Asisten: 1.Ratna Widya Sari
2.Hardianti Rukmana
3.Adek saputri
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA
DASAR I
Pengukuran Dimensi
Pengukuran Massa Jenis
Bandul Matematis
Oleh:
|
LABORATORIUM FISIKA DASAR
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
PASIR PENGARAIAN
2015
Latar Belakang
Dalam
kehidupan sehari-hari kita tidak terlepas dari ilmu fisika, dimulaidari 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.
Dalam jenjang perguruan tinggi, seorang mahasiswa diharapkan tidak hanya mengikuti perkuliahan dengan baik, namun lebih dari itu juga dituntut untuk mendalami dan menguasai disiplin ilmu yang dipelajarinya sehingga nantinya akan menghasilkan sarjana-sarjana yang berkualitas dan mampu mengaplikasikannya dalam kehidupan nyata dan bermanfaat bagi masyarakat.
Dalam jenjang perguruan tinggi, seorang mahasiswa diharapkan tidak hanya mengikuti perkuliahan dengan baik, namun lebih dari itu juga dituntut untuk mendalami dan menguasai disiplin ilmu yang dipelajarinya sehingga nantinya akan menghasilkan sarjana-sarjana yang berkualitas dan mampu mengaplikasikannya dalam kehidupan nyata dan bermanfaat bagi masyarakat.
Disiplin
ilmu teknik merupakan disiplin ilmu yang eksak dan banyak menerapkan ilmu-ilmu
murni yang diterapkan kepada masalah-masalah yang dihadapi dalam kehidupan
sehari-hari. Sehingga ilmu-ilmu yang berhubungan dengan bidang-bidang
keteknikan mutlak untuk dikuasai mahasiswa teknik, tidak hanya dari segi teori
juga dari segi prakteknya. Apalagi dalam menghadapi era globalisasi saat ini,
serta pasar bebas yang akan segera kita masuki, lebih menuntut penguasaan dan
penerapannya dalam menghadapi masalah-masalah yang kompleks.
Ternyata
dalam aplikasi ilmu tersebut, tgas yang diberikan kepada mahasiswa tidak akan
dikuasai sempurna tanpa adanya praktek-praktek yang merupakan salah satu sarana
yang baik untuk menguasai ilmu sekaligus mempraktekannya. Demikian juga dengan
praktikum Fisika Dasar I ini.
Fisika dalam bidang teknik khususnya Teknik Sipil
merupakan hal yang sangat penting dan benar-benar harus dikuasai secara teori
dan praktek. Dengan latar belakang itulah, maka kami mahasiswa teknik sipil
semester I diberi tugas praktikum mata kuliah Fisika Dasar yang dilaksanakan di
Laboratorium Pusat dibawah bimbingan dosen dan team asisten pembantu dosen.
Tujuan Penulisan
1.Memperdalam
wawasan pengetahuan tentang mata kuliah Fisika Dasar I.
2.Untuk mengetahui seberapa besar pengaruh praktikum
fisika dasar I dalam kehidupan sehari-hari.
3.Dapat menggunakan alat-alat ukur dengan baik dan
benar.
4.Mengembangkan
daya nalar mahasiswa untuk menganalisa data dan membuktikankebenaran ilmiah.
5.Menunjang pemahaman materi kuliah yang disampaikan dosen.
5.Menunjang pemahaman materi kuliah yang disampaikan dosen.
PRAKTIKUM PENGUKURAN DIMENSI
A.
Tujuan Praktikum
Tujuan dari
dilakukannya praktikum tentang pengukuran ini yaitu untuk mengetahui fungsi dan
cara menggunakan beberapa alat ukur seperti mikrometer sekrup,jangka sorong,
neraca lengan, termometer, timbangan, mistar.
B. Alat dan Bahan
1. Mistar
2. jangka Sorong
3.
Mikrometer Sekrup
4. Timbangan (Neraca Ohauss)
5. Benda Yang Akan Di Ukur (Penghapus)
C. Landasan Teori
.
Pengukuran
merupakan kegiatan membandingkan suatu besaran yang diukur dengan alat ukur
yang digunakan sebagai satuan. Sesuatu yang
dapat diukur dan dapat dinyatakan dengan angka disebut besaran, sedangkan pembanding dalam suatu pengukuran disebut satuan. Satuan yang digunakan untuk melakukan pengukuran
dengan hasil yang sama atau tetap untuk semua orang disebut satuan
baku, sedangkan satuan yang digunakan untuk
melakukan pengukuran dengan hasil yang tidak sama untuk orang yang berlainan
disebut satuan tidak baku.
Dalam pengukuran terdapat besaran pokok yaitu besaran yang satuannya
telah didefinisikan terlebih dahulu yang terdiri dari panjang, masssa, waktu,
suhu, kuat arus listrik, intensitas cahaya dan jumlah zat dan besaran
turunan yaitu besaran yang satuannya diperoleh dari besaran pokok yang
terdiri dari luas, volume, massa jenis, kecepatan, percepatan, gaya, usaha,
daya, tekanan dan momentum.
1.
Pengukuran panjang benda
a. Pengukuran panjang dengan mistar
Penggaris
atau mistar berbagai macam jenisnya, seperti penggaris yang berbentuk lurus,
berbentuk segitiga yang terbuat dari plastik atau logam, mistar tukang kayu,
dan penggaris berbentuk pita (meteran pita. Mistar memiliki ketelitian 1 mm
atau 0,1 cm. Posisi mata harus melihat
tegak lurus terhadap skala ketika membaca skala mistar. Hal ini untuk
menghindari kesalahan pembacaan hasil pengukuran akibat beda sudut kemiringan
dalam melihat atau disebut dengan kesalahan paralaks.
Pembacaan Skala
b. 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:
1. rahang tetap dengan skala tetap terkecil 0,1 cm
2. rahang geser yang dilengkapi skala nonius. Skala tetap dan nonius
mempunyai selisih 1 mm.
Langkah-langkah
dalam pembacaan skala pada jangka sorong:
1. Pembacaan skala utama yang berhimpit dengan skala
nonius nol
2. Skala nonius yang berhimpit tegak dengan skala utama
Jadi, pembacaan jangka sorong tersebut adalah
Skala utama + Skala nonius.
Contoh: Skala utama 2,4 , Skala nonius 0,07
Maka: 2,4 + 0,07 = 2,47 cm.
c. 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.
Mikrometer Sekrup
Langkah-langkah membaca skala
pada mikrometer sekrup:
1.Pembacaan
skala utama yaitu adalah yang berhimpit dengan tepi selubung luar.
2.Pembacaan
skala putar yaitu garis selubung luar yang berhimpit tepat dengan garis
mendatar skala utama.
Jadi, bacaan mikrometer sekrup itu adalah
Skala utama + Skala putar.
Contoh: Skala utama 13,5 , Skala putar 0,17
Maka: 13,5 + 0,17 = 13,67 mm.
2. Pengukuran
Massa Benda
a. Timbangan
(Neraca Ohauss)
Timbangan
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—10 g, dengan tiap skala bernilai 1 g.
• Lengan tengah berskala mulai 0—500 g, tiap
skala sebesar 100 g.
• Lengan belakang dengan skala bernilai 10 sampai 100 g, tiap skala 10 g.
D. Proseder
Praktikum
1. Silinder diukur panjang nya menggunakan
Mistar, dilakukuan
secara bergantian.
2. Silinder juga diukur panjang nya menggunakan Jangka
Sorong, dilakukuan
secara bergantian.
3. Diameter silinder juga di ukur
menggunakan jangka sorong dan micrometer sekrup.
4. Kemudian timbang massa silinder menggunakan
neraca ohauss secara bergantian
E. Data Hasil Praktikum
NO
|
PANJANG SILINDER
|
DIAMETER SILINDER
|
MASA KAWAT
|
||
MISTAR
|
JANGKA
SORONG
|
Jangka
sorong
|
Micrometer
sekrup
|
||
1
|
Pa3 cm
|
Skala utama = 3 cm
Skala nonius =0,1 cm
Skala utama dan skala nonius di jumlahkan, hasilnya =3,1 cm
|
Skala utama = 1,5 cm Skala nonius =0,01 cm Skala utama dan skala nonius di jumlahkan, hasilnya =1,51 cm
|
Skala utama = 1,5 cm
Skala nonius =0,015 cm
Skala utama dan skala nonius di jumlahkan, hasilnya =1,515 cm
|
• Lengan depan bernilai
= 0,4 g.
• Lengan tengah sebesar
=8 g.
• Lengan belakang bernilai
= 0 g.
di jumlahkan, hasilnya
=8,4 g
|
F.Pembahasan Dan Analisa
Ketika melakukan pengukuran, kita bisa menggunakan penggaris, meteran,
miktometer sekrup, jangka sorong, dan neraca ohuass. Pada praktikum ini kita
melakukan pengukuran menggunakan alat jangka sorng, mikrometer sekrup, dan
neraca ohauss. Alat pengukuran tersebut memiliki kegunaan dan fungsi yang
berbeda serta meliki ketelitian yang berbeda juga. Pada alat jangka sorong
berfungsi untuk mengukur ketebalan suatu benda, diameter suatu benda, baik
diameter dalam maupun diameter luar.
Jangka sorong memiliki ketelitian 0,1 mm. Jangka sorong memiliki skala utama
dan skala nonius. Micrometer sekrup memiliki fungsi untuk mengukur panjang
benda dengan sangat teliti. Micrometer sekrup memiliki ketelitian 0,01 mm.
Mikrometer sekrup memiliki skala utama dan skala putar. Sedangkan neraca ohauss
berfungsi untuk mengukur massa suatu benda. Neraca ohauss memiliki berbagai
macam bentuk, yaitu neraca tiga lengan dan neraca empat lengan. Prinsip kerja
neraca atau timbangan menggunakan prinsip tuas.
1. Pengukuran
Menggunakan Mistar.
Panjang silinder diukur menggunakan Mistar, hasil dari pengukurannya adalah Panjang 3cm, dan diameter 1,5cm.
2. Pengukuran Menggunakan Jangka Sorong
hasil dari pengukurannya adalah:
-panjang
Skala utama = 3 cm
Skala nonius =0,1 cm
Skala utama dan skala nonius di jumlahkan, hasilnya 3,1 cm
-diameter
Skala utama = 1,5 cm
Skala nonius =0,01 cm
Skala utama dan skala nonius di jumlahkan, hasilnya 1,51 cm
3. Pengukuran Mengunakan Mikrometer Sekrup
hasil dari pengukurannya adalah:
-diameter
Skala utama = 1,5 cm
Skala nonius =0,015 cm
Skala utama dan skala nonius di jumlahkan, hasilnya 1,515 cm
4.Pengukuran Mengunakan neraca ohauss
• Lengan
depan bernilai 0,4 g.
• Lengan tengah sebesar 8 g.
• Lengan belakang bernilai 0 g.
di jumlahkan, hasilnya 8,4 g
TUGAS PENDAHULUAN
1.Keunggulan Dan Kekurangan Alat Ukur
NO
|
NAMA ALAT UKUR
|
KEUNGGULAN
|
KEKURANGAN
|
1
|
MISTAR
|
bisa
mengukur dan buat garis benda yang panjangx cukup besar (tergantung ukuran
mistar)
|
kurang
teliti untuk benda-benda di bawah ketelitian
|
2
|
JANGKA
SORONG
|
Dapat
mengukur
suatu benda dari sisi luar,sisi dalam dan kedalaman benda |
Angkanya
yang kecil dan Tdk dpt mengukur benda yg besar
|
3
|
Micrometer
sekrup
|
bisa
mengukur dengan ketelitian 0,01mm
|
jarak
pengukurannya pendek
|
2.Skala Nonius adalah skala pendek pada rahang geser atau putar yang dapat
mengukur besaran (misalnya dimensi panjang), dengan ketelitian lebih tinggi
dari skala biasa yang hanya sanggup mengukur besaran kasar.
3.Bagian-bagian jangka sorong:
1. Rahang tetap
atas
2. Rahang tetap
bawah
3. Rahang
sorong atas
4. Rahang
sorong bawah
5. Pengunci
atau tombol kunci
6. Skala nonius
7. Skala utama
8. Tangkai ukur
kedalaman
4. Faktor faktor pengukuran dapat terjadi kesalahan
atau ketidakpastian, yaitu:
1. Kesalahan kalibrasi. Cara memberi nilai skala pada waktu pembuatan alat
tidak tepat sehingga berakibat setiap kali alat digunakan, suatu ketidakpastian
melekat pada hasil pengukuran. Kesalahan ini dapat diketahui dengan cara
membandingkan alat tersebut dengan alat baku. Alat baku, meskipun buatan
manusia juga, dianggap sempurna padanya hampir tidak terdapat kesalahan apapun.
2. Kesalahan titik nol. Titik nol skala alat tidak berimpit dengan titik nol
jarum petunjuk atau jarum tidak kembali tepat pada angka nol.
3. Kelelahan komponen alat. Misalnya dalam pegas; pegas yang telah
dipakai beberapa lama dapat agak melembek hingga dapat mempengaruhi gerak jarum
penunjuk.
4. Gesekan-gesekan selalu timbul antara bagian yang satu yang bergerak
terhadap bagian alat yang lain
TUGAS AKHIR
Panjang dan diameter rata nya:
NO
|
PANJANG SILINDER
|
DIAMETER SILINDER
|
MASA KAWAT
|
RATA RATA
|
|||
Mistar
|
Jangka sorong
|
Jangka sorong
|
Micrometer sekrup
|
Panjang
|
Diameter
|
||
1
|
Pa=3 cm
|
=3,1 cm
|
=1,51 cm
|
=1,515 cm
|
=8,4 g
|
3,11 CM
|
1,5125 CM
|
Sasatan nya
adalah:
-diameter =0,005 cm
-panjang =0,01
G.Kesimpulan
Dari percobaan, pengamatan, dan
perhitungan yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan bahwa jangka sorong
digunakan untuk mengukur diameter luar dan dalam benda, sedangkan mikrometer
sekrup digunakan untuk mengukur ketebalan dan diameter luar suatu benda dengan
ketelitian lebih tinggi di bandingkan jangka sorong. Mengukur ketebalan benda
seperti plat besi dan diameter koin (lingkaran) lebih mudah dan hasil pengukuran
lebih tepat dibandingkan mengukur benda yang berbentuk seperti kelereng.
Dan dari percobaan di atas kita
bisa Mempelajari prinsip-prinsip
dasar pengukuran,Menentukan
panjang, diameter dalam, diameter luar dan ketebalan benda,Melakukan pengukuran massa benda serta mengetahui fungsi dan cara menggunakan beberapa alat ukur seperti
mikrometer sekrup,jangka sorong, neraca lengan, termometer, timbangan, mistar.
PRAKTIKUM PENGUKURAN MASSA JENIS
A.
Tujuan Praktikum
Tujuan untuk di lakukan percobaan ini adalah untuk mengetahui apa itu massa jenis serta agar dapat menentukan massa jenis zat padat yang bentuk beraturan.
Tujuan untuk di lakukan percobaan ini adalah untuk mengetahui apa itu massa jenis serta agar dapat menentukan massa jenis zat padat yang bentuk beraturan.
B. Alat dan Bahan
1. Mistar
2. jangka Sorong
3. Mikrometer Sekrup
4. Timbangan (Neraca Ohauss)
5. Benda Yang Akan Di Ukur
6. Gelas
ukur
C. Landasan Teori
Massa jenis adalah pengukuran massa
setiap satuan volume benda. Semakin
tinggi massa jenis suatu benda, maka semakin besar pula massa setiap volumenya.
Massa jenis rata-rata setiap benda merupakan total massa dibagi dengan total
volumenya. Sebuah benda yang memiliki massa jenis lebih tinggi (misalnya besi)
akan memiliki volume yang lebih rendah daripada benda bermassa sama yang
memiliki massa jenis lebih rendah (misalnya air).Satuan
SI
massa jenis adalah kilogram per meter
kubik (kg·m-3)
Massa jenis berfungsi untuk menentukan zat. Setiap zat
memiliki massa jenis yang berbeda. Dan satu zat berapapun massanya berapapun
volumenya akan memiliki massa jenis yang sama.Rumus untuk menentukan massa
jenis adalah
dengan
ρ
adalah massa jenis,
1 g/cm3=1000 kg/m3Massa jenis
air murni adalah 1 g/cm3 atau sama dengan 1000 kg/m3
Selain karena angkanya yang mudah diingat dan mudah
dipakai untuk menghitung, maka massa jenis air dipakai perbandingan untuk rumus
ke-2 menghitung massa jenis, atau yang dinamakan 'Massa Jenis Relatif'.Rumus
massa jenis relatif = Massa bahan / Massa air yang volumenya sama
D. Proseder
Praktikum
1. Ukur panjang,lebar,dan tinggi kubus dengan
mistar masing – masing 4 kali pengukuran di lakukan oleh praktikum yang
berbeda.dari data yang di peroleh dapat di hitung volume nya.
2. Massa dari masing – masing objek
(balok,kelereng,dan benda tak beraturan(karet)) ditimbang menggunakan neraca
ohauss.
3. Ukur diameter kelereng dengan jangka sorong dan micrometer
sekrup masing – masing 4 kali pengukuran di lakukan oleh praktikum yang
berbeda.dari data yang di peroleh dapat di hitung volume nya.
4. Ukur volume batu/karet menggunakan
gelas ukur.volume benda dapat ditentukan dengan mengambil selisih volume akhir
dan volume awal.
5. Catat semua hasil pengukuran
E. Data Hasil Praktikum
1.pengukuran balok (benda beraturan)
NO
|
PANJANG
(cm)
|
LEBAR (cm)
|
TINGGI
(cm)
|
MASSA
(gram)
|
1
|
8,05
|
3,83
|
2,68
|
62,3
|
2.pengukuran kelereng
NO
|
DIAMETER
(cm)
|
JARI-JARI
(cm)
|
MASSA
(gram)
|
1
|
1,715
|
0,8625
|
6,2
|
3.pengukuran benda tidak
beraturan(karet)
NO
|
Volume
Awal Air (ml)
|
Volume
Akhir Air (cm)
|
Massa
(gram)
|
1
|
300
|
350
|
131,5
|
F. Pembahasan
dan Analisa
1.Analisa
Dari data yang telah terlampir, massa jenis balok kayu dan bola kaca atau kelereng adalah :
- Massa balok kayu = 62,3 gram
- Jari jari= 0,8625 cm
P =
m/v
V balok = P x L x t
= 62,3/8,05 x 3,83x 2,68
=62,3/ 82,62842
= 0,7539779 cm3
= 0,7539779 cm3
- Massa kelereng=6,2 gram
P=m/v Volume
bola = (4/3) πR3
=6,2: 4/3 x 3,14 x 0,86253
=6,2:4/3 x 2.01468410156
=6,2: 2.68624546875
=2.30805414923
- Massa batu=131,5
- Volume batu=350-300= 50
P=m/v
=131,5/50
=2,63
2.Pembahasan
Berdasarkan analisa data dapat dijelaskan bahwa massa jenis yang diperoleh dari masing – masing benda dipengaruhui oleh benda dan volume benda.
Berdasarkan analisa data dapat dijelaskan bahwa massa jenis yang diperoleh dari masing – masing benda dipengaruhui oleh benda dan volume benda.
Pada percobaan ini sisi – sisi kubus besi dan balok
kayu serta diameter kelereng dengan menggunakan jangka sorong yang memiliki
ketelitian sampai 0.001 – 0.005 mm. untuk kubus besi dan balok kayu masing –
masing (A, B, C, D, E, F,) di ukur dan di ulang sebanyak 3 kali agar
dapat di ambil harga rata – rata untuk menhitung volume dari benda tersebut.
Volume kubus besi dihitung dengan persamaan SxSxSxS atau V = A-B x C-D x E-F sedangkan balok kayu dihitungbdengan persamaan V PxLxt dengsan A-B sebagai panjang C-D sebagai lebar dan E-F sebagai tinggi.
Untuk mencari volume kelereng digunakan persamaan V = jari – jari (r) = ½ diameter dari kelereng tersebut. Adapun satuan satuan yang digunakan untuk massa jenis adalah gr2 / cm3 sehingga satuan volume benda dalam mm3 di ubah kesatuan cm3 sementara massa ketiga benda yang telah ditimbang massa, sudah dalam satuan (gram). Oleh kerena volume benda dan dan massa benda dapat di cari dengan menggunakan persamaan.
Volume kubus besi dihitung dengan persamaan SxSxSxS atau V = A-B x C-D x E-F sedangkan balok kayu dihitungbdengan persamaan V PxLxt dengsan A-B sebagai panjang C-D sebagai lebar dan E-F sebagai tinggi.
Untuk mencari volume kelereng digunakan persamaan V = jari – jari (r) = ½ diameter dari kelereng tersebut. Adapun satuan satuan yang digunakan untuk massa jenis adalah gr2 / cm3 sehingga satuan volume benda dalam mm3 di ubah kesatuan cm3 sementara massa ketiga benda yang telah ditimbang massa, sudah dalam satuan (gram). Oleh kerena volume benda dan dan massa benda dapat di cari dengan menggunakan persamaan.
TUGAS PENDAHULUAN
1.Cara mengkonversikan dari liter ke
cm kubik dan meter kubik:
Liter
adalah satuan volume yang digunakan oleh Lembaga Internasional untuk Berat dan
Ukuran (International Bureau of Weights and Measures). Satuan liter bukan
satuan volume dalam sistem internasional (SI) tetapi dapat dikonversikan dalam
satuan SI. Satuan volume dalam SI diturunkan dari satuan panjang. 1 liter sama
dengan 1 decimeter kubik atau 1000 centimeter kubik atau 0,001 meter kubik.
Liter didefinisikan sebagai volume suatu benda yang menempati ruang berbentuk
kubus berukuran panjang 10 cm, lebar 10 cm dan tinggi 10 cm. Jadi satu liter
sama dengan 10x10x10 centimeter kubik yaitu 1000 centimeter kubik.
2.Cara mengukur
volume benda yang tidak beraturan
Untuk
mengukur volume sebuah benda padat dengan bentuk yang tidak beraturan, seperti
batu, gunting, pisau dapat dilakukan dengan cara memasukkan benda- benda itumisalnya
kedalam gelas ukur.
Mula –mula
gelas ukur diisi air sebanyak 100 ml. kemudian benda yang akan diukur volumnya
diikat dengan seutas tali halus lalu dimasukkan kedalam gelas ukur tersebut.
Misalnya tampak permukaan air dalam gelas ukur naik menjadi 120ml, hal ini
berarti volume benda yang diukur adalah ;
V = 120ml –
100ml = 20 ml
Jadi, volume
benda yang diukur adalah 20ml
Cara lain
untuk mengukur volume benda yang tidak beraturan yang juga dapat diukur dengan
gelas ukur berpancuran. Isilah gelas berpancuran dengan air sampai melewati
pipa pancurannya, sehingga air akan keluar dari pipa.
3.Pengertian
massa jenis
Massa
Jenis adalah perbandingan antara massa benda dengan volume benda
G.Kesimpulan
G.Kesimpulan
1. Massa jenis suatu zat adalah
bilangan yangmenunjukkan beberapa gram massa tiap 1 cm3 zat itu pada
suhu 0oC.
2. Sifat – sifat padat terbagi yaitu :
Molekul tersusun rapat
Volumnya relative tidak berubah
Keadaan tidak dapat dibagi.
Setelah melakukan percobaan maka
didapat adalah massa jenis balok kayu lebih kecil jumlahnya dari pada massa
jenis kubus dan kelereng
PRAKTIKUM BANDUL MATEMETIS
A.
Tujuan Praktikum.
Mengukur percepatan gravitasi bumi dengan asas ayunan sederhana.
B.
Alat dan Bahan
1.tempat
penggantung.
2.tali
3.stopwatch
4.mistar
5.beban
6.timbangan
7.susur
C.
Landasan Teori
Bandul adalah benda yang terikat
pada sebuah tali dan dapat berayun secara bebas dan periodik yang menjadi dasar
kerja dari sebuah jam dinding kuno yang mempunyai ayunan. Dalam bidang fisika, prinsip ini pertama kali ditemukan pada tahun 1602
oleh Galileo Galilei, bahwa perioda (lama gerak osilasi satu ayunan, T)
dipengaruhi oleh panjang tali dan percepatan gravitasi.
Gravitasi adalah gaya tarik-menarik yang terjadi antara semua partikel yang mempunyai massa di alam semesta.
Hukum
gravitasi universal Newton dirumuskan sebagai berikut:
Setiap massa
menarik massa titik lainnya dengan gaya segaris dengan garis yang menghubungkan
kedua titik. Besar gaya tersebut berbanding lurus dengan perkalian kedua massa
tersebut dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak
antara kedua massa titik tersebut.
F adalah besar dari gaya gravitasi antara kedua
massa titik tersebut
G adalah konstanta gravitasi
m1 adalah besar massa titik pertama
m2 adalah besar massa titik kedua
r adalah jarak antara kedua massa titik, dan
g adalah
percepatan gravitasi
Dalam sistem Internasional, F diukur dalam Newton (N), m1 dan m2
dalam kilogram (kg), r dalam meter (m), dan konstanta G kira-kira sama dengan
6,67 10-11 N m2 kg-2
Dari
persamaan ini dapat diturunkan persamaan untuk menghitung Berat. Berat suatu benda adalah hasil
kali massa benda tersebut dengan percepatan gravitasi bumi. Persamaan tersebut dapat
dituliskan sebagai berikut: W = mg. W adalah gaya
berat benda tersebut, m adalah massa dan g adalah
percepatan gravitasi. Percepatan gravitasi ini berbeda-beda dari satu tempat ke
tempat lain.
GERAK HARMONIS SEDERHANA
Ketika beban
digantungkan pada ayunan dan tidak diberikan gaya maka benda akan diam di
titik kesetimbangan B. Jika beban ditarik ke titik A dan dilepaskan, maka beban
akan bergerak ke B, C, lalu kembali lagi ke A. Gerakan beban akan terjadi
berulang secara periodik, dengan kata lain beban pada ayunan di atas
melakukan gerak harmonik sederhana.
Periode
Benda yang bergerak harmonis
sederhana pada ayunan sederhana memiliki periode. Periode ayunan (T) adalah
waktu yang diperlukan benda untuk melakukan satu getaran. Benda dikatakan
melakukan satu getaran jika benda bergerak dari titik di mana benda tersebut
mulai bergerak dan kembali lagi ke titik tersebut. Satuan periode adalah sekon
atau detik.
Amplitudo
Amplitudo adalah pengukuran scalar yang non negative dari besar osilasi
suatu gelombang. Amplitudo juga dapat didefinisikan sebagai jarak terjatuh dari
garis kesetimbangan dalam gelombang sinusoide yang kita pelajari pada mata
pelajaran fisika dan matematika.
Pada bandul matematis, periode dan frekuensi sudut pada bandul sederhana
tidak tergantung pada massa bandul, tetapi bergantung pada penjang tali dan
percepatan gravitasi setempat. Pada kondisi seprti itu, untuk mencari
percepatan gravitasi kita menggunakan rumus::
T = 2π ,
atau g = (2π)2.l/T2
g
T adalah
periode
l adalah
panjang tali
g adalah
percepatan gaya gravitasi
D. Proseder Praktikum
Langkah-langkah yang ditempuh dalam melakukan percobaan ini adalah:
a.
Mengatur alat seperti pada gambar.
b. Pengambilan data dilakukan sebanyak
4 kali percobaan dengan panjang tali yang berbeda
c. Memasang tali pada ujung penyangga
bandul kemudian memasang beban besar yang diberikan asisten dengan panjang tali
yang telah diberikan.
d. Memberi
simpangan kecil pada bandul (sepanjang 10 cm atau 12o).
e. Mencatat
waktu yang diperlukan untuk 15 kali ayunan
tersebut ke dalam form pengambilan data yang telah di berikan asisten.
f. Mencatat waktu ayunan untuk 30 kedalam
form pengambilan data.
g. Mengulangi
langkah a-f sampai
percobaan terakhir
h. Melakukan hal yang sama yaitu
langkah a-f dengan mengganti beban yang lebih kecil yang telah disediakan oleh
asisten.
E. Data Hasil Praktikum
Dari
percobaan yang telah dilakukan dan data-data yang diperoleh untuk bandul
matematis maupun fisis kemudian dilakukan analisa data sebagai berikut :
1. Bagian
Pengambilan Data
a.
Bandul Kecil
(50 gram)
NO
|
l (cm)
|
t (dtk)
|
T
|
X (l)
|
Y (T2)
|
X.Y
|
X2
|
1
|
30
|
22, 12
|
1,106
|
30
|
1,223
|
36,69
|
900
|
2
|
27
|
21, 07
|
1,053
|
27
|
1,109
|
29,943
|
729
|
3
|
24
|
20, 31
|
1,015
|
24
|
1,030
|
24,72
|
576
|
4
|
21
|
19, 20
|
0,96
|
21
|
0,921
|
19,341
|
441
|
5
|
18
|
17, 44
|
0,872
|
18
|
0,760
|
13,68
|
324
|
S
|
120
|
5,043
|
124,374
|
2970
|
Penggambaran grafik
menggunakan regresi linear sebagai berikut :
Misalkan persamaan garis y = bx + a, koefisien-koefisien b dan a dapat ditentukan:
dan
b
=
a =
b
=
a =
b = =
0,0371
a = = 0,1182
b =
3,71
a = 11,82
maka persamaan garisnya adalah : y = bx + a
y = 0,0371x + 0,1182
percepatan gravitasi pada bandul kecil :
g
= 4 2/b
= 4 (3,14)2 /(3,71)
= 10,6 meter/detik2
b.
Bandul
Besar(100gram)
NO
|
l (cm)
|
t (dtk)
|
T
|
X (l)
|
Y (T2)
|
X.Y
|
X2
|
1
|
30
|
22, 82
|
1,141
|
30
|
1,301
|
39,03
|
900
|
2
|
27
|
21, 93
|
1,0965
|
27
|
1,202
|
32,454
|
729
|
3
|
24
|
20, 08
|
1,004
|
24
|
1,008
|
24,192
|
576
|
4
|
21
|
19
|
0,95
|
21
|
0,902
|
18,942
|
441
|
5
|
18
|
18, 62
|
0,931
|
18
|
0,866
|
15,588
|
324
|
S
|
120
|
5,279
|
130,206
|
2970
|
Penggambaran grafik
menggunakan regresi linear sebagai berikut :
Misalkan persamaan garis y = bx + a, koefisien-koefisien b dan a dapat ditentukan:
dan
b
=
a =
b
=
a =
b = =
0,039
a = = 0,1198
b =
3,9
a = 11,98
maka persamaan garisnya adalah : y = bx + a
y = 0,039x + 0,1198
percepatan gravitasi pada bandul besar :
g
= 4 2/b
= 4 (3,14)2/(3,9)
= 10,11 meter/detik2
TUGAS PENDAHULUAN
1.
Tanda minus ( – ) menyatakan arah dari percepatan
berlawanan dengan arah simpangan,tanda minus (-) juga menunukkan arah gaya
pemulih yang berlawanan dengan arah simpangan.
2.
Berikut pembuktian persamaan 4.3 dan persamaan
Pada gambar di atas tampak sistem bandul
benda bermassa m yang disimpangkan pada sudut kecil terhadap sumbu vertikal.
Berikut ini adalah penurunan persamaan gerak harmonis sederhana dan periode
pada pendulum.
TUGAS AKHIR
1. Dengan
melihat grafik antara l dan T2, hitunglah besar percepatan grafitasi nya
2. Bandingkan
hasil saudara peroleh dari rumus (3-1) dengan g yang didapat dari rumus grafik
!
3. Mengapa
simpangan yang di berikan harus kecil !
4. Hal – hal
apa saja yang menyebabkan kesalahan pada percobaan saudara !
5. Berikan
kesimpulan dari percobaan ini !
JAWAB :
1. Percepatan Gravitasi pada Bandul
Kecil
:
g
= 4 2/b
= 4 (3,14)2 /(3,71)
= 10,6 meter/detik2
Percepatan
Gravitasi pada Bandul Besar :
g
= 4 2/b
= 4 (3,14)2 /(3,9)
= 10,11 meter/detik2
2. Dengan
menggunakan rumus (3-1)
T = 2 ....................
(3-1)
g = 4 ²l/T²
Percepatan
Gravitasi pada Bandul Kecil :
1.
l = 30
cm
g = 9,67 m/s2
2.
l = 27
cm
g = 9,601 m/s2
3.
l = 24
cm
g = 9,18 m/s2
4.
l = 21
cm
g = 8,99 m/s2
5.
l = 18
cm
g = 9,34 m/s2
g =
(9,67 + 9,601 + 9,18 + 8,99 + 9,34) / 5 = 9,35 m/s2
Percepatan
Gravitasi pada Bandul Besar :
1.
l = 30
cm
g = 9,09 m/s2
2.
l = 27
cm
g = 8,85 m/s2
3.
l = 24
cm
g = 9,39 m/s2
4.
l = 21
cm
g = 9,18 m/s2
5.
l = 18
cm
g = 8,19 m/s2
g =
(9,09 + 8,85 + 9,39 + 9,18 + 8,19) / 5 = 8,94 m/s2
3. Agar periode
waktu yang di peroleh juga semakin kecil. Karena simpangan dan periode
berbanding lurus, jadi jika simpangan sudutnya kecil maka periodenya pun akan
semakin kecil.
4. Hal – hal
yang mengakibatkan kesalahan dalam percobaan :
o Kurang
tepatnya cara melepas bandul sehingga gerakan ayunan menjadi miring.
o Pengukuran
waktu yang kurang tepat, ketika melepas bandul dan menekan tombol stopwatch.
o Kurang
tepatnya pemberian simpangan sudut sesuai yang di tentukan yaitu sebesar 45o.
5. Dari hasil
percobaan dapat di simpulkan bahwa semakin panjang tali yang di gunakan untuk
menggantungkan bandul maka semakin besar pula nilai periode dan waktunya.
Selain itu, semakin berat beban yang digunakan, maka semakin cepat percepatan
gaya gravitasinya dan begitu pula dengan periodenya. Karena beban dan gravitasi
saling berhubungan dan tegak lurus.
G.KESIMPULAN
Dari hasil percobaan di atas dapat di simpulkan bahwa
semakin panjang tali yang di gunakan untuk menggantungkan bandul maka semakin
besar pula nilai periode dan waktunya. Selain itu, semakin berat beban yang
digunakan, maka semakin cepat percepatan gaya gravitasinya dan begitu pula
dengan periodenya. Karena beban dan gravitasi saling berhubungan dan tegak
lurus.
Apabila sebuah bandul matematis dan bandul fisis
digantung kemudian diberi simpangan kecil , maka bandul akan berayun dan
melakukan gerakan harmonis sederhana. Dengan dasar gerakan harmonis sederhana
ini maka dapat dihitung besarnya percepatan gravitasi bumi di tempat dimana
percobaaan dilakukan dengan cara mengukur panjang tali dan periode pada bandul
matematis. Massa bandul tidak berpengaruh pada besarnya percepatan gravitasi
sedangkan panjang tali berbanding terbalik dengan kuadrat periode.
