pijar adalah sumber cahaya buatan yang dihasilkan melalui penyaluran arus listrik melalui filamen yang kemudian memanas dan menghasilkan cahaya. Dengan mengalirnya arus elektron melalui filamen menghasilkan tumbukan tumbukan elektron didalam filamen dan menyebabkan foton maya berubah menjadi foton nyata dan membentuk cahaya serta panas sebagai residu. Seiring bertambahnya voltase listrik yang digunakan maka semakin tinggi intensitas cahaya, sebab naiknya tegangan memacu naiknya aliran listrik karena resistan bersifat tetap jika kenaikan suhu dihiraukan, dan membesarnya aliran listrik maka membesar pula probabilitas terjadinya tumbukan didalam filamen. Hal tersebut merupakan watak lampu pijar sebagai penerapan dari Hukum Ohm. IV. CARA KERJA a.

Susunlah Rangkaian seperti pada Gambar

b. c. d. e. f. g. h.

Ukurlah nilai resistansi pada masing-masing resistor Ukurlah nilai resistansi total pada rangkaian (R.TOTAL). Kemudian ukur besar tegangan pada rangkaian. Ukurlah besar arus yang mengalir pada rangkaian. Lalu masukkan pada tabel pengamatan. Ulangi langkah b-d dengan manambah jumlah lampu pijar. Ulangi langkah b sampai g dengan mengubah susunan rangkaian menjadi rangkaian pararel.

Tabel Pengamatan Perbedaan jumlah lampu No.

Rangkaian

1.

Seri

Jumlah lampu

Tegangan (V)

Kuat Arus (I)

Hambatan (R)

Nyala Lampu

1 2


21


2017

3 R total Seri 1 2.

Parallel

2 3

R total Paralel Perbedaan jumlah baterai (bisa menggunakan satu lampu atau dua lampu) No.

Rangkaian

Jumlah baterai

Tegangan (V)

Kuat Arus (I)

Hambatan (R)

Nyala Lampu

1 1.

Seri

2 3

R total Seri 1 2.

Parallel

2 3

R total Paralel V.

TUGAS LAPORAN RESMI 1. 2. 3. 4. 5.

Bagaimana nyala lampu pijar, ketikadisusunsecaraseri? Bagaimana nyala lampu pijar, ketikadisusunsecaraparalel? Apa yang menyebabkan nyala lampu berbeda pada rangkaian seri dan paralel? Seperti apakah grafik hubungan antara antara variabel V & I pada masing-masing rangkaian? Gambarkan! Bagaimana perbandingan antara besar V & I berdasarkan data yang diperoleh? Jelaskan baik meninjau dari grafikdan rumus yang berlaku. Baik pada rangkaian seri maupun paralel. 6. Berilah kesimpulan sementara !

VI.

TUGAS PENDAHULUAN 1. Berdasarkan prinsip Hukum Ohm, bagaimana karakteristik lampu pijar?Jelaskan! 2. Apakah kuatarus yang mengalir disetiap resistor sama besar, ketika resistor-resistor disusun secara seri? Jelaskan mengapa demikian. 3. Apakah kuat arus yang mengalir disetiap resistor sama besar, ketika resistor-resistor disusun secara paralel? Jelaskan mengapa demikian. 4. Apakah tegangan yang mengalir disetiap resistor sama besar, ketika resistor-resistor disusun secara seri ?Jelaskan mengapa demikian. 5. Apakah tegangan yang mengalir disetiap resistor sama besar, ketika resistor-resistor disusun secara paralel? Jelaskan mengapa demikian. 6. Jika ada 4 lampu disusun pararel. Kemudian ada 1 lampu yang mati. Apakah lampu yang lain mati? jelaskan ! 7. Apa yang terjadi jika 6 lampu disusun seri kemudian terdapat 1 lampu yang mati? Mengapa demikian ? 8. Jika diketahui besar hambatan pada 3 buah lampu pijar yang identik 20 Ohm. Berapakah nilai resistansi total pada rangkaian seri, paralel, dan seri paralel? 9. Pada suatu rangkaian paralel terdapat 3 macam lampu pijar dengan hambatan 10 Ohm, 20 Ohm, dan 30 Ohm. Terdapat arus yang mengalir sebesar 4 A. Hitung besar tegangan yang mengalir pada rangkaian? 10. Apa maksud dari 220 V, 5 Watt yang tertera pada kemasan lampu pijar ? 11.


22


2017

PFL-02 HUKUM OHM

I.

TUJUAN PERCOBAAN 1. Mengetahui karakteristik resistor dan kegunaannya dalam rangkaian listrik. 2. Mengetahui nilai resistansi resistor melalui gelang-gelang warna pada resistor. 3. Memahami penggunaan hukum ohm pada rangkaian resistor. 4. Menunjukkan hubungan tegangan ( V ) dan kuat arus listrik ( I ) terhadap besar resistansi ( R ) yang digunakan pada masing-masing rangkaian. 5. Membandingkan besarnya V dan I dalam rangkaian seri dan parallel.

II.

ALAT DAN BAHAN  1 buah catu daya/power supply  3 buah resistor  2 buah multimeter  2 pasang kabel penghubung multimeter  5 kabel penjepit buaya

III.

DASAR TEORI

Resistor adalah komponen dasar elektronika yang digunakan untuk membatasi jumlah harus yang mengalir dalam suatu rangkaian. Resistor bersifat resistif dan umumnya terbuat dari bahan karbon. Satuan resistansi dari suatu resistor disebut Ohm atau dilambangkan dengan simbol Ω (Omega). Bentuk resistor yang umum adalah seperti tabung dengan dua kaki di kiri dan kanan. Pada badannya terdapat lingkaran membentuk cincin kode warna untuk mengetahui besar resistansi tanpa mengukur besarnya dengan Ohmmeter. Kode warna tersebut adalah standar manufaktur yang dikeluarkan oleh EIA (Electronic Industries Association) Shimon Ohm mengatakan bahwa: “ Kuat arus yang meng alir melalui suatu penghantar berbanding lurus dengan beda potensial antara ujungujung penghantar, asal suhu penghantar tersebut tidak berubah” Perbandingan tegangan (V) dengan kuat arus (I) adalah tetap dan disebut dengan hambatan (R). Secara umum, hukum Ohm dinyatakan dengan rumus: V=I.R Dengan : V = tegangan (volt) I = kuat arus (ampere) R = hambatan (ohm)

IV.

CARA KERJA 1. Percobaan Rangkaian Seri a. Susunlah Rangkaian seperti pada Gambar


23


b. c. d. e. f.

2017

Gambar 6 Ukurlah nilai resistansi pada masing-masing resistor Ukurlah nilai resistansi total pada rangkaian (R. TOTAL). Cari nilai resistansi total tegangan (R. TOTAL) pada masing-masing resistor (V R1,VR2,VR3) arus yang mengalir pada rangkaian (I) dengan menggunakan rumus pada hukum ohm. Atur tegangan power supply 4,5v. Kemudian ukur besar tegangan pada masing-masing resistor (VR1,VR2,VR3) dan tegangan total (V. TOTAL) pada rangkaian. Ukurlah besar arus yang mengalir pada tiap-tiap resistor (I R1,IR2,IR3) dan arus total (I. TOTAL) pada rangkaian.

2. Percobaan Rangkaian Paralel a. Susunlah Rangkaian seperti pada Gambar.

Gambar 7 b. Ukurlah nilai resistansi pada masing-masing resistor c. Ukurlah nilai resistansi total pada rangkaian (R. TOTAL). d. Cari nilai resistansi total tegangan (R. TOTAL), Arus pada masing-masing resistor (I R1,IR2,IR3) tegangan pada rangkaian (V) dengan menggunakan rumus pada hukum ohm. e. Atur tegangan power supply 4,5v. Kemudian ukur besar arus pada masing-masing resistor (IR1,IR2,IR3) dan arus total pada rangkaian tersebut (I. TOTAL). f. Ukurlah besar tegangan pada masing-masing resistor (V R1,VR2,VR3) dan tegangan total (V. TOTAL) pada rangkaian tersebut. A. Rangkaian Seri No

R (Ω/ohm)

V (volt)

I (Ampere)

1 2 3 Total B. Rangkaian Paralel Lab. Fisika Dasar, Pendidikan Fisika, P.MIPA FKIP Universitas Jember

24


No

R (Ω/ohm)

V (volt)

2017

I (Ampere)

1 2 3 Total V. TUGAS LAPORAN RESMI 1. 2. 3. 4.

Hitunglah berapa nilai resistansi pada masing-masing resistor (3 resistor yang tersedia)? Bagaimana hubungan antara ketiga variabel (I,V, dan R) pada masing-masing rangkaian? Apakah ada perbedaan Resistansi Total antara rangkaian seri dan paralel? Jelaskan! Seperti apakah grafik hubungan antara antara ketiga variabel V & I V &R serta I&R pada masing-masing rangkaian?gambarkan! 5. Bagaimana perbandingan antara besar V & I berdasarkan data yang diperoleh? Jelaskan baik meninjau dari grafik dan rumus yang berlaku. Baik pada rangkaian seri maupun paralel. 6. Berilah kesimpulan sementara dari serangkaian percobaan diatas! VI. TUGAS PENDAHULUAN 1. Apa yang dimaksud dengan resistansi resistor? 2. Bagaimana cara membaca besarnya hambatan (resistansi) pada resistor gelang warna? Jelaskan! 3. Bagaimana hubungan antara tegangan dan kuat arus yang mengalir pada suatu rangkaian menurut hukum Ohm? 4. Bagaimana cara menghitung besarnya hambatan total pada resistor yang dipasang pada suatu rangkaian seri? 5. Bagaimana cara menghitung besarnya hambatan total pada resistor yang dipasang pada suatu rangkaian paralel? 6. Apabila terdapat 2 buah resistor sebesar 100 ohm dan 200 ohm dipasang secara seri, berapa besarnya hambatan total resistor tersebut? 7. Apabila terdapat 3 buah resistor sebesar 100 ohm,400 dan 200 ohm dipasang secara paralel, berapa besarnya hambatan total resistor tersebut? 8. Gambarkan rangkaian resistor yang disusun secara seri dan parallel (masing-masing minimal 3 rangkaian) dengan menggunakan 5 resistor dengan resistansi masing-masing resistor adalah 10 ohm (pada setiap rangkaian, R total tidak boleh sama). 9. Pada suatu rangkaian seri terdapat 2 macam resistor yang memiliki nilai hambatan yaitu 100 ohm dan 200 ohm, terdapat arus yang mengalir sebesar 2A. Hitung berapa besarnya tegangan yang terdapat pada rangkaian tersebut! 10. Apabila kita ingin mengambil sebuah resistor d engan besar hambatan 100 Ω, 220 Ω dan 570 Ω maka bagaimanakah kode warna yang tertera pada resistor – resistor tersebut?


25


2017

DAFTAR PUSTAKA

Alan Issacs BSC. 1997. Kamus Lengkap Fisika (Jilid I). Jakarta : Erlangga. Halliday dan Resnick. 1999. Fisika Jilid I . Jakarta : Erlangga. J. Wilson JFB Hawkes. 1983. Optoelectronics An Introduction. London : Pretice Hall Internation. Inc. London. Krane, Kenneth. 1983. Modern Physics. New York : Toronto : John Willey and Sons. Peter Soedojo. 1998. Azas-azas Ilmu Fisika. Yogyakarta : ANDI. -------------------. 1999. Fisika Dasar . Yogyakarta : ANDI. Sears and Zemansky. 2002. Fisika Universitas. Jakarta : Erlangga. Sutrisno. 1978. Seri Fisika Dasar . Jakarta : Erlangga. Tipler, Paul A. 1991. Fisika Sains dan Teknik . Jakarta : Erlangga.


26

Modul Fisdas Mtk 2017

Recommend Documents