blog.ub.ac.idblog.ub.ac.id/.../files/2012/04/lap-ketik-fix-fix.docx · web viewdalam praktikum...
TRANSCRIPT
1
LAPORAN PRAKTIKUM
FISIKA DASAR
Disusun Oleh :
1. FATIHATU RIZQIY (115080300111116)
2. HAMMAD MAHRUSI (115080300111118)
3. M. BRAHMANTIA BINTANG S. (115080300111074)
4. PANY RUDIANTO (115080300111144)
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMUKELAUTANUNIVERSITAS BRAWIJAYA
MALANG2011
2
1. PENDAHULUAN
1.1 Latar BelakangSetiap sel yang hidup harus memasukkan materi yang diperlukan dan
membuang sisa-sisa metabolismenya untuk mempertahankan konsentrasi
ion-ion tertentu. Pengaturan keluar masuknya materi dari dan menuju ke
dalam sel sangat dipengaruhi oleh permeabilitas membran.
Salah satu fungsi dari membran sel adalah sebagai lalu lintas molekul
dari ion secara 2 arah. Molekul yang dapat melewati membran sel antara lain
ialah molekul hidrofobik (CO₂ dan O₂), dan molekul polar yang kecil (air).
Sementara itu, molekul lainnya seperti molekul polar yang besar, ion, dan
substansi hidrofilik membutuhkan mekanisme khusus agar dapat masuk
kedalam sel.
Banyaknya molekul yang masuk dan keluar membran menyabebkan
terciptanya lalu lintas membran. Lalu lintas membran digolongkan menjadi
dua cara, yaitu transpor pasif untuk molekul-molekul yang mampu tanpa
mekanisme khusus dan transpor aktif untuk molekul yang membutuhkan
mekanisme khusus.
1.2 Maksud dan TujuanMaksud dari Praktikum Fisika Dasar tentang Transpor Membran Sel
adalah agar praktikan dapat memahami proses dari transpor membran sel
dan mengetahui proses difusi dan osmosis pada ikan dan dapat mengetahui
sifat darah ikan dan bagaimana mengamati sitoplasma yang terjadi pada
darah ikan nila dan perubahannya dari menit ke menit.
Tujuan dari Praktikum Fisika Dasar tentang Transpor Membran Sel
adalah untuk mengamati beberapa sifat sistem cairan ekstra dan intra seluler
dimana salah satu kompartemen mengandung molekul yang dibatasi oleh
suatu membran yang tidak permeabel terhadap bahan tersebut.
3
1.3 Waktu dan TempatPraktikum Fisika Dasar tentang Transpor Membran Sel dilaksanakan pada
hari Senin, tanggal 10 Oktober 2011, pukul 09.00 WIB -11.00 WIB.
Praktikum Fisika Dasar tentang Transpor Membran Sel dilaksanakan di
laboratorium IIP (Ilmu-Ilmu Perairan), Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan,
Universitas Brawijaya, Malang.
4
2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Transpor Membran Sel, Difusi dan Osmosis2.1.1 Transpor Membran Sel
Transpor aktif diperlukan adanya protein pembawa atau pengemban
dan memerlukan energi metabolik yang tersimpan dalam bentuk ATP. Selama
transpor aktif, molekul diangkat melalui gradien konsentrasi (Crayonpedia,
2008).
Transpor pasif merupakan suatu perpindahan molekul menuruni gradien
konsentrasinya. Transpor pasif ini bersifat spentar, Difusi dan Osmosis
merupakan contoh dari transpor pasif (Rosadi, 2010).
2.1.2 DifusiDifusi merupakan proses perpindahan atau pergerakan molekul zat atau
gas dan konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Difusi dibedakan menjadi
dua yaitu sederhana dan difusi difasilitasi. Difusi sederhana melalui membran
berlangsung karena molekul-molekul yang berpindah dan bergerak melalui
membran bersifat larut dalam lemak, sehingga dapat menembus lipid bilayer
pada membran secara langsung (Crayonpedia, 2008).
Difusi merupakan proses perpindahan atau pergerakan molekul zat atau
gas dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Difusi melalui membran
bberlangsung melalui 3 mekanisme, yaitu difusi sederhana, difusi melalui
saluran yang terbentuk oleh protein, dan difusi difasilitasi (Auriliaaurita, 2008).
(Google Image, 2011)
5
2.1.3 OsmosisOsmosis adalah proses perpindahan atau pergerakan molekul zat
pelarut dari larutan yang konsentrasi zat pelarutnya rendah menuju larutan
yang konsentrasi zat pelarutnya tinggi melalui membran selektif permeabel
dan semi permeabel (Auriliaaurita, 2008).
Osmosis merupakan difusi pelarut melintasi membran selektif arah
perpindahannya ditentukan oleh beda konsentrasi zat terlarut total (dari
hipotonis ke hipertonis)(Rosadi, 2010).
(Google Image, 2011)
6
2.2 Hubungan Konsentrasi dengan Difusi dan OsmosisLaju reaksi antara lain tergantung suatu suhu dan densitas (kepadatan
medium). Gas berdifusi lebih cepat dibandingkan zat cair. Molekul berukuran
besar lebih lambat pergerakannya dibanding dengan molekul yang lebih kecil
(Rioardi, 2009).
Dalam proses osmosis terdapat tekanan osmosis yang merupakan
tekanan hidrostatik yang terdapat salam suatu larutan akan keseimbangan
osmotik, tekanan yang diberikan yang diberikan pada suatu larutan akan
meningkat dan juga meningkatkan kemampuan difusi dalam larutan. Tekanan
yang disebut potensial tekanan disebut juga tekanan turgor (Mathews, 1949).
2.3 Mekanisme Difusi dan OsmosisMolekul – molekul zat terlarut bergerak keliling dalam zat terlarut secara
acak, hampir seperti seperti molekul – molekul suatu gas. Karena gerak itu,
zat terlarut mengubah dirinya seragam dalam zat pelarut, persis seperti gas
mengisi volume yang tersedia untuknya. Lebih lanjut ketika volume pelarut
dinaikkan, molekul – molekul zat terlarut akan mengembang kedalam volume
baru, persis seperti gas mengembang untuk memenuhi pertambahan dalam
volumenya (Cromer, 1994).
Pada saat yang sama waktu molekul – molekul itu berdifusi, molekul –
molekul airnya juga mengalami difusi. Mula-mula ada suatu terusi dalam
konsentrasi tinggi dan air dalam konsentrasi rendah. Setelah larutan tadi
sama sekali merata, benturan dan pentalan terus – menerus terjadi, tetapi
untuk setiap molekul yang bergerak dari kanan ke kiri atau sebaliiknya.
Dengan demikian gerakan antara molekul tetap ada tetapi tanpa membawa
perubahan secara menyeluruh, sebab itu tidak ada algi difusi (Rioardi, 2009).
2.4 Sifat Darah IkanDarah mempunyai suatu komposisi yang terdiri dari dua komponen
utama yaitu plasma dan sel. Sel terdiri atas sel – sel diskret ysng memiliki
bentuk khusus dan fungsi yang berbeda, sedangkan komponen dari plasma
darah,fibrinogen, juga terdapat ion-ion organik untuk fungsi metabolik, fungsi
dari kedua komponen tersebut kadang-kadang terpisah, kadang-kadang
bergabung (Komarudin, 2009).
Darah merupakan salah satu komponen transport yang sangat vital
keberadaannya. Gambaran darah suatu organisme dapat digunakan untuk
7
mengetahui kondisi kesehatan yang sedang dialami suatu organisme
tersebut. Penyimpangan fisiologis ikan akan menyebabkan komponen-
komponen darahn juga mengalami perubahan. Perubahan gambaran darah
dan kimia darah, baik secara kualitatif maupun kuantitatif, dapat menentukan
kondisi keseahtannya (Aria, 2008).
2.5 Klasifikasi Ikan NilaMenurut Linneaus (1758), klasifikasi ikan nila adalah sebagai berikut :
(Google Image, 2011)
Kerajaan Animalia
Filum Chordata
Kelas Actinopterygii
Ordo Perciformes
Famili Chiclidae
Genus Oreochromis
Spesies Oreochromis
niloticus
8
3. METODOLOGI
3.1 Alat dan Bahan3.1.1 Alat dan Fungsi
Adapun alat-alat yang digunakan dalam Praktikum Fisika Dasar tentang
Transpor Membran Sel adalah :
Mikroskop : Untuk mengamati sel darah ikan
Objek glass : Untuk meletakkan objek yang akan
diamati
Gelas ukur 50 ml : Untuk menentukan aquades yang
dibutuhkan
Pipet tetes : Untuk mengambil larutan
Nampan : Sebagai wadah peralatan
Sectio set : Sebagai alat bedah ikan
Beaker glass 100 ml : Sebagai wadah larutan sementara
Washing bottle : Sebagai tempat aquades
Jaring : Untuk mengambil ikan dari
aquarium.
Spatula : Untuk menghomogenkan larutan
Cover glass : Untuk menutup objek glass
3.1.2 Bahan dan FungsiAdapun alat-alat yang digunakan dalam Praktikum Fisika Dasar
tentang Transpor Membran Sel adalah :
Ikan nila : Sebagai objek yang diamati
Lap basah : Untuk mengkondisikan ikan agar tidak stres
Aquades : Sebagai indikator pembanding dan pelarut NaCl
Larutan NaCl 0,3 ml : Sebagai indikator pembanding
Larutan NaCl 0,5 ml : Sebagai indikator pembanding
Tissue : Untuk membersihkan alat
Kertas label : Untuk memberi keterangan pada beaker
Glass
9
3.2 Skema KerjaSkema Kerja Ikan
Disiapkan alat dan bahan
Disiapkan ikan nila
Diambil dan ditutup dengan lap basah diatas nampan
Dibersihkan sisik bagian bawah
Dibedah ikan di bagian peertemuan antara linia lateralis yang
tegak lurus dengan pangkal sirip caudal dengan sectio
set
Diambil darah ikan nila
Diletakkan darah ikan nila pada objek glass,
ditetsi 1-3 tetes larutan NaCl 0,3 M, 0,5 M,
dan aquades
Ditutup dengan cover glass dengan sudut
450
Diamati dengan mikroskop
Diamati
Hasil
10
Mekanisme Penimbangan
Dicolokkan colokan ke stop kontak
Dimasukkan kertas alas ke dalam timbengan
Dipencet tombol “TARE” hingga timbangan
menunjukkan angka nol
Dimsukkan NaCl kristal sesuai ukuran yaitu 0,4
gr dan 0,7 gr
Ditutup kaca timbangan
Hasil
11
Pembuatan Larutan NaCl 0,3 M dan 0,5 M
dihitung massa NaCl kristal yang diperlukan
yaitu 0,4 gr dan 0,7 gr
Diambil NaCl dengan sendok
tanduk
Ditimbang dengan timbangan
digital
Disiapkan aquades 23 ml dan dimasukkan
ke beaker glass
Dimasukkan NaCl kristal ke beaker glass
Diaduk menggunakan spatula hingga
homogen
Diberi label pada masing-masing beaker glass
agar tidak tertukar
Hasil
12
13
4. PEMBAHASAN
4.1 Data Hasil PengamatanData hasil pengamatan pada dalam Praktikum Fisika Dasar tentang
Transpor Membran Sel adalah :
a. Larutan Aquades
Waktu Gambar Keterangan
1 menit
Bentuk membran
kecil
5 menit
Bentuk membran
sal semakin
membesar
10 menit
Bentuk membran
sek semakin
membesar dan
membran plasma
pecah
14
b. Larutan NaCl 0,3 M
Waktu Gambar Keterangan
1 menit
Bentuk membran sel
masih besar
5 menit
Bentuk membran sel
mulai mengecil
10 menit
Bentuk membran sel
sangat kecil dan
terkrenasi
15
c. Larutan NaCl 0,5 ml
Waktu Gambar Keterangan
1 menit
Bentuk membran sel
masih besar
5 menit
Bentuk membran sel
semakin mengecil
10 menit
Bentuk membran sel
sangat kecil dan
mengalami krenasi
Tingkat kepekatan suatu larutan dapat mempengaruhi dari konsentrasi
suatu larutan misal pada larutan NaCl karena terlalu pekat maka darah yang ada
dalam preparat mengecil, pristiwa tersebut dinamakan OSMOSIS.
16
4.2 Analisa ProsedurDalam Praktikum Fisika Dasar tentang Transpor Membran Sel langkah
pertama yang harus dilakukan adalah menyiapkan alat dan bahan kemudian
dihitung massa NaCl untuk membuat larutan NaCl 0,3 M dan 0,5 M. Setelah
dihitung, kemudian ditimbang massa NaCl dengan menggunakan timbangan
digital dengan ketelitian 10 ⁴. Setelah selesai disiapkan aquades 25 ml pada 3⁻
buah beaker glass, beaker glass berfungsi sebagai tempat larutan sementara.
Setelah itu diambil ikan nila dari aquarium dengan jaring, kemudian diletakkan
diatas baki dan dibalut dengan lap basah agar ikan tidak stres. Kemudian ikan
dibedah menggunakan sectio set, bagian yang dibedah adalah bagian linea
literalis yang melewati anus dan pangkal caudal. Setelah itu diambil darah ikan
dan diletakkan di objek glass, objek glass berfungsi sebagai tempat darah ikan
yang diteliti. Setelah itu darah ikan ditetesi dengan larutan NaCl 0,3 M, 0,5 M,
dan aquades. Kemudian amati dengan mikroskop dengan perbesaran 40 x.
Kemudian diamati dengan selang waktu 1 menit, 5 menit, dan 10 menit,
kemudian catat hasilnya.
• NaCl 0,3 M • NaCl 0,5 M
M = grMr × 1000V M =
grMr × 1000V
0,3 = gr38,5
× 100025 0,5 =
gr58,5
× 100025
17,5 = 40 . gr 29,25 = 40 . gr
Gr = 17,540 Gr =
29,2540
= 0,4375 gr = 0,73 gr
4.3 Analisa HasilPada percobaan sel darah merah ikan nila dengan larutan garam 0,3 M
diperoleh hasil yaitu pada menit ke-1 sel darah merah ikan keadaannya mesih
normal, kemudian pada menit ke-5 sel darah merah pada ikan mulai mengerut
dan konsentrasi larutan menurun karena cairan sel darah merah mengalir keluar
sehingga sel darah merah mengkerut atau mengalami krenasi. Pada menit ke-10
sel darah merah ikan lebih mengkerut lagi karena cairan pada sel darah merah
yang memiliki konsentrasi rendah keluar menuju larutan garam yang memiliki
konsentrasi tinggi. Prestiwa itu dinamakan osmosis.
17
Pada percobaan sel darah merah ikan nila dengan larutan garam 0,5 M
diperoleh hasil sama yaitu pada menit ke-1 sel darah merah ikan keadaannya
mesih normal, kemudian pada menit ke-5 sel darah merah pada ikan mulai
mengerut dan konsentrasi larutan menurun karena cairan sel darah merah
mengalir keluar sehingga sel darah merah mengkerut atau mengalami krenasi.
Pada menit ke-10 sel darah merah ikan lebih mengkerut lagi karena cairan pada
sel darah merah yang memiliki konsentrasi rendah keluar menuju larutan garam
yang memiliki konsentrasi tinggi. Prestiwa itu dinamakan osmosis.
Pada percobaan sel darah merah ikan nila dengan larutan aquades
diperoleh hasil yaitu ke-1 sel darah merah ikan keadaannya masih normal.
Kemudian pada menit ke-5 sel darah merah ikan mulai mengembang dan
mengalami hemolisis. Pada menit ke-10 sel darah merah lebih mengembang lagi
karena aquades yang memiliki konsentrasi lebih rendah masuk menuju sel darah
merah tang memiliki konsentrasi tinggi. Pristiwa ini dinamakan osmosis.
18
5. PENUTUP
5.1 KesimpulanBerdasarkan Praktikum Fisika Dasar tentang Transpor Membran Sel dapat
disimpulkan :
Membran sel adalah tempat terjadinya proses metabolisme tubuh.
Osmosis adalah pergerakan molekul dari konsentrasi rendah ke
konsentrasi tinggi.
Difusi adalah pergerakan molekul dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi
rendah.
Pada larutan aqudes bentuk membran sel semakin membesar dari bentuk
semula.
Pada larutan NaCl 0,3 M bentuk sel semakin kecil dari bentuk semula.
Pada larutan NaCl 0,5 M bentuk membran sel semakin kecil melebihi
larutan NaCl 0,3 M.
5.2 SaranPada Praktikum Fisika Dasar tentang Transpor Membran Sel, asisten
praktikum dapat menerangkan dengan jelas petunjuk dan cara praktikum agar
praktikan dapat menjalani praktikum dengan lancar serta mampu menjawab
pertanyaan-pertanyaan setelah praktikum.
19
DAFTAR PUSTAKA
Aria, Perwira. 2008. Darah Ikan. http://maswira.wordpress.com.
Diakses pada tanggal 13 Oktober 2011 pukul 21.00 WIB
Auriliaaurita. 2008. Mekanisme Difusi dan Osmosis dalam Sel.
http://kireidewi.blog.frienster.com
Diakses pada tanggal 11 oktober 2011 pukul 21.00 WIB
Crayonpedia. 2008. Transpor Melalui Membran Sel.
http://crayonpedia.org/mu/6.Transpor-Melalu-Membran-Sel-11.1
Diakses pada tanggal 11 Oktober 2011 pukul 20.00 WIB
Cromer, Alan H. 1994. Fisika Untuk Ilmu-Ilmu Hayati Edisi Kedua. Yogyakarta:
Gadjah Mada University Press
Google. Images. 2011. http://google.co.id/images
Diakses pada tanggal 11 Oktober 2011 pukul 20.00 WIB
Komarudin, Agus Nurul. 2009. Jantung Pada Ikan Serta Fungsi dan Komposisi
Darah. Semarang: Universitas Diponogoro
Linneaus. 1758. Anatomi dan Fisiologi Ikan Nila Hitam.
http://argamakmur.wordpress.com/taksonomi-ikan/
Diakses pada tanggal 11 Oktober 2011 pukul 21.00 WIB
Mathews, Gary G. 1949. Cellular Phsycology Of Nerve and Mucle. 350
mainstreet: USA
Rioardi. 2009. Air Dalam Tumbuhan. http://rioardi.wordpress.com/2009/01/21/
Diakses pada tanggal 13 Oktober 2011 pukul 20.00 WIB
Rosadi, Imron. 2010. Membran Sel. http://blog.unila.ac.id.
Diakses pada tanggal 13 Oktober 2011 pukul 21.00 WIB
20
1. PENDAHULUAN
1.1 Latar BelakangHukum ohm ditemukanoleh seorang ilmuan yang bernama George S Ohm.
Dalam hukum ohm terdapat hambatan ( R ) kuat arus ( I ) dan tegangan ( V ).
Hukum ohm menentukan tahanan suatu penghantar, kuat arus dan tahanan
listrik dalam suatu penghantar.
Dalam hukum ohm terdapat dua rangkaian, dimana rangkaian itu dalah
rangkaian seri dan rangkaian parallel. Rangkaian parallel disususn secara
bercabang dan rangkaian seri disusun secara sejajar.
Berdasarkan hukum ohm, tahanan suatu penghantar dapat didefinisikan
sebagai perbandingan dariperbedaan tegangan antara kutub – kutub
penghantaar tersebut dengan arus yang melaluinya.
1.2 Maksud danTujuanMaksud diadakannya praktikum fisika dasar tentang hukum ohm ini adalah
untuk menentukan tahanan suatu penghantar dan kuat arus listrik dalam suatu
rangkaian hukum ohm.
Sedangkan tujuan diadakannya praktikum fisika dasar tentang hukum ohm
ini yaitu supaya praktikan dapat menentukan tahanan suatu penghantar dan kuat
arus sertahambatan listrik dalam suatu rangkaian dengan menggunakan prinsip
hukum ohm.
1.3 Waktu dan TempatPraktikum Fisika Dasar tentang Hukum Ohm dilaksanakan pada hari Senin,
tanggal 21November 2011, pukul 09.00 WIB -11.00 WIB.
Praktikum Fisika Dasar tentang Hukum Ohm dilaksanakan di laboratorium
IIP (Ilmu-Ilmu Perairan), Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas
Brawijaya, Malang.
21
2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Hukum OhmSuatu kawat yang penampangnya homogen dialiri oleh arus listrik,
kecepatan rata-rata pembawa muatan konstan, dan besarnya sebanding dengan
kuat medan listrik, akibatnya rapat arus sebanding dengan kuat medan pula,
pernyataan tersebut dinamakan dengan hukum ohm (Sumarjono,2004).
Konstanta R adalah tetapan konstanta yang diberikan untuk kuat arus, hal
ini disebut dengan resistensi. Satuan dari resistensi ini adalah ohm. Aliran listrik
akan berkurang jika terjadi beda potensial (Rizaldy,2011).
2.2 Hukum Kirchoff 2.2.1 Hukum Kirchoff I
Hukum pertama kirchoff berbunyi atau menerangkan bahwa arus total yang
masuk setiap untai adalah sama dengan arus total yang meninggalkan titik
tersebut. Ini adalah konsekuensi dari kenyataan bahwa tidak ada muatan yang
berkumpul pada suatu titik (Cormer,2006).
Dalam pengertian hukum kirchoff I mengatakan bahwa jumlah dari semua
arus yang menuju kesebuah simpul harus sama dengan jumlah dari semua arus
yang meninggalkan simpul tersebut (Bueche,2006).
2.2.2 Hukum Kirchoff IIHukum kirchoff II dipakai untuk menentukan kuat arus yang mengalir pada
rangkaian bercabang dalam keadaan tertutup. Dalam rangkaian tertutup jumlah
dari aljabar GGL( e ) dan jumlah penurunan sama dengan nol (Wahib,009).
Beda potensial antara sembarang dua titik dalam suatu lantai adalh sama
melalui sembarang lintasan tertutup dalam suatu rangkaian. Jumlah aljabar dari
perubahan potensial yang dialami adalah nol. Dalam penjumlahan ini kenaikkan
potensial adalah negative (Bueche,2006).
22
2.3 Rangkaian SeriRangkaian seri terdiri dari dua atau lebih beban listrik, yang dihubungkan
ke suatu daya lewat suatu rangkaian. Rangkaian seri dapat berisi banyak beban
listrik dalam suatu rangkaian (Dona,2008).
Dalam rangkaian seri hanya terdapat satu harga kuat arus listrik,
sedangkan pada setiap hambatan yang diseri terdapat pembagian tegangan
listrik, yang besarnya tergantung pada nilai hambatannya.Pada hambatan yang
nilainya besar terdapat beda potensial yang besar, sedangkan pada hambatan
yang bernilai kecil terdapat beda potensial yang kecil pula (Sumarjono,2004).
2.4 Rangkaian ParalelRangkaian paralel adalah merupakan beberapa resistor yang dihubungkan
secara parallel antara dua simpul, jika suatu ujung dari resistor-resistor
dihubungkan ke salah satu simpul dan ujung lain dari setiap resistor
dihubungkan dengan simpul lainnya
1REX
= 1R1
+ 1R2
+ 1R3
+ .. .. .. . .. .. . .. .. . . 1Rn
(Bueche,2006).
Dalam rangkaian paralel terdapat pembagian kuat arus listrik pada setiap
hambatan yang besarnya tergantung nilai hambatan. Bagi hambatan listrik yang
nilainya besar maka arus listrik yang mengalir kecil, dan sebaliknya pada
hambatan listrik kecil mengalir arus yang besar (Sumarjono,2004).
2.5 Manfaat di Bidang PerikananDalam bidang prikanan hukum ohm berfungsi untuk mempelajari tentang
kelestarian di pendidikan akademik perikanan yang sering digunakan untuk
fasilitas simulator elektronik dalam pelayaran tentang listrik, sedangkan di
APSorong sebagai simulasi control motor listrik (Imam,2009).
Manfaat hukum ohm dibidang perikanan adalah sebagai pengawas atau
sebagai simulasi control kapal motor listrik DC dan sebagai simulasi
rangkaian (Andrea,2008).
23
3. METODOLOGI
3.1 Alat dan FungsiAdapun alat-alat yang digunakan dalam praktikum fisika dasar tentang
hukum ohm ini adalah :
Power Supply : Sebagai sumber energi yang merubah
arus AC ke DC
Resistor : Untuk menghambat arus listrik yang
mengalir pada rangkaian
Ampermeter : Untuk mengukur besarnya kuat arus yang
mengalir
Voltmeter : Untuk mengukur tegangan listrik
Bola lampu : Sebagai indicator adanya arus listrik yang
mengalir
Kabel Penghubung : Untuk menghubungkan rangkaian
Penjepit buaya : Untuk membantu menghubungkan arus
listrik
24
3.2 Skema Kerja
Disiapkan alat yang digunakan
0,22 ohm
0,33 ohm
0,1 ohm
0,5 ohm
Disusun Seri
Dicatat nilai kuat arus dan tegangan pada voltmeter dan ampermeter
Hasil
Disusun Paralel
Diatur tegangan pada power supply
Dihidupkan power supply
Diatur hambatan geser
9 volt
1 ohm
12 volt
25
3.3 Gambar Rangkaian3.3.1 Rangkaian Seri
a b c d e
Keterangan :
a. Power Supply
b. Resistor
c. Ampermeter
d. Voltmeter
e. Lampu Indikator
3.3.2 Rangkaian Paralel
a b c d e
Keterangan :
a. Power supply
b. Resistor
c. Ampermeter
A V
A V
26
d. Voltmeter
e. Lampu indikator
4. PEMBAHASAN
4.1 Analisa ProsedurSetelah melakukan praktikum fisika dasar tentang hukum ohm, terlebih
dahulu dipersiapkan alat-alatnya yang antara lain adalah power supply yang
berfungsi sebagai sumber arus listrik yang merubah arus AC menjadi DC.
Voltmeter untuk mengukur tegangan listrik, ampermeter untuk mengukur
besarnya kuat arus yang mengalir pada rangkaian, resistor untuk menghambat
arus listrik yang mengalir pada rangkaian. Bola lampu sebagai indikator adanya
arus listrik yang mengalir pada reangkaian, kabel penghubung untuk
menghubungkan rangkaian, dan penjepit buaya untuk membantu
menghubungkan arus listrik.
Setelah alat-alat dipersiapkan langkah pertama yang dilakukan adalah
menghubungkan sebuah rangkaian seri, lalu power supply dinyalakan, diukur
tahanan geser secara berturut turut dan dialiri tegangan pada sumber daya dari
0,1 ohm, 0,22ohm, 0,33ohm, 0,5ohm,1ohm. Lalu dinaikan tegangan minimum
dari 9volt sampai 12 volt secara bergantian. Kemudian diamati dan dicatat
hasilnya.
Setelah rangkaian seri kemudian berlanjut pada rangkaian paralel. Pertama
dinyalakan power supply, lalu diatur tegangan 9 volt diukur tahanan geser secara
berturut turut, dan dialiri tegangan pada sumber daya dari 0,1 ohm, 0,22ohm,
0,33ohm, 0,5ohm,1ohm. Lalu diulangi percobaan dengan menggunakan
tegangan 12 volt. Lalu dicatat besar arus dan tegangan minimum setiap kali
percobaan dan diamati nyala lampunya. Kemudiam hasil pengamatan dicatat
dan didapat hasilnya.
4.2 Data Hasil Pengamatan Keterangan Lampu
Lampu 1: lampu kecil
Lampu 2: lampu besar
( - ) : lampu mati
( + ) : nyala lampu redup
27
( +,+ ) : nyala lampu biasa
( +,+,+) : nyala lampu terang
No
Hambatan
resistor
(ohm)
Tegangan
sumber
(v)
Lmpu seri Lampu paralel
V I V I
1 0,1 9 6 2 7 2,2
2 0,22 9 6 2 6 2,2
3 0,33 9 6 2 6 2,2
4 0,5 9 6 2,2 6 2
5 1 9 5 2,8 5 2
1 0,1 12 8 2,7 9 2,8
2 0,22 12 8 2,6 8 2,6
3 0,33 12 8 2,6 8 2.6
4 0,5 12 8 2,5 8 2,6
5 1 12 7 2,4 7 2,4
4.3 Perhitungan4.3.1 Tegangan dengan sumber 9V
Rangkaian seri
1. V = 6v
I = 2A
R =V/I
=6/2
= 3ohm
2. V = 6v
I = 2A
R =V/I
=6/2
= 3ohm
No
Hambatan
resistor
( ohm)
Teganga
n sumber
( v )
Lampu 1 Lampu 2
Seri Paralel Seri Paralel
1 0,1 9 - + +
2 0,22 9 + + +
3 0,33 9 + + + +
4 0,5 9 + + + +
5 1 9 - - + +
1 0,1 12 ++ +++ ++ +++
2 0,22 12 ++ +++ ++ +++
3 0,33 12 ++ ++ ++ ++
4 0,5 12 ++ ++ ++ ++
5 0,1 12 + + ++ ++
28
3. V = 6v
I = 2A
R =V/I
=6/2
= 3ohm
4. V = 6v
I = 2,2A
R =V/I
=6/2,2
= 2,73ohm
5. V = 5v
I = 2,8A
R =V/I
=5/2,8
= 1,78ohm
Rangkaian Paralel
1. V = 7v
I = 2,2A
R =V/I
=7/2,2
= 3,18ohm
2. V = 6v
I = 2,2A
R =V/I
=6/2,2
= 2,73ohm
∑ ¿ R=R1+R2+R3+R4+R55
¿ ¿¿∑ ¿=3+3+3+2 ,73+1 ,78
5=2 ,702
29
3. V = 6v
I = 2,2A
R =V/I
=6/2,2
= 2,73ohm
4. V = 6v
I = 2A
R =V/I
=6/2
= 3ohm
5. V = 5v
I = 2A
R =V/I
=5/2
= 2,5ohm
= 2,82 ohm
4.3.2 Tegangan dengan sumber 12V Rangkaian Seri
1. V = 8v
I = 2,7A
R =V/I
=8/2,7
= 2,96ohm
2. V = 8v
I = 2,6A
R =V/I
=8/2,6
∑ ¿ R=R1+R2+R3+R4+R55
¿ ¿¿∑ ¿=3 ,18+2 ,73+2,73+3+2,5
5
30
= 3,07ohm
3. V = 8v
I = 2,6A
R =V/I
=8/2,6
= 3,07ohm
4. V = 8v
I = 2,5A
R =V/I
=8/2,5
= 3,2ohm
5. V = 7v
I = 2,4A
R =V/I
=7/2,4
= 2,9ohm
Rangkaian Paralel
1. V = 9v
I = 2,8A
R =V/I
=9/2,8
= 3,21ohm
2. V = 8v
I = 2,6A
R =V/I
=8/2,6
= 3,07ohm
3. V = 8v
I = 2,6A
∑ R=R1+R2+R3+ R4+R5=2 ,96+3 ,07+3 ,07+3 .2+2 ,91
=15 ,21
R=∑ R5
=15 ,215
=3 ,04Ω
31
R =V/I
=8/2,6
= 3,07ohm
4. V = 8v
I = 2,6A
R =V/I
=8/2,6
= 3,07ohm
5. V = 7v
I = 2,4A
R =V/I
=7/2,4
= 2,91ohm
4.3.3 Ralat
No Tegangan Sumber
(V)
Lampu Seri Lampu Paralel
R(Ω) |R-R
||R-R |2 R(Ω) |R-R | |R-R |2
1.
93 0,298 0,08 3,18 0,36 0,12
2. 3 0,298 0,08 2,73 -0,09 0,0081
3. 3 0,298 0,08 2,73 -0,09 0,0081
4. 2,73 0,028 0,0007 3 0,18 0,032
5. 1,78 -
0,922
0,85 2,5 -0,32 0,102
No Tegangan Lampu Seri Lampu Paralel
∑ R=R1+R2+R3+ R4+R5=3 ,21+3 ,07+3 ,07+3 ,07+2,91
=15 ,33
R=∑ R5
=15 ,335
=3 ,06Ω
∑|R−R|2 ∑ R=2 ,82=0 ,2702
∑|R−R|2
=1 ,0907∑ R=2 ,702
32
Sumber (V) R(Ω) |R-R | |R-R |2 R(Ω) |R-R | |R-R |2
1.
122,96 -0,08 0,0064 3,21 0,15 0,022
2. 3,07 0,03 0,09 3,07 0,01 0,0001
3. 3,07 0,03 0,09 3,07 0,01 0,0001
4. 3,2 0,16 0,025 3,07 0,01 0,0001
5. 2,91 -0,13 0,016 2,91 -0,15 0,022
Ralat Mutlak
Tegangan dengan sumbeer 9V
Seri
Paralel
Tegangan dengan sumbeer 12V
Seri
Paralel
Ralat nisbi
Tegangan dengan sumbeer 9V
∑|R−R|2∑ R=15 ,33∑|R−R|2∑ R=15 ,21
=0 ,044=0 ,227
SX=√∑|R−R|2
n (n−1 )=√ 1 ,0907
5( 4 )=0 ,233
SX=√∑|R−R|2
n (n−1 )=√ 0 ,2702
5( 4 )=0 ,116
SX=√∑|R−R|2
n (n−1 )=√ 0 ,227
5( 4 )=0 ,106
SX=√∑|R−R|2
n (n−1 )=√ 0 ,044
5 (4 )=0 ,046
33
Seri
Paralel
Tegangan dengan sumbeer 12V
Seri
Paralel
Keseksamaan
Tegangan dengan sumbeer 9V
Seri
Paralel
Tegangan dengan sumbeer 12V
Seri
Paralel
Hasil Pengukuran
Tegangan dengan sumbeer 9V
Seri
Paralel
Tegangan dengan sumbeer 12V
I= ΔR
×100%=0 ,2332,702
×100%=8 ,62%
I= ΔR
×100%=0 ,1162 ,82
×100%=4 ,11%
I= ΔR
×100%=0 ,1063 ,04
×100%=3 , 48%
I= ΔR
×100%=0 ,0463 ,06
×100%=1,503%
K=100%−I=100%−8 ,62%=91 ,38%
K=100%−I=100%−4 ,11%=95 ,89%
K=100%−I=100%−3 ,48%=96 ,52%
K=100%−I=100%−1 ,503%=98 ,497%
Hp1=R+Δ=2 ,82+0 ,116=2,936Hp2=R−Δ=2 ,702−0 ,233=2 ,469
Hp1=R+Δ=2 ,82+0 ,116=2,936Hp2=R−Δ=2 ,82−0 ,116=2 ,704
34
Seri
Paralel
4.4 Analisa HasilDalam praktikum fisika dasar tentang hukum ohm hasil analisa yang
didapat dari perhitungan data percobaan ialah pada tegangan dengan sumber 9
volt diperoleh hambatan atau R1=3 ohm, R2= 3 ohm,R3= 3 ohm, R4=2,73 ohm,
R5=1,78 ohm pada rangkaian seri, sedangkan pada rangkaian paralelnya
didapat R1=3,18 ohm, R2=2,73 ohm, R3=2,73 ohm,R4=3 ohm,R5= 2,5 ohm.
Setelah hambatan diperoleh maka didapati perhitungan ralat diantaranya ralat
mutlak pada rangkaian seri didapati 0,233 sedangkan pada rangkaian parallel
didapati 0,116. Lalu pada ralat nisbi di rangkaian seri adalah 8.62% sedang pada
rangkaian parallel didapat ralat nisbi 4,11% lalu keseksamaan pada
rangkaianseri 91,38% dan parallel 95,89%.Hp1 seri didapat hasil 2,93 sedang
Hp2 seri 2,46. Kemudian pada rangkaian parael Hp1 diperoleh hasil 2.93 sedang
Hp2 2,704.
Sedangkan pada tegangan dengansumber 12V pada rangkaian seri
didapat hasil hambatan R1=2,96 ohm, R2=3,07 ohm, R3= 3,07 ohm, R4=3,2
ohm,R5=2,91 ohm.Ralat mutlak sebesar0,106 dan ralat nisbi sebesar 3,48%
keseksamaan 96,52% dan Hp1=3,246 serta Hp2=2,934 sedangkan pada
rangkaian parallel dengan tegangan bersumber 12V diperoleh hambatan sebesar
R1=3,21 ohm, R2=3,07 ohm, R3=3,07 ohm,R4=3,07 ohm,R5= 2,91 ohm. Lalu
ralat mutlak sebesar 0,046, dan ralat nisbi 1,503% lalu
keseksamaannyadiperoleh hasil 98,497% dan hasil perhitungan diperoleh
Hp1=3,106 dan Hp2=3,014.
Hp1= R+Δ=3 ,04+0 ,106=3 ,146Hp2=R−Δ=3 ,04−0 ,106=2 ,934
Hp1= R+Δ=3 ,06+0 ,046=3 ,106Hp2=R−Δ=3 ,06−0 ,046=3 . 014
35
5. KESIMPULAN
5.1 KesimpulanDari praktikum fisika dasar tentang hukum ohm maka dapat ditarik
beberapa kesimpulan yaitu :
Hukum Ohm menyatakan bahwa besarnya arus yang mengalir padasuatu
konduktor pada suhu tetap, sebanding dengan beda potensial antara
kedua ujung-ujung konduktor.
Hukum Kirchof I menyatakan bahwa kuat arus yang masuk kedalam titik
percabangan sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik
percabangan.
36
Hukum Kirchoff II menyatakan bahwa dalam rangkaian tertutup jumlah
aljabar GGL ( E ) dan jumlah penurunan potensial sama dengan nol.
Rangkaian parallel merupakan rangkaian yang bercabang sedangkan
rangkaian seri adalah rangkaian lurus / tidak bercabang.
Untuk mencari hambatan atau tahanan dapat menggunakan rumus R=V/I
dimana V=tegangan dan I=kuat arus.
5.2 SaranSaran dalam praktikum fisika dasar tentang hukum ohm kali ini adalah
supaya pengguna alat-alat praktikum menjaga, merawat, dan memelihara
peralatan sebaik mungkin agar peralatan praktikum tidak cepat rusak.
DAFTAR PUSTAKA
Andrea.2008.Praktikum Fisika Dasar Hukum Ohm.
http://andreasiac.wordpress.com/2008/12/praktikum-fisika-dasar-hukum-
ohm.html. Diakses pada tanggal 21-11-2011 pukul19:00 WIB.
Bueche,Frederic.2006.SchaumOutline’s Fisika Universitas edisi kesepuluh
(10 ). Jakarta: Erlangga
Cormer,Alan H.1994.Fisika untuk Ilmu-Ilmu Hayati edisi kedua ( 2 ).Yogyakarta:
Gadjah Madja University Press
Dona.2008.Hukum kirchoff dan hukum ohm.http://basicphysic.blogspot.com/2008
37
/02/hukum-kirchoff-dan-hukum-ohm.html. Diakses pada tanggal 21-11-
2011 pujul19:00 WIB.
Imam.2009.Fisika Praktikum.http://imamiksan.blogspot.com/fisika-praktikum-
html. Diakses pada tanggal 21-11-2011 pujul19:00 WIB.
Rizaldy.2011. Laporan Praktikum Fisika Dasar.
http://laporanperikananbrawijaya.blogspot.com/2011/04/laporan-praktikum-
fisika-dasar.html. Diakses pada tanggal 21-11-2011 pujul19:00 WIB.
Sumarjono,DKK.2004.Common Text Book (Edisi Revisi) Fisika Dasar II. JICA,
Malang:Indonesia.
1. PENDAHULUAN
1.1 Latar BelakangJembatan Wheatstone merupakan suatu susunan rangkaian listrik untuk
mengukur suatu tahanan yang tidak diketahui harganya. Selain itu untuk
menentukn besarnya suatu hambatan dengan menggunakan metode jembatan
wheatstone di manan prinsip dari metode ini adalah berdasarkan hokum ohm.
Jembatan wheatstone sangat banyak digunakan untuk mengukur daya
hambat. Alat ini diciptakan oleh seorang berkebangsaan Inggris , Charles
Wheast pada tahun 1843.
38
Cara lain yang mudah untuk menentukan tahanan suatu penghantar
adalah dengan merangkai jembatan wheatstone, yang dapat didefinisikan
sebagai suatu rangkaian listrik dengan menggunakan prinsip jembatan
wheatstone yang berfungsi untuk mencari nilai hambatan yang belum diketahui
nilainya.
1.2 Maksud dan TujuanMaksud dari praktikum fisika dasar tentang jembatan wheatstone ini adalah
agar praktikan dapat mengetahui cara mencari nilai hambatan dengan
menggunakan rangkaian jembatan wheatstone.
Sedangkan tujuan dari praktikum ini adalah untuk menentukan tahanan
suatu penghantar dengan menggunakan rangkaian jembatan wheatstone.
1.3 Waktu dan TempatPraktikum Fisika Dasar tentang Jembatan Wheatstone dilaksanakan pada
hari Senin, tanggal 21 November 2011, pukul 09.00 WIB -11.00 WIB.
Praktikum Fisika Dasar tentang Jembatan Wheatstone dilaksanakan di
laboratorium IIP (Ilmu-Ilmu Perairan), Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan,
Universitas Brawijaya, Malang.
2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Jembatan WheatstoneJembatan wheatstone merupakan suatu susunan rangkaian listrik untuk
mengukur suatu tahanan yang tidak diketahui harganya. Selain itu untuk
menentukan besarnya suatu hambatan dengan menggunakan metode jembatan
wheatstone dimana prinsip dari metode ini adalah berdasarkan dari hokum ohm
dan menentukan harga tahunan dan perubahan suhu (Arya,1988).
Jembatan wheatstone adalah alat ukur yang ditemukan oleh Charles
Wheast pada tahun 1843. Jembatan wheatstone banyak digunakan untuk
39
mengukur daya hambat dengan cepat. Ada jembatan wheatstone yang dapat
dibawa kemana mana ( portable) yaitu yang galvanometer dan sel keringnya
lengkap berada di dalam satu kontak ( Nabris,1986 ).
Gambar Jembatan Wheatstone ( Google image, 2011 )
2.2 Pengertian GalvanometerGalvanometer adalah alat yang digunakan untuk mendeteksi ada tidaknya
arus kecil yang mengalir pada rangkaian. Cara kerjanya sama dengan cara kerja
ampermeter, voltmeter dan ohmmeter dan ketiga alat tersebut mempunyai cara
kerja yang sama dengan motor listri, tetapi karna dilengkapi dengan pegas maka
kumparannya tidak berputar ( Fatimah,2007 ).
Galvanometer adalah alat yang digunakan untuk menentukan arah dan
besarnya kekuatan arus listrik dalam suatu konduktor. Apabila saklar
dihubungkan maka jarum akan bergerak keluar ( Adit,2009 ).
40
Gambar Galvanometer ( Google image, 2011 )
2.3 Manfaat Jembatan Wheatstone di Bidang PerikananManfaat jembatan wheatstone di bidang perikanan yaitu untuk
memindahkan ikan dari kolam A ke kolam B dengan menggunakan prinsip
jembatan wheatstone, sehingga ikan tidak stress karena adanya perbedaan
lingkungan di air kolam yang baru ( Petra, 2010 ).
Manfaat jembatan wheaststone di bidang perikanan perlu diciptakannya
alat yang dapat menggantikan tugas manusia untuk menghitung jumlah ikan
pada saat diternakkan, akan menyebabkan pada saat panen ikan tersebut dapat
dihitung secara teliti ( Adit,2009 ).
3.METODOLOGI
3.1 Gambar Rangkaian
Rx
Kabel Penghubung
41
Jembatan Wheatstone
3.2 Alat dan fungsiAdapun alat – alat beserta fungsinyayang digunakan dalam praktikum fisika
dasar tentangjembatanwheatstone ini antara lain adalah :
Power Supply : Sebagai sumber energi yang merubah arus AC -
DC
Jembatan Wheatstone : Untuk mencari L1 dan L2
Galvanometer : Untuk mendeteksi arus listrik yang kecil
Resistor Fariabel : Sebagai resistoryang akan dicari nilainya
Resistor standart : Sebagi resistor yang sudah diketahui nilainy
(10,12,15,33,47)
Kontak Geser : Berfungsi sebagai saklar
Kabel Penghubung : Berfungsi untuk menghubungkan rangkaian
Penjepit Buaya : Untuk membantu mengalirkan arus listrik
3.3 Skema Kerja
Dipersiapkan alat
Dihubungkan setiap alat sehingga menjadi sebuah rangkaian
Dinyalakan power supply
Diletakkan kontak geser pada jembatan wheatstone tepat pada
kawat nikrom dan ditekan
Diarahkan atau digeser kontak geser kekiri atau kekanan
Diberhentiakan suatu jarum pada galvanometer saat menunjukkan
angka nol
Jembatan Wheaatstone
Kabel NikromKontak Geser
42
Dicatat sebagai L1 & L2
Diubah Rs (10,12,15,33,47)
4. PEMBAHASAN
4.1 Analisa ProsedurSebelum melakukan praktikum fisika dasar tentang jembatan wheatstone,
yang harus dilakukanterlebih dahulu ialah dipersiapkan alat alatnya antara lain
rangkaian jembatan wheatstone yang terdiri dari jembatan wheatstone yang
berfungsi untuk mencari L1 & L2, power supply yang berfungsi sebagai energi
yang merubah arus AC menjadi DC, galvanometer untuk mendeteksi arus listrik
yang kecil, kontaak geser sebagai saklar, resistor standart sebagai resistor yang
Hasil
43
telah diketahui nilainya (10,12,15,33,47), resistor fariabel sebagai resistor yang
akan dicari nilainya, kabel penghubung untuk menghubungkan rangkaian, dan
penjepit buaya yang berfungsi untuk membantu menghubungkan arus listrik
dengan cara dijepit.
Setelah peraalatan dipersiapkan langkah pertamayang dilakukan adalah
merangkai rangkaian jembatan wheatstone,yang dihubungkan dengan kabel
penghubung dan penjepit buaya ke power supply, resistor standart,
galvanometer, & resistor fariabel . Lalu power supply diposisikan pada posisi on,
jarum galvanometer dilihat dan dipastiakan pada posisi nol. Hambatan Rs diatur
mulaidari 10,12,15,33, dan 47 ohm, lalu kontak geser diletakkan pada kawat
nikrompadajembatan wheatstone, lalu digeser kekanan atau kekiri hingga jarum
galvanometer bergerak menuju angka nol lalu hasilnya dicatatsebagai L1 & L2,
dengan ketentuan L1+L2=100 dannilai L1 selalulebih kecil dari pada nilai L2.
Lalu ulangi percobaan dengan resistor stndart yang nilainya berbeda lagi setelah
itu amati dan hasilnya dicatat.
4.2 Data Hasil Pengamatan
NORs
( OHM )Rx
Polaritas
L1C(cm) L2(cm)
1 10 6 94
2 12 2 98
3 15 16 84
44
4 33 8,5 91,5
5 47 2 98
4.3 Data Perhitungan
Rata-rata :
No RxRx (Rx-Rx) (Rx-Rx)2
1 156,66 699,434 542,774 29.4603,61
2 588 699,434 111,434 12.417,53
3 78,5 699,434 620,684 385.248,62
4 370,76 699,434 328,674 108.026,59
5 2303 699,434 1603,556 2.571.423,9
Rx1=
L2 ¿R s
L1=94×10
6=156 ,66
Rx2=
L2 ¿R s
L1=98×12
2=588
Rx3=L2×R s
L1=84×1516
=78 ,75
Rx4=
L2¿ Rs
L1=91 ,5×33
8,5=370 ,76
Rx5=
L2 ¿R s
L1=98×47
2=2303
Rx=156 ,66+588+78 ,75+370 ,76+23035
=699 ,434
45
Σ Rx
=3497,1
7
Σ (Rx-Rx)2
=3371.720,2
5
Ralat mutlak
Sx=√∑|Rx−Rx|2
n (n−1 ) = = 410,5
Ralat nisbi
I= S xR x
×100% = % =58,7%
Keseksamaan
K= 100%- I =100%-58,7=41,3%
Hasil perhitungan
a. Hp1=R x+Sx =699,43+410,5=1.109,93
b. Hp2=R x−Sx =699,43-410,5=288,93
4.4 Analisa HasilAdapun hasil analisa dari praktium fisikaa dasartentang jembatan
wheatstone adalah sebagai berikut,yang pertama untuk Rs=10ohm memiliki
L1=6cm dam L2=94cm,lalu untuk Rs=12 memiliki L1=2cmdan L2=98cm lalu
untuk Rs=15didapat hasil L1=16 dan L2=84,lalu pada Rs=33 mempunyai
L1=8,5cm dan L2=91,5cmdan untuk Rs=47, memiliki L1=2cm dan L2=98cm
setelah mendapatkan data tersebut maka dapat diketahui nilai Rx yaitu
√ 3 .371.720 ,255(5−1 )
410 ,5699 ,434
×100
46
Rx1=156,66 lalu Rx2=588 kemudian Rx3=78,75 setelh ituRx4=370,76 dan
Rx5=2303.
Dari data- data diatas maka dapat ditentukan nilai dari ralat mutlak yaitu
sebesar410,5 dan ralat nisbisebesar58,70% sedang keseksamaannya yaitu
41,3% dan diperoleh hasil perhitunganHp1=1109,93 dan Hp2=288,93.
5. PENUTUP
5.1 KesimpulanDari praktikum fisika dasar tentang jembatan wheatstone dapat ditarik
kesimpulan bahwa :
Jembatan wheatstone merupakan suatu susunan rangkaian lisrtik yang
berfungsi untuk mengukur suatu tahanan yang belum diketahui nilainya.
47
Jembatan wheatstone dapat dimanfaatkan sebagai alat yang digunakan
untuk memindahkan ikan dari kolam yang satu ke kolam yang lainnya.
Dalam rangkaian jembatan wheatstone digunakan kawat nikrom karna
kawat ini memiliki hambatan yang konstan.
Dalam percobaan, kontak geser diberhentikan saat galvanometer
menunjukkan angka nol dikarenakan pada saat itu nilai hambatn sama
dengan nilai kuat arus.
5.2 SaranSaran dalam melaksanakan praktikum fisika dasar tentang jembatan
wheatstone adalah sebaiknya para praktikan mengamati secara teliti dan
memahaminya dengan seksama agar para praktikan mengerti dan mengetahui
maksud dan tujuan sebenarnya dalam praktikum ini.
DAFTAR PUSTAKA
Adit.2009.Arus Listrik.http://blogpribadi.com/arus-listrik.html.
Diakses pada tanggal 21-11-2011 pada pukul 19:00 WIB.
Arya.1988.Pengertian Jembatan Wheatstone.http://www.spartmussam.com/gulu-
html. Diakses pada tanggal 21-11-2011 pada pukul 19:00 WIB.
Fatimah.2007.Pengertian
Galvanometer.http://marausna.wordpress.com/2007/05/13/pengertian-
48
galvanometer.html. Diakses pada tanggal 21-11-2011 pada pukul 19:00
WIB.
Nobris.1986.Fisik untuk Universitas 2.Lisrtik, Magnet. Cetakkan kelima.
PT Binacipta. Bandung.
Petra.2010.Manfaat Jembatan Wheatstone di Perikanan.
http://christomo23.blogspot.com/. Diakses pada tanggal 21-11-2011 pada
pukul 19:00 WIB
1. PENDAHULUAN
1.1 LatarBelakangGelombang bunyi adalah gelombang kompresi longitudiral alam suatu
medium material seperti udara, air dan baja. Ketika kompresi atau perambatan
gelombang menapai gendang telinga, mereka akan menimbulkan sensasi bunyi
engan syarat frekuensi gelombang adalah antara 20 H2 dan 2000H2. Gelombang
dengan frekuensi di atas 20 kH2 disebut gelombang infrasonik (Bueche, 2006).
49
Kekerasan bunyi adalah ukuran presepsi manusia akan bunyi. Meskipun
gelombang bunyi dengan intensitas yang tinggi dianggap lebih keras dari pada
gelombang intensitas lebih rendah, hukumnya jauh dari linear. Sensasi bunyi
kira-kira proposional dengan logoritma intensitas bunyi. Tetapi hubungan yang
pasti kekerasan dan intensitas adalah rumit sehingga tidak sama untuk semua
individu (Hecht, 2006).
Sumber gelombang bunyi di udara selalu ditemukan pada getaran dari
beberapa orang yang kontak dengan udara. Contohnya papan bunyi, seperti
piano atau diagraph terdiri dari sebuah drum atau loud speaker. Satu jenis
getaran yang sudah dipelajari secara detail adalah gelombang harmonik (Sears,
1950).
1.2 Maksud dan tujuanMaksud dari praktikum Fisika dasar tentang resonansi bunyi adalah cara
untuk mengetahui resonansi bunyi.
Tujuan dari praktikum Fisika dasar tentang resonansi bunyi adalah untuk
menentukan kecepatan bunyi di udara pada suhu kamar dengan pengukuran
panjang gelombang dengan frekuensi yang telah ditentukan dengan kecepatan
25o C.
1.3 Waktu dan TempatPraktikum Fisika dasar tentang resonansi bunyi dilaksanakan pada hari
Senin 14 November 2011 pada pukul 09.00 – 11.00 WIB
Praktikum Fisika dasar tentang resonansi bunyi dilaksanakan di
Laboraturium Hidrobiologi Gedung C Lantai 1, Fakultas Perikanan dan Ilmu
Kelautan, Universitas Brawijaya Malang.
2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 GetaranGetaran adalah suatu gerak bolak-balik disekitar keseimbangan.
Keseimbangan ini maksudnya adalah keadaan dimana suatu benda berada pada
posisi diam jika tidak ada gaya yang bekerja pada benda tersebut. Getaran
mempunyai Amplitudo (Jarak simpangan jauh dengan titik tengah) yang sama
(Hermawati, 2011).
50
Getaran adalah gerakan bolak-balik dalam suatu interval waktu tertentu,
sedangkan gelombang adalah suatu getaran yang merambat, selama
perambatannya gelombang membawa energi. Pada gelombang materi yang
merambat memerlukan medium, tetapi medium tidak ikut berpindah (Anurlita,
2011).
2.2 Gelombang2.2.1 Pengertian Gelombang
Gelombang adalah getaran yang merambat. Jadi setiap titik yang dilalui
gelombang terjadi getaran, dan getaran tersebut berubah fasenya sehingga
tempat sebagai getarn yang merambat (Wulandari, 2011).
Gelombang bunyi adalah gelombang longitudinal. Gelombang bunyi
tersebut dapat dijalankan didalam benda padat, benda cair dan gas, partikel-
partikel bahan yang mentransmisikan sebuah gelombang seperti itu berosilasi
diudalam arah penjalaran gelombangitu sendiri (Halliday, 1988).
Gelombang dalah sebuah bentuk getaran yang merambat pada suatu
medium. Pada gelombang yang merambat adalah gelombangnya bukan zat
medium perantaranya. Suatu gelombang dapat dilihat panjangnya dengan
menghitung jarak antara lembah dan bukti (gelombang transversal) atau
menghitung jarak suatu rapatan dengan suatu renggangan (gelombang
longitudinal) (Syifa, 2010).
2.2.2 Jenis-jenis Gelombang2.2.2.1 Jenis gelombang berdasarkan arah rambatannya & gambar
literaturMenurut Aorora, (2009) berdasarkan arah getaran dan arah rambatannya
gelombang dibedakan menjadi dua, yaitu :
a) Gelombang Transversal
Adalah gelombang yang arah getarannya tegak lurus terhadap arah
rambatannya.
51
b) Gelombang longitudinal
Adalah gelombang yang arah getarannya sejajar dengan arah
rambatannya.
(Google Image, 2011)
2.2.2.2 Jenis gelombang berdasarkan medium rambatannyaMenurut Edrik (2011) berdasarkan medium rambatannya gelombang
dibedakan menjadi :
a) Gelombang mekanik
Adalah gelombang yang memerlukan medium atau zat perantara.
b) Gelombang Elektromagnetik
Adalah gelombang yang tidak memerlukan medium atau zat perantara
(Google image, 2011)
2.2.2.3 Jenis gelombang berdasarka amplitudoMenurut Yolanda (2009) berdasarkan amplitudo dan fasenya gelombang
dibagi menjadi :
a) Gelombang berjalan
Gelombang berjalan adalah gelombang yang amplitudo dan fasenya sama
disetiap titik yang dilalui gelombang.
b) Gelombang diam
Gelombang diam adalah gelombang yang amplitudo dan fasenya tidak
52
sama disetiap titik yang dilalui gelombang.
Gambar Gelombang Berjalan Gambar Gelombang Berjalan
(Google image, 2011) (Google image, 2011)
2.3 BunyiBunyi diasosiakan denga ras pendengaran kita dan oleh karena itu melalui
fisiologi telinga dan fisiologi otak kita menerjemakan perasaan tersebut sampai
pada telinga. Pengertian bunyi juga pada perasaan fisik yang merangsang
telinga kita yaitu gelombang longitudinal (Giancoli,1997).
Gelombang bunyi adalah gelombang yang dirambatkan sebagai
gelombang mekanik longitudinal yang dapat menjalar dalam medium padat, cair
dan gas (Sutrisno, 1988).
Bunyi adalah getaran sebuah benda getaran sumber bunyi mengegetarkan
udar disekitarnya dan merambat kesegala arah sebagai gelombang longitudinal
(Kanginan, 2006).
2.4 Aplikasi gelombang dibidang perikanan dan kelautanMenurut (Kaunia, 2010) gelombang dapat diaplikasikan dalam beberapa
bidang, yaitu :
Gelombang Ultrasonic juga digunakan dalam mengukur kedalaman laut
dan juga memetakan bawah laut. Alat yang bias digunakan dengan
mengaplikasikan gelombang ultrasonic yakni sonar.
Gelombang elektromagnet radio, paling banyak digunakan dalam
53
komunikasi, ada juga radar. Radar berfungsi untuk memetakan suatu
wilayah seain itu juga untuk perkiraan cuaca.
Aplikasi Fish Founder “Hydro Acoustic” dab GPS dalam teknologi
pencarian ikan saat ini memeliki teranan yang sangat besar dalam sektor
kelautan dan perikanan, salah satunya adalah dalam pendugaan sumber daya
ikan. Teknologi hydro acoustic dengan perangkat Echosounder dapat
memberikan informasi yang detail mengenai kelimpahan ikan, oriantasi dan
kecepatan renang ikan serta variasi migrasi surnal-nokturnal ikan (Herawati,
2009).
54
3. METODOLOGI
3.1 Alat dan FungsiAdapun alat-alat yang digunakan dalam praktikum Fisika dasar tentang
resonansi bunyi antara lain
- Tabung resonansi : Untuk mencari dengungan dengan
resonansi bunyi
- Garpu tala standard : sebagai sumber getaran pada frekuensi tertentu
(S12 H2, 426,6 H2, 341,3 H2)
- Alat pemukul : Untuk memukul garpu tala
- Jangka sorong : untuk mengukur diameter tabung resonansi
- Meteran : Untuk menentukan L1 dan L2
- Teko : Sebagai wadah air
- Selang : Untuk mengalirkan air dari teko ke tabung
- Nampan : Sebagai wadah untuk alat dan bahan
3.2 Bahan dan fungsiSedangkan bahan dan fungsi yang digunakan dalam praktikum Fisika
dasar tentang resonansi bunyi adalah :
- Air : Sebagai medium perambatan bunyi
55
3.3 Skema kerja3.3.1 Skema kerja renonsasi bunyi
Diukur diameter dari tabung
Diisi air (jangan sampai tumpah) sampai mendekati permukaan bibir tabung resonansi
Diambil garpu tala yang telah diketahui frekuensinya (512Hz, 462,6Hz, 341,3Hz) lalu dikumpulkan didekat mulut tabung
Diturunkan bak/teko (penampung air) sampai terdengar pergeseran bunyi
pengerasan bunyi
Diulang beberapa kali untuk memastikannya
Diulang untuk menentukan titik resonansinya selanjutnya
Dilakukan perlakuan tersebut pada garpu tala
Dicabut thermo meter ruangannya
Diamati dan di catat hasilnya
Hasil
56
3.3.2 Skema kerja garpu talaa. Garpu tala 512Hz
b. Garpu tala 426,6Hz
Disiapkan garpu tala 512Hz dan tabung resonansi
Diisi air pada teko
Garpu tala dipukul dan diletakkan pada mulut tabung
Didengar bunyinya dan dicatat panjang L1
Diulangi dan diukur panjang L2
Dicatat
Hasil
Didengar bunyinya dan dicatat panjang L1
Diulangi dan diukur panjang sebagai L2
Dicatat
Hasil
Disiapkan garpu tala 426,6Hz dan tabung resonansi
Diisi air pada teko
Diisi air pada teko
Garpu tala dipukul dan diletakkan pada mulut tabung
Didengar bunyinya dan dicatat panjang L1
Diulang dan dipukul panjang sebagai L2
Disiapkan garpu tala 341,3Hz dan tabung resonansi
Dicatat
Hasil
57
c. Garpu tala 341,3Hz
58
4 PEMBAHASAN
4.1 Analisa Data4.1.1 Data hasil pengamatan
Frekuens
i
L1 L2 V1 V2
A B C A B C A B C A B C
512 Hz1
56
1
4
5
0
1
7
5
0307,2 122,88 286,72 307,2 117,76 307,2
426, 6Hz3
17
2
0
7
9
2
0
6
1
528,9
8
119,44
8341,28
447,9
3
113,47
5
341,2
8
341,3Hz 321
0
2
7
8
3
2
5
7
6
436,6
8136,52
368,60
4
327,7
0113,76
345,8
5
Frekuensi ∑ V1 ∑ V2 ∑ (V1 – V1)2 ∑ (V2 – V2)2
512 Hz 238,93 244,05 20412,272 23925
426, 6Hz 329,90 300,895 84052,38 58376,48
341,3Hz 313,994 279,103 50025,32 41514,82
Frekuensi S X1 SX2 I1 I2 K1 K2
512 Hz 58,32 63,14 24,408 25,87 75,592 74,13
426, 6Hz 118,35 98,63 35,87 32,77 64.13 67,23
341,3Hz 91,31 83,18 29,08 31,95 70,92 68,05
Frekuensi Hp1 (V1) Hp2 (V1) Hp1 (V2) Hp2 (V2)
512 Hz 297,25 -180,62 307,19 -180,91
426, 6Hz 448,25 -211,55 399,52 -202,26
341,3Hz 405,304 -222,68 362,28 -195,923
59
4.1 Perhitungan Data* Frekuensi 512 Hz
A. L1 = 15 cm = 0,15 m V1 = F. 1
1 = 4/1 . L1 = 512 H2 . 0,6 m = 4. 0,15 m = 307,2 m H2
= 0,6 mL2 = 50 cm = 0,5 m 2 = 4/3. L2 V2 = F. 2 = 4/3.0,5 = 512 H2 . 0,6 m = 0,6 m = 307,2 m H2
B. L1 = 6 cm = 0,06 m V1 = F. 1
1 = 4/1 . L1 = 512 . 0,24 = 4. 0,06 m = 122,88 m H2
= 0,24 mL2 = 17 cm = 0,17 m 2 = 4/3. L2 V2 = F. 2 = 4/3.0,17 = 512 . 0,23 = 0,23 m = 117,76 m H2
C. L1 = 14 cm = 0,14 m V1 = F. 1
1 = 4 . L1 = 512 . 0,23 = 4. 0,14 m = 286,72 m H2
= 0,56 mL2 = 50 cm = 0,5 m 2 = 4/3. L2 V2 = F. 2 = 4/3.0,5 = 512 . 0,6 = 0,6 m = 307,2 m H2
* Frekuensi 426,6 H2
A. L1 = 31 cm = 0,31 m V1 = F. 1
1 = 4 . 0.31 = 426,6 1,24 m = 1,24 m = 528,98 m H2
L2 = 79 cm = 0,79 m 2 = 4/3 . L2 V2 = F. 2 = 4/3 . 0,79 = 426,6 . 1,05 = 1,05 m = 447,93 m H2
B. L1 = 7 cm = 0,07 m V1 = F. 1
1 = 4 . L1 = 426,6 H2 . 0,28 = 4. 0,07 m = 119,448 m H2
= 0,266 mL2 = 20 cm = 0,2 m 2 = 4/3. L2 V2 = F. 2
60
= 4/3.0,2 = 426,6 H2 . 0,266 = 0,266 m = 113, 475 m H2
C. L1 = 20 cm = 0,2 m V1 = F. 1
1 = 4 . L1 = 426,6 . 0,8 = 4. 0,2 m = 341,28 m H2
= 0,8 mL2 = 20 cm = 0,2 m 2 = 4/3. L1 V2 = F. 1
= 4/3.0,61 = 426,6 H2 . 0,81 = 0,81 m = 341,28 m H2
* Frekuensi 341,3 H2
A. L1 = 32 cm = 0,32 m V1 = F. 1
1 = 4 . L1 = 341,3 .1,28 = 4. 0,32 = 436,864 m H2
= 1,28 m L2 = 83 cm = 0,83 m 2 = 4/3 . L2 V2 = F. 2 = 4/3 . 0,83 = 341,3 . 1,106 = 1,106 m = 377,70 m H2
B. L1 = 10 cm = 0,1 m V1 = F. 1
1 = 4 . L1 = 341,3 . 0,4 = 4. 0,1 m = 136,52 m H2
= 0,4 mL2 = 25 cm = 0,25 m 2 = 4/3. L2 V2 = F. 2 = 4/3.0,25 = 341,3 . 0,33 = 0,33 m = 113, 76 m H2
C. L1 = 27 cm = 0,27 m V1 = F. 1
1 = 4 . L1 = 341,3 . 1,08 = 4. 0,27 m = 368, 604 m H2
= 1,08 mL2 = 76 cm = 0,76 m 2 = 4/3. L2 V2 = F. 2
= 4/3 . 0,76 = 341,3 . 1,01 = 1, 01 m = 345,85 m H2
Perhitungan ∑ V1 dan ∑ V2 (Frekuensi 512 H2)
∑ V1 = ∑V 13 =
307,2+122,88+286,723 = 238, 93 m H2
∑ V2 = ∑V 23 =
307,2+117,76+307,23 = 244, 05 m H2
Perhitungan ∑ V1 dan ∑ V2 (Frekuensi 426,6 H2)
∑ V1 = ∑V 13 =
528,98+119,448+341,283 = 329,90 m H2
61
∑ V2 = ∑V 13 =
447,93+113,475+341,283 = 300, 994 m H2
Perhitungan ∑ V1 dan ∑ V2 (Frekuensi 512 H2)
∑ V1 = ∑V 13 =
436,86+136,52+368,6043 = 313, 994 m H2
∑ V2 = ∑V 23 =
377,70+113,76+345,853 = 279,103 m H2
Perhitungan ∑ (V1 – V1) 2 dan ∑ (V1 – V2) 2
* Pada Frekuensi 512 H2 A. I V1 – V1 I2 = I 307,2 – 238,93 I2 = I 68,27 I2 = 4660,79 mH2
B. I V1 – V1 I2 = I 122,88 – 238,93 I2 = I -116,05 I2 = 13467,602 mH2
C. I V1 – V1 I2 = I 286,72 – 238,93 I2 = I 47,79 I2 = 5586,88 mH2
∑ I V1 – V1 I2 = 4660,79 + 13467,602 + 2283,88 = 20412,727 mH2
A. I V2 – V2 I2 = I 307,2 – 244,05 I2 = I 63,15 I2 = 3987,92 mH2
B. I V2 – V2 I2 = I 117,76 – 244,05 I2 = I -126,29 I2 = 15949,16 mH2
C. I V2 – V2 I2 = I 307,2 – 244,05 I2 = I 63,15 I2 = 3987,92 mH2
∑ I V2 – V2 I2 = 3987,92 + 15949,16 + 3987,2 = 23925 mH2
* Pada Frekuensi 426,6 H2
A. I V1 – V1 I2 = I 528,98 – 329,90 I2 = I 199,08 I2 = 39632,84 mH2
B. I V1 – V1 I2 = I 119,448 – 329,90 I2 = I -210,425 I2 = 44290,04 mH2
C. I V1 – V1 I2 = I 341,28 – 329,90 I2 = I 11,38 I2 = 129,5044 mH2
∑ I V1 – V1 I2 = 39632,84 + 44290,44 + 192,5044 = 84052,38 mH2
A. I V2 – V2 I2 = I 447,93 – 300,895 I2 = I 147,035 I2 = 21619,2912 mH2
B. I V2 – V2 I2 = I 113,475 – 300,895 I2 = I -187,42 I2 = 35126,25 mH2
C. I V2 – V2 I2 = I 341,28 – 300,895 I2 = I 40,385 I2 = 1630,94 mH2
∑ I V2 – V2 I2 = 21619,2912 + 35126,25 + 1630,94 = 58376,48 mH2
* Pada Frekuensi 341,3 H2
A. I V1 – V1 I2 = I 436,86 – 313,994 I2 = I 112,866 I2 = 15096,05 mH2
B. I V1 – V1 I2 = I 113,475 – 313,994 I2 = I -177,47 I2 = 35126,25 mH2
C. I V1 – V1 I2 = I 368,604 – 313,994 I2 = I 54,61 I2 = 2982,252 mH2
∑ I V1 – V1 I2 = 15096,05 + 35126,25 + 2982,252 = 50025,32 mH2
A. I V2 – V2 I2 = I 377,70 – 279,103 I2 = I 98,597 I2 = 9721,36 mH2
B. I V2 – V2 I2 = I 133,76 – 279,103 I2 = I -165,34 I2 = 27338,3 mH2
C. I V2 – V2 I2 = I 345,85 – 279,103 I2 = I 66,747 I2 = 4455,16 mH2
∑ I V2 – V2 I2 = 9721,36 + 27338,3 + 4455,16 = 41514,82 mH2
Perhitungan SX1 dan SX2
* Frekuensi 512 H2
62
SX1 = √∑ I V 1 –V 1 I 2n(−1)
SX2 = √∑ I V 2 –V 2 I 2n(−1)
= √ 20412,273 (3−1) = √ 23925
3 (3−1)
= 58,32 mH2 = 63,14 mH2
Perhitungan SX1 dan SX2
* Frekuensi 426,6 H2
SX1 = √∑ I V 1 –V 1 I 2n(−1)
SX2 = √∑ I V 2 –V 2 I 2n(−1)
= √ 84052,383(3−1) = √ 58376,483(3−1)
= 118,35 mH2 = 98,63 mH2
Perhitungan SX1 dan SX2
* Frekuensi 341,3 H2
SX1 = √∑ I V 1 –V 1 I 2n(−1)
SX2 = √∑ I V 2 –V 2 I 2n(−1)
= √ 50025,323(3−1) = √ 41314,823 (3−1)
= 91,31 mH2 = 83,18 mH2
Perhitungan I1 dan I2
* Pada Frekuensi 512 H2
I1 = ∑ SX 1V 1 x 100% I2 = ∑
SX 2V 2 x 100%
= 58,32238,93 x 100% =
63,14244,05 x 100%
= 24,408 % = 25,87 %
* Pada Frekuensi 426,6 H2
I1 = ∑ SX 1V 1 x 100% I2 = ∑
SX 2V 2 x 100%
= 118,35329,90 x 100% =
98,63300,895 x 100%
= 35,87 % = 32,77 %
* Pada Frekuensi 341,3 H2
I1 = ∑ SX 1V 1 x 100% I2 = ∑
SX 2V 2 x 100%
= 91,31313,994 x 100% =
83,18279,103 x 100%
= 29,08 % = 31,95 %
63
Penghitungan K1 dan K2
* Pada Frekuensi 512 H2
K1 = 100% - I1
= 100% - 24,408 % = 75,592
K2 = 100% - I2
= 100% - 25,87 % = 74,13%
* Pada Frekuensi 426,6 H2
K1 = 100% - I1
= 100% - 35,87 % = 64,13 %
K2 = 100% - I2
= 100% - 32,77 % = 67,23 %
* Pada Frekuensi 512 H2
K1 = 100% - I1
= 100% - 29,08 % = 70,92 %
K2 = 100% - I2
= 100% - 31,95 % = 68,05%
Perhitungan Hp1 (V1), Hp2 (V2), Hp1 (V2), Hp2 (V1)
* Frekuensi 512 H2
- Hp1 (V1) = SX1 + V1 - Hp1 (V2) = SX2 + V2
= 38,32 + 238,93 = 38,32 + 238,93= 297,25 = 307,19
- Hp2 (V1) = SX1 - V1 - Hp2 (V2) = SX2 - V2
= 58,32 - 238,93 = 63,14 - 244,05= - 180,61 = -180,91
* Frekuensi 426,6 H2
- Hp1 (V1) = SX1 + V1 - Hp1 (V2) = SX2 + V2
= 811,35 + 329,90 = 98,63 + 300,895= 448,25 = 399,525
- Hp2 (V1) = SX1 - V1 - Hp2 (V2) = SX2 - V2
= 118,35 - 238,93 = 98,63 - 300,895= -211,55 = -202,26
* Frekuensi 341,3 H2
- Hp1 (V1) = SX1 + V1 - Hp1 (V2) = SX2 + V2
= 91,31+ 313,994 = 83,18+ 279,103= 403,304 = 362,28
- Hp2 (V1) = SX1 - V1 - Hp2 (V2) = SX2 - V2
= 91,31 - 300,994 = 83,18 – 279,103= - 222,68 = -193,923
64
4.2 Analisa ProsedurDalam pelaksanaan praktikum Fisika dasar tentang resonansi bunyi
pertama-tama disiapkan alat dan bahan, lat-alat yang digunakan adalah antara
lain Garpu tala, dengan frekuensi 512 H2, 426, 6 H2 dan 341,3 H2 yangberfungsi
sebagai sumber getaran, tabung resonansi untuk mencari dengungan dan
resonansi bunyi. Alat pemukul yang berfungsi untuk memukul garpu tal, jangka
sorong yang berfungsi untuk mengukur diameter luar tabung resonansi, meteran
yang berguna untuk menentukan letak L1 dan L2, Teko sebagai wadah air, selang
sebagai penghubung aliran air dari teko ke tabung resonansi. Dan nampan
sebagaiu wadah peralatan. Sedangkan bahan yang digunakan hanya air sebagai
media perambatan bunyi.
Setelah smua aat dan bahan disiapkan lalu tabung resonensi diukur
dengan jangka sorong untk mencari jari-jarinya. Kemudian tabung resonensi dan
teko diisi dengan air yang ketentuannya sudah ditentukan. Kemudian teko
disejajarkan dengan tabung resonensi dan dipastikan bahwa air dapat mengalir
dari perantara selang dari teko ke dalam tabung resonansi.
Setelah tabung dipastikan terisi penuh dan teko disejajarkan dengan mulut
tabung, lalu diambil garpu tala dengan trekuensi 512 H2 dengan pemukulnya.
kemudian garpu tala dipukul dengan pemukul didekat mulut tabung beberapa kali
sambil menurunkan teko ± 1 cm. Hal ini dilakukan beberapa kali hinggga
terdengar dengungan yang pertama dan dicatat sebagai L1. Kemudian diulangi
lagi hinggga terdengar dengungan yang kedua dicatat sebagai L2. Catat hasilnya
terjadi dengungan.
Selanjutnya ambil garpu tala kedua dengan frekuensi 426,6 H2, kemudian
dipkul dengan pemukul dekat dimutul tabung resonansi sambil diturunkan
ketinggisn teko± 1 cm. Hal ini dilakukan beberapa kali hingga terdengar
dengungan yang pertama dan dicatat sebagai L1. Kemudian diulangi lagi hinggga
terdengar dengungan yang kedua dan dicatat sebagai L1. Diamati dan dicatat
65
hasilnya lagi.
Selanjutnya diambil garpu tala ketiga dengan frekueansi 341,3 H2.
Kemudian dipukul dengan pemukul dekat dimulut tabung resonansi sambil
diturunkan teko ± 1 cm selama pemukulan. Hal ini dilakukan beberapa kali
hinggga terdengar dengungan pertama dan dicatat sebagai L1. Kemudian
diulangi lagi hinggga terdegar dengungan yang kedua dicatat sebagai L2. Diamati
dan dicatat hasilnya.
4.3 Analisa HasilHasil dari percobaan tentang resonansi bunyi ialah pada garpu tala
pertama dengan frekuensi 512 H2 didapatkan nilai L1 A = 15 : L1 B = 6 : L1 C = 14
dan nilai L2 A = 50 : L2 B = 17 : L2 C = 50, maka dapat diketahui panjang
gelombang (λ) V1 A = 307,2 : V1 B = 122,88 : V1 C = 286,72 dan nilai V2 A =
307,2 : V2 B = 117,76 : V2 C = 307,2 dan didapat kecepatan rata-rata dengan
nilai ∑ V1 = 238,93 : ∑ V2 = 244,05 dan didapat ∑ (V1 – V1) 2 = 204,2 . 272 : ∑ (V2
– V2) 2 = 23925. Sedangkan nilai dari rata-rata mutlak SX1 = 58,32 : SX2 = 63,14.
Lkemudian untuk rata-rata nisbi, I1 = 24,408% : I2 = 25,87% dan untuk rata
kesamaan K1 = 75,592% : K2 = 74,13% sedangkan hasil penghitungan Hp1 (V1)
= 297,25 : Hp2 (V1) = -180,62 : Hp1 (V2) = 307,19 : dan Hp2 (V2) = -180,91.
Dari percobaan menggunakan garpu tala dengan frekuensi 426,6 H2
diperoleh hasil sebagai berikut L1 A = 31 : B = 7 : C = 20 dan L2 A = 79 : B = 20 :
C = 61, maka dapat diketahui panjang gelombang (λ) V1A 528,98 : B = 119,448 :
C = 341,58 dan nilai V2 A = 447,93 : B = 113,475 : C = 341,28 didapat kecepatan
rata-rata dengan nilai ∑ V1 = 329,90 : ∑ V2 = 300,895 dan didapay ∑ (V1 – V1) 2 =
84052,38 : ∑ (V2 – V2) 2 = 58376,48. Sedangkan nilai dari rata-rata mutlak ialah
SX1 = 118,35 : SX2 = 98,63, untuk nilai nisbi didapat I1 = 35,87% : I2 = 32,77%
dan untuk rata kesamaan K1 = 63,17% : K2 = 67,32% sedangkan hasil
penghitungan Hp1 (V1) = 448,25 : Hp2 (V1) = -211,55 : Hp1 (V2) = 399,25 : dan
Hp2 (V2) = -202,26.
Dari percobaan menggunakan garpu tala dengan frekuensi 341,3 H2
diperoleh hasil sebagai berikut L1 A = 32 : B = 10 : C = 27 dan L2 A = 783: B =
25 : C = 76, maka dapat diketahui panjang gelombang (λ) V1A 436,86 : B =
136,52 : C = 368,604 dan nilai V2 A = 377,70 : B = 113,76 : C = 345,85 didapat
kecepatan rata-rata dengan nilai ∑ V1 = 313,994 : ∑ V2 = 279,103 dan didapay ∑
(V1 – V1) 2 = 50025,32 : ∑ (V2 – V2) 2 = 41514,82. Sedangkan nilai dari rata-rata
mutlak ialah SX1 = 91,31 : SX2 = 83,18, untuk nilai nisbi didapat I1 = 29,08% : I2 =
66
31,95% dan untuk rata kesamaan K1 = 70,92% : K2 = 68,05% sedangkan hasil
penghitungan Hp1 (V1) = 405,304 : Hp2 (V1) = -222,68 : Hp1 (V2) = 362,28 : dan
Hp2 (V2) = -195,923
5. PENUTUP
5.1 Kesimpulan Dari percobaan resonansi bunyi dapat ditarik kesimpulan bahwa :
Resonansi bunyiberhubungan dengan gelombang, getaran dan bunyi.
- Bunyi merupakan gelombang longitudinal yang merambat melalui suatu
medium.
- Gelombang adalah getaran yang merambat melalui medium.
- Sedangkan getaran adalah gerakan bolak-balik yang menuju ke suatu titik
keseimbangan.
Dalam praktikum resonansi, bunyi dapat disimpulakan bahwa resonansi
bunyi dapat diterapkan didalam berbagai bidang yaitu diantaranya adalah :
- Untuk menetukan keberadaan segerombolan ikan ( Fish Founder)
- Da untuk mengukur kedalaman laut.
Semakin besar nilai frekuensi (F) dan semakin besar panjang gelombang
( ) maka akan menghasilkan kecepatan rambat bunyi (V).
5.2 Saran
Dalam praktikum Fisika dasar tentang resonansi bunyi ini diharapkan
kepada praktikan agar bisa lebih teliti dalam melakukan percobaaan agar
diperoleh hasil yang lebih teliti, akurat serta agar praktikan lebih berhati-hati
dalam menggunakan alat-alat, supaya peralatan tidak rusak.
Saran untuk kakak asisten praktikum yaitu Mas Trio Budi Setyawan supaya
tetap semangat dan semoga pada saat ACC tidak terlalu cepat, terima kasih.
67
DAFTAR PUSTAKA
Anurlita, 2011.Getaran dan Gelombang.http://anurlitawordpress.com /sains/
getaran dan gelombang/. Diaskes pada tanggal 14-11-2011, pada
pukul 19.00 WIB.
Aurora, 2009.Gelombang.http://gelombang–smasukahajiblogspot.com.
Diaskes pada tanggal 14-11-2011, pada pukul 19.00 WIB.
Bueche, 2006, SCHAUM’S outlines Fisika Universitas Edisi Kesepuluh,
Erlangga. PT. Gelora Askara Pratama.
Earic, 2011. Jenis-Jenis Gelombang.http://edrictotheblogBlogspot.com
/2011/06/ jenis-jenis – gelombang html. Diaskes pada tanggal 14-11-
2011, pada pukul 19.00 WIB.
Giancoli, Douglas. 1997. Fisika Jilid 1 edisi empat. Jakarta : Erlangga
http://triosetyawanblogspot.com. Diaskes pada tanggal 14-11-2011,
pada pukul 19.00 WIB.
Haliday, David 1988. Fisika Erlangga. Jakarta.
http://laporanperikananbrawijayablogspot.com 2011/04/ laporan –
praktikum – fisika – dasar html. Diaskes pada tanggal 14-11-2011,
pada pukul 19.00 WIB.
Hecht, 2006, SCHAUM’S outlines Fisika Universitas Edisi Kesepuluh,
Erlangga. PT. Gelora Askara Pratama.
Herawati, 2011.Praktikum Resonansi Bunyi.http://neruhoerussalehblogspot.com
/2010/12/praktikum – resonansi – bunyi – html. Diaskes pada tanggal
14-11-2011, pada pukul 19.00 WIB.
Kanginan, Mathein 2006. Fisika Erlangga Jakarta.
http://laporanperikananbrawijayalogspot.com 2011/04/ laporan –
praktikum – fisika – dasar html. Diaskes pada tanggal 14-11-2011,
pada pukul 19.00 WIB.
Karunia, Dimas Noer. 2010. Gelombang. http://dimasnk.blog.uns.ac.id
68
/2010/11/20/ gelombang. Diaskes pada tanggal 14-11-2011, pada
pukul 19.00 WIB.
Sers, 1950 Mechnics, Heat and Sound London : Addison weseley
publishing company.http://triosetyawanblogspot.com. Diaskes pada
tanggal 14-11-2011, pada pukul 19.00 WIB.
Sutrisno, 1998. Seri Fisika dasar gelombang dan Optic. ITB. Perss. Bandung.
http://laporanperikananbrawijayalogspot.com/2011/04/laporan–
praktikum – fisika – dasar html. Diaskes pada tanggal 14-11-2011,
pada pukul 19.00 WIB.
Wulandari, 2011.Sifat-Sifat Gelombang.http://rwulandari.blog.uns.ac.id / 2011 /
11 / 13 / sifat-sifat – gelombang/. Diaskes pada tanggal 14-11-2011,
pada pukul 19.00 WIB.
Syifa.2010.Gelombang.http://triosetyawanblogspot.com. Diaskes pada tanggal
14-11-2011, pada pukul 19.00 WIB.
Yolanda, 2009.Jenis Gelombang.http://blog.uns.ac.id/members/ yolandasp/
blogs/ rwcent – pists/ jenis – jenis gelombang. Diaskes pada tanggal
14-11-2011, pada pukul 19.00 WIB.
69
1. PENDAHULUAN
1.1 Latar BelakangViscositas adalah suatu kekentalan dari suatu fluida yang dimana
kekentalanini dapat menentukan aliran pada flida tersebut. Ada dua jenis aliran
fluida : 1. Aliran laminar, 2. Aliran turbulen. Hubungan antara viskositas dan jenis
aliran adalah “semakin besar viskositas yang dimiliki oleh suatu fluida maka
aliran yang mungkin terjadi pada fluida tersebut adalah laminar, begitu juga
sebaliknya (Mizh, 2009).
Fluida adala suatu zat yang mempunyai kemampuan berubah-ubah secara
kontinyu apabila mengalami geseran, atau mempunyai reaksi terhadap tegangan
geser sekecil apapun. Dalam keadaan diam atau dalam keadaan keseimbangan,
fluida tidak mampu menahan gaya geser yang bekerja padanya, dan oleh sebab
itu fluida mudah berubah bentuk tanpa pemisahan massa (IPB, 2011).
Kekentalan atau viskositas dapat dibayangkan sebagai peristiwa gesekan
antara satu bagian dan bagian yang lain dalam fluida. Dalam fluida yang kental
kita perlu gaya untuk menggeser satu bagian fluida terhadap yang lain. Di dalam
aliran kental kita dapat memandang persoalan tersebut seperti tegangan dan
regangan pada benda padat. Kenyataannya setiap fluida baik gas maupun zat
cair mempunyai sifat kekentalan tersebut karena partikel didalamnya saling
menumbuk (Belajar Viscositas, 2011).
1.2 Maksud dan TujuanMaksud dari praktikum Fisika Dasar tentang Viscositas Zat Cair adalah
untuk mengetahui viscositas zat cair dari madu, gliserin, dan minyak goreng.
Tujuan dari praktikum fisika dasar tentang Viscositas Zat Cair adalah untuk
menentukan viscositas zat cair berdasarkan hukum stokes
70
1.3 Waktu dan Tempat Praktikum Fisika Dasar tentang Viscositas Zat Cair ini dilaksanakan pada
hari Senin tanggal 14 November 2011 pukul 09.00 sampai 11.00 WIB.
Praktikum fisika dasar tentang viskositas zat cair dilaksanakan di
Laboratorium Hidrobiologi, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas
Brawijaya, Malang.
71
2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Definisi ViscositasMenurut IPB (2011) viskositas atau kekentalan dari suatu cairan adalah
salah satu sifat cairan yang menentukan besarnya perlawanan terhadap gaya
geser. Viscositas terjadi terutama karena adanya interaksi antara molekul-
molekul cairan.
Menurut Juniato, dkk (2006), viskositas merupakan pernyataan tahanan
dari suatu cairan untuk mengalir. Makin kental suatu cairan maka besar pula
kekuatan yang diperlukan untuk digunakan supaya cairan tersebut dapat
mengalir dengan laju tertentu. Pengentalan cairan terjadi akibat absorbsi dan
pengembangan koloid.
Viskositas adalah daya aliran molekul dalam suatu larutan baik dalam air,
an organis sederhana dan suspensi serta emulsi encer. Antar molekul dalam
larutan tersebut terjadi interaksi hidrodinamik (de man, 1989).
Viskositas adalah suatu kekentalan dari suatu fluida yang dimana
kekentalan ini dapat menentukan aliran pada fluida tersebut. Ada dua jenis aliran
fluida : 1. Aliran laminar, 2. Aliran turbulen (Anthonyus, 2008).
Menurut Yusiko (2010), viscositas adalah sebuah ukuran penolakan
sebuah fluida terhadap perubahan bentuk dibawah tekanan shear. Biasanya
diterima sebagai “kekentalan”, atau penolakan terhadap penuangan.
2.2 Definisi FluidaFluida adalah suatu zat yang mempunyai kemampuan berubah secara
kontinyu apabila mengalami geseran, atau mempunyai reaksi terhadap tegangan
geser sekecil apapun (IPB, 2011).
Menurut Budiarso (2003), secara khusus, fluida didefinisikan sebagai zat
yang berdeformasi terus-menerus selama dipengaruhi suatu tegangan geser.
Sebuah tegangan (gaya persatuan luas) terbentuk apabila sebuah gaya
tangensial bekerja pada sebuah permukaan.
Fluida atau zat cair adalah zat yang dapat mengalir, misal zat cair dan gas
fluida dapat digolongkan menjadi dua macam yaitu fluida statis dan fluida
dinamis (Praweda, 2010).
72
2.3 Hukum PoiseuilleHukum poiseuille menyatakan bahwa cairan yang mengalir melalui saluran
pipa akan berbanding langsung dengan penurunan tekanan dan pangkat empat
jari-jari pipa,
V = π γ 4 ¿¿
Keterangan :
Q = Kelajuan aliran (m/s)
π = ‘Pi’ (3,14 atau 22/7)
r = Jari-jari pipa atau tabung (m)
L = Panjang pipa atau tabung (m)
∆P = P1 – P2 (N/m2) tekan
η = ’eta’ koefisien viskositas (Ns/m2)
Jadi rumus tersebut dapat dinyatakan : volume/detik = tekanan/tahanan.
Hukum poiseuille sangat berguna untuk menjelaskan mengapa pada penderita
usia lanjut mengalami pingsan (akibat tekanan darah meningkat). Namun
demikian hukum poiseuille ini hanya bisa berlaku apabila aliran zat cair itu
luminer dan harga Re (Reynold) = 2000 (Maria, 2011).
Disebut hukum poiseuille karena persamaan ini ditemukan oleh Jean Louis
Marie Poiseuille tahun 1799 – 1869. Fluida ideal tidak mempunyai viscositas
alias kekentalan. Setiap bagian fluida tersebut bergerak dengan laju (V) yang
sama. Berbeda dengan fluida ideal, fluida nil mempunyai viskositas (Guru Muda,
2010).
Menurut Munsonetal (2003), sifat-sifat berikut dari aliran pipa laminar untuk
sebuah pipa horizontal laju aliran,
a) Berbanding lurus dengan penurunan tekanan
b) Berbanding terbalik dengan viskositas
c) Berbanding terbalik dengan panjang pipa
d) Berbanding dengan pangkat empat diameter pipa
Disebut sebagai aliran Hagan – Poiseuille atau hukum Poiseuille.
Q = π D4 ∆ P128nµl
73
2.4 Hukum Stokes dan Kecepatan TerminalMenurut Yusiko (2010), persamaan Navier-Stokes (dari Claude – Louis
Navier) dan George Gabriel Stokes) adalah serangkaian persamaan yang
menjelaskan pergerakan dari suatu fluida sepreti cairan dan gas. Persamaan-
persamaan ini menyatakan bahwa perubahan dalam momentum (percepatan)
partikel-partikel bergantung hanya kepada gaya viskos internal dan gaya viskos
tekanan eksternal yang bekerja pada fluida.
Gaya gesekan fluida secara empiris dirumuskan sebagai persamaan (1)
Fs = 6 π η p r v
Dengan η menyatakan koefisien kekentalan, r adalah jari-jari dan v =
kecepatan relatif benda terhadap fluida. Persamaan (1) pertama kali dijabarkan
oleh Sir George Stokes tahun 1845, sehingga disebut hukum Stokes (Anwar,
2008).
Viskositas dalam aliran fluida kental sama saja dengan gesekan pada
gerak padat. Untuk fluida ideal, viskositas = 0 sehingga dianggap bahwa benda
yang bergerak dalam fluida ideal tidak mengalami gesekan akibat fluida. Akan
tetapi, jika melaju pada fluida kental, maka akan dihambat gerakannya oleh
gesekan fluida benda tersebut. Besarnya :
F = η . A . V
= A . η . V
= k . η . V
Jika berbentuk bola dengan jari-jari (r), maka perhitungannya :
k = 6nr maka
F = 6 . η . n . r . v
Penambahan itulah yang kini dikenal dengan hukum stokes (Geofacts,
2008).
Menurut Suroso (2008), kecepatan terminal adalah kecepatan yang
mencapai nilai maksimal.
2.5 Manfaat Viskositas Dalam PerikananDibidang perikanan viskositas berguna untuk banyak penelitian. Salah
satunya pemanfaatan kulit ikan pari. Gelatin mempunya sifat larut air sehingga
dapat diaplikasikan untuk berbagai industri. Gelatin kulit ikan pari diekskresi lebih
lanjut menggunakan asam asetat 1,5% selama 12 jam dan NaOH 0,3% selama
48 jam. Gelatin kulit ikan pari diekskresikan dengan air panas selama 2 jam pada
74
suhu 8000C. Parameter yang diukur untuk menguji kualitas gelatin kulit ikan pari
adalah kekuatan gel, diukur dengan tekstur analyzer, sementara viskositas diukur
dengan viskometer rotovisco (Unpad, 2011).
Penelitian memperkirakan viskositas geser pasta ikan otot protein pada
konsentrasi yang berbeda. Juga untuk mengetahui tingkatan ketergantungan
geser stabil viskositas pasta ikan protein otot sehingga fungsi konsentrasi proton
dan menguji validitas aturan cox marz untuk mengestimasi viskositas geser stabil
pada tingkatan geser tinggi (Rully, 2010).
75
3. METODOLOGI
3.1 Alat dan FungsiAlat-alat yang digunakan dalam praktikum Fisika Dasar tentang Viscositas
adalah :
- Gelas ukur 1000 ml : Sebagai wadah zat cair
- Mirkometer sekrup : Untuk mengukur diameter bola besi.
- Jangka sorong : Untuk mengukur diameter luar gelas ukur
dan tebal gelas ukur
- Bola besi : Sebagai indikator viskositas
- Magnet : Untuk mengambil bola besi dari dalam gelas
ukur
- Benang/Tali : Untuk mengikat magnet
- Meteran : Untuk mengukur jarak 20 cm dan 30 cm
- Stopwatch : Untuk menghitung waktu
- Karet : Sebagai penanda jarak 20 cm dan 30 cm
- Timbangan digital matler : Untuk menimbang bola besi dengan
ketelitian 10-4.
- Nampan : Sebagai tempat alat
3.3 Bahan dan FungsiBahan – bahan yang digunakan dalam praktikum Fisika Dasar tentang
Viscositas Zat Cair adalah :
a) Madu : sebagai bahan yang akan diukur
viskositasnya
b) Gliserin : sebagai bahan yang akan diukur
viskositasnya
c) Minyak goreng : sebagai bahan yang akan diukur
viskositasnya
d) Tissue : untuk membersihkan alat
Disiapkan alat dan bahan
Disiapkan zat cair minyak, madu, gliserin
Ditimbang bola besi dengan timbangan digital mattler
Diukur diameter bola besi dengan mikrometer sekrup
Diukur diameter gelas ukur dengan jangka sorong
Diukur jarak 30 cm dan 20 cm dengan meteran
Dimasukkan bola besi kedalam gelas ukur
Dihitung waktu dengan stopwatch
Diambil bola besi dengan magnet
Dicatat
Hasil
76
3.3 Skema Kerja
77
4. PEMBAHASAN
4.1 Data Pengamatan
No FluidaMassa
Bola Besiρo R r Jarak t Vg η
1Madu 0,433 .10-4
0,9
(gr/cm3)
65,65 mm 2,6 mm 20 cm 1,61 1,61 0,64
= 6,56 cm = 0,26 cm 30 cm 2,30 1,69 0,61
2Gliserin 0,433 .10-4
1,3
(gr/cm3)
65,65 mm 2,6 mm 20 cm 1,01 2,57 0,38
= 6,56 cm = 0,26 cm 30 cm 1,35 2,88 0,33
3Minyak 0,433 .10-4
0,9
(gr/cm3)
65,65 mm 2,6 mm 20 cm 0,51 5,09 0,2
= 6,56 cm = 0,26 cm 30 cm 0,75 5,2 0,19
4.2 Data Perhitungan- Diameter bola besi = 5,21 mm = 0,521 cm
- Berat bola besi
- Diameter dalam gelas ukur = diameter luar – tebal gelas
65,65 mm – 1,10 mm
64,55 mm
6,455 cm
- Jari-jari dalam tabung (R) = ½ diameter dalam tabung
½ . 6,455
3,22 mm
- Jari-jari bola besi (r) = ½ diameter bola besi
½ . 0,521
0,26 cm
78
- Perhitungan kecepatan terminal (Vg)
a. Madu
Vg20 =ht (1+2,4 ( r
R ))=
201,61 (1+2,4 ( 0,266,56 ))
= 12,42 (3,4 x 0,039)
= 12,42 . 0,13
= 1,61 cm/s
η = 2r 2. g .(ρb−ρo)g .Vg
= 2(0,26)2 .10(7,87−0,9)9 x1,61
=2x 0,067 x69,7
14,49
= 0,64 ρ
Vg30 =ht (1+2,4 ( r
R ))=
302,30 (1+2,4 (0,265,56 ))
= 13,04 . 0,13
= 1,69 cm/s
η =2r 2. g .(ρb−ρo)
g .Vg
= 2(0,26)2 .10(7,87−0,9)9x 1,69
=2x 0,067 x69,7
15,21= 0,61 ρ
b. Gliserin
Vg20 =ht (1+2,4 ( r
R ))=
201,01 (3,4 ( 0,266,56 ))
= 19,8 . 0,13
= 2,57 cm/s
η =2r 2. g .(ρb−ρo)
g .Vg
= 2(0,26)2 .10(7,87−1,3)9x 2,57
=2x 0,067 x65,7
23,13= 0,38 ρ
Vg30 =ht (1+2,4 ( r
R ))=
301,35 (3,4 ( 0,266,56 ))
= 22,2 . 0,13
= 2,88 cm/s
η =2r 2. g .(ρb−ρo)
g .Vg
= 2(0,26)2 .10(7,87−1,3)9x 1,69
=2x 0,067 x65,7
25,92= 0,33 ρ
c. Minyak goreng
79
Vg20 =ht (1+2,4 ( r
R ))=
200,51 (1+2,4 ( 0,266,56 ))
= 39,21 . 0,13
= 5,09 cm/s
η = 2r 2. g .(ρb−ρo)g .Vg
= 2(0,26)2 .10(7,87−0,9)9x 5,09
=2x 0,067 x69,7
45,81= 0,2 ρ
Vg30 =ht (1+2,4 ( r
R ))=
300,75 (3,4 ( 0,266,56 ))
= 40 . 0,13
= 5,2 cm/s
η =2r 2. g .(ρb−ρo)
g .Vg
= 2(0,26)2 .10(7,87−0,9)9 x5,2
=2x 0,067 x69,7
46,8= 0,19 ρ
4.3 Analisa Prosedur
Dalam praktikum fisika dasar tentang viscositas zat cair, pertama-tama
yang harus dilakukan adalah disiapkan alat dan bahan. Adapun alat-alat yang
digunakan adalah gelas ukur 1000 ml, mikrometer sekrup, jangka sorong, bola
besi, magnet, tali, meteran, stopwatch, karet, timbangan digital matler, dan
nampan. Sedangkan bahan yang digunakan adalah madu, gliserin, dan minyak
goreng.
Setelah alat dan bahan siap, dituangkan masing-masing zat cair ke dalam
gelas ukur 1000 ml, diambil 3 bola besi dan ditimbang masing-masing dengan
timbangan digital matle yang ketelitiannya 10-4. Diukur diameter bola besi dengan
mikrometer sekrup lalu diukur diamter luas gelas ukur serta tebal gelas ukur
dengan jangka sorong. Setelah itu, diukur jarak 20 cm dan 30 cm dengan
menggunakan meteran dan hasil pengukurannya ditandai dengan karet.
Dimasukkan bola besi pada masing-masing zat cair secara bersamaan
sambil mulai dihitung waktu dengan stopwatch. Mematikan stopwatch saat
mencapai batas 20 cm dan 30 cm. Setelah itu, diambil bola besi dengan magnet
yang telah diikat menggunakan tali dengan kemiringan 45o. Mencatat hasilnya.
4.4 Analisa Hasil
80
Dalam praktikum fisika dasar tentang viscositas zat cair, telah diperoleh
data hasil. Dari data tersebut diperoleh kekentalan atau viscositas yang berbeda-
beda, hal ini dipengaruhi oleh Vg, massa jenis, gravitasi bumi, serta jari-jari bola
besi. Adapun datanya adalah sebagai berikut :
- Dengan menggunakan madu, menghasilkan :
Vg20 = 1,61
η20 = 0,64
Vg30 = 1,69
η30 = 0,61
- Dengan menggunakan gliserin, menghasilkan :
Vg20 = 2,57
η20 = 0,38
Vg30 = 2,88
η30 = 0,33
- Dengan menggunakan minyak goreng, menghasilkan :
Vg20 = 5,09
η20 = 0,2
Vg30 = 5,2
η30 = 0,19
- Untuk hasil Vg20, maka digunakan rumus:
Vg20 =ht (1+2,4 ( r
R ))=20t (3,4 ( r
R ))
- Sedangkan hasil Vg30, diperoleh dari hasil penghitungan rumus :
Vg30 =ht (1+2,4 ( r
R ))=30t (3,4 ( r
R ))- Kemudian untuk menghitung η, digunakan rumus :
η = 2r 2. g .(ρb−ρo)
g .Vg
81
Hal ini sesuai dengan pengetian viskositas yang dikemukakan oleh IPB
(2011), bahwa “Viskositas atau kekentalan suatu cairan adalah salah satu sifat
cairan yang menentukan besarnya perlawanan terhadap gaya geser”. Terbukti
dalam praktikum ini bahwa madu struktur yang lebih kental dari glyserin dan
minyak goreng karena nilai η-nya paling besar.
Menurut Suciyati (2010) data hasil pengamatan yang telah ia amati tentang
viscositas zat cair ialah:
Gliserin (20 cm)
Masa bola (gr) = 0,441
ρo (gr/cm3) = 1,3
R (cm) = 3,07
r (cm) = 0,25
t (sekon) = 0,55
Vg (cm/s) = 37,63
η (poise) = 0,076
Gliserin (30 cm)
Masa bola (gr) = 0,441
ρo (gr/cm3) = 1,3
R (cm) = 3,07
r (cm) = 0,25
t (sekon) = 1,33
Vg (cm/s) = 27,48
η (poise) = 0,035
Madu (20 cm)Masa bola (gr) = 0,441
ρo (gr/cm3) = 0,9
R (cm) = 3,07
r (cm) = 0,25
t (sekon) = 0,97
Vg (cm/s) = 16,51
η (poise) = 0,048
Madu (30 cm)
Masa bola (gr) = 0,441
ρo (gr/cm3) = 0,9
R (cm) = 3,07
r (cm) = 0,25
t (sekon) = 1,88
Vg (cm/s) = 16,52
η (poise) = 0,060
Gliserin (20 cm)Masa bola (gr) = 0,441
ρo (gr/cm3) = 0,9
Gliserin (30 cm)
Masa bola (gr) = 0,441
ρo (gr/cm3) = 0,9
82
R (cm) = 3,07
r (cm) = 0,25
t (sekon) = 0,23
Vg (cm/s) = 90,00
η (poise) = 0,011
R (cm) = 3,07
r (cm) = 0,23
t (sekon) = 0,37
Vg (cm/s) = 81,92
η (poise) = 0,012
83
5. PENUTUP
5.1 KesimpulanDari hasil praktikum Fisika Dasar tentang Viskositas Zat Cair dapat
disimpulkan bahwa:
Viskositas merupakan suatu kekentalan dari suatu Fluida yang dapat
menentukan aliran fluida tersebut.
Fluida merupakan zat cair yang bergerak secara kontinue apabila
mengalami geseran.
Untuk menentukan viskositas suatu zat digunakan rumus :
η¿2r2 . g . (ρb− ρo)
g .VgDimana g = 10 m/s2 dan Vg adalah kecepatan terminal.
Kecepatan terminal adalah kecepatan yang mencapai maksimal.
Kecepatan terminal dirumuskan dengan :
Vg = ht (1+2,4 ( r
R ))Dimana r = adalah jari-jari bola dan R = adalah jari-jari luar gelas ukur
Urutan kekentalan sampel dari yang tinggi adalah madu, glyserin, minyak
5.2 Saran
Dalam praktikum Fisika Dasar tentang Viskositas Zat Cair diharapkan
praktikan dapat lebih sigap dalam mematikan stopwatch agar hasil yang
diperoleh bisa lebih valid.
84
DAFTAR PUSTAKA
Anthonyus. 2008. Viskositas. http://mizh-uyung.blogspot.com/2009/03/viskositas-
on-thu-06-of-march-2008-0549.html.
Diakses pada tanggal 15 November 2011, pukul 14.00 WIB.
Anwar. 2008. Hukum Stokes.
http://jurnal.sttn-batan.ac.id/wp-content/uploads/2008/12/12-anwar157-
166.pdf
Diakses pada tanggal 15 November 2011, Pukul 14.00 WIB.
Budiarso. 2003. Mekanika Fluida. Jakarta : Erlangga.
De Man, J.M. 1989. Kimia Makanan. Edisi Kedua. Penerjemah : Padmawinata K.
ITB Press. Bandung.
Geofact. 2008. Hukum Stokes. http://www.geofacts.co.cc/2008/10/laporan-
viskositas.html
Diakses pada tanggal 14 November 2011, pukul 18.00 WIB.
Guru Muda. 2010. Hukum Poiseuille. http://www.gurumuda2010.com/viskositas
Diakses pada tanggal 14 November 2011, pukul 20.00 WIB.
IPB. 2011. Mekanika Fluida. http://web.ipb.ac.id/~erizal/makflud/modul1.pdf
Diakses pada tanggal 15 November 2011, pukul 15.00 WIB.
Juniarto, dkk. 2006. Produksi Gelatin dari Tulang Ikan dan Pemanfaatannya
sebagai Bahan Dasar Pembuatan Cangkang Kapsul. Universitas
Padjadjaran.
Maria. 2011. Hukum Poiseuille.
http://mariadeline36.wordpress.com/2011/03/13/hukumpoiseuille
Diakses pada tanggal 15 November 2011, Pukul 15.00 WIB.
Mizh. 2009. Viskositas. http://mizh-uyung.blogspot.com/2009/03/viskositas-on-
thu-06-of-march-2008-0549.html
Diakses pada Tanggal 15 November 2011, pukul 14.00 WIB.
85
Munsonetal, dkk. 2003. Mekanika Fluida. Jakarta : Erlangga.
Praweda. 2010. Fluida.
http://bebas.ui.ac.id/v12/sponsor/sponsor+pendamping/praweda/fisika/
0276%fis-1-4a.html
Diakses pada tanggal 14 November 2011, pukul 18.00 WIB.
Rully. 2010. Viskositas. http://spektrum.blogspot.com/viskositas.an-thu-06-of-
march-2008-0549.html
Diakses pada tanggal 15 November 2011, pukul 14.00 WIB.
Suroso. 2008. http://surososipil.files.wordpress.com/2008/08/bab-i.pdf
Diakses pada tanggal 15 November 2011, pukul 16.30 WIB.
Unpad. 2011. Manfaat Viskositas.
http://repository.unpad.ac.id/bitsream/handle/123456789/1216/produksi-
gelatin-dari-tulang-ikan.pdf?sequence=1
Yusika. 2010. Hukum Stokes. http://umitrastikes.blogspot.com/2010/07/koefisien-
viskositas-hukum-stokes.html
Diakses pada tanggal 15 November 2011, pukul 16.30 WIB.
Suciyati. 2010. http://divitririaalhikmah.blogspot.com/2010/12/viskositas-zat-
cair.html
Diakses pada tanggal 14 November 2011, pukul 19.00 WIB.
86
1. PENDAHULUAN
1.1 Latar BelakangRefraktometer merupakan alat yang digunakan untuk mengukur salinitas
dan indeks bias suatu zat cair. Sementarra indek bias absolut dari suatu medium
didefinisikan sebagai laju cahaya dalam vakum pere laju cahaya dalam medium (
n= cv ). Untuk dua medium sembarang, indeks bias relatif medium -1, terhadap
medium -2, dan indeks relatif = n₁n2
dimana n1 dan n2 adalah indeks-indeks bias
absolut kedua medium (Mifta, 2009).
Bila suatu cahaya berjalan dengan sudut miring perbatasan antara dua zat
dengan indeks bias yang berbeda, maka sinar akan membelok, gejala itu diisebut
pembiasan. Bila n2 > n1 sinar akan membias, membelok mendekati garis normal
ketika masuk zat. Bila n2 < n1 , maka sinar membias menjauhi garis normal. Ini
merupakan keadaan bila arah sinar dibalik (Wikipedia,2009).
Ketika sebuah berkas cahaya mengenai sebuah permukaan bidang batas
yang memisahkan 2 medium berbeda, seperti misalnyasebuah permukaan udara
kaca, energi cahaya tersebut dipantulkan dan memasuki medium kedua.
Perubahan arah dari sinar yang ditransmisikan disebut sebagai pembiasan
(Wikipedia, 2009).
1.2 Maksud dan Tujuan
Maksud dari Praktikum Fisika Dasar tentang Refraktometer adalah agar
para praktikan dapat mengetahui bagian-bagian dari refraktometer dan agar
dapat mengetahui cara penggunaan refraktometer dengan baik dan benar.
Tujuan dari Praktikum Fisika Dasar tentang Refraktometer adalah untuk
mengukur konsentrasi-konsentrasi larutan garam dengan menggunakan
refraktometer.
1.3 Waktu dan Tempat
Praktikum Fisika Dasar tentang Refraktometer diadakan pada Hari Senin
tanggal 10 Oktober 2011, pukul 09.00 WIB – 11.00 WIB.
Praktikum Fisika Dasar tentang Refraktometer dilaksanakan di
laboratorium IIP (Ilmu-Ilmu Perairan), Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan,
Universitas Brawijaya, Malang.
87
2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian RefraktometerRefraktometer adalah alat untuk menentukan indeks cairan atau padatan,
bahan transparan dengan refraktomery. Sebagai prisma umum menggunakan 3
prinsip, 1 dengan indeks bias disebut prisma, 2 cahaya merambat dalam transisi
antara prisma dengan media dengan kecepatan yang berbeda indeks bias
(Devitri, 2010).
Refraktometer tradisional digunakan untuk sumber cahaya sinar matahari
atau lapu pijar untuk berpisah dengan filter warna detektor adalah skala yang
dapat dibaca sistem optik (Widodo,2010).
Dalam kebanyakan sistem optik digunakan lebih dari satu permukaan
pembias dan pemantul. Bayangan yang terbentuk oleh permukaan yang pertama
berlaku sebagai objek untuk permukaan yang kedua, dan bayangan yang
dibentuk oleh permukaan yang kedua merupakanobjek untuk peremukaan yang
ketiga dan seterusnya (Sutrisno,1982).
2.2 Gambar Refraktometer
(Google Image,2011)
88
2.3 Pembiasan CahayaTelah kita ketahui bahwa cahaya mengenai bidang batasan antara dua
medium (misalnya udara dan garam), maka cahaya akan dibelokkan. Peristiwa
pembelokan cahaya ketika cahaya mengenai bidang batas antara dua medium
inilah yang disebut pembiasan cahaya (Sutrisno, 1982).
Pembiasan cahaya adalah pembelokan cahaya matahari melewati bidan
batas dua medium yang berbeda indeks biasnya. Indeks bias mutlak suatu
bahan adalah perbandingan kecepatan cahaya dibidan tersebut. Sedangkan
indeks bias relatif adlah perbandingan indeks bias dua medium yang berbeda
(Swastikayana, 2009).
2.4 Hukum SnelliusHukum snellius adalah rumus matemetika yang memberikan bayangan
antara sudut datang dan sudut bias pada cahaya atau gelombang lainnya yang
melalui batas antara dua medium isotopik berbeda, seperti udara dan gelas.
Nama hukum ini diambil dari nam matematikawan Belanda Willbrand Snellius,
yang merupakan salah satu penemunya. Hukum ini juga dikenal sebagai hukum
descartes atau hukum pembiasan cahaya (Kanginan, 2002).
Menurut Afandi (2008), hukum ini menyebutkan bahwa nisbah sinus dan
sudut bias pada adalah konstan yang dalam medium. Perumusan lain yang
ekuivalen adalah nisbah sudut datang dan sudut bias sama dengan nisbah
kecepatan kedua cahaya, pada kedua medium yang sama dengan nisbah
kecepatan cahaya kebalikan indeks bias. Perumusan matematis hukum snellius
adalah :
sinQ₁sinQ₂
=V ₁V ₂
=n₁n₂ atau
n1sinQ1=¿ n₂sinQ ₂
V 1sinQ2=V 2sinQ1
89
2.5 Indeks Bias CahayaIndeks bias absolute dari suatu medium didefinisikan sebagai laju cahaya
dalam vacum per laju cahaya dalam medium, yang mempunyai perumusan
matematis (n= cv ). Untuk dua medium sembarang, indeks bias relatif medium -1,
terhadap medium -2, dan indeks relatif = n₁n2
dimana n1 dan n2 adalah indeks-
indeks bias absolut kedua medium (Schaum’s,2006).
Bila larutan, misalnya larutan garam mempunyai indeks bias air murni,
maka semakin besar konsentrasi larutan garam, maka indeks bias semakin
besar pula dengan sifat tersebut. Maka perubahan indeks bias dapat
memantulkan kementriannya (Afandi,2008).
2.6 Tabel Indeks BiasMenurut Johan (2008), adapun data tabel indeks bias adalah sebagai
berikut :
MediumIndeks bias ( n= c
v¿
Udara hampa
Udara pada (stp)
Air
Es
Alkohol Etil
Gliserol
Kaca
Kuas Lebur
Kaca korona
Api Cahaya/Kaca Flinta
Lucite/Plexy Glass
Garam Dapor (NaCl)
Berlian
1.0000
1,0003
1,333
1,31
1,36
1,48
1,50
1,46
1,52
1,58
1,51
1,53
2,42
90
Menurut Hutabarat (1986), data tabel indeks bias adalah sebagai berikut :
MEDIUM INDEKS BIAS (n=c/v)
Hampa udara
Udara @ STP
Helium (1atm)
Hidrogen (1atm)
Karbon dioksida
Benzene @ 200
Air
Karbon Disulfida
Intan @ suhu kamar
Ambar @ suhu kamar
Natrium Klorida
1
1.000.292,6
1.000.036
1.000.132
1.000.045
1.501
13330
1628
2,419
1,55
1,50
2.7 Salinitas Air Laut, Payau, dan TawarMenurut Widodo (2010), salinitas adalah tingkat keasinan atau kadar
garam berlarut dalam air. Salinitas juga dapat mengacu pada kandungan garam
dalam tanah. Adapun data persenan salinitas air laut, payau dan tawar ialah :
INDIKATOR %
Air laut
Payau
Air tawar
3 – 5
0.05 – 3
< 0,05
Salinitas adalah tingkat keasinan atau kadar garam terlarut dalam air.
Salinitas dapat mengacu pada kkandungan garam atau tanah. Kandungan
garam pada sebagian besar danau, sungai, dan saluran air alami sangat kecil
sehingga air di tempat ini dikategorikan air laut. Kandungan garam sebenarnya
pada air ini secara definisi kurang dari 0,5%. Jika lebih dari itu air dikategorikan
sebagai air payau atau menjadi saline bila konsentrasi 3 sampai 5% ia disebut
brine (Nontji, 2007).
91
3. METODOLOGI
3.1 Alat dan FungsiAlat-alat yang digunakan pada Praktikum Fisika Dasar tentang
Refraktometer adalah :
a) Refraktometer : untuk mengukur salinita dan indek bias suatu zat
cair
b) Beaker Glass : untuk menyimpan larutan
c) Gelas ukur 100 ml : untuk mengukur volume air garam
d) Pipet tetes : untuk memindahkan larutan dalam skala kecil
e) Spatula : untuk mengaduk dan menghomogenkan larutan
f) Timbangan digital : untuk menimbang massa garam
g) Washing bottle : sebagai tempat aquades
h) Nampan : sebagai tempat alat dan bahan
i) Lampu pijar : sebagai sumber cahaya
j) Sendok tanduk : untuk mengambil garam
3.2 Skema KerjaDisiapkan alat dan bahan
Ditimbang garam dengan timbangan digital
0,04 gram; 0,1 gram; 0,2 gram; 0,3 gram; 0,4 gram
Diukur aquades sebanyak 10 ml dengan gelas ukur
Dituangkan NaCl dan aquades ke dalam masing-masing beaker
glass yang telah diberi kertas label
Dihomogenkan dengan spatula
Diambil masing-masing larutan dengan pipet tetes
Diteteskan pada kaca prisma refraktometer
Ditutup penutup refraktometer dengan derajat kemiringan 450
Diamati indek bias dan salinitas ke arah sumber cahaya
Dicatat
Hasil
92
4. PEMBAHASAN
4.1 Analisa ProsedurPertama-tama dipersiapkan lat dan bahan yang akan digunakan dalam
praktikum tentang Refraktometer. Alat-alat yang digunakan adalah refraktometer
yang berfungsi untuk mengukur indeks bias dan salinitas suatu zat cair. Beaker
glass 100 ml sebagai tempat sementara larutan NaCl. Gelas ukur 100 ml sebagai
alat untuk mengukur volume aquades. Pipet tetes untuk mengambil larutan
dangan skala kecil. Sendok tanduk untuk mengambil butir NaCl, spatula untuk
menghomogenkan larutan, nampan sebagai tempat alat dan bahan, timbangan
digital untuk menimbang massa garam dan washing bottle sebagai wadah
aquades. Sedangkan bahan-bahan yang digunakan adalah garam sebagai zat
terlarut, dan obyek pembuat larutan NaCl. Larutan NaCl 0,04 gram; 0,1 gram; 0,2
gram; 0,3 gram; 0,4 gram sebagai indikator yang akan diamati, kertas sebagai
alas garam saat ditimbang, aquades sebagai zat pelarut, dan kertas label untuk
menandai beaker glass.
Langkah pertama disiapkan alat dan bahan, lalu diambil NaCl padat
dengan sendok kemudian ditimbang garam padat dengan menggunakan
timbangan digital dengan massa 0,04 gram; 0,1 gram; 0,2 gram; 0,3 gram; 0,4
gram. Langkah selanjutnya adalah mengukur aquades sebanyak 10 ml dengan
gelas ukur. Kemudian dituangkan NaCl kristal yang telah ditimbang ke dalam
masing-masing beaker glass yang telah diberi label. Lalu memasukkan aquades
sebanyak 10 ml ke masing-masing beaker glass kemudian dihomogenkan
dengan spatula. Lalu diambil masing-masing larutan dengan pipet tetes,
diteteskan pada kaca prisma refraktometer, lalu ditutup kaca prisma
refraktometer dengan kemiringan sudut 450. Kemudian diamati indeks bias dan
salinitasnya ke arah sumber cahaya lalu dicatat hasilnya.
93
4.2 Data Hasil PerhitunganDari hasil pengamatan Fisika Dasar tentang Refraktometer diperoleh hasil
sebagai berikut :
Menggunakan larutan garam (NaCl)
No Garam Air (ml)Konsentrasi
(gr/ml)Indeks bias (n)
Kec.cahaya
(v)
1 0,04 10 4.10-3 1,0001 2,99.108
2 0,1 10 1.10-2 1,004 2,98.108
3 0,2 10 2.10-2 1,010 2,97.108
4 0,3 10 3.10-2 1,024 2,92.108
5 0,4 10 4.10-2 1,030 2,9.108
∑ ¿0,1004 ∑ ¿5,0681 ∑ 14,76.108
n = 1,015 v = 2,95.108
Perhitungan kecepatan cahaya (c) :
a) Larutan NaCl 0,04 gram
V = c
n
= 3.108
1,0001
= 2,99.108 cm/s
b) Larutan NaCl 0,1 gram
V = c
n
= 3.108
1,004
= 2,98.108 cm/s
c) Larutan NaCl 0,2 gram
V = c
n
= 3.108
1,010
= 2,97.108 cm/s
94
d) Larutan NaCl 0,3 gram
V = c
n
= 3.108
1,024
= 2,92.108 cm/s
e) Larutan NaCl 0,4 gram
V = c
n
= 3.108
1,030
= 2,9.108 cm/s
95
4.2.2 Perhitungan Adapun perhitungan dari hasil percobaan ialah :
Garam n (n – n) (n - n)²V =
cn
V - v (v - v)²
0,04 1,0001 1,0001-
1,013 =
-0,0129
(0,0129)2
= 0,00016
= 16.10-4
2,99.108 2,99.108-
2,95.108
= 0,04.108
(0,04.108)2
=
0,0016.1016
0,1 1,004 1,004-
1,013 =
-0,009
(-0,009)2=
0,000081
= 81.10-5
2,98.108 2,98.108 –
2,95.108
=0,03.108
(0,03.108)2
=
0,0009.1016
0,2 1,010 1,010-
1,013 =
-0,003
(-0,003)2
= 9.10-6
2,97.108 2,97.108 –
2,95.108
=0,02.108
(0,02.108)2
=
0,0004.1016
0,3 1,030 1,030-
1,013 =
0,017
(0,017)2
= 0,00028
= 28.10--4
2,92.108 2,92.108-
2,95.108
=
-0,03.108
(-0,03.108)2
=
0,0009.1016
0,4 1,030 1,030-
1,013
= 0,017
(0,017)2
=0,00028
=28.10-4
2,9.108 2,9.108-
2,95.108 =
- 0,05.108
(-0,05.108)2
=
0,0025.1016
Jumlah ∑ =
0,00065
∑=
0,0063.1016
4.2.3 Kecepatan Cahaya4.2.3.1 Ralat Mutlak (A)
A = √∑ (v−v ) ²n(n−n)
= √ 0,0063×1016
20 = √0,000315×1016 = 0,017.108
4.2.3.2 Ralat Nisbi (I)
I = AV × 100% = 0,017×108
2,99×108 × 100% = 0,568%
96
4.2.3.3 Keseksamaan (K)K = 100% - I
= 100% - 0,568%
= 99,432%
4.2.3.4 Hasil PengamatanHp = v + A
= 2,99.108 + 0,017.108
= 3,007.108
4.2.4 Indeks Bias4.2.4.1 Ralat Mutlak (A)
A = √∑ (v−v ) ²n(n−n)
= √ 0,0006520 = √0,0000325 = 0,0057
4.2.4.2 Ralat Nisbi (I)
I = AV × 100% = 0,00571,017 × 100% = 0,56 %
4.2.4.3 Keseksamaan (K)K = 100% - I
= 100% - 0,56%
= 99,44%
4.2.4.4 Hasil PengamatanHp = v + A
= 1,013 + 0,0057
= 1,0187
97
4.3 Analisa HasilAdapun hasil pengamatan pada larutan NaCl, untuk mengetahui indeks
bias dan salinitas larutan ialah :
NO GARAM (gram) SALINITAS INDEKS BIAS (n)
1 0,04 1 1,0001
2 0,1 3 1,004
3 0,2 14 1,010
4 0,3 32 1,024
5 0,4 40 1,030
Larutan garam disiapkan dengan konsentrasi 0,04 gram, kemudian
diteteskan pada kaca prisma refraktometer, setelah ditutup dan diamati memiliki
hasil indeks bias 1,0001 dan salinitas 1.
Larutan garam yang kedua disiapkan lalu diberi perlakuan yang sama
seperti larutan pertama dan setelah diamati hasil indeks biasnya 1,004 dan
salinitasnya 3.
Larutan garam yang ketiga disiapkan lalu diberi perlakuan yang sama
seperti larutan pertama dan setelah diamati hasil indeks biasnya 1,010 dan
salinitasnya 14.
Larutan garam yang keempat disiapkan lalu diberi perlakuan yang sama
seperti larutan pertama dan setelah diamati hasil indeks biasnya 1,024 dan
salinitasnya 32 dan untuk yang kelima indeks biasnya 1,030 dan salinitasnya 40.
98
5. PENUTUP
5.1 KesimpulanSetelah melakukan Praktikum Fisika Dasar tentang Refraktometer dapat
ditarik kesimpulan :
Refraktometer adalah sebuah alat pengukur untuk menentukan indeks bias
cairan atau padat, bahan transparan.
Tiga prinsip pengukuran pada refraktometer yaitu transmitter, merumput
insiden total refleksi.
Hukum pembiasan cahaya ada 2, yaitu :
a) Sinar datang, sinar bias, garis normal, terletak pada suatu bidang.
b) Perbandingan serius sudut dan sinus sudut bias cahaya yang memasuki
bidang batas dua medium yang berbeda selalu bernilai tetap (konstan).
Indeks bias dibedakan menjadi 2, yaitu indeks mutlak medium dan indeks
bias relatif.
5.2 SaranUntuk buku panduan praktikum seharusnya disertai dengan langkah kerja
agar para praktikan dapat lebih paham tentang praktikum yang dilakukannya.
99
DAFTAR PUSTAKA
Devitri. 2010. Refraktometer. http://devitririaalhikmah.blogspot.com/2010/
12/refraktometer.html. Diakses pada tanggal 12 Oktober 2011, pukul 19.00
WIB.
Google image. 2011. http://google.co.id/image. Diakses tanggal 14 Oktober
2011, pukul 16.30 WIB.
Hutabarat, S dan Stewart M.Evans. 1986. Pengantar Oceanografi. http://
Oceanografi.blogspot.com/2005/07/salinita%20air laut.html
Diakses tanggal 14 Oktober 2011, pukul 16.30 WIB.
Nontji, A. 2007. Laut Nusantara. Jakarta: Djambatan
Rosnidi, Rashed. 1990. Fisika Cahaya. Jakarta: Erlangga
Schaum’s Fisika Universitas. 2006. Terbitan ke 10
Sutrisno. 1982. Fisika Gelombang dan Optik. Bandung: ITB
Swastika pradana. 2009. http://Pradana blog’s/2009/20/pembiasan cahaya.html
Diakses tanggal 12 Oktober 2011, pukul 19.00 WIB.
Wemmy Johan blog. 2010. http://indeks fisika 21.blogspot/table-indeks-
bias.html/cahaya. Diakses tanggal 12 Oktober 2011, pukul 19.00 WIB.
Widodo. 2010. Arti Refraktometer. http://wikipedia.refraktometer-arti.com.
Diakses tanggal 12 Oktober 2011, pukul 19.00 WIB.
100
1. PENDAHULUAN
1.1 Latar BelakangKalor merupakan suatu jenis zat yang diukur dengan kalorimeter, berbagai
pendapat tentang pengukuran suhu kalor tetapi pada kalor mekanik ini kita
menggunakan kalorimeter untuk menguji beberapa kalor jenis zat itu.
Beberapa jenis benda sudah dikenal memiliki nilai kalor jenisnya masing-
masing. Misal saja air yang kalor jenisnya 1,00 dan gelas kaca yang kalor
jenisnya 0,217.
Untuk menjelaskan bagaimana aplikasi dari konsep panas jenis zat,
kemudian akan dipakai asas black yang penggunaannya akan dijelaskan
kemudian.
1.2 Maksud dan TujuanMaksud dari Praktikum Fisika Dasar tentang Tara Kalor Mekanik adalah
untuk menentukan panas suatu bahan dan mengetahui konsep panas jenis zat
suatu bahan serta pemakaian asas black.
Tujuan dari Praktikum Fisika Dasar tentang Tara Kalor Mekanik adalah
menentukan panas jenis suatu bahan dengan menggunakan kalorimeter serta
menjelaskan konsep panas jenis zat padat dan pemakaian asas black.
1.3 Waktu dan TempatPraktikum Fisika Dasar tentang Tara Kalor Mekanik dilaksanakan pada hari
Senin, tanggal 17 Oktober 2011, pukul 09.00 WIB -11.00 WIB.
Praktikum Fisika Dasar tentang Tara Kalor Mekanik dilaksanakan di
laboratorium IIP (Ilmu-Ilmu Perairan), Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan,
Universitas Brawijaya, Malang.
101
2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Kalor JenisMenurut Holliday (1985), perbandingan banyaknya tenaga kalor (∆Q) yang
dibekalkan pada sebuah benda untuk menaikkan temperaturnya sebanyak ∆T
dinamakan kapasitas kalor (C) dari benda tersebut, yakni :
C = kapasitas kalor = ∆Q∆T
Menurut Metana (2010), Kalor jenis adalah jumlah energi yang dipindahkan
dari suatu benda atau tubuh ke benda lain akibat dari suatu perbedaan tubuh
tersebut. Kalor dinyatakan dalam satuan energi Joule (J) menurut satuan SI.
Kalor umumnya dinyatakan dalam satuan kalori (kkal). Satuan kalori adalah
jumlah kalor yang diperlukan untuk meningkatkan suhu 1 gram air sebanyak 10C
pada suhu kamar (293 K).
Kalor jenis C = banyaknya kalor (Q) yang dibutuhkan untuk menaikkan
suhu (T) satu satuan massa (m) benda sebesar satu derajat celcius (UPI, 2009).
2.2 Pengertian Tara Kalor MekanikUsaha yang dilakukan oleh beban (m) dapat dihitung demikian pula dengan
kalor yang dihasilkan dalam kalorimeter. Kemudian perbandingan antara usaha
dengan kalor selalu tetap yaitu 4,2 Joule/Kalori. Bilangan inilah yang dinamakan
Tara Kalor Mekanik (Tobing, 2009).
Pada abad 19 prinsip kekekalan tenaga dan harus ada suatu hubungan
tertentu diantaranya yang dinamakan ekivalen dari kalor atau kalor mekanik.
(Halman, 1988)
2.3 Pengertian Kalorimeter dan GambarKalorimeter adalah alat untuk mengukur panas dari reaksi yang
dikeluarkan. Benda ini digunakan untuk menghitung energi dari makanan dengan
membakan makanan dalam atmosfer dan mengukur jumlah energi yang
meningkat dalam suhu kamar kalorimeter (UPI, 2009).
Menurut Cromer (1994), kalor dipindahkan dari atau ke sistem diukur di
dalam alat yang dinamakan kalorimeter, yang terdiri dari sebuah wadah cuplikan
kecil yang dibenamkan dalam sebuah bejana air yang besar. Bejana luar itu
102
disekat dengan baik sekali di sebelah luar untuk menghalangi lubang kamar
mencapai air, sedangkan wadah di dalam dibuat dari tembaga atau suatu bahan
penghantar kalor yang lain untuk mengijinkan kalor secara mudah dipertukarkan
antara wadah itu dan air.
(Google image, 2011)
2.4 Teori Asas BlackTeori asas black pada pencampuran zat di mana berbunyi pada
pencampuran dua zat, banyaknya kalor yang dilepas zat yang suhunya lebih
tinggi sama dengan banyaknya kalor yang diterima zat dan suhunya lebih rendah
(Sitorus, 2004).
Menurut Efrizon (2007), Joseph Black (1720-1799), seorang ilmuan Inggris
telah melakukan perhitungan mengenai pertukaran kalor pada suatu zat dan
menyimpulkan bahwa kalor yang dilepas oleh suatu zat akan sama dengan kalor
yang diterima oleh zat lainnya. Hukum kekekalan energi inilah yang dikenal
dengan asas black. Qlepas = Qterima.
103
3. METODOLOGI
3.1 Alat dan FungsiAlat yang digunakan dalam Praktikum Fisika Dasar tentang Tara Kalor
Mekanik adalah sebagai berikut :
Kalorimeter :untuk menentukan kalor jenis benda
Kettle uap :untuk memanaskan air
Stopwatch :untuk menghitung waktu
Termometer :untuk mengukur suhu air
Gelas ukur 100 ml :untuk mengukur volume air yang diperlukan
Pinset :untuk mengambil dan memindahkan benda
padat
Kain serbet : untuk mengeringkan alat praktikum
Timbangan digital :untuk menimbang massa benda dengan
ketelitian 10-2
Nampan : untuk meletakkan alat dan bahan
3.2 Bahan dan FungsiBahan yang digunakanm dalam Praktikum Fisika Dasar tentang Tara Kalor
Mekanik adalah sebagai berikut :
Alumunium : sebagai bahan yang diukur kalor jenisnya
Kaca : sebagai bahan yang diukur kalor jenisnya
Air : sebagai media perambatan kalor
104
3.3 Skema Kerja3.3.1 Alumunium
Disiapkan alat dan bahan
Ditimbang kalorimeter bagian dalam dan pengaduknya
dengan timbangan digital
Diisi kalorimeter dengan air sebanyak 50 ml
Ditimbang alumunium dengan timbangan digital
Dimasukkan alumunium ke kettel uap yang berisi 100
ml lalu dipanaskan selama 60 s
Diamati suhu air panas dalam kettle uap menggunakan
termometer dan dicatat sebagai T1
Diamati suhu air dalam kalorimeter dan dicatat sebagai
T2
Diambil alumunium panas dan dimasukkan ke dalam
kalorimeter dengan menggunakan pinset
Dicampurkan alumunium panas dengan air dalam
kalorimeter selama 60 s
Dicatat suhu tertinggi dalam kalorimeter dan dicatat
sebagai T3
Hasil
105
3.3.2 Kaca
Disiapkan alat dan bahan
Ditimbang kalorimeter bagian dalam dan pengaduknya
dengan timbangan digital
Diisi kalorimeter dengan air sebanyak 50 ml
Ditimbang kaca dengan timbangan digital
Dimasukkan kaca ke kettle uap yang berisi 100 ml lalu
dipanaskan selama 60 s
Diamati suhu air panas dalam kettle uap menggunakan
termometer dan dicatat sebagai T1
Diamati suhu air dalam kalorimeter dan dicatat sebagai T2
Diambil kaca panas dan dimasukkan ke dalam kalorimeter
dengan menggunakan pinset
Dicampurkan alumunium panas dengan air dalam
kalorimeter selama 60 s
Dicatat suhu tertinggi dalam kalorimeter dan dicatat
sebagai T3
Hasil
106
4. PEMBAHASAN
4.1 Analisa ProsedurDalam Praktikum Fisika Dasar tentang Tara kalor Mekanik diperlukan alat
dan bahan. Alat-alat yang digunakan adalah kalorimeter untuk mengukur kalor
jenis suatu benda atau zat, termometer untuk mengukur suhu, stopwatch untuk
mengukur waktu, kettle uap untuk memanaskan air, timbangan digital untuk
mengukur massa dengan ketelitian 10-2, pinset untuk mengambil dan
memindahkan bahan dari kettle uap ke kalorimeter, nampan untuk tempat alat
dan bahan.
Bahan yang digunakan adalah kaca sebagai bahan yang akan diukur kalor
jenisnya, alumunium sebagai bahan yang akan diukur kalor jenisnya, dan tissue
untuk membersihkan alat-alat praktikum yang telah digunakan.
Pertama-tama disiapkan alat dan bahan kemudian ditimbang kalorimeter
bagian dalam dan pengaduknya dengan timbangan digital kemudian kalorimeter
diisi dengan air sebanyak 50 ml. Setah itu, ditimbang alumunium dengan
timbangan digital. Diambil juga potongan kaca lalu ditimbang. Kemudian kedua
benda itu dimasukkan ke dalam kettle uap yang berbeda dan dipanaskan selama
60 s. Diamati suhu air panas dalam kettle uap dengan menggunakan termometer
dan dicatat sebagai T1. Diamati suhu air dalam kalorimeter dan dicatat sebagai
T2. Kemudian diambil benda-benda dari kettle uap dengan pinset dan
dimasukkan dalam kalorimeter selama 60 s. Dicatat sebagai T3 lalu menentukan
hasil.
107
4.2 Data4.2.1 Alumunium
Massa Suhu
Air 50 gram T1 T2 T3
Kalorimeter 112,36 gram500C 260C 280C
Alumunium 1,92 gram
4.2.2 Kaca
Massa Suhu
Air 50 gram T1 T2 T3
Kalorimeter 112,36 gram500C 260C 290C
Kaca 2,72 gram
4.3 Perhitungan4.3.1 Alumunium
Cg = A (T 3−T 2)
B (T 1−T 3 )+K (T 3−T 2)
= 50 (28−26)
1,92 (50−28 )+112,36 (28−26)
= 10042,24+224,72
= 0,37 kal/gram0C
4.3.2 Kaca
Cg = A (T 3−T 2)
B (T 1−T 3 )+K (T 3−T 2)
= 50 (29−26)
2,72 (50−29 )+112,36 (29−26)
= 15057,12+337,08
= 0,38 kal/gram0C
108
4.4 Analisa HasilDari data pada tabel 4.2.1 diperoleh data massa air 50 gram, massa
kalorimeter 112,36 gram, massa alumunium 1,92 gram, T1 = 500C, T2 = 260C, T3
= 280C, maka setelah dimasukkan ke rumus
Cg = A (T 3−T 2)
B (T 1−T 3 )+K (T 3−T 2)
Diperoleh kalor jenis alumunium sebesar 0,37 kal/gram0C
Sedangkan dari data pada tabel 4.2.2 diperoleh data massa air 50 gram,
massa kalorimeter 112,36 gram, massa kaca 2,72 gram, T1 = 500C, T2 = 260C,
T3 = 290C, maka setelah dimasukkan ke rumus
Cg = A (T 3−T 2)
B (T 1−T 3 )+K (T 3−T 2)
Diperoleh kalor jenis alumunium sebesar 0,38 kal/gram0C
Menurt Lohat (2009), ada beberapa contoh kalor jenis bahan, diantaranya :
JENIS BENDAKALOR JENIS (C)
J/Kg0C Kkal/Kg0C
Air 4180 1,00
Alkohol (etyl) 2400 0,57
Es 2100 0,50
Kayu 1700 0,40
Alumunium 900 0,22
Marmer 860 0,20
Kaca 840 0,20
Besi/baja 450 0,11
Tembaga 390 0,093
Perak 230 0,056
Raksa 140 0,034
Timah hitam 130 0,031
109
Emas 126 0,030
5. PENUTUP
5.1 KesimpulanDari Praktikum Fisika Dasar tentang Tara Kalor Mekanik ini dapat
dismpulkan bahwa :
Kalor jenis adalah banyaknya energi panas yang dibutuhkan untuk
menaikkan suhu 1 gram zat sebesar 10C.
Kalorimeter adalah alat yang digunakan untuk menentukan kalor jenis
benda.
Rumus yang digunakan untuk menghitung kalor jenis adalah
Cg = A (T 3−T 2)
B (T 1−T 3 )+K (T 3−T 2)
Untuk alumunium yang memiliki massa air 50 gram, massa kalorimeter
112,36 gram, massa alumunium 1,92 gram, T1 = 500C, T2 = 260C, T3 =
280C, memiliki kalor jenis sebesar 0,37 kal/gram0C.
Untuk kaca yang memiliki massa air 50 gram, massa kalorimeter 112,36
gram, massa kaca 2,72 gram, T1 = 500C, T2 = 260C, T3 = 290C memiliki
kalor jenis sebesar 0,38 Kal/gram0C.
5.2 SaranDalam melakukan Praktikum Fisika Dasar tentang Tara Kalor Mekanik ini
hendaknya praktikan teliti dalam membaca termometer agar tidak terjadi
kesalahan data dan perhitungan.
110
DAFTAR PUSTAKA
Cromer, Alan H. 1994. Fisika Untuk Ilmu-Ilmu Hayati edisi kedua. Yogyakarta:
Gajah Mada University Press
Efrizon, Umar. 2007. Fisika dan Kecakapan Hidup. Jakarta: Ganeca Exact
Google image. 2011. http://google.co.id/image
Diakses tanggal 20 Oktober 2011, pukul 21.00 WIB
Halliday, David dan robert Resnick. 1985. Fisika Edisi Ketiga Jilid 1. Jakarta:
Erlangga
Halman. 1988. Tara Kalor Mekanik. http://id.yahoo-answer.com
Diakses tanggal 19 Oktober 2011, pukul 20.00 WIB
Lohat, Alexander San. 2009. Kalor Jenis. http://www.gurumuda.com
Diakses tanggal 26 Oktober 2011, pukul 13.30 WIB
Metana, Arga. 2010. Kalor. http://www.argametana.blogspot.com
Diakses tanggal 20 Oktober 2011, pukul 21.00 WIB
Sitorus. 2004. Teori Asas Black. http://sepenggal.wordpress.com
Diakses tanggal 19 Oktober 2011, pukul 20.00 WIB
Tobing. 2009. Tara Kalor Mekanik. http://idatobing.blogspot.com
Diakses tanggal 19 Oktober 2011, pukul 20.00 WIB
Upi edu. 2009. Kalor. http://kimia.upi.edu.utam/bahanajar/kuliahweb/2009/
0700746/materi.htm
Diakses tanggal 19 Oktober 2011, pukul 20.00 WIB
111
1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Listrik dimisalkan seperti panas, hanya secara berbeda mempunyai juga
suatu sifat kehadiran di mana-mana tertentu nyaris tiada perubahan yang dapat
terjadi di atas bumi tanpa dibarengi oleh gejala elektrika. Apabila air menguap air
menyala, apabila dua jenis logam yang bersuhu berbeda bersentuhan dengan
suatu larutan, sulfat tembaga, dan begitu selanjutnya, maka proses-proses
elektrika serentak terjadi dan gejala-gejala fisika dan kimiawi lebih tampak.
Kalor biasa termasuk termal, baheng atau panas. Kalor bukan berarti zat
alel, sebab itu tidak dapat ditimbang massa kalornya jika kalor bukan zat,
seharusnya kalor tidak dapat mengalir.
Nilai perbandingan energi listrik dan energi panas sendiri diberi nama tara
kalor listrik yang diberi simbol J, sebagai penghormatan kepada Joule.
1.2 Maksud dan Tujuan
Maksud dari Praktikum Fisika Dasar tentang Tara Kalor Listrik ini adalah
untuk mengetahui nilai air kalorimeter dan konstanta joule.
Tujuan dari Praktikum Fisika Dasar tentang Tara Kalor Listrik ini adalah
untuk menentukan besarnya nilai konstanta joule.
1.3 Waktu dan TempatPraktikum Fisika Dasar tentang Tara Kalor Listrik dilaksanakan pada hari
Senin tanggal 10 Oktober 2011, pukul 09.00-11.00 WIB.
112
Praktikum Fisika Dasar tentang Tara Kalor Listrik dilaksanakan di
Laboratorium IIP (Ilmu-Ilmu Perairan), Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan,
Universitas Brawijaya, Malang.
2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Tara Kalor ListrikKalor adalah suatu bentuk energi yang diterima oleh suatu benda yang
menyebabkan benda tersebut berubah suhu atau wujud bentuknya berubah.
Kalor melupakan suatu kuantitas atau jumlah panas baik yang diserap maupun
yang dilepas oleh suatu benda (Kira, 2010).
Untuuk menghitung jumlah perpindahan energi kalor ke listrik dan
sebaliknya, hal ini disebut dengan Tara Kalor Listrik. Sehingga diketahui
beberapa jumlah energi produk yang dihasilkan (Kamal, 2010).
Tara Kalor Listrik merupakan perbandingan antara energi listrik yang
diberikan terhadap panas yang dihasilkan. J=W/H (Joule/Kalori). Teori yang
melandasi tentang Tara Kalor listrik adalah teori Joule dan Asas Black (Andi,
2011).
113
Gambar Rangkaian Saat Praktikum
2.2 Perbedaan Tara Kalor Listrik dengan Kalor JenisMenurut Alyas (2010), secara umum untuk mendeteksi adanya kalor yang
dimiliki suatu benda yaitu dengan mengukur suhu benda tersebut. Kalor jenis
adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 kg zat
sebesar 10C, rumus yang digunakan untuk menghitung kalor jenis suatu benda
yaitu :
C = A(T3-T2) + B(T1-T3) + K(T3-T2)
Dengan keterangan :
C = kalor jenis bahan
A = bahan air dalam kalorimeter
B = berat bahan
K = berat kalorimeter
T1 = suhu awal
T2 = suhu air awal dari kalorimeter
T3 = suhu air akhir dari kalorimeter
Menurut Fadly (2011), tara kalor Listrik adalah perbandingan antara
energi listrik yang diberikan terhadap panas yang dihasilkan. Teori yang
melandasi tentang Tara Kalor Listrik adalah hukum joule dan asas black. J = W/H
(Joule/Kalori). Energi listrik dapat diubah menjadi panas dengan cara
mengalirkan arus listrik pada suatu kawat tahanan yang tercelup dalam air yang
berada dalam kalorimeter. Energi yang hilang dalam kawat tahanan besarnya
adalah W = V.I.t (Joule) di mana, V = tegangan listrik (Volt)
I = arus listrik (Ampere)
t = lamanya mengalirkan arus listrik (detik).
Energi ini berubah menjadi panas. Jika tidak ada panas yang keluar dari
kalorimeter, maka panas yang timbul sebesar :
H = (M+Na) (ta-tm) (kalori), di mana
M = ketetapan
114
Na = nilai air kalorimeter (kal/gr0C)
ta = suhu akhir air
tm = suhu mula-mula air
2.3 Manfaat di Bidang PerikananManfaat Tara Kalor Listrik di bidang perikanan yaitu sebagai energi thermal
lautan konversi, perancangan OTEC dan untuk pembuatan kapal (Praweda,
2010).
Selain itu, untuk proses pendinginan berarti memindahkan suatu panas
atau kalor dari suatu lingkungan ke lingkungan yang lainnya dengan cara-cara
tertentu diperlukan analisa termodinamika serta analisa pindah panas dan
massa untuk mengetahui proses yang terjadi (Andhika, 2009).
3. METODOLOGI
3.1 Alat dan FungsiAlat-alat yang digunakan dalam praktikum Fisika Dasar tentang Tara Kalor
Listrik adalah :
a) Power supply : sebagai sumber arus listrik
b) Voltmeter : untuk mengukur tegangan listrik
c) Amperemeter : untuk mengukur kuat arus listrik
d) Kalorimeter : untuk menentukan besar kecilnya kalor
jenis
e) Kabel dan penjepit buaya : alat untuk menyambungkan power supply,
voltmeter, amperemeter dan kalorimeter.
f) Stopwatch : untuk menghitung waktu
g) Kawat kumparan : untuk konduktor panas
h) Timbangan digital matler : untuk menimbang massa air dengan
ketelitian 10-4
i) Gelas ukur 100 ml : untuk mengetahui volume air 100ml dan
150ml
j) Nampan : sebagai wadah alat dan bahan
k) Termometer : untuk mengukur suhu
115
3.2 Bahan dan FungsiBahan-bahan yang digunakan dalam praktikum Fisika Dasar tentang Tara
Kalor Listrik adalah :
a) Air : sebagai media perambatan kalor
b) Tissue : untuk membersihkan alat praktikum
3.3 Skema Kerja
Disiapkan alat dan bahan
Dirangkai alat-alat pada Tara Kalor Listrik
Diukur volume air dengan menggunakan gelas ukur sebanyak
100 ml dan 150 ml
Ditimbang massa air dengan menggunakan timbangan digital
Dipasang termometer ke dalam kalorimeter
Dinyalakan power supply dengan tegangan
116
12 V 13,8 V
Diamati voltmeter, amperemeter, dan perubahan suhu
selama 5 menit (300 s)
Dicatat hasil pengamatan praktikum
Hasil
4. PEMBAHASAN
4.1 Analisa ProsedurDalam melaksanakan praktikum Fisika Dasar tentang Tara kalor Listrik,
pertama-tama yang harus dilaksanakan adalah disiapkan alat dan bahan. Alat-
alat yang digunakan adalah power supply sebagai sumber arus, kalorimeter
untuk menentukan kalor jenis, amperemeter untuk mengetahui arus, voltmeter
untuk mengukur tegangan listrik, gelas ukur untuk mengukur volume air, kabel
dan penjepit buaya untuk menyambungkan power supply, voltmeter,
amperemeter, dan kalorimeter. Stopwatch untuk menghitung waktu, nampan
sebagai wadah alat dan bahan, timbangan digital untuk menimbang dengan
ketelitian 10-4, kawat kumparan untuk konduktor panas, dan termometer untuk
mengukur suhu. Sedangkan bahan yang diperlukan air sebagai media
perambatan kalor dan tissue untuk membersihkan alat-alat praktikum.
Dalam melakukan percobaan Tara Kalor Listrik pertama-tama disiapkan
alat dan bahan. Dirangkai alat-alat pada Tara Kalor Listrik. Lalu diukur volume air
sebanyak 100 ml dan 150 ml. Setelah itu ditimbang massa air dengan timbangan
digital.
Setelah itu ditimbang massa kalorimeter dan dicatat hasilnya, kemudian
menimbang massa kalorimeter yang telah diisi air. Untuk mengetahui massa air
dengan cara mengurangkan massa kalorimeter yang berisi air dengan
117
kalorimeter kosong. Setelah itu dipasang termometer ke dalam kalorimeter.
Dinyalakan power supply dengan tegangan yang pertama 12 volt dan yang
kedua 13,8 volt bagi 100 ml dan 150 ml. Setelah itu diamati voltmeter,
amperemeter, dan perubahan suhu selama 5 menit dan dicatat hasilnya.
4.2 Data Hasil PengamatanSetelah melakukan pengamatan, data yang kami dapatkan dari hasil
pengamatan adalah sebagai berikut :
No Volume Massa PS 12 PS 13,8
I V T1 T2
1 150 50 v 1 12 280C 340C
2 150 50 V 1 11 280C 370C
3 100 50 v 1,8 11 280C 400C
4 100 50 V 2 12,5 280C 410C
4.3 PerhitunganUntuk mengetahui besarnya konstanta joule, maka digunakan rumus :
J = W/H = V.I.t
(x+mc)∆t
Keterangan :
V = voltase dari voltmeter
I = arus dari amperemeter
t = waktu (s)
x = ketetapan 24 kal/0C
118
m = massa air
4.3.1 Volume air 150 ml, power supply 12Massa air = massa kalorimeter berisi air – massa kalori meter kosong
= 204,27 – 54,58
= 149,69
J = WH =
V . I . t(x+mc)∆ t
= 12.1.300
(24+149,69 )6
= 36001042,14
= 3,45 Joule
4.3.2 Volume air 150 ml, power supply 13,8
J = WH =
V . I . t(x+mc)∆ t
= 11.1 .300
(24+149,69 )9
= 33001563,21
= 2,11 Joule
4.3.3 Volume air 100 ml, power supply 12Massa air = massa kalorimeter berisi air – massa kalori meter kosong
= 154,35 – 54,58
= 99,77
J = WH =
V . I . t(x+mc)∆ t
= 11.1,8 .300
(24+99,77 )12
119
= 59401485,24
= 3,99 Joule
4.3.4 Volume air 100 ml, power supply 13,8
J = WH =
V . I . t(x+mc)∆ t
= 12,5.2.300
(24+99,77 )13
= 75001609,01
= 4,66 Joule
4.4 Analisa HasilSetelah melakukan praktikum Tara Kalor Listrik, maka didapatkan analisa
hasil sebagai berikut :
1. Dengan menggunakan volume air 150 ml, power supply 12 maka diperoleh
ketetapan joule sebesar 3,45 joule.
2. Dengan menggunakan volume air 150 ml, power supply 13,8 maka
diperoleh ketetapan joule sebesar 2,11 joule.
3. Dengan menggunakan volume air 100 ml, power supply 13,8 maka
diperoleh ketetapan joule sebesar 3,99 joule.
4. Dengan menggunakan volume air 100 ml, power supply 13,8 maka
diperoleh ketetapan joule sebesar 4,66 joule.
120
5. Jadi besar kecilnya ketetapam joule, tergantung dengan besar kecilnya
tegangan, arus, waktu, massa air dan ketetapan
6. Nilai Tara Kalor Listrik mempunyai hubungan yang erat dengan pembagian
antara energi yang hilang antara kawat tahanan (w) dengan satuan joule
dengan panas yang ditimbulkan (H) dengan satuan kalori.
5. PENUTUP
5.1 KesimpulanDari praktikum Fisika Dasar tentang Tara Kalor Listrik dapat diambil
kesimpulan sebagai berikut :
Tara kalor listrik adalah perbandingan antara energi listrik yang diberikan
terhadap panas yang dihasilkan
Dari definisinya sudah terlihat jelas perbedaan Tara Kalor Listrik dan Kalor
Jenis. Tara kalor Listrik adalah perbandingan antara energi listrik yang
121
diberikan terhadap panas yang dihasilkan sedangkan kalor jenis adalah
banyaknya kalor suatu zat untuk menaikkan suhu 1 kg zat sebesar 10C.
Besar ketetapan joule sangat bergantung pada besar kecilnya tegangan
listrik, arus listrik, waktu, massa air, dan ketetapan 24 kal/0C.
Besarnya kalor jenis sangat bergantung pada besarnya kecilnya massa,
kalor, dan waktu.
J didefinisikan sebagai perbandingan energi listrik yang digunakan dan
kalor yang ditimbulkan.
Untuk air dengan volume 100 ml, massa kalorimeter kosongnya 54,58
gram sedangkan massa kalorimeter yang berisi air 154,35 gram, maka
massa air untuk volume 100 ml adalah 99,77 gram.
J yang dihasilkan untuk air 100 ml dan power supply 12 adalah 3,99
joule/kalori.
J yang dihasilkan untuk air 100 ml dan power supply 13,8 adalah 4,66
joule/kalori.
Untuk air dengan volume 150 ml, massa kalorimeter kosongnya 54,58
gram sedangkan massa kalorimeter yang berisi air 204,27 gram, maka
massa air untuk volume 150 ml adalah 149,69 gram.
J yang dihasilkan untuk air 150 ml dan power supply 12 adalah 3,45
joule/kalori.
J yang dihasilkan untuk air 150 ml dan power supply 13,8 adalah 2,11
joule/kalori.
Dengan begitu, besar kecilnya J (konstanta joule) bergantung pula dengan
besar kecilnya tegangan listrik, arus listrik, massa air, waktu yang
digunakan, perubahan suhu serta power supply yang digunakan.
5.2 SaranDalam melakukan praktikum Tara Kalor Listrik ini hendaknya praktikan
melakukannya dengan teliti agar tidak terjadi kesalahan perhitungan.
122
DAFTAR PUSTAKA
Alyas. 2010. Kalor jenis. http://alyaspikal.blogspot.com/20100301archiver.html
Diakses pada tanggal 18 Oktober 2011, pukul 20.30 WIB
Andhika. 2010. Kalor jenis. http://devitririaalhikmah.blogspot.com/2010/12/kalor-
jenis.html.
Diakses pada tanggal 18 Oktober 2011, pukul 20.30 WIB
123
Adi. 2011. Tara Kalor Mekanis Listrik. http://rafliandi.blogspot.com/2011/09/tara-
kalor-mekanis-listrik.html.
Diakses pada tanggal 18 Oktober 2011, pukul 20.30 WIB
Fadly. 2011. Tara Kalor Mekanik dan Listrik.
http://siivadlie.blogspot.com/2011/10/tara-kalor-mekanik-dan -listrik.html
Diakses pada tanggal 18 Oktober 2011, pukul 20.30 WIB
Kemal. 2010. Tara Kalor Listrik. http://saintisboy10.blogspot.com/2010/12/tara-
kalor-listrik.html.
Diakses pada tanggal 18 Oktober 2011, pukul 20.30 WIB
Kira. 2010. Suhu Kalor dan Pemuaian.
http://asystosick.wordpress.com/2010/02/22/suhu-kalor-dan-pemuaian/
Diakses pada tanggal 18 Oktober 2011, pukul 20.30 WIB
Praweda. 2010. Manfaat tara kalor listrik. http://id.yahooanswer.com/
Diakses pada tanggal 18 Oktober 2011, pukul 17.00 WIB