penuntun praktikum fisdas

Author: mahdi-odank-sasmita

Post on 10-Oct-2015

140 views

Category:

Documents


1 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

PENUNTUN PRAKTIKUMFISIKA DASAR

Oleh :Tim Asisten Praktikum Fisika Dasar

KEMENTERIAN PENDIDIKAN NASIONALUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURATFAKULTAS TEKNIKPROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGANBANJARBARU

2014

PERATURAN UMUM PRAKTIKUM

1. Praktikan wajib datang dan melakukan percobaan dengan jadwal waktu yang telah ditentukan (tidak boleh terlambat).2. Sebelum waktunya, praktikan tidak diperkenankan memasuki ruang praktikum.3. Praktikan diwajibkan memakai pakaian rapi, sopan, memakai sepatu dan memakai jas lab (tidak boleh memakai kaos oblong).4. Sebelum praktikum, teori dan petunjuk praktikum harus dipahami.5. Sebelum praktikum, praktikan wajib menyerahkan laporan pendahuluan sesuai dengan tugas praktikum masing masing.6. Praktikan wajib membawa penuntun praktikum.7. Untuk percobaan yang yang menggunakan arus listrik, jangan dulu dihubungkan dengan arus jaringan PLN sebelum diperiksa dan disetujui oleh asisten pengawas.8. Bila terjadi kerusakan atau kehilangan alat selama praktikum, praktikan bertanggung jawab untuk memperbaiki atau mengganti alat tersebut.9. Praktikan yang dibawah pengaruh minuman beralkohol dan obat obatan terlarang dilarang mengikuti praktikum.10. Praktikan dilarang membawa senjata tajam selama praktikum (dalam ruang laboratorium).11. Selama praktikum (dalam ruang laboratorium), praktikan dilarang keras merokok, bercanda, ribut dan berjalan-jalan.12. Sanksi atas pelanggaran yang dilakukan adalah mutlak kewenangan tim asisten. 13. Selesai melakukan percobaan, praktikan harus membuat laporan sementara dari hasil percobaan (tidak perlu dihitung).14. Sesudah melakukan percobaan, praktikan harus membuat laporan akhir yang diserahkan minggu berikutnya (1 minggu).15. Praktikan yang tidak menyerahkan laporan akhir atau terlambat akan dikurangi nilainya dan bila berturut-turut 2 kali tidak menyerahkan laporan, praktikan tersebut tidak boleh mengikuti praktikum selanjutnya.

ASISTEN PRAKTIKUM FISIKA DASAR

1. SupriadiH1C1090302. Satrio RamadhanH1C1090703. Ema Tri WahanaH1C1090214. M. Fajar PrawiraH1C1090585. Azhar HanafiH1C1090106. Nurkholis SutrisnoH1C109063

DAFTAR ISI

COVERPERATURAN UMUM PESERTA PRAKTIKUMPERCOBAAN I: ALAT UKUR DASAR LISTRIKPERCOBAAN II : USAHA DAN ENERGIPERCOBAAN III : HUKUM KIRCHOFFPERCOBAAN IV: MUAI PANJANG ZAT PADATPERCOBAAN V: GAYA LORENTZPERCOBAAN VI: PESAWAT SEDERHANA SISTEM KATROL

BAB IALAT UKUR DASAR LISTRIK

1.1 Tujuan PraktikumTujuan praktikum ini adalah mengetahui fungsi dan pemakaian alat ukur dasar listrik.

1.2 Dasar TeoriMultimeter adalah alat yang sering digunakan dalam pengukuran besaran besaran listrik. Multimeter sering dikenal dengan AVOmeter ( singkatan daripada Ampermeter, Voltmeter, Ohmmeter). Multimeter terbagi jadi dua jenis, yaitu analog dan digital. Multimeter analog menggunakan jarum penunjuk sebagai penunjuk nilai atau besarnya satuan listrik, sedangkan multimeter digital menggunakan angka angka sebagai penunjuk nilai (Tipler, 2001)

Hal-hal yang perlu diperhatikan saat kita menggunakan Multimeter adalah :1. Memperhatikan posisi jarum penunjuk2. Menentukan letak saklar3. Menghubungkan colokan terminal positif dan negative4. Membaca skala

Jenis-jenis resistor adalah resistor kawat gulungan (kawat nekelin), resistor keramik atau dari karbon yang disemprotkan pada keramik dll.

Harga resistor dapat dibaca langsung dari gelang-gelang berwarna (empat buah gelang) biasanya disebut kode warna.

1.3 Tugas Awala. Apa yang dimaksud dengan arus searah dan arus bolak-balik ?b. Kenapa untuk pengukuran tegangan harus parallel dengan R dan untuk pengukuran arus harus seri dengan R.c. Apa keistimewaan dari osiloskop dan apa saja kegunaannya?1.4 Alat dan Bahan1. Multimeter 2. Hambatan geser3. Resistor 4. Kapasitor

1.5 Prosedur Kerja1. Penggunaan Voltmeter Amperemeter dan Multimeter Analog / Digital :A. Mengukur tegangan AC (arus bolak balik)a. Merangkai alat seperti pada gambar

b. Mengukur tegangan dan arus pada Rc. Melakukan berulang kali untuk pengukuran tegangan arus dan mengganti R dengan harga yang lain.B. Mengukur tegangan DC ( arus searah)Melakukan tahap yang sama seperti arus bolak balik dengan mengganti sumber tegangan DC.C. Mengukur ResistorMengukur nilai resistor yang diberikan oleh asisten, lakukan berulang kali..

1.6 Tugas Akhira. Tentukan nilai R dari data pengamatan dengan menggunakan teorema sesatan, untuk sumber tegangan AC dan DC.b. Tentukan nilai R yang sebenarnya dengan menggunakan teori ralat.

1.7 Daftar PustakaR. Resnick & D. Haliday, Fisika (Terjemahan P.Silaban & E. Sucipto), Erlangga, Jakarta, 1983.Sutrisno, Seri Fisika Dasar, Penerbit ITB, 1978.Tipler, P.A. ,Fisika Untuk Sains dan Teknik 2 , Penerbit Erlangga, 2001.

BAB IIUSAHA DAN ENERGI

2.1Tujuan Percobaan1. Menentukan besar usaha yang dilakukan pada satu bidang miring2. Menentukan besar energi potensial yang bekerja pada percobaan

2.2 Dasar TeoriKata usaha atau kerja memiliki berbagai arti dalam percakapan sehari-hari. Namun dalam fisika, usaha memiliki arti khusus, untuk memaparkan bagaimana dikerahkannya gaya pada benda, hingga benda berpindah. Usaha ( W ) terjadi bila sebuah gaya bekerja pada suatu benda dan dapat mengatasi hambatan yang ada sehingga benda tersebut berpindah tempat atau kecepatannya berubah.Secara matematis, usaha yang dilakukan oleh gaya yang konstan didefinisikan sebagai hasil kali perpindahan dengan gaya yang sejajar dengan perpindahan.

Perpindahan pada balok

Persamaan matematisnya adalah :W = F sF adalah gaya yang sejajar dengan perpindahan dan s adalah perpindahan.Apabila gaya konstan tidak searah dengan perpindahan, sebagaimana tampak pada gambar di bawah, maka usaha yang dilakukan oleh gaya pada benda didefinisikan sebagai perkalian antara perpindahan dengan komponen gaya yang searah dengan perpindahan. Komponen gaya yang searah dengan perpindahan adalah F cos .

Gaya konstan tidak searah dengan perpindahan

Secara matematis dirumuskan sebagai berikut :

2.3 Tugas Awal1. Jelaskan pengetian usaha di dalam fisika ?2. Tuliskan satuan usaha dalam SI dan CGS beserta dimensinya ?3. Tuliskan perbedaan usaha dan gaya ?

2.4 Alat dan Bahan

No.Nama Alat dan BahanJumlah

1Dasar statif1 buah

2Batang statif panjang1 buah

3Jepit penahan1 buah

4Balok penahan1 buah

5Katrol kecil ( 50 mm)2 buah

6Steker perangkai1 buah

7Bidang miring1 buah

2.5 Prosedur Percobaan 1. Rakit statif sesuai gambar

Gambar Sistem percobaan Usaha dan energi

1. Rakit bidang miring pada balok penahan menggunakan jepit penahan.1. Tentukan berat kedua katrol + seteker perangkai ( w = mg).catat hasil pengamatan pada tabel.1. Kaitkan katrol pada dinamometer dan taruh diatas bidang miring.1. Atur ketinggian bidang miring (mulai dari h=30 cm).1. Amati gaya yang terjadi (FR) pada dinamometer dan catat hasilnya pada tabel.1. Lepaskan dinamometer dari katrol dan taruh katrol diatas bidang miring yang paling atas (ketinggian diatas bidang horizontal h = 30 cm). Lepaskan katrol agar menggelincir pada bidang miring hingga sampai pada bidang horizontal ( di titik B pada gambar 2). Usaha yang dilakukan gaya FR= FR .l (l = panjang bidang miring = 100 cm ).1. Isikan nilai usaha = FR .l pada tabel pengamatan dan lengkapi pula harga w.h.1. Ulangi langkah 4 sampai 8 dengan mengubah ketinggian (h) bidang miring sesuai table di bawah.1. Ulangi langkah 3 sampai 9 setelah menambah dua beban pada katrol.

Gambar Sistem pada percobaanTabel pengamatan Tanpa tambahan beban.Tinggi h (m)w (N)w.h(Joule)FR(N)Usaha=FR . l(Joule)

0,3

0,4

0,5

Tabel pengamatan Dengan tambahan beban.Tinggi h (m)w (N)w.h(Joule)FR(N)Usaha=FR . l(Joule)

0,3

0,4

0,5

2.6 Tugas Setelah Percobaan1. Tuliskan faktor apa saja yang mempengaruhi besar usaha pada percobaan ini ?2. Adakah perbedaan antara nilai usaha yang didapat dari rumus w.h dan FR.l ?3. Tuliskan kesimpulan dari percobaan ini ?

2.7 Daftar Pustaka R. Resnick & D. Haliday, Fisika (Terjemahan P.Silaban & E. Sucipto), Erlangga, Jakarta, 1983.Sutrisno, Seri Fisika Dasar, Penerbit ITB, 1978.

BAB IIIHUKUM KIRCHOFF

3.1 Tujuan PraktikumTujuan dari praktikum kali ini adalah menyelidiki hubungan arus datang dan arus pergi pada suatu percabangan.3.2 Dasar TeoriHukum I kirchhoff berbunyi sebagai berikut.Pada rangkaian listrik bercabang, jumlah kuat arus yang masuk pada suatu titik percabangan sama dengan jumlah arus yang keluar dari titik ituAturan Kirchhoff yang pertama adalah suatu pernyataan tentang kekekalan muatan listrik. Semua muatan yang memasuki titik tertentu dalam sebuah rangkaian harus keluar dari titik tersebut karena muatan tidak dapat bertambah pada sebuah titik. Hukum I Kirchhoff secara matematis dapat dituliskan sebagai:Hukum Kirchoff I atau biasa disebut Hukum Titik Cabang didasarkan pada kekuatan muatan yang telah digunakan untuk menurunkan Resistor parallel. Hokum ini menyatakan bahwa pada setiap titik cabang jumlah semua arus yang masuk cabang harus sama dengan semua arus yang keluar. Hukum titik cabang Kirchoff didasarkan pada kekekalan muatan. Muatan yang dimasuki sebuah titik cabang harus keluar tidak ada yang hilang atau diambil (Giancoli, 2001)Hukum Kirchoff II atau juga disebut hokum loo didasarkan pada kekekalan energy. Hukum ini menyatakan bahwa jumlah perubahan potensial mengelilingi lintasan tertutup pada suatu rangkain haruslah nol (Giancoli, 2001)3.3 Tugas Pendahuluan1. Dari gambar berikut, (bila perlu dengan memasang amperemeter) pada masing-masing cabang buktikan bahwa I masuk = I keluar :a.

b.

3.4 Alat dan Bahan1. Catu Daya2. Kabel penghubung3. Papan Rangkaian4. Jembatan Penghubung5. Hambatan 47 6. Hambatan 56 7. Hambatan 100 8. Sakelar satu Kutub10. Pemegang Lampu dan Bola Lampu Pijar11. Basic Meter 90

3.5 Prosedur Kerja1. Menyusun rangkaian seperti ada gambar 1

2. Hidupkan catu daya.3. Tutup sakelar (posisi 1).4. Amati lampu dan simpangan jarum amperemeter. Bila jarum amperemeter diam (lampu padam), buka (matikan) saklar dan periksa kembali rangkaiannya. Setela lampu dapat menyala, baca kuat arus I1 pada ameremeter dan catat.5. Matikan saklar (posisi 0), tukarkan tempat kedudukan kabel amperemeter dengan penghubung jembatan C.6. Ulangi langkah 2 3 untuk mengetahui kuat arus I2.7. Lakukan seperti langkah 4, yakni menukarkan penghubung jembatan D, E, F dan G dengan kedua kabel basic meter untuk menentukan kuat arus I3, I4, I5, dan I6.Catatan : Utk titik P : I1 disebut arus masuk (datang); I2 dan I3 disebut arus keluar (pergi)Utk titik Q : I3 dan I5 disebut arus masuk (datang); I6 disebut arus keluar (pergi)

Tabel Hasil Pengamatan

3.6 Tugas Akhir1.Perhatikanlah rangkaian listrik berikut ! Tentukanlah besarnya kuat arus yang mengalir pada I5, Jika besarnya kuat arus yang mengalir pada I1 = 15 A, I2 = 4 A, I3 = 5A, I4 = 3 A ?

2. Perhatikanlah suatu rangkaian listrik seperti tampak pada gambar 4! Kuat arusIR= 2 A,IX= 1,33 A. Berapakah besar dan arah kuat arusIY?

3.7 Daftar Pustaka R. Resnick & D. Haliday, Fisika (Terjemahan P.Silaban & E. Sucipto), Erlangga, Jakarta, 1983.Sutrisno, Seri Fisika Dasar, Penerbit ITB, 1978.

BAB IVMUAI PANJANG ZAT PADAT

4.1 Tujuan Praktikum1. Menentukan koefisien muai panjang beberapa jenis logam2. Dapat mengukur seberapa besar pertambahan panjang beberapa logam apabila dipanaskan4.2 Dasar TeoriPemuaianterjadi ketika zat dipanaskan (menerima kalor), partikel-partikel zat bergetar lebih cepat sehingga saling menjauh dan benda memuai. Sebaliknya, ketika zat didinginkan (melepas kalor) partikel-partikel zat bergetar lebih lemah sehingga saling mendekati dan benda menyusut.Muai panjang berbagai zat padat diselidiki dengan alat Musschenbrock. Dengan alat ini ditemukan bahwa muai panjang zat padat bergantung pada tiga faktor:panjang awal (lo) : makin besar panjang awal, maka makin besar muai panjangkenaikan suhu (T) : makin besar kenaikan suhu, maka makin besar muai panjang jenis bahan.Pemuaian zat cairmengikuti bentuk wadahnya sehingga zat cair hanya mengalami muai volume saja. Muai volume zat cair juga bergantung pada jenis zat cair, yang dinyatakan oleh besaran koefisien muai volumnya. Telah diketahui bersama bahwa kenaikan suhu yang sama, volume alkohol lebih besar daripada muai volume raksa.Termometer raksa menunjukkan bahwa untuk kenaikan suhu yang sama,muai volume zat cair (raksa) lebih besar daripada muai volume zat padat(pipa kapiler dari kaca). Dalam keseharian, jika teko berisi air hampir penuh dipanaskan, maka ketika mendidih sebagian air tumpah dari teko.Masalah pemuaian zatdapat kita lihat dapat kehidupan sehari-hari, misalnya retaknya gelas tebal ketika diisi air mendidih. Ini karena sisi dalam gelas memuai lebih dahulu daripada sisi luarnya. Beberapa cara untuk mengatasi masalah-masalah yang disebabkan oleh pemuaian zat adalah: (1) ukuran bingkai kaca lebih besar daripada ukuran kaca, (2) sambungan antara dua batang rel diberi celah, (3) salah satu ujung jembatan yang memuai diberi celah, (4) sambungan antara dua lintasan jalan beton diberi celah, (5) kawat telepon atau kawat listrik dibiarkan kendor pada hari panas agar tidak putus ketika menyusut pada hari dingin.Manfaat pemuaian zatdalam kehidupan sehari-hari antara lain: (1) termometer zat cair (raksa dan alkohol), (2) termometer gas, (3) pengelingan pelat logam, (4) pemasangan roda pada ban baja lokomotif atau pemasangan bingkai besi pada roda sado/pedati.Keping bimetaladalah dua keping logam yang berbeda koefisien muai panjang dikeling menjadi satu. Jika dipanaskan, keping melengkung ke arah yang koefisien muainya lebih kecil dan jika didinginkan, keping melengkung ke arah logam yang koefisien muainya lebih besar. Sifat pelengkungan keping bimetal yang peka terhadap perubahan suhu dimanfaatkan pada saklar termal, termostat bimetal, dan lampu rem mobil.4.3 Tugas Pendahuluan1. Berikan contoh pemuaian zat padat pada kehidupan sehari-hari ?2. Manfaat pemuaian zat dalam kehidupan sehari-hari ?3. Jelaskan korelasi antara panjang benda (objek) dan kenikan suhu terhadap muai panjang zat padat ?NoNama Alat /BahanJumlah

Urut

10Pembakar Spritus1

11Selang Silikon1

12Selang Plastik1

13Pipa Baja1

14Pipa Tembaga1

15Pipa Aluminium1

16Sumbat Karet Besar 1 Lubang1

17Tatakan Gelas (siapkan sendiri)1

18Air (siapkan sendiri)Secukupnya

4.4 Alat dan Bahan yang digunakanNoNama Alat /BahanJumlah

Urut

1Dasar Statif2

2Batang Statif Panjang1

3Batang Statif Pendek1

4Klem Universal1

5Klem Bosshead2

6Penggaris Logam1

7Petunjuk Khusus1

8Penyambung Selang1

9Labu Erlen Meyer1

4.1. 4.5 Persiapan Percobaan dan Prosedur Kerja :A. Persiapan Percobaan1. Siapkan alat / bahan yang digunakan.2. Rakit dasar statif, batang statif pendek dan panjang, klem universal dan bosshead sehingga membentuk rangkaian sesuai gambar 1.

3. Tuangkan air 25 mlkedalam labu Erlenmeyer, kemudian rakit labu itu pada klem universal. Tnacapkan penyambung selang rapat-rapat ke lubang sumbat karet dan tutupkan rapat-rapat sumbat itu kedalam labu Erlenmeyer. Pasang (tancapkan) petunjuk statif khusus pada statif B.

B. Prosedur Kerja1. Jepitkan ujung pipa baja ke pegas jepit pada petunjuk khusus dan ujung lain pada klem bosshead yang bawah pada batang statif vertikal. Tancapkan ujung selang silicon pada penyambung batang selang dan ujung yang lain keujung pipa baja. Tancapkan pula ujung selang plastik keujung pipa baja yang bawah dan siapkan tatakan gelas (di ujung lain dari selang) untuk menampung air (lihat gambar 3.).2. Letakkan penggaris logam diatas meja, tepat dibawah jarum petunjuk khusus.3. Letakkan pembakar spritus tepat dibawah labu Erlenmeyer. Nyalakan pembakar spritus dan atur posisi labu Erlenmeyer sehingga memperoleh pemanasan yang optimal.4. Setelah air mulai mendidih, amati gerak jarum penunjuk khusus.5. Amati nilai (angka) yang ditunjukkan jarum penunjuk khusus pada posisi terakhir dan catat hasil pengamatan kedalam table.6. Matikan api pembakaran spritus, lepaskan pipa baja dari rangkaian dan dinginkan pipa tersebut.7. Ulangi langkah 1. Sampai dengan 6. Untuk pipa tembaga dan pipa aluminium.8. Kemasi alat dan bahan, selesaikan seluruh isian table, kemudian, diskusikan seluruh isian table untuk menarik kesimpulan.

Tabel Hasil PengamatanJenis LogamPosisi Jarum PenunjukPerubahan Panjang Logam

Keadaan AwalKeadaan Akhir

Baja20 cm.cm.cm

Tembaga20 cm.cm.cm

Aluminium20 cm.cm.cm

4.6 Tugas Akhir

4.7 Daftar Pustaka R. Resnick & D. Haliday, Fisika (Terjemahan P.Silaban & E. Sucipto), Erlangga, Jakarta, 1983.Sutrisno, Seri Fisika Dasar, Penerbit ITB, 1978.

BAB VGAYA LORENTZ

5 6 7 5.1 Tujuan praktikumMenyelidiki gaya Lorentz yang timbul pada penghantar berarus listrik dalam medan magnetic.

5.2 Dasar TeoriJika arus listrik mengalir dari A ke B ternyata pita dari alumunium foil melengkung ke atas , ini berarti ada sesuatu gaya yang berarah keatas akibat adanya medan magnet homogen dari utara ke selatan. Gaya ini selanjutnya disebut sebagai gaya magnetic atau gaya Lorentz . Jika arus listrik dibalik sehingga mengalir dari B ke A, ternyata pita dari alumunium foil melengkung ke bawah. Jika arus listrik diperbesar maka alumunium foil akan melengkung lebih besar. Ini berarti besar dan arah gaya Lorentz tergantung besar dan arah arus listrik.Karena gaya Lorentz ( FL ) , arus listrik ( I ) dan medan magnet ( B ) adalah besaran vector maka peninjauan secara matematik besar dan arah gaya Lorentz ini hasil perkalian vector ( cros-product ) dari I dan B.

FL = I x B

Besarnya gaya Lorentz dapat dihitung dengan rumus FL = I.B sinRumus ini berlaku untuk panjang kawat 1 meter. Perhitungan diatas adalah gaya Lorentz yang mempengaruhi kawat tiap satuan panjang. Jadi jika panjang kawat = , maka besar gaya Lorentz dapat dihitung dengan rumus :

FL = I . . B . Sin FL = gaya Lorentz dalam newton ( N ) I = kuat arus listrik dalam ampere ( A ) = panjang kawat dalam meter ( m ) B = kuat medan magnet dalam Wb/m2 atau tesla ( T ) = sudut antara arah I dan B

5.3 Tugas Awala. Apa yang dimaksud gaya Lorenzt?b. Jelaskan cara penggunaan kaidah tangan kanan!c. Apakah perbedaan antara gaya Lorentz dan gaya magnetic?

5.4 Alat dan Bahan1. Catu Daya2. Kabel Penghubung3. Papan Rangkaian4. Jembatan Penguhubung5. Steker Perangkai6. Jepit Steker7. Basic meter 908. Magnet Batang Alnico9. Saklar satu kutub10. Kawat tembaga

5.5 Prosedur Kerja1. Siapkan alat dan bahan yang akan digunakan2. Rangkai alat seperti pada gambar di bawah ini :

3. Hidupkan catu daya.4. Tutup saklar, amati arah medan magnet di daerah kawat tembaga, arah arus listrik, arah gerak kawat tembaga serta kuat arus yang di perlihatkan oleh amperemeter. Catat dalam table.5. Perbesar arus dengan mengubah tegangan catu daya menjadi 6 VDC.6. Ulangi langkah 27. Matikan catu daya, ubah arah arus dengan menukar kedudukan kedua kabel catu daya.8. Ulangi langkah 3 -7.9. Matikan Catu daya, ubah jenis kutub magnet yang berada di bawah kawat tembaga (dengan cara magnet diputar 180o).10. Ulangi langkah 3 9.11. Kemasi semua alat yang suda selesai di pakai dengan rapi.

Tabel Hasil Pengamatan

5.6 Tugas Akhir1. Sebuah kawat berarus listrik I = 2 A membentang horizontal dengan arah arus dari utara ke selatan, berada dalam medan magnet homogen B = 10 4 T dengan arah vertikal ke atas. Bila panjang kawatnya 5 meter dan arah arus tegak lurus arah medan magnet. Berapa besar dan arah gaya Lorentz yang dialami oleh kawat ?.2. Seutas kawat lurus yang terletak di equator diarahkan sejajar dengan bumi sepanjang arah timur-barat. Induksi magnetic dititik itu horizontal dan besarnya 6.10-5 T. Jika massa persatuan panjang kawat 5.10-3 kg/m dan g = 10 m/s2, berapa arus yang mengalir di dalam kawat supaya besar gaya yang dialaminya seimbang dengan berat kawat ?3. Buatlah kesimpulan dari percobaan ini.

5.7 Daftar Pustaka R. Resnick & D. Haliday, Fisika (Terjemahan P.Silaban & E. Sucipto), Erlangga, Jakarta, 1983.Sutrisno, Seri Fisika Dasar, Penerbit ITB, 1978.

BAB VIPESAWAT SEDERHANA SISTEM KATROL

6.1 Tujuan PraktikumTujuan praktikum kali ini adalah menyelidiki keuntungan mekanik system katrol.6.2 Dasar TeoriPesawat sederhana adalah segala jenis perangkat yang hanya membutuhkan satu gaya untuk bekerja. Kerja terjadi sewaktu gaya diberikan dan menyebabkan gerakan sepanjang suatu jarak tertentu. Kerja yang timbul adalah hasil gaya dan jarak. Jumlah kerja yang dibutuhkan untuk mencapai sesuatu bersifat konstan, walaupun demikian jumlah gaya yang dibutuhkan untuk mencapai hal ini dapat dikurangi dengan menerapkan gaya yang lebih sedikit terhadap jarak yang lebih jauh. Dengan kata lain, peningkatan jarak akan mengurangi gaya yang dibutuhkan. Rasio antara keduanya disebut keuntungan mekanik.Titik berat merupakan titik dimana benda akan berada dalam keseimbangan rotasi (tidak mengalami rotasi). Pada saat benda tegar mengalami gerak translasi dan rotasi sekaligus, maka pada saat itu titik berat akan bertindak sebagai sumbu rotasi dan lintasan gerak dari titik berat ini menggambarkan lintasan gerak translasinya.Bidang miring adalah suatu permukaan datar yang memiliki suatu sudut, yang bukan sudut tegak lurus, terhadap permukaan horizontal. Penerapan bidang miring dapat mengatasi hambatan besar dengan menerapkan gaya yang relatif lebih kecil melalui jarak yang lebih jauh, dari pada jika beban itu diangkat vertikal. Dalam istilah teknik sipil, kemiringan (rasio tinggi dan jarak) sering disebut dengan gradien. Bidang miring adalah salah satu pesawat sederhana yang umum dikenal.Katrol adalah suatu roda dengan bagian berongga di sepanjang sisinya untuk tempat tali atau kabel. Katrol biasanya digunakan dalam suatu rangkaian yang dirancang untuk mengurangi jumlah gaya yang dibutuhkan untuk mengangkat suatu beban. Walaupun demikian, jumlah usaha yang dilakukan untuk membuat beban tersebut mencapai tinggi yang sama adalah sama dengan yang diperlukan tanpa menggunakan katrol. Besarnya gaya memang dikurangi, tapi gaya tersebut harus bekerja atas jarak yang lebih jauh. Usaha yang diperlukan untuk mengangkat suatu beban secara kasar sama dengan berat beban dibagi jumlah roda. Semakin banyak roda yang ada, sistem semakin tidak efisien karena akan timbul lebih banyak gesekan antara tali dan roa. Katrol adalah salah satu dari enam jenis pesawat sederhana.Prinsip kerja katrol adalah mengubah arah gaya sehingga kerja yang dilakukan menjadi lebih mudah. Berdasarkan jumlah katrol yang digunakan, pesawat sederhana dibedakan menjadi sistem katrol tunggal, sistem katrol ganda, dan sistem katrol banyak (takal). Selain itu, sistem katrol juga dapat dibedakan berdasarkan geraknya, yaitu katrol tetap dan katrol bebas. Pada sistem katrol tetap, katrol tidak dapat begerak naik turun, tetapi hanya berputar pada porosnya. Sedangkan, pada sistem katrol bebas, selain berputar pada porosnya katrol pun dapat bergerak naik turun.6.3 Tugas Awal1. Jelaskan prinsip kerja Katrol ?2. Jelaskan hubungan antara jarak dengan besaran gaya terhadap sistem kerja pesawat sederhana sistem katrol ?3. Sebutkan gaya-gaya yang bekerja pada percobaan kali ini ?NoNAMA ALAT/BAHANJUMLAH

Urut

9Beban (50 gr)5

10Jepit Penahan1

11Roda Katro, 50 mm2

12Roda Katro, 100 mm2

13Betang Perangkai2

14Pengait Beban2

15Neraca Empat Lengan (311 gr)1

6.4 Alat dan BahanNo.NAMA ALAT/BAHANJUMLAH

Urut

1Dasar Statif1

2Kaki Statif1

3Batang Statif Pendek2

4Batang Statif Panjang1

5Penyambung Batang Statif1

6Balok Pendukung2

7Dinamometer 1,5 N1

8Tali Pada Roda (tali nilon)1

6.5 PERSIAPAN dan PROSEDUR PERCOBAANA. Persiapan1. Siapkan alat dan bahan yang digunakan.2. Rangkailah dasar statif, kaki statif, batang statif pendek dan panjang seperti gambar 1.3. Gabungkan roda katrol besar (100 mm) dan kecil (50 mm) dengan memakai batang perangkai sehingga membentuk 2 pasang gabungan katrol C dan D, lalu pasang pengait beban pada masing-masing gabungan katrol sesuai gambar 2.4. Tancapkan poros roda katrol besar dari gabungan C pada balok pendukung P dan roda kecil dari bagian D pada balok pendukung Q.5. Ikatkan ujung tali pada pengait diatas, lalu lilitkan tali melalui pengait katrol kecil yang bawah dan atas, kemudian ujungnya diikatkan pada pengait dynamometer. Selanjutny dynamometer dihubungkan dengan dasar statif dengan memakai jepit penahan, sesuia dengan gambar 3.6. Lepaskan katrol kecil bawah dari balok pendukung Q dan biarkan katrol tergantung bebas. Singkirkan atau turunkan balok pendukung Q kedasar statif.

B. PROSEDUR PERCOBAAN1. Amati dan baca gaya kuasa F yang ditunjukkan oleh skala pada dynamometer.2. Lepaskan beban B dari rangkaian. Kemudian ukurlah massa beban B dengan memakai neraca empat lengan (311 gr). Untuk menentukan gaya beratnya, gunakan rumus B = m x g. Dalam hal ini, gunakan nilai gravitasi (g) = 10 m/s2.3. Ulangi lagkah 1 sampai langkah 2 dan setiap kali selalu menambahkan beban sesuai dengan isian dalam tabel hasil pengamatan.4. Kemasi semua alat dan bahan yang telah digunakan serta lengkapi seluruh isian table dan diskusikan untuk memperoleh kesimpulan.

Tabel Hasil PengamatanBeban BGaya Kuasa Massa Beban Bera BebanKeuntungan

(F)(m)(B= m.g)Mekanik (B/F)

Gabung katrol bawah + 1 Beban.. N.. Kg.. N..

Gabung katrol bawah + 2 Beban.. N.. Kg.. N..

Gabung katrol bawah + 3 Beban.. N.. Kg.. N..

Gabung katrol bawah + 4 Beban.. N.. Kg.. N..

Gabung katrol bawah + 5 Beban.. N.. Kg.. N..

6.6. Tugas Akhir

6.7 Daftar Pustaka R. Resnick & D. Haliday, Fisika (Terjemahan P.Silaban & E. Sucipto), Erlangga, Jakarta, 1983.Sutrisno, Seri Fisika Dasar, Penerbit ITB, 1978.