fisika praktek

Pembiasan Kaca Plan ParalelI. TUJUAN PENULISAN

Tujuan dari penulisan adalah menentukan indeks bias kaca plan parallel.

II. ALAT DAN BAHAN

Alat dan bahan praktikum, diantaranya yaitu :1. Balok Kaca2. Mistar3. Busur4. Jarum5. Stereoform6. Kertas Grafik

III. LANDASAN TEORI

Pembiasan cahaya berarti pembelokan arah rambat cahaya saat melewati bidang batas dua medium bening yang berbeda indeks biasnya. Pada Hukum I Snellius berbunyi, “sinar datang, sinar bias, dan garis normal terletak pada satu bidang datar. Sedangkan Hukum II Snellius berbunyi, “jika sinar datang dari medium renggang ke medium rapat (misalnya dari udara ke air atau dari udara ke kaca), maka sinar dibelokkan mendekati garis normal. Jika sebaliknya, sinar datang dari medium rapat ke medium renggang (misalnya dari air ke udara) maka sinar dibelokkan menjauhi garis normal”. Contoh penerapan Hukum Snellius, misalkan pada cahaya yang merambat dari medium 1 dengan kecepatan v1 dan sudut datang i menuju ke medium 2. Saat di medium 2 kecepatan cahaya berubah menjadi v2 dan cahaya dibiaskan dengan sudut bias r seperti diperlihatkan pada gambar di bawah ini :

http://ekaazsasa.files.wordpress.com/2012/08/picture1.jpg

Pada contoh di atas, terlihat bahwa sinar datang (i) > sinar bias (r) atau dengan kata lain sinar bias mendekati garis normal, terjadi ketika sinar menembus batas bidang dari medium renggang ke medium rapat. Bila sinar berasal dari sebaliknya, yakni dari medium rapat ke medium rengang, maka sinar menjauhi garis normal (i < r) dan terjadi pemendekan semu. Bila sudut datang terus diperbesar, maka tidak ada lagi cahaya yang dibiaskan, sebab seluruhnya akan dipantulkan. Sudut datang pada saat sudut biasnya mencapai 90°, dimana sudut ini ini disebut sudut kritis (saat sin r = sin 90 = 1).

Kaca plan paralel atau balok kaca adalah keping kaca tiga dimensi yang kedua sisinya dibuat sejajarPersamaan pergeseran sinar pada balok kaca :Keterangan :d : tebal balok kaca, (cm)i : sudut datang, (°)r : sudut bias, (°)t : pergeseran cahaya, (cm)

Berikut merupakan gambar dari Pembiasan Kaca Plan Paralel :

IV. LANGKAH KERJA

Langkah kerja pada pembiasan kaca plan parallel, yaitu sebagai berikut :1. Membuat garis lurus horizontal pada kertas grafik.2. Menempatkan sisi balok kaca tepat pada garis lurus di kertas grafik.3. Membuat garis sudut datang, kemudian jarum ditancapkan tepat pada garis sudut datang.4. Melihat posisi jarum dari sisi balok kaca yang lain, kemudian menancapkan jarum pada titik sehingga kedudukanjarum berimpit dengan jarum yang berada pada garis sudut datang.5. Buatlah garis pada titik-titik jarum yang berimpit, garis tersebut merupakan garis yang



meninggalkan balok kaca.6. Buatlah garis dari titik sudut datang pada batas sisi balok kaca dengan titik pada batas titik balok kaca sinaryang meninggalkan balok kaca. Garis yang berada dalam balok kaca disebut garis sinar bias.7. Catat sudut datang = ….° dan sudut bias = ….°8. Lakukan dengan besar sudut datang yang berbeda-beda kemudian masukkan dalam bentuk tabel9. Lalu buatlah grafik hubungan sinus I dengan sinus r.

V. KESIMPULAN

Kesimpulan pada praktikum pembiasan kaca plan parallel tersebut diantaranya adalah :1. Sinar datang dari medium rapat ke medium rengang, sehingga sinar dibelokkan menjauhi garis normal (i < r) danterjadi pemendekan semu.2. Pada pembagian Sinus i dan Sinus r hasilnya antara 1,5. Jika hasilnya jauh dari 1,5, maka hasil tersebut dianggapsalah.3. Hasil pembagian dari Sinus i dan Sinus r adalah konstan.4. Saat pembiasan terjadi, bayangan obyek tersebut tidak lurus tetapi membelok.

I. Tujuan

Mengetahui cara penggunaan alat-alat ukur : jangka sorong, mikrometer sekrup, penggaris, dan

stopwatch.

II. Teori Singkat

Pengukuran adalah kegiatan membandingkan sesuatu yang diukur menggunakan alat ukur

dengan suatu satuan. Pengukuran besaran relatif terhadap suatu standar atau satuan tertentu.

Dikatakan relatif di sini, maksudnya adalah setiap alat ukur memiliki tingkat ketelitian yang

berbeda-beda, sehingga hasil pengukuran yang diperoleh berbeda pula. Ketelitian dapat

didefinisikan sebagai ukuran ketepatan yang dapat dihasilkan dalam suatu pengukuran, dan ini

sangat berkaitan dengan skala terkecil dari alat ukur yang dipergunakan untuk melakukan

pengukuran. Sebagai contoh, pengukuran besaran panjang dengan menggunakan penggaris

(mistar), jangka sorong dan mikrometer sekrup. Ketiga alat ukur ini memiliki tingkat ketelitian

yang berbeda-beda (Zemansky).

Menurut Resnic (2003), alat ukur adalah seperangkat alat yang dipergunakan untuk

menentukan nilai atau besaran dari suatu kuantitas atau variabel fisis. Umumnya, alat ukur dasar

terdiri dari dua jenis yaitu alat ukur analog dan alat ukur digital. Alat ukur yang sering kita

jumpai dan digunakan dalam kehidupan sehari-hari adalah penggaris berskala milimeter (mm).

Penggaris ini memiliki skala terkecil 1 mm, sehingga ketelitian yang didapatkan dari alat ukur ini

adalah 1 mm.

Selain penggaris ada banyak sekali alat ukur ilmiah. Salah satunya adalah jangka sorong.

Alat ukur ini merupakan alat ukur panjang yang memiliki bagian utama yaitu rahang tetap dan

rahang geser. Alat ukur ini memiliki tingkat ketelitian yang cukup tinggi, yaitu berkisar antara

0,01 mm sampai 0,05 mm. Skala panjang yang tertera pada rahang sorong disebut nonius atau

vernier. Jangka sorong yang akan digunakan memiliki skala nonius yang panjangnya 10 cm dan

terbagi atas 20 bagian, sehingga beda satu skala nonius dengan skala utama adalah 0,05 mm

(Sutrisno, 2001).

1. Mengukur diameter luar

Untuk mengukur diameter luar sebuah benda ( misalnya kelereng ) dapat dilakukan dengan

langkah sebagai berikut :

Geserlah rahang geser jangka sorong kekanan sehingga benda yang diukur dapat masuk diantara

kudua rahang ( antara rahang geser dan rahang rangka tetap )

Letakkan benda yang akan diukur diantara kedua rahang

Geserlah rahang kekiri sedemikian sehingga benda yang diukur terjepit oleh kedua rahang

Catatlah hasil pengukuran anda.

2. Mengukur diameter dalam

Untuk mengukur dalam sebua benda (misalnya diameter dalam sebuah cincin) dapat

dilakukan dengan langkah sebagai berikut :

Geserlah rahang geser jangka sorong sedikit kekanan

Letakkan benda/cincin yang akan diukur sedemikian sehingga kedua rahang jangka sorong

masuk ke dalam benda/cincin tersebut.

Geserlah rahang geser kekanan sedemikian sehingga kedua rahang jangka sorong menyentuh

kedua dinding dalam benda/cincin yang diukur

Catatlah hasil pengukuran anda.

3. Mengukur Kedalaman

Untuk mengukur kedalaman sebuah benda/tabung dapat dilakukan dengan langkah sebagai

berikut :

Letakkan tabung yang akan diukur dalam posisi berdiri tegak

Putar jangka (posisi tegak) kemudian letakkan ujung jangka sorong ke permukaan tabung yang

akan diukur dalamnya

Geserlah rahang kebawah sehingga ujung batang pada jangka sorong menyentuh dasar tabung

Jangka Sorong

Jangka sorong adalah suatu alat ukur panjang yang dapat dipergunakan untuk mengukur

panjang suatu benda berbeda dengan ketelitian hingga 0,1 mm. keuntungan penggunaan jangka

sorong adalah dapat dipergunakan untuk mengukur diameter sebuah kelereng, diameter dalam

sebuah tabung atau cincin, maupun kedalam sebuah tabung.

Secara umum, jangka sorong terdiri atas 2 bagian yaitu rahang tetap dan rahang geser.

Jangka sorong juga terdiri atas 2 yaitu skala utama dan skala nonius (vernier) yang terdapat pada

rahang geser.

Sepuluh skala utama memiliki panjang 1 cm, dengan kata lain jaraak 2 skala utama yang

paling berdekatan adalah 0,1 cm. sedangkan sepuluh skala nonius memiliki panjang 0,9 cm,

dengan kata lain 2 skala nonius yang saling berdekatan adalah 0,09 cm. Jadi berbeda suatu skala

utama dengan satu skala nonius adalah 0,1 cm – 0,09 cm = 0,01 cm atau 0,1 mm. Sehingga skala

terkecil dari jangka sorong adalah 0,1 mm atai 0,01 cm. Ketelitian dari jangka sorong adalah

setengah dari skala terkecil. Jadi ketelitian jangka sorong adalah

Dx = x 0,01 cm = 0,005 cm

Dengan ketelitian 0,005 cm, maka jangka sorong dapat dipergunakan untuk mengukur

diameter subuah kelereng atau cincin dengan lebih teliti (akurat). Seperti yang sudah dijelaskan

sebelumnya bahwa jangka sorong dapat dipergunakan untuk mengukur diameter luar sebuah

kelereng, diameter dalam sebuah tabung atau cincin maupun untuk mengukur kedalaman sebuah

tabung. Langkah – langkah menggunakan jangka sorong untuk keperluan tersebut.

Mikrometer sekrup juga merupakan alat ukur panjang, biasanya alat ini digunakan untuk

mengukur ketebalan suatu benda yang memerlukan ketelitian tinggi. Sebuah mikrometer sekrup,

ditunjukkan pada gambar 2, memiliki dua macam skala, yaitu skala tetap dan skala putar. Skala

luar yang berada di selubung luar terbagi atas 50 bagian (garis). Ketika selubung luar ini diputar

lengkap 1 kali putaran, maka rahang geser dan selubung luar akan bergerak maju atau mundur

sejauh 0,5 mm. 1 bagian pada skala putar bernilai 0,01 mm, angka ini diperoleh dari: (0,5/50) x 1

mm = 0,01 mm. Angka ini merupakan tingkat ketelitian dari mikrometer sekrup.

Cara memperoleh hasil pengukuran dengan mikrometer sekrup adalah sebagai berikut:

1. Perhatikan garis pada skala utama yang berdekatan dengan tepi selubung luar. Pada gambar 3, garis skala utama adalah 3,5 mm.

2. Perhatikan garis mendatar pada selubung luar yang tepat berhimpitan dengan garis mendatar

pada skala utama. Pada gambar 3, garis skala nonius adalah 46x 0,01 mm =

0,46 mm.

3. Hasil pengukurannya adalah penambahan dari kedua nilai tersebut. Sehingga hasil

pembacaan untuk mikrometer sekrup pada gambar 3 adalah (3,5 + 0,46) mm = 3,96 mm.

I. Pengambilan Data

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Alat:

1 buah jangka sorong

1 buah mikrometer sekrup

1 buah gelas kaca

1 lembar kertas HVS

3.2 Prosedur percobaan

3.2.1 Jangka sorong

a. Ukurlah diameter bagian luar gelas, diameter bagian dalam gelas, kedalaman air dalam gelas,

masing-masing sebanyak 5 kali dan catat hasil pengukurannya dalam tabel 01:

No

Diameter bagian dalam Diameter bagian luar Kedalaman air

Skala utama

Skala nonius

Skala utama

Skala nonius

Skala utama

Skala nonius

1.

2.

3.

4.

5.

b. Dari tabel di atas hitung rata-rata diameter ketiga objek yang diukur

c. Hitunglah selisih nilai setiap data dengan nilai rata-rata yang anda peroleh, kemudian tuliskan

hasilnya dalam tabel berikut ini:

No selisih diameter luar gelas (cm)

selisih diametre dalam gelas (cm)

selisih kedalaman air (cm)

1.2.3.4.5.

d. Tulislah hasil pengukuran (Hasil pengukuran = rata-rata ketidakpastian)

3.2.2 Mikrometer sekrup

a. Ukurlah ketebalan dinding gelas minumam dan ketebalan kertas HVS dan tebal uang logam

masing-masing sebanyak 5 kali dan catat hasil pengukurannya dalam tabel 02.

No

Tebal dinding gelas Tebal kertas Tebal uang logam

Skala utama

Skala nonius

Skala utama

Skala nonius

Skala utama

Skala nonius

1.

2.

3.

4.

5.

b. Dari tabel di atas hitung rata-rata dari ketebalan gelas, uang logam dan ketebalan kertas A4.

Hitunglah selisih nilai setiap data dengan nilai rata-rata dan catat pada tabel di bawah ini:

No selisih tebal gelas (cm)

selisih tebal kertas (cm)

selisih tebal uang logam (cm)

1.2.3.4.5.

c. Tuliskan hasil pengukuran (Hasil pengukuran = rata-rata ketidakpastian)

H. KESIMPULAN DAN SARAN

1. Kesimpulan

Berdasarkan tujuan dan hasil percobaan maka da[pat ditarik beberapa kesimpulan sebagai berikut:

• Stopwatch merupakan alat ukur waktu, sedangkan jangka sorong, micrometer sekrup dan mistar merupakan alat ukur panjang.

• Ketelitian masing-masing alat ukur antara lain: stopwatch (digital) 0,001 s, jangka sorong 0,05 mm, micrometer sekrup 0,01 mm, dan mistar (yang berskala cm) 0,5 cm.

• Kesalahan pada pengukuran dapat dilihat dari besarnya standar deviasi dan persentase error yang diperoleh dari hasil perhitungan analisis data.

• Jangka sorong lebih teliti dibanding mistar, dan micrometer sekrup lebih teliti disbanding mistar dan jangka sorong.

2. Saran

• Praktikan lebik teliti dalam membaca hasil pengukuran.

• Co. Asst membimbing praktikan dengan lebih baik lagi agar praktikan memperoleh hasil pengamatan yang lebih akurat.

LAPORAN PERCOBAAN BANDUL SEDERHANA

TUJUANMenentukan nilai percepatan gravitasi melalui percobaan bandul sederhana.

ALAT DAN BAHAN1. Bola kasur 1 meter2. Stopwatch

3. Batu kerikil

4. Busur

5. Kertas A4

6. Alat tulis

DASAR TEORIUntuk menentukan gravitasi bumi dilakukan percobaan ayunan bandul sederhana dengan peralatan sederhana. Dengan mengmati gerak harmonis bandul yang memiliki simpangan maksimal 15o. Serta menentukan waktu yang diperlukan untuk 10 getaran dengan panjang tali yang berbeda-beda. Yang kemudian dihitung nilai gravitasinya sesuai dengan persamaan berikut:

LANGKAH-LANGKAH PERCOBAAN1. Mengikat batu dengan tali2. Mengayunkan batu yang telah diikat sepanjang 20 cm

3. Mengamati ayunan bandul hingga bergarak harmonis maksimal menyimpang 15 derajat,

4. Menghitung waktu sampai 10 getaran menggunakan stopwatch

5. Mencatat waktu yang diperlukan untuk 10 getaran

6. Mengulangi percobaan dari No.2 sampai No.5 dengan panjang tali 40 cm dan 60 cm dan 80 cm.

7. Mencatat hasil percobaan pada tabel hasil pengamatan.

HASIL PENGAMATAN

KESIMPULANUntuk Kesimpulan coba kalian bandingkan hasil yang kamu peroleh dengan nilai literatur sebesar 9,8. Apakah sama atau berbeda? jika berbeda ataupun sama ungkapkan alasannya mengapa bisa terjadi?

A. Kesimpulan

1. Semakin panjang tali maka semakin besar pula periode tersebut.

2. Perubahan massa benda tidak mempengaruhi bertambahnya periode bahkan bertambahnya

massa periodenya pun tetap.

3. Periode ayunan akan berubah jika dipindah dari bumi ke bulan dengan g bulan = 1.6 m/s

4. percepatan gravitasi bergantung pada besarnya periode dan panjang tali

Tujuan praktikum ini adalah:1. Menentukan gaya dan pertambahan pegas2. Menentukan konstanta suatu pegas

Dasar Teori Hukum Hooke Pada Pegas

Pada tahun 1676, Robert Hooke mengusulkan sutu hokum fisika yang menyangkut pertambahan panjang sebuah benda elastic yang dikenai oleh suatu gaya. Menurut Hooke, pertambahan panjang berbanding lurus dengan yang diberikan pada benda. Secara matematis, hokum Hooke ini dapat dituliskan sebagai berikut:

F= k . xDengan:F = gaya yang dikerjakan (N)x = pertambahan panjang (m)k = konstanta gaya (N/m)

Alat dan Bahan Alat dan bahan yang diperlukan dalam praktikum ini adalah:

1. Statif2. Mistar3. Kawat pegas spiral4. Gantungan kait5. Beberapa keping beban yang berbeda beratnya

Langkah Kerja

1. Gantungkan kawat pegas di statif2. Ukur panjang mula mula kawat pegas tersebut menggunakan mistar3. Beri beban di kawat pegas tersebut.4. Ukur panjang kawat pegas setelah di beri beban.5. Hitung perubahan panjang kawat pegas tersebut6. Ulangi langkah ke 2 dan seterusnya.7. Catat perubahan panjang kawat pegas tersebut

Hasil Pengamatan

NoMassa beban

(Kg)Besar Gaya

(N)Panjang pegas

(L1) (m)

Perubahan Panjang ( L)Δ

(m)

Konstanta Pegas (k)

1 0.05 0.5 0.074 0.007 71.42 0.1 1 0.1 0.026 38.373 0.11 1.1 0.104 0.004 2754 0.16 1.6 0.126 0.022 72.75 0.21 2.1 0.15 0.024 87.56 0.23 2,3 0.16 0.01 2307 0.28 2.8 18.2 0.022 127.28 0.3 3 19.2 0.01 3009 0.35 3.5 0.215 0.023 152.1710 0.37 3.7 0.225 0.01 370

2.16 0.214

Data 1.· W = m.g

= 0.05 x 10= 0.5 N

· ΔL = L1-L0= 0.074-0.067= 0.007 m

· K = 0.05 x 10 : 0.007= 71,4

Data 2· W = m.g

= 0,1 x 10 = 1 N

· ΔL = L1-L0 = 0,1 – 0,007 = 0,026 m

· K = 0.1 x 10 : 0.026 = 38,37

Data 3· W = m.g

= 0,11 x 10 = 1,1 N

· ΔL = L1-L0 = 0,104 – 0,1 = 0,004 m

· K = 0.11 x 10 : 0.004 = 275

Data 4· W = m.g

= 0,16 x 10 = 1,6 N

· ΔL = L1-L0 = 0,126 – 0,104 = 0,022 m

· K = 0.16 x 10 : 0.022 = 72,7

Data 5· W = m.g

= 0,21 x 10 = 2.1 N

· ΔL = L1-L0 = 0.15 – 0,126

= 0,024 m · K = 0.21 x 10 : 0.024

= 87.5

Data 6· W = m.g

= 0.23 x 10 = 2.3 N

· ΔL = L1-L0 = 0.16 – 0,15 = 0,01 m

· K = 0.23 x 10 : 0.01 = 230

Data 7· W = m.g

= 0,28 x 10 = 2.8 N

· ΔL = L1-L0 = 18.2 – 0,16 = 0,022 m

· K = 0.28 x 10 : 0.022 = 127.2

Data 8· W = m.g

= 0,3 x 10 = 3 N

· ΔL = L1-L0 = 19.2 – 18.2 = 0,01 m

· K = 0.3 x 10 : 0.01 = 30

Data 9· W = m.g

= 0,35 x 10 = 3.5 N

· ΔL = L1-L0 = 0.215 – 19.2 = 0,023 m

· K = 0.35 x 10 : 0.023 = 152.17

Data 10· W = m.g

= 0,37 x 10 = 3.7 N

· ΔL = L1-L0 = 0.225 – 0,215 = 0,01 m

· K = 0.37 x 10 : 0.01 = 370

Pertanyaan1. Buatlah grafik pertambahan pegas2. Berapa nilai konstanta pegas tersebut3. Apakah kesimpulan yang dapat anda ambil dari grafik gaya (F) terhadap pertambahan panjang

pegas (ΔL)

Jawaban1.

2. K = m.g. ΔL = 2.16 x 10 : 0.214 = 100.934

3. Semakin besar gaya yang bekerja, maka semakin besar pula pertambahan panjang pegas

tersebut.

Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengamatan, analisis data, dan tujuan dilaksanakannya praktikum, dapat

disimpulkan beberapa hal sebagai berikut:

a. Elastisitas adalah sifat benda yang kembali ke ukuran dan bentuk semula ketika gaya yang

menyebabkan benda tersebut berubah ukuran dan bentuk dihilangkan

b. Bahan elastisitas adalah bahan yang berubah bentuk dan atau ukurannya tetapi kembali seperti

semula ketika gaya mempengaruhi di hilangkan;

c. Bahan tak elastis adalah bahan yang berubah bentuk dan ukurannya saat ada gaya yang

mempengaruhinya dan apabila gaya yang mempengaruhinya dihilangkan, bahan tersebut tidak

kembali kebentuk awalnya;

d. Elastisitas suatu benda memiliki batas;

e. sebanding dengan

f. Konstanta pegas (k) adalah perbandingan gaya terhadap pertambahan panjang;

g. Konstanta pegas pada percobaan ini berkisar antara 5,991 N/m hingga 9,341N/m

1. A. TUJUAN PERCOBAAN

Setelah akhir kegiatan diharapkan mahasiswa dapat :

1. Menunjukkan cara pengukuran tegangan listrik2. Menunjukkan cara pengukuran arus listrik

3. Mengiterprestasikan grafik hubungan tegangan dan arus listrik

4. Menentukan besar hambatan suatu penghantar

1. B. ALAT DAN BAHAN 1. Soket Panel

2. Panel Hukum Ohm

3. Kabel Penghubung

4. Voltmeter (V)

5. Amperemeter

6. Potensio

7. Sumber tegangan

1. C. DASAR TEORI

Kuat arus listrik yang mengalir dalam suatu penghantar (hambatan) besarnya sebanding dengan beda potensial (tegangan) antara ujung-ujung penghantar tersebut. Pernyataan tersebut dapat dituliskan:

Jika kesebandingan tersebut dijadikan persamaan, dapat dinyatakan sebagai:

Atau

Dengan:

I = Kuat Arus yang mengalir dalam penghantar (Ampere)

R= Tetapan yang disebut hambatan (Ohm)

V= Beda potensial (tegangan) kedua ujung penghantar (Volt)

Faktor pembanding (R) besarnya tetap/ tertentu untuk suatu penghantar tertentu. (Tim Fisika Dasar, 2012: 9)

Grafik hubungan tegangan terhadap kuat arus:

Dalam studi mengenai konduktor dalam elektrostatik, ada argumen bahwa medan listrik di dalam konduktor pada kondisi kesetimbangan elektrostatis harus nol. Jika tidak demikian, muatan-muatan bebas di dalam konduktor akan bergerak. Misalkan, situasi dimana muatan bebas memang bergerak dalam konduktor. Artinya, konduktor tidak berada pada kesetimbangan elektrostatik. Arus di dalam konduktor dihasilkan oleh medan listrik di dalam konduktor ketika mendesakkan gaya pada muatan-muatan bebas. Karena medan E searah dengan gaya pada muatan positif, dan karena arah arus merupakan arah aliran muatan positif, maka arah arus searah dengan medan listrik.

Gambar di atas memperlihatkan suatu segmen kawat dengan panjang dan penampang lintang A yang membawa arus I. Karena arah medan listrik dari daerah potensial lebih tinggi kedaerah potensial lebih rendah, potensial pada titik a lebih besar daripada titik b. Asumsikan bahwa cukup kecil sehingga kita bisa menganggap medan listrik yang melintasi segmen adalah konstan. Bada potensial antara titik a dan b adalah:

Untuk kebanyakan material,

Arus dalam suatu segmen kawat sebanding dengan beda potensial yang melintasi segmen.

Hasil eksperimental ini dikenal sebagai Hukum Ohm. Konstanta kesebandingannya ditulis , dimana R disebut resistansi.

Atau

Persamaan tersebut memberikan suatu definisi umum dari resistansi antara dua titik. Satuan SI untuk resistansi, volt per ampere, disebut Ohm

Resistansi suatu material bergantung pada panjang, luas penampang lintang, tipe material, dan temperatur. Untuk material-material yang mematuhi hukum Ohm resistansi tidak bergantung pada arus, yaitu perbandingan Resistansi suatu material bergantung pada panajng, luas penampang lintang, tipe material, dan temperatur. Untuk material-material yang mematuhi hukum Ohm resistansi tidak bergantung pada arus, yaitu perbandingan tidak bergantung pada . Material seperti ini, seperti pada kebanyakan logam, disebut material ohmik. Untuk material Ohmik, tegangan jatuh pada suatu segmen sebanding dengan arus.

Persamaan tersebut, dengan kualifikasi bahwa R konstan, memberikan pernyataan matematik hukum Ohm.

Untuk material non-ohmik, perbandingan bergantung pada arus, sehingga arus tidak sebanding dengan beda potensial. Untuk non-ohmik, resistansi R, bergantung pada arus I.

Ada sebuah grafik yang menunjukkan beda potensial V terhadap arus I untuk material ohmik dan non-ohmik. Untuk material ohmik (kurva bawah), hubungannya linier, sehingga tidak bergantung pada I ; tetapi untuk material non-ohmik (kurva atas) hubungannya tidak linier, dan bergantung pada I. Hukum Ohm bukan hukum fundamental alam seperti hukum Newton atau hukum termodinamika tapi merupakan deskripsi empirik dari sifat yang dimiliki banyak material. (Tipler,2001:141-142)

1. D. DATA HASIL PENGAMATAN

Dari percobaan yang telah dilakukan, didapatkan hasil sebagai berikut:

1. Kuat Arus Tetap

No.I1= 0.025 A I2= 0.030 A I3= 0.035A I4= 0.040 A I5= 0.045 AR V R V R V R V R V(Ohm) (Volt) (Ohm) (Volt) (Ohm) (Volt) (Ohm) (Volt) (Ohm) (Volt)

1 10 0.30 10 0.34 10 0.40 10 0.43 10 0.502 20 0.54 20 0.63 20 0.75 20 0.83 20 0.933 30 0.80 30 0.97 30 1.10 30 1.24 30 1.404 40 1.03 40 1.23 40 1.43 40 1.63 40 1.825 50 1.30 50 1.53 50 1.79 50 2.01 50 2.29

*Keterangan: Dalam laporan ini, tanda titik (.) menyatakan koma (,)

1. Hambatan Tetap

No.R1= 10 Ohm R2= 20 Ohm R3= 30 Ohm R4= 40 Ohm R5= 50 OhmI V I V I V I V I V(Amp) (Volt) (Amp) (Volt) (Amp) (Volt) (Amp) (Volt) (Amp) (Volt)

1 0.025 0.29 0.025 0.52 0.025 0.80 0.025 1.02 0.025 1.292 0.030 0.32 0.030 0.64 0.030 0.93 0.030 1.22 0.030 1.513 0.035 0.40 0.035 0.73 0.035 1.10 0.035 1.42 0.035 1.794 0.040 0.43 0.040 0.85 0.040 1.24 0.040 1.62 0.040 2.005 0.045 0.23 0.045 0.97 0.045 1.40 0.045 1.83 0.045 2.29

1. E. ANALISIS DATA

1. Kuat Arus Tetap

Untuk perhitungan menurut Hukum Ohm, data dianalisis dengan persamaan:

à .

Dengan:

V = tegangan (volt)

I = Kuat Arus Listrik (Ampere)

R= Hambatan (Ohm)

Analisis dengan grafik menunjukkan persamaan y = mx + c. Sehingga, dalam percobaan ini grafik merepresentasikan hubungan antara tegangan, kuat arus, dan hambatan listrik sebagaimana berikut ini:

y = mx + c à V = I R

sehingga V = I R + c, dengan V sebagai ordinat, R sebagai absis, dan I sebagai gradien garis (m) yang dibentuk antara V dengan R.

1. Untuk kuat Arus 0.025 A

Perhitungan menggunakan Hukum Ohm

NoI1= 0.025 AR V I = V/R(Ohm) (Volt) (Ampere)

1 10 0.3 0.03002 20 0.54 0.02703 30 0.8 0.02674 40 1.03 0.02585 50 1.3 0.0260Jumlah 0.1354Rata-rata 0.0271

Analisis Grafik

Melalui persamaan y = mx + c yang ditunjukkan dengan persamaan y = 0.024x+0.047 sebagaimana pada grafik maka, didapatkan nilai kuat arus I sebesar 0,024 A



NoI2= 0.030 AR V I=V/R(Ohm) (Volt) (Ampere)

1 10 0.34 0.03402 20 0.63 0.03153 30 0.97 0.03234 40 1.23 0.03085 50 1.53 0.0306Jumlah 0.1592Rata-rata 0.0318

Analisis Grafik




NoI3= 0.035AR V I=V/R(Ohm) (Volt) (Ampere)

1 10 0.4 0.04002 20 0.75 0.03753 30 1.1 0.03674 40 1.43 0.03585 50 1.79 0.0358Jumlah 0.1857

Rata-rata 0.0371

Analisis Grafik





1 10 0.43 0.04302 20 0.83 0.04153 30 1.24 0.04134 40 1.63 0.04085 50 2.01 0.0402Jumlah 0.2068Rata-rata 0.0414

Analisis Grafik





1 10 0.5 0.05002 20 0.93 0.04653 30 1.4 0.04674 40 1.82 0.04555 50 2.29 0.0458Jumlah 0.2345Rata-rata 0.0469

Analisis Grafik

Melalui persamaan y = mx + c yang ditunjukkan dengan persamaan y = 0.044x+0.047 sebagaimana pada grafik maka, didapatkan nilai kuat arus I sebesar 0.044 A

1. Hambatan Tetap

Untuk perhitungan menurut Hukum Ohm, data dianalisis dengan persamaan :

à .

Analisis dengan grafik adalah grafik menunjukkan persamaan y = mx + c. Maka, dalam percobaan ini grafik merepresentasikan hubungan tegangan, kuat arus, dan hambatan listrik sebagai berikut:

y = mx + c à V = R I

sehingga V = R I + c, dengan V sebagai ordinat, I sebagai absis, dan R sebagai gradien garis yang dibentuk antara V dengan I.

1. Untuk Hambatan R1= 10 Ohm

Perhitungan Menggunakan Hukum Ohm

NoR1= 10 OhmI V R=V/I(Amp) (Volt) (Ohm)

1 0.025 0.29 11.6002 0.03 0.32 10.6673 0.035 0.4 11.4294 0.04 0.43 10.7505 0.045 0.5 11.111

Jumlah 55.556Rata-rata 11.111

Analisis Grafik

Melalui persamaan y = mx + c yang ditunjukkan dengan persamaan y = 10.6x+0.017 sebagaimana pada grafik maka, didapatkan nilai hambatan R sebesar 10.6 W.




1 0.025 0.52 20.8002 0.03 0.64 21.3333 0.035 0.73 20.8574 0.04 0.85 21.2505 0.045 0.97 21.556Jumlah 105.796Rata-rata 21.159

Analisis Grafik

Melalui persamaan y = mx + c yang ditunjukkan dengan persamaan y = 22.2x-0.035 sebagaimana pada grafik maka, didapatkan nilai hambatan R sebesar 22.2 W.




1 0.025 0.8 32.0002 0.03 0.93 31.0003 0.035 1.1 31.4294 0.04 1.24 31.0005 0.045 1.4 31.111Jumlah 156.540Rata-rata 31.308

Analisis Grafik





1 0.025 1.02 40.8002 0.03 1.22 40.6673 0.035 1.42 40.5714 0.04 1.62 40.5005 0.045 1.83 40.667Jumlah 203.205Rata-rata 40.641

Analisis Grafik





1 0.025 1.29 51.6002 0.03 1.51 50.3333 0.035 1.79 51.1434 0.04 2 50.0005 0.045 2.29 50.889Jumlah 253.965Rata-rata 50.793

Analisis Grafik


1. F. PEMBAHASAN

Dalam praktikum yang berjudul “Hukum Ohm” ini, praktikan memiliki empat tujuan. Yaitu, setelah akhir kegiatan ini diharapkan mahasiswa dapat menunjukkan cara pengukuran tegangan listrik, menunjukkan cara pengukuran arus listrik, menginterpretasikan grafik hubungan tegangan dan arus listrik, serta menentukan besar hambatan suatu penghantar.

Ada dua macam percobaan yang dilakukan dalam praktikum ini. Pertama, praktikan membuat rangkaian dengan kuat arus (I) yang dibuat tetap. Artinya, kuat arus berperan sebagai variabel kontrol. Sementara itu, variabel yang digunakan sebagai variabel bebas adalah hambatan (R), sehingga variabel terikatnya adalah tegangan (V). Dengan variasi kuat arus (I) yang dibuat tetap sebanyak lima kali, yaitu 0,025 A; 0,030 A; 0,035 A; 0,040 A; dan 0,45 A. Masing-masing kuat arus tersebut divariasi lagi hambatannya (R), sehingga didapatkan nilai tegangan (V) sebanyak lima pula. Setelah didapatkan data, maka dilakukan perhitungan nilai. Variabel yang dicari nilainya adalah kuat arus (I), untuk membuktikan apakah nilai yang ditunjukkan oleh rangkaian (nilai yang diukur secara langsung) telah sesuai dengan nilai I yang sebenarnya. Perhitungan dilakukan dengan dua cara, yaitu dengan metode perhitungan dan metode analisis grafik.

Metode perhitungan didapatkan dengan menerapkan hukum Ohm. Sesuai dengan teori, berlaku hukum Ohm:

Sehingga, untuk mencari besarnya nilai kuat arus (I), persamaan tersebut menjadi

Dengan: I = kuat arus listrik (Ampere)

V = Tegangan (Volt)

R = Hambatan (Ohm)

Sedangkan metode grafik didapatkan dengan bantuan Microsoft excel, yang pada umunya berlaku persamaan matematis, yaitu persamaan linier . Grafik tersebut merepresentasikan hubungan antara hambatan (R) sebagai variabel bebas dan tegangan (V) yang kemudian menghasilkan nilai kuat arus listrik (I).

y = mx + c à V = I R

Pada persamaan V = I R + c, dengan V sebagai ordinat , R sebagai absis, dan I sebagai gradien garis (m) yang dibentuk antara V dengan R. Kemudian dihitung gradien garis pada grafik tersebut untuk mendapatkan nilai I1, yaitu dengan . Hasil I1 sebesar 0,024 A. Nilai I1 yang didapatkan dari dua analisis tersebut dibandingkan. Analisis yang sama dilakukan pula terhadap data-data pada I2

sampai I5.

Dari hasil perhitungan dan analisis grafik, didapatkan besarnya nilai kuat arus (I) sebagai berikut.

NoKuat Arus (I) [satuan: Ampere]

Pengukuran langsung Perhitungan Analisis Grafik

1 0.025 0.0271 0,024

2 0.030 0.0318 0,029

3 0.035 0.0371 0,034

4 0.040 0.0414 0,039

5 0.045 0.0469 0.044

Praktikum yang kedua, yaitu variabel yang dibiarkan tetap adalah hambatannya (R), sehingga hambatan menjadi variabel kontrol. Sementara itu variabel yang diubah-ubah nilainya atau variabel bebas adalah kuat arus (I) dan variabel terikatnya adalah tegangan (V). Hambatan yang digunakan adalah lima, yaitu 10 Ohm; 20 Ohm, 30 Ohm; 40 Ohm; dan 50 Ohm. Sedangkan untuk masing-masing hambatan (R), divariasi besar kuat arusnya, yaitu 25 A; 30 A, 35 A, 40 A, dan 45 A, sehingga masing-masing hambatan didapatkan lima nilai kuat arus.

Sama seperti praktikum yang pertama, ada dua metode yang digunakan untuk mencari besarnya nilai hambatan (R) yang terukur, yaitu dengan metode perhitungan dan metode analisis grafik.

Metode perhitungan didapatkan berdasarkan hukum Ohm yang telah disampaikan dalam dasar teori. Pada hukum Ohm berlaku persamaan

Dengan:

R = hambatan (Ohm)

V= tegangan (Volt)

I = kuat arus (Ampere)

Dari hasil yang didapatkan, untuk masing-masing hambatan (R) akan didapatkan lima nilai hambatan yang baru dari hasil perhitungan. Nilai tersebut dihitung rata-ratanya.

Sedangkan pada metode grafik, nilai kuat arus dan dan tegangan dari hasil percobaan digambarkan dalam sebuah grafik yang merepresentasikan hubungan kedua variable tersebut. Grafik menunjukkan persamaan linier . Maka, dalam percobaan ini grafik merepresentasikan hubungan tegangan, kuat arus, dan hambatan listrik sebagai berikut:

y = mx + c à V = R I

sehingga V = R I + c, dengan V sebagai ordinat, I sebagai absis, dan R sebagai gradien garis yang dibentuk antara V dengan I. Kemudian dihitung gradient garis pada grafik tersebut untuk mendapatkan nilai R1, yaitu dengan . Hasilnya R1 sebesar 1 ohm. Nilai R1 yang didapatkan dari dua analisis tersebut dibandingkan dengan nilai R1 yang digunakan. Analisis yang sama dilakukan pula terhadap data-data pada R2 sampai R5.

Dari pengukuran langsung, metode perhitungan, dan analisis grafik didapatkan hasil sebagai berikut untuk dibandingkan.

NoHambatan (R) [satuan= Ohm ; ]

Pengukuran langsung Perhitungan Metode grafik

1 10 11.111 10.6

2 20 21.159 22.2

3 30 31.308 30.2

4 40 40.641 40.4

5 50 50.793 49.8

Berdasarkan hasil praktikum yang dapat dibandingkan lewat tabel, didapatkan perbedaan atau selisih nilai antara hasil dari pengukuran langsung atau hasil yang ditetapkan dengan hasil perhitungan menggunakan rumus hukum Ohm serta metode analisis grafik. Walaupun terdapat perbedaan, selisih tersebut bernilai kecil sehingga masih dapat disamakan. Perbedaan-perbedaan tersebut disebabkan oleh beberapa hal, yang dalam sebuah praktikum disebut sebagai faktor ralat. Beberapa faktor ralat yang dapat memengaruhi hasil pengukuran dalam praktikum “Hukum Ohm” ini adalah sebagai berikut.

1. Subjek/Praktikan

Dalam melakukan praktikum, kondisi praktikan sangat memengaruhi. Misalnya, ketelitian membaca angka yang tertera pada alat ukur. Pada praktikum ini, hanya satu praktikan yang mengamati nilai yang tertera pada alat ukur.

1. Objek dan Alat yang digunakan

Adanya salah pengkalibrasian alat ukur turut menyebabkan ralat. Alat ukur yang digunakan dalam percobaan ini adalah voltmeter dan amperemeter. Selain itu, adanya baterai yang digunakan sebagai sumber tegangan juga menjadi faktor ralat, karena praktikan tidak mengetahui apakah baterai yang digunakan adalah baterai baru atau baterai yang sudah digunakan berkali-kali sehingga dayanya berkurang dan kerjanya kurang optimal.

Pada praktikum yang telah dilakukan, rangkaian pada pengukuran kuat arus (I) berbeda dengan rangkaian pada saat pengukuran beda potensial atau tegangan (V). Kuat arus (I) diukur dengan menggunakan amperemeter dengan rangkaian seri, sedangkan tegangan (V) diukur menggunakan voltmeter dengan rangkaian paralel.

Arus listrik memiliki perpindahan arah alir, yaitu mengalir dari daerah yang memiliki potensial tinggi menuju potensial rendah. Oleh karena itu, arus listrik (I) termasuk dalam besaran vektor. Sedangkan kuat arus listrik tidak memiliki arah, sehingga termasuk dalam besaran skalar. Kuat arus diukur dengan menggunakan amperemeter pada rangkaian yang disusun secara seri atau berurutan. Mengapa harus seri, amperemeter mempunyai hambatan yang jauh lebih kecil daripada rangkaian, sehingga ketika dipasang secara seri dengan rangkaian arus yang terukur adalah arus yang mengalir pada rangkaian saat keadaan normal. Sedangkan voltmeter memiliki hambatan yang sangat besar (jauh lebih besar daripada hambatan rangkaian), saat dihubungkan secara paralel dengan rangkaian, maka hampir semua arus akan mengalir lewat rangkaian sehingga tegangan yang terukur merupakan tegangan antara dua titik pada kondisi normal.

1. G. KESIMPULAN

Berdasarkan praktikum yang telah praktikan lakukan, dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut.

1. Tegangan listrik (V) dengan satuan volt, dapat diukur dengan menggunakan voltmeter pada rangkaian yang disusun secara paralel.

2. Arus listrik (I) dengan satuan Ampere, dapat diukur dengan menggunakan Amperemeter pada rangkaian yang disusun secara seri.

3. Grafik hubungan antara tegangan (V) dan arus listrik (I) dapat dinyatakan dengan persamaan yang setara dengan , sehingga menghasilkan persamaan , dengan I yang merupakan variabel bebas sebagai absis (x) dan V yang merupakan variabel terikat sebagai ordinat (y), serta R sebagai gradien garis yang dibentuk antara V dengan I dengan persamaan

4. Besar hambatan pada suatu penghantar pada praktikum didapatkan dengan dua metode, yaitu metode perhitungan hukum Ohm, yaitu menggunakan rumus dan menggunakan metode analisis grafik. Berdasarkan hal tersebut, diperoleh hasil sebagai berikut.



1 0.025 0.0271 0,024

2 0.030 0.0318 0,029

3 0.035 0.0371 0,034

4 0.040 0.0414 0,039

5 0.045 0.0469 0.044

Sedangkan kuat arus (I) dari kedua metode tersebut mendapatkan hasil sebagai berikut.



1 0.025 0.0271 0,024

2 0.030 0.0318 0,029

3 0.035 0.0371 0,034

4 0.040 0.0414 0,039

5 0.045 0.0469 0.044

LENSA CEMBUNG

1. TUJUAN PERCOBAAN 1. Mengamati pembentukan bayangan pada lensa

2. Menentukan hubungan antara jarak benda (s), jarak bayangan (s’), dan jarak titk api lensa (f)

1. B. ALAT

1. Lensa cembung

2. Lampu lilin (sebagai benda)

3. Mistar

4. Bangku optik

1. DASAR TEORI

Lensa Cembung (Lensa Positif) Lensa cembung (convex) yang biasa disebut juga lensa positif merupakan lensa yang memiliki bagian tengah yang lebih tebal dari pada bagian tepinya. Lensa cembung terdiri atas tiga macam bentuk, yaitu lensa biconvex (cembung rangkap), lensa planconvex (cembung-datar), dan lensa convex-concave (cembung-cekung). Lensa cembung memiliki sifat dapat mengumpulkan cahaya sehingga disebut juga lensa konvergen. Apabila ada berkas cahaya sejajar sumbu utama, mengenai permukaan lensa, maka berkas cahaya tersebut akan dibiaskan melalui satu titik. Sinar bias akan mengumpul ke satu titik fokus di belakang lensa. Berbeda dengan cermin yang hanya memiliki satu titik fokus, lensa memiliki dua titik fokus. Titik fokus yang merupakan titik pertemuan sinar-sinar bias disebut fokus utama (f1) yang disebut juga fokus aktif. Karena pada lensa cembung sinar bias berkumpul di belakang lensa, maka letaknya juga di belakang lensa. Sedangkan fokus pasif berada di belakang lensa. Pada lensa cembung terdapat tiga sinar-sinar istimewa yang menjadi dasar pembentukan bayangan pada lensa cembung, yaitu:

Sinar datang yang sejajar sumbu utama akan dibiaskan melalui titik fokus. Sinar datang yang melalui titik fokus akan dibiaskan sejajar sumbu utama.

Sinar yang melalui pusat lensa, tidak mengalami pembiasan.

Titik fokus lensa cembung dengan rumus yang disebut rumus pembuat lensa, yaitu:

1/f =(n-1)(1/R1 - 1/R2 ) (2.1.1)Dengan :

f = jarak titik fokus lensa cembung n = indeks bias lensa R1= radius kelengkungan pertama R2= radius kelengkungan permukaan keduaBerapapun nilai R1 dan R2 dari lensa cembung, titik fokusnya akan selalu positif.Mencari dua posisi lensa yang menghasilkan bayangan yang jelas pada lensa positif, dapat juga dilakukan dengan cara yang disebut Bessel. Jika pada posisi satu didapat bayangan yang jelas pada layar, dan kemudian jika dengan menggeser lensa, pada posisi kedua diperoleh lagi bayangan yang jelas pada layar. Jika jarak antara kedua titik, yaitu titik pertama lensa dan titik kedua lensa cembung yang menghasilkan bayangan yang jelas adalah e, maka menurut Bessel:

f=(L^2-e^2)/4L (2.1.2)Dengan: f =fokus lensa e =jarak antara posisi satu dan posisi dua L=jarak benda dari pusat lensa

1. PROSEDUR PERCOBAAN 1. Arahkan lensa pada matahari atau lensa sehingga terbentuk bayangan titik (titik

api)

2. Ukurlah jarak bayangan sampai ke lensa (merupakan jarak titik api lensa dan diberi simbol (f)

3. Susunlah layar, lensa, dan lampu dalam satu garis

4. Geserlah lensa sedemikian rupa sehingga terbentuk bayangan tajam pada layar

5. Ukurlah jarak lampu ke lensa (jarak benda = s), jarak lensa ke .layar (jarak bayangan = s’)

6. Ulang percobaan di atas, minimal 5 kali dengan jarak yang berubauh-ubah

7. Masukkan hasil pengamatan pada data pengamatan

1. DATA PENGAMATAN

f 1/f s s’ 1/s 1/s’ 1/s + 1/s’ Sifat bayangan

50 mm 1/5 cm 6 cm 18,5 cm 1/6 cm 1/18,5 cm

Nyata, terbalik, diperbesar

50 mm 1/5 cm 7,7 cm 12 cm 1/7,7 cm 1/12 cm Nyata, terbalik, diperkecil

50 mm 1/5 cm 13,5 cm 12 cm 1/13,5 cm 1/12 cm Nyata, terbalik, sama besar

50 mm 1/5 cm 8,1 cm 15,2 cm 1/8,1 cm 1/15,2 cm

Nyata, terbalik, diperbesar

1. KESIMPULAN PERCOBAAN 1. Hasil rata-rata dari f adalah …

fisika praktek

Documents