bab v analisis
Post on 13-Aug-2015
33 Views
Preview:
TRANSCRIPT
BAB V
ANALISIS
5.1 Pengukuran Dasar
Ketika melakukan pengukuran, kita bisa
menggunakan mistar, meteran, mikrometer sekrup,
jangka sorong dan neraca teknis. Pada praktikum ini
pengukuran dilakukan dengan menggunakan alat seperti
jangka sorong, mikrometer sekrup, dan neraca teknis.
Alat-alat tersebut memiliki kegunaan dan fungsi yang
berbeda juga.
Pada alat jangka sorong memiliki fungsi untuk
mengukur ketebalan suatu benda, diameter benda, baik
diameter dalam maupun diameter luar. Jangka sorong
yang digunakan memiliki ketelitian 0,05 mm. jangka
sorong memiliki skala utama dan skala nonius. Skala
utama terdapat pada rahang tetap sedangkan skala nonius
terdapat pada rahang geser.
Mikrometer sekrup memiliki fungsi yang hampir
sama dengan jangka sorong. Seperti mengukur panjang,
208
BAB V ANALISIS Kel-8
ketebalan, dan diameter dari benda-benda yang cukup
kecil seperti lempengan baja, aluminium, diametr kabel,
dan masih banyak lagi. Namun hasil pengukuran yang
dihasilkan dari mikrometer sekrup lebih presisi.
Neraca teknis berfungsi untuk mengukur massa
suatu benda. Neraca teknis adalah alat ukur ukur massa
yang memiliki ketelitian 0,01 gram. Dalam praktikum
kali ini neraca yang digunakan adalah neraca teknis tiga
lengan. Massa suatu benda dapat diketahui dari
penjumlahan masing-masing posisi anak timbangan
sepanjang lengan setelah neraca dalam keadaan
setimbang.
Pengukuran dengan menggunakan jangka sorong
dan mikrometer sekrup dilakukan sebanyak lima kali.
Pengukuran ini dinamakan pengukuran berulang, yang
dimaksud dengan pengukuran berulang adalah
pengukuran yang dilakukan secara berulang-ulang atau
berkali-kali. Hal ini dimaksudkan agar diperoleh data
perolehan yang mendekati sempurna ketelitiannya.
Laboratorium Fisika 209
BAB V ANALISIS Kel-8
Dalam praktikum ini juga dilakukan perhitungan
nilai ketidakpastian dan nilai interval. Nilai
ketidakpastian adalah parameter yang menetapkan
rentang nilai yang didalamnya diperkirakan terletak nilai
kuantitas yang diukur.
Ketika melakukan pengukuran dapat terjadi
kesalahan atau ketidakpastian. Kesalahan atau
ketidakpastian tersebut dipengaruhi oleh beberapa faktor,
diantaranya :
1. Kesalahan umum
Kesalahan umum adalah kesalahan yang
disebabkan keterbatasan pada pengamat saat
melakukan pengukuran. Kesalahan ini dapat
disebabkan karena kesalahan membaca skala
kecil dan kurang terampil dalam menggunakan
alat.
2. Kesalahan sistematik
Kesalahan sistematik merupakan kesalahan
yang disebabkan oleh alat yang digunakan
Laboratorium Fisika 210
BAB V ANALISIS Kel-8
dan atau lingkungan di sekitar alat yang
mempengaruhi kinerja alat. Misalnya,
kesalahan kalibrasi, kesalahan titik nol,
kesalahan komponen alat atau kerusakan alat,
dan kesalahan paralaks.
a. Kesalahan kalibrasi
Kesalahan kalibrasi terjadi karena
pemberian nilai skala pada saat
pembuatan atau kalibrasi
(standarisasi) tidak tepat. Hal ini
mengakibatkan pembacaan hasil
pengukuran menjadi lebih besar atau
lebih kecil dari nilai sebenarnya.
Kesalahan ini dapat diatasi dengan
mengkalibrasi ulang alat
menggunakan alat yang telah
standarisasi.
b. Kesalahan titik nol
Kesalahan titik nol terjadi karena titik
nol skala pada alat yang digunakan
tidak tepat berhimpit dengan jarum
Laboratorium Fisika 211
BAB V ANALISIS Kel-8
penunjuk atau jarum penunjuk yang
tidak bisa kembali tepat pada skala
nol. Akibatnya, hasil pengukuran
dapat mengalami penambahan atau
pengurangan sesuai dengan selisih
dari skala nol semestinya. Kesalahan
titik nol dapat diatasi dengan
melakukan koreksi pada penulisan
hasil pengukuran.
c. Kesalahan komponen alat
Kerusakan pada alat sangat jelas
berpengaruh pada pembacaan alat
ukur.
d. Kesalahan paralaks
Kesalahan paralaks terjadi bila jarak
antara jarum penunjuk dengan garis-
garis skala dan posisi mata pengamat
tidak tegak lurus dengan jarum
Laboratorium Fisika 212
BAB V ANALISIS Kel-8
5.2 Pesawat Atwood Modern dan Konvensional
Percobaan GLB adalah gerak lurus suatu objek,
dalam praktikum ini, objek mengalami kecepatan tetap
atau tanpa percepatan. Berdasarkan grafik dan hasil
praktikum yang telah dibuat bahwa pada saat gerak lurus
beraturan bekerja pada objek kecepatan semakin
bertambah. Maka hasil praktikum ini bertolak belakang
dengan teori gerak lurus beraturan.
Berdasarkan hasil praktikum ini dan juga
berdasarkan grafik yang telah dibuat, bahwa pada GLBB
yang dipercepat, kecepatan benda semakin bertambah
besar, sehingga grafik kecepatan terhadap waktu pada
GLBB yang dipercepat mengalami peningkatan daripada
sebelumnya. Benda mengalami percepatan yang
sebanding dengan besar gaya yang diberikan dan
berbanding terbalik dengan massanya, maka pada
praktikum ini dapat dinyatakan, bahwa GLBB
berhubungan dengan Hukum II Newton dan dapat
dituliskan dengan, ∑F=m .a.
Laboratorium Fisika 213
BAB V ANALISIS Kel-8
Pada saat praktikum benda mengalami percepatan
GLB yang disebabkan oleh beban senilai 0,0835 kg dan
ditambah dengan beban tambahan senilai 0,01 kg pada
percobaan 1 lalu 0,02 kg pada percobaan 2. Pada
percepatan GLBB beban utama diberi batas jarak jatuh
sepanjang 0,5 m dan diberi beban senilai 0,01 kg pada
percobaan 1 dan senilai 0,02 kg pada percobaan 2.
Pada grafik terlihat terus naik, hal ini disebabkan
karena kecepatan pada GLBB berbanding lurus dengan
waktu, dan pada kecepatan GLB berbanding terbalik
terhadap waktu.
Laboratorium Fisika 214
BAB V ANALISIS Kel-8
5.3 Modulus Elastisitas
Berdasarkan hasil praktikum, dari ketiga batang
yang dihitung, yaitu batang kecil, batang sedang dan
batang besar didapatkan hasil bahwa nilai keelastisitasan
setiap batang berbeda-beda, tergantung dari ketebalan
masing-masing batang. Pada batang kecil nilai
keelastisitasannya besar, yaitu dari 0,0N /mm2 sampai
6,884N /mm2. Pada batang sedang nilai
keelastisitasannya sedang, yaitu dari 0,0N /mm2 sampai
3,036N /mm2.Pada batang besar nilai keelastisitasannya
kecil, yaitu dari 0,0N /mm2 sampai 0,139N /mm2. Hasil
nilai elastisitasnya masing masing dari beban yang
bermassa sama, yaitu 0,0 kg, 0,5 kg, 1,0 kg, 1,5 kg, 2,0
kg, 2,5 kg, 3,0 kg, 3,5 kg, 4,0 kg.
Faktor yang mempengaruhi ke elastisitasan
sebuah benda yaitu dimensi atau ukuran benda, jenis
bahan, massa jenis dan jumlah berat beban. Ukuran
benda pada praktikum ini berbeda-beda, maka ke
elastisitasannya pun berbeda-beda, tergantung pada
ketebalan bahan dan massa benda.
Laboratorium Fisika 215
BAB V ANALISIS Kel-8
Elastisitas adalah kecenderungan bahan padat
untuk kembali ke bentuk aslinya setelah terdeformasi.
Benda padat akan mengalami deformasi ketika gaya
diaplikasikan padanya. Jika bahan tersebut elastis, benda
tersebut akan kembali ke bentuk dan ukuran awalnya
ketika gaya dihilangkan. Plastisitas adalah kemampuan
suatu bahan padat untuk mengalami perubahan bentuk
tetap tanpa ada kerusakan. Tegangan adalah
perbandingan antara gaya tarik yang bekerja terhadap
luas penampang benda, tegangan dinotasikan dengan
(sigma) yang satunnya Nm-2 sedangkan regangan adalah
perbandingan antara pertambahan panjang L terhadap
panjang mula-mula(Lo), regangan dinotasikan dengan e
dan tidak mempunyai satuan.
Modulus elastisitas adalah angka yang digunakan
untuk mengukur obyek atau ketahanan bahan untuk
mengalami deformasi elastis ketika gaya diterapkan pada
benda itu. Modulus elastisitas suatu benda didefinisikan
sebagai kemiringan dari kurva tegangan-regangan di
Laboratorium Fisika 216
BAB V ANALISIS Kel-8
wilayah deformasi elastis. Bahan kaku akan memiliki
modulus elastisitas yang lebih tinggi.
Modulus elastis dirumuskan dengan:
λ¿¿ teganganregangan
di mana tegangan adalah gaya menyebabkan deformasi
dibagi dengan daerah dimana gaya diterapkan dan
regangan adalah rasio perubahan beberapa parameter
panjang yang disebabkan oleh deformasi ke nilai asli
dari parameter panjang. Jika stres diukur dalam pascal ,
kemudian karena regangan adalah besaran tak
berdimensi, maka Satuan untuk λ akan pascal juga.
Modulus elastisitas hanya dapat berubah dalam jumlah
tertentu oleh perlakuan panas, atau pengerjaan dingin,
atau penambahan paduan tertentu. Modulus elastisitas
umumnya diukur pada temperatur tinggi dengan metoda
dinamik.
Laboratorium Fisika 217
BAB V ANALISIS Kel-8
5.4 Bandul Sederhana dan Resonansi Bandul
Sederhana
Hal ini sesuai dengan persamaan T=2π √ lg .
Semakin panjang bandul, semakin besar pula nilai T 2.
Hubungan T=2π √ lg dapat dicontohkan dengan
panjang yang berukuran 0,20 m.
T=2π √ lg
T 2=4 π2 lg
Dibandingkan dengan grafiknya, maka persamaan
bernilai benar karena T 2 dan l berbanding lurus.
Dilihat dari tabel pada pengolahan data massa
bandul tidak berpengaruh terhadap periode karena
dengan massa bandul 35gram menghasilkal periode
selama 1,55 sekon tidak berbeda jauh dengan bandul
yang bermasa 70gram yang menghasilkan periode
selama 1,56 sekon.
Laboratorium Fisika 218
BAB V ANALISIS Kel-8
5.5 Gelombang berdiri Pada Pegas Heliks
Resonansi adalah ikut bergetarnya suatu benda
bila benda lain digetarkan di dekatnya. Resonansi terjadi
apabila frekuensi benda yang bergetar sama dengan
frekuensi alami benda yang ikut bergetar. Resonansi
sangat bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari,
misalkan bunyi pada kolom udara dapat dimanfaatkan
untuk menghasilkan bunyi. Berdasarkan hal tersebut,
maka dapat dibuat berbagai macam alat musik.
Frekuensi adalah banyaknya getaran yang
dilakukan oleh benda selama satu detik. Dalam
praktikum ini frekuensi dipengaruhi oleh beberapa
faktor, diantaranya massa benda dan konstanta pada
pegas. Semakin besar massa benda maka semakin
frekuensi yang dihasilkan semakin kecil, karena
frekuensi berbanding terbalik dengan periode maka dari
itu frekuensi juga berbanding terbalik dengan massa
benda. Selain itu frekuensi juga dipengaruhi oleh
konstanta pegas semakin besar konstanta pegas maka
Laboratorium Fisika 219
BAB V ANALISIS Kel-8
frekuensi yang dihasilkan juga semakin besar, begitu
pula sebaliknya. Jadi konstanta berbanding lurus dengan
frekuensi yang dihasilkan
Periode adalah waktu yang dibutuhkan benda
untuk melakukan satu getaran secara lengkap.. benda
melakukan getaran secara lengkap apabila benda mulai
bergerak dari titk di mana benda tersebut dilepaskan dan
kembali lagi ke titik tersebut, satuan periode adalah
sekon atau detik. Hubungan antara frekuensi dan periode
dapat dinyatakan dalam persamaan :
f= 1T
dan T1f
Hubungan diatas mempunyai berarti bahwa
bahwa antara frekuensi dan periode hubungannya
berbanding terbalik yaitu bila frekuensi besar maka
periodenya akan kecil, begitu pula sebaliknya bila
periodenya besar maka frekuensi nya akan kecil juga.
Laboratorium Fisika 220
BAB V ANALISIS Kel-8
5.6 Hambatan Listrik
Hukum Ohm menyatakan kuat arus listrik (I)
sebanding dengan beda potensial (V) yang diberikan dan
berbanding terbalik dengan hambatan rangkaian suatu
benda (R). Hubungan antara kuat arus (I), tegangan (V)
maupun hambatan rangkaian (R) saling
memengaruhisatu sama lain. Besarnya nilai I sangat
memengaruhi besarnya nilai V. Semakin besar kuat arus
suatu rangkaian listrik maka semakin besar pula
tegangan listriknya.
Berdasarkan hasil praktikum yang telah
dilakukan, hasil menunjukkan bahwa hasil praktikum
yang telah dilakukan sesuai dengan teori Hukum Ohm.
Hukum Ohm menyatakan kuat arus listrik (I) sebanding
dengan beda potensial yang diberikan dan berbanding
terbalik dengan hambatan rangkaian suatu benda (R).
Laboratorium Fisika 221
BAB V ANALISIS Kel-8
Pada saat tegangan (V) naik kuat arus (I) juga
ikut naik, karena hal ini sesuai dengan hubungan antara
tegangan dengan kuat arus yaitu Semakin besar kuat
arus suatu rangkaian listrik maka semakin besar pula
tegangan listriknya.
Nilai-nilai hambatan yang didapatkan dari hasil
praktikum hampir sama antara satu dengan yang lainnya
hal ini disebabkan
Laboratorium Fisika 222
BAB V ANALISIS Kel-8
5.7 Elektromagnet
Medan magnet adalah ruang disekitar magnet
dimana tempat benda-benda tertentu mengalami gaya
magnet. Keberadaan magnet dapat terlihat dengan
perubahan kedudukan serbuk besi sebagaimana
percobaan Oersted.
Berdasarkan hasil percobaan yang dilakukan
pada kawat melingkar, apabila kawat melingkar tesebut
dialiri arus listrik dengan arah tertentu maka disumbu
pusat lingkaran akan muncul medan magnet dengan arah
tertentu. Arah medan magnet ini ditentukan dengan
kaidah tangan kanan. Apabila tangan kanan kita
menggenggam maka arah ibu jari menunjukkan arah
medan magnet sedangkan keempat jari yang lain
menunjukkan arah arus listrik.
Besarnya medan magnet disekitar kawat lurus
panjang berarus listrik. Dipengaruhi oleh besarnya kuat
Laboratorium Fisika 223
BAB V ANALISIS Kel-8
arus listrik. Semakin besar kuat arus semakin besar kuat
medan magnetnya.
Medan magnet pada solenoida adalah penghantar
yang membentuk banyak lilitan sehingga menyerupai
lilitan pegas. Solenoida yang dialiri arus listrik
menghasilkan garis medan magnet yang polanya sama
dengan yang dihasilkan magnet.
Laboratorium Fisika 224
BAB V ANALISIS Kel-8
5.8 Kalorimeter
Percobaan kalorimeter ini bertujuan untuk
menentukan kalor jenis logam. Kalor itu sendiri
didefinisikan sebagai energi panas yang dimiliki oleh
suatu zat. Kalor mengalir dari temperatur tinggi ke
temperatur rendah. Kalorimeter adalah alat yang
digunakan untuk mengukur jumlah kalor yang terlibat
dalam suatu perubahan atau reaksi kimia.
Prinsip kerja dari kalorimeter adalah kalorimeter
terdiri atas bejana logam yang jenisnya telah diketahui,
dinding penyekat terbuat dari bahan isolator yang
berfungsi untuk mencegah terjadinya perambatan kalor
ke lingkungan sekitar. Bejana logam yang kosong
kemudian diisi dengan air yang suhu awalnya diukur
menggunakan termometer. Benda logam yang kalornya
ingin diukur, dimasukkan ke dalam air hingga mendidih.
Apabila telah mendidih pindahkan dengan cepat, logam
tersebut ke dalam kalorimeter. Untuk mempercepat
Laboratorium Fisika 225
BAB V ANALISIS Kel-8
terciptanya keseimbangan termal, bersamaan dengan
dimasukkannya bahan ke dalam kalorimeter, air dalam
bejana diaduk dengan menggunakan batang pengaduk.
Keseimbangan termal terjadi jika suhu yang
ditunjukkan oleh termometer telah konstan. Pada saat
terjadi keseimbangan termal itulah kalor jenis logam
dapat dihitung berdasarkan Asas Black. Pengukuran
kalor jenis logam dengan kalorimeter didasarkan pada
asas black, yaitu kalor yang diterima oleh kalorimeter
sama dengan kalor yang diberikan oleh logam yang
dicari kalor jenisnya.
Jenis logam yang dicari kalor jenisnya yaitu,
kalor jenis besi, kalor jenis tembaga, dan kalor jenis
aluminium. Berdasarkan dari data pengamatan, sesudah
logam dimasukkan ke dalam kalorimeter yang telah diisi
oleh air, suhu air dalam kalorimeter tersebut mengalami
kenaikan. Kenaikan suhu tersebut disebabkan oleh
pencampuran air dalam kalorimeter dengan logam yang
suhunya lebih tinggi. Begitu juga sebaliknya, setelah
logam tersebut dimasukkan ke dalam kalorimeter suhu
logam mengalami penurunan, hal ini disebabkan oleh
Laboratorium Fisika 226
BAB V ANALISIS Kel-8
pencampuran logam dengan air dalam kalorimeter yang
suhu nya lebih renadah. Hal ini sesuai dengan Asas
Black, yaitu kalor yang diterima oleh kalorimeter sama
dengan kalor yang diberikan oleh logam yang dicari
kalor jenisnya. Proses dalam kalorimeter berlangsung
secara adiabatik, yaitu tidak ada energi yang lepas atau
masuk dari luar ke dalam kalorimeter. Apabila terjadi
pertambahan kalor maka suhu suatu zat semakin naik,
maka perubahan wujud suatu zat juga berubah. Contoh
es batu mencair. Jika terjadi pengurangan kalor maka
suhu suatu zat semakin berkurang atau semakin rendah.
Misalkan seperti peristiwa membeku.
Setelah itu didapatkan hasil kalor jenis logam
yang dicari. Kalor jenis besi, kalor jenis tembaga, dan
kalor jenis aluminium yaitu :
Kalor jenis besi = 844,25 J/Kg K
Kalor jenis tembaga = 1117,39 J/Kg K
Kalor jenis aluminium = 1,26 x 103 J/Kg K
Dalam melakukan percobaan terdapat beberapa
kesalahan yang dilakukan. Kesalahan tersebut
dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya :
Laboratorium Fisika 227
BAB V ANALISIS Kel-8
Ketidaktelitian dalam membaca hasil timbangan
pada neraca
Ketidaktelitian dalam membaca suhu pada
termometer
Tidak melakukan kalibra pada alat-alat yang
digunakan
Tergesa-gesa dalam melakukan percobaan
Kehigienisan alat (air yang digunakan dalam
percobaan ini kotor)
Laboratorium Fisika 228
top related