profesorcilik.files.wordpress.com · web viewsebaliknya jika kutub dua magnet didekatkan tidak...

profesorcilik.wordpress.com

KARYA ILMIAHBIDANG FISIKA

JUDUL

MENENTUKAN KEKUATAN KUTUB-KUTUB MAGNET BATANG

Oleh :

Adam HaidarM. Hafiz

Guru pembimbing :

Tri M

2014


ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui apakah kutub-kutub magnet batang mempunyai

kekuatan gaya tarik yang sama atau berbeda. Bahan dan alat yang digunakan dalam penelitian ini

adalah serbuk besi halus, magnet batang dengan panjang 17 cm dan timbangan digital 0,01 gram.

Cara melakukan penelitian ini adalah dengan menimbang serbuk besi halus seberat 10,00 gram

sebanyak 10 kali. Lalu serbuk besi halus diletakkan di cawan kaca dan di ratakan. Setiap kutub magnet

dibungkus plastik dan didekatkan ke serbuk besi dalam cawan kaca. Kutub magnet dipegang dengan

tangan dengan posisi tegak lurus dan digerakkan ke semua permukaan serbuk besi. Serbuk besi yang

tertarik kutub magnet ditimbang kembali beratnya.

Berdasarkan lima kali pengukuran dan rata-rata berat serbuk yang ditarik kutub-kutub magnet

menunjukkan bahwa kutub selatan magnet batang lebih kuat gaya tariknya dibandingkan kutub utara

magnet batang. Kutub selatan magnet batang menarik 9,834 gram serbuk besi sedang kutub Utara

magnet menarik 9,756 gram.

ABSTRACT

This study aims to determine whether the poles of a bar magnet has a attractive force on the

same or different . Materials and tools used in this study is the fine iron powder, bar magnet with a

length of 17 cm and 0.01 gram digital scale .

How to do this research is to weigh the fine iron powder weighing 10.00 grams as much as 10

times. Then fine iron powder is placed in a glass dish and smooth. Each magnetic pole wrapped in

plastic and placing the iron powder in a glass dish. Magnetic poles held by hand in the upright position

and moved to all surfaces of iron powder. Iron filings are attracted magnetic poles weighed again.

Based on five times the measurements and the average weight of powder that attracted to

magnetic poles indicate that the south pole magnet stronger than the attractive force north pole magnet .

South pole magnet attract iron filings are 9.834 grams of the North pole magnets attract 9.756 grams .


LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN

Kami menyatakan bahwa Karya Ilmiah yang berjudul “ Menentukan Kekuatan Kutub-Kutub

Magnet Batang.” ini sepenuhnya karya sendiri. Tidak ada bagian di dalamnya yang merupakan plagiat

dari karya orang lain dan saya tidak melakukan penjiplakan atau pengutipan dengan cara-cara yang

tidak sesuai dengan etika keilmuan yang berlaku dalam masyarakat keilmuan. Atas pernyataan ini,

kami siap menanggung resiko/sanksi yang dijatuhkan kepada kami apabila kemudian ditemukan

adanya pelanggaran terhadap etika keilmuan dalam karya saya ini, atau ada klaim dari pihak lain

terhadap keaslian karya saya ini.

Jakarta, 20 Desember 2014

(Adam H dan M.Hafiz)


KATA PENGANTAR

Alhamdulillah penulis panjatkan kepada Allah swt yang telah memberikan rahmat dan nikmat yang banyak, sehingga karya ilmiah ini selesai dikerjakan. Tidak lupa juga shalawat dan salam diberikan kepada Nabi Muhammad saw yang telah memberikan pencerahan dalam kehidupan.

Laporan ini dibuat setelah dilakukan penelitian sederhana di Laboratorium Sains SMP Al-Jannah. Banyak hal yang kami dapatkan dari penelitian tersebut. Hal-hal yang kami peroleh dari penelitian kami jadikan bahan untuk menyusun laporan ini. Penulis juga mengucapkan terimakasih yang banyak kepada semua yang mendukung penelitian sederhana ini, terutama orang tua, guru-guru, sekolah dan teman-teman yang tidak dapat disebutksn satu persatu. Penelitian dan penulisan ini memang belum sempurna, maka itu kami mohon saran dan kritik dari pembaca agar karya ini menjadi lebih baik dan berguna.

Jakarta, 20 Desember 2014

Penulis


DAFTAR ISI

halamanLEMBAR PENGESAHAN …..................................................................................................... iABSTRAK ….................................................................................................................. iiKATA PENGANTAR ....................................................................................................... iiiDAFTAR ISI .................................................................................................................... ivDAFTAR LAMPIRAN …................................................................................................. 7Bab I. PENDAHULUAN A. Latar belakang ….............................................................................................................1B. Rumusan masalah ............................................................................................................1C. Tujuan penelitian …........................................................................................................1

Bab II. TINJAUAN PUSTAKA A. Magnet ........................................................................................................................... 2

Bab III. METODE PENELITIAN A. Waktu dan Tempat Penelitian .................................................................................... 3B. Alat Dan Bahan ......................................................................................................... 3C. Metode Percobaan …................................................................................................ 4

BAB IV. HASIL …....................................................................................................... 4

Bab V. PEMBAHASAN …............................................................................................... 5 BAB VI. KESIMPULAN …............................................................................................... 6

DAFTAR PUSTAKA …...................................................................................................... 7


I. PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANGMagnet merupakan benda yang mempunyai medan magnet dan bisa menarik logam tertentu.

Magnet bisa dalam wujud magnet tetap atau wujud magnet sementara. Magnet yang ada sekarang ini

hampir semuanya adalah magnet buatan.

Magnet dapat menarik benda lain. Beberapa benda bahkan tertarik lebih kuat dari yang lain,

yaitu bahan logam. Namun tidak semua logam mempunyai daya tarik yang sama terhadap magnet. Besi

dan baja adalah dua contoh materi yang mempunyai daya tarik yang tinggi oleh magnet. Sedangkan

oksigen cair adalah contoh materi yang mempunyai daya tarik yang rendah oleh magnet.

Magnet selalu memiliki dua kutub yaitu: kutub utara (north/ N) dan kutub selatan (south/ S).

Kedua kutub ini merupakan tempat yang paling ujung dan dapat menarik benda sangat kuat. Walaupun

magnet itu dipotong-potong, potongan magnet kecil tersebut akan tetap memiliki dua kutub. Jika kutub

dua magnet didekatkan sejenis atau kutub N bertemu N, maka akan terjadi tolak menolak. Sebaliknya

jika kutub dua magnet didekatkan tidak sejenis atau kutub N bertemu S, maka akan terjadi tarik-

menarik. Bentuk magnet bermacam-macam, diantaranya ada yang berbentuk batang, jarum, silinder,

cincin/ring, lingkaran/keping, bola, tapal kuda, huruf U dan berbentuk lembaran.

Selama ini kekuatan kutub-kutub magnet belum diketahui, apakah kekuatan gaya tarik masing-

masing kutub itu sama atau berbeda.

B. RUMUSAN MASALAHBagaimanakah cara menentukan kekuatan kutub-kutub magnet dengan cara sederhana ? Apakah

kedua kutub ( Utara dan Selatan) mempunyai gaya tarikyang sama atau berbeda ?

C. TUJUAN

http://id.wikipedia.org/wiki/Oksigen

http://id.wikipedia.org/wiki/Baja

http://id.wikipedia.org/wiki/Besi

http://id.wikipedia.org/wiki/Logam


Menentukan kekuatan kutub-kutub magnet batang dengan cara sederhana.

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Magnet

Magnet adalah benda yang mempunyai medan magnet dan bisa menarik magnet lain dan benda

lain. Berdasarkan asalnya, magnet dibagi menjadi dua kelompok, yaitu magnet alam dan magnet

buatan. Magnet alam adalah magnet yang ditemukan di alam, sedangkan magnet buatan adalah magnet

yang sengaja dibuat oleh manusia. Magnet buatan selanjutnya terbagi lagi menjadi magnet tetap

(permanen) dan magnet sementara.

Benda yang ditarik kuat oleh magnet disebut ferromagnetik. Termasuk golongan ferromagnetik

adalah besi, baja, kobalt dan nikel. Benda yang ditarik lemah oleh magnet disebut paramagnetik.

Bahan yang termasuk paramagnetik adalah alumunium dan platina. Benda yang mengalami tolakan

terhadap magnet disebut diamagnetik. Bahan yang termasuk golongan diamagnetik adalah bismuth,

timah dan molekul organik seperti bensin dan plastik. Benda magnetik yaitu benda yang dapat ditarik

magnet, sedangkan benda non magnetik yaitu benda yang tidak dapat ditarik oleh magnet. Magnet

adalah logam atau batuan yang dapat menarik ferromagnetik seperti besi atau baja.

Magnet masih bisa menarik logam besi meskipun besi tersebut dihalangi oleh lapisan

kertas/karet/plastik, asalkan medan magnet masih ada disekitar besi tersebut. Kemampuan ini disebut

juga daya tembus gaya magnet. Daya tembus benda di pengaruhi oleh beberapa faktor antara lain

ketebalan penghalang, jenis penghalang, kekuatan penghalang, serta jarak antara magnet dan benda.

Kekuatan gaya tarik magnet tidak sama di setiap sisinya. Medan magnet adalah area atau wilayah

dimana gaya magnet masih akan berpengaruh terhadap benda disekitarnya. Sehingga apabila kita

mendekatkan benda logam tertentu pada daerah medan magnet, maka logam tersebut akan tertarik oleh

magnet. Sedangkan apabila kita menempatkan logam tersebut di luar medan magnet, maka logam


tersebut tidak akan tertarik oleh magnet. Medan magnet paling kuat berada pada kutub-kutub magnet.

Kekuatan magnet ditentukan dari bahan pembuat magnet dan ukuran magnet. Dari bentuknya magnet

ada yang berbentuk batang, silinder, cincin/ring, lingkaran/keping, bola, tapal kuda, huruf U dan

berbentuk lembaran.

Ada tiga jenis magnet yang dikenal, yaitu magnet permanen, magnet sementara/temporer dan

elektromagnet. Magnet permanen adalah magnet yang memiliki sifat kemagnetan dengan jangka waktu

yang lama dan sulit untuk dihilangkan sifat kemagnetannya. Magnet permanen contohnya magnet

Neodymium, SmCo, Alnico, dan magnet Keramik/Ferit. Magnet Neodymium terbuat dari logam yang

jarang ada di bumi yaitu Neodymium, dicampur logam besi dan Boron. Magnet Neodymium

merupakan magnet yang paling kuat daya tarik magnetnya diantara magnet permanen lainnya, sehingga

magnet Neodymium disebut juga magnet Super Kuat. Magnet SmCo terbuat dari logam Samarium dan

Kobal. Magnet ini berada diurutan kedua yang paling kuat daya tarik magnetnya setelah magnet

Neodymium. Magnet Alnico terbuat dari logam Alumunium, Nikel dan Kobal. Sedang magnet keramik

atau magnet ferit merupakan magnet permanen yang paling lemah daya tarik magnetnya. Magnet ini

berwarna gelap atau hitam. Magnet ferit terbuat dari oksida besi dan barium/stronsium. Magnet

sementara yaitu magnet yang hanya memiliki sifat-sifat magnetik dalam jangka waktu tertentu sebelum

sifat kemagnetannya hilang atau dapat dengan sengaja dihilangkan. Contoh magnet sementara adalah

penjepit kertas atau paku yang ditempelkan ke magnet, penjepit kertas akan berubah menjadi magnet

sementara. Setelah beberapa lama penjepit kertas dilepaskan dari magnet, sifat magnet pada penjepit

kertas akan hilang. Sedangkan elektromagnet adalah magnet yang terbuat karena ada arus listrik, ia bisa

ditimbulkan dan dihilangkan sifat kemagnetannya. Cara sederhana membuat elektromagnet adalah

dengan melilitkan kabel tembaga ke sebuah paku, kedua ujung-ujung kabel ditempelkan ke kutub

positif dan negatif baterai. Kemudian salah satu ujung paku yang telah dililitkan kabel didekatkan ke

penjepit kertas. Maka paku akan berubah menjadi magnet dan menarik penjepit kertas. Contoh

elektromagnet adalah alat pengangkat mobil rongsokan ditempat pembuangan mobil. Magnet banyak

kegunaannya dalam kehidupan, seperti pada bel listrik/bel pintu, telepon, kartu ATM, kartu kredit, kartu

debit, mainan magnet, hardisk, speaker, mikrofon, gitar listrik, motor listrik, generator, mesin

kedokteran MRI, kompas, magnet lemari es, alat transportasi seperti kereta Maglev.

Magnet selalu memiliki dua kutub yaitu: kutub utara (north/ N) dan kutub selatan (south/ S).

Kedua kutub ini merupakan tempat yang paling ujung dan dapat menarik benda sangat kuat. Walaupun

magnet itu dipotong-potong, potongan magnet kecil tersebut akan tetap memiliki dua kutub. Jika kutub


dua magnet didekatkan sejenis atau kutub N bertemu N, maka akan terjadi tolak menolak. Sebaliknya

jika kutub dua magnet didekatkan tidak sejenis atau kutub N bertemu S, maka akan terjadi tarik-

menarik. Kekuatan gaya tarik kutub magnet bisa dilihat dari seberapa banyak atau berat logam besi

yang bisa ditarik.

III. METODE PENELITIAN

Metode Penelitian yang digunakan adalah metode eksperimen atau percobaan.

A. Waktu dan Tempat Penelitian

Waktu Penelitian tanggal 11-15 Desember 2014 bertempat di Laboratorium Sains SMP Jakarta.

B. Alat Dan Bahan

Alat yang digunakan adalah timbangan digital 0,01 gram, penggaris, gerinda dan mata gerinda,

penjepit besi, saringan tepung dari stainless, magnet batang tebal 1 cm, lebar 2 cm dan panjang 17 cm,

plastik bening ukuran 4 x 6 cm, gelas plastik berukuran 50 ml, cawan kaca dan kardus.

Bahan yang digunakan adalah besi kotak

C. Metode Percobaan

Langkah-langkah percobaan terdiri dari lima bagian, yaitu : Membuat Serbuk Besi,

Membersihkan dan Menyaring serbuk besi, Menimbang berat serbuk besi, Menempelkan kutub magnet

batang ke serbuk besi, dan menimbang berat serbuk yang menempel disetiap kutub sebanyak 5 kali.

a. Membuat serbuk besi

Besi kotak dijepit dengan penjepit besi. Didepan besi yang sudah dijepit disiapkan kardus untuk

menangkap serpihan serbuk besi. Serbuk besi diperoleh dengan cara menggerinda besi kotak dengan

mesin gerinda tangan.

b. Membersihkan dan menyaring serbuk besi

Serbuk besi yang didapat dibersihkan dari berbagai kotoran seperti serbuk mata gerinda dengan diambil

oleh magnet yang dibungkus plastik dan dipisahkan dari kotoran bukan besi sebanyak 3 kali

pembersihan. Sehingga tidak ada lagi benda asing selain besi. Lalu serbuk besi disaring dengan

saringan tepung.

c. Menimbang berat serbuk besi

Dengan Timbangan digital 0,01 gram, ditimbang berat serbuk besi 10 gram sebanyak 10 kali dan


diletakan di cawan kaca. Kemudian serbuk besi di ratakan di dalam cawan kaca.

d. Menempelkan kutub magnet batang ke serbuk besi

Magnet batang yang panjangnya 17 cm, salah satu kutubnya di bungkus plastik. Misalnya yang

ada huruf N, setelah dibungkus plastik didekatkan secara tegak

lurus ke dalam serbuk besi di dalam cawan kaca. Ketika menempel di serbuk besi, magnet

batang digerak-gerakan secara tegak lurus hingga semua permukaan cawan kaca yang berisi

serbuk besi terkena kutub magnet. Hal yang sama dilakukan untuk kutub yang ada huruf S nya.

Lakukan dengan magnet batang lainnya sampai 10 kali, kutub N 5 kali dan kutub S 5 kali.

e. Menimbang berat serbuk yang menempel disetiap kutub sebanyak 5 kali

Setelah menempelkan kutub-kutub magnet ke serbuk besi, plastik di lepaskan dari kutub magnet dan

serbuk besi di tampung ke dalam gelas plastik. Dari kutub N di timbang kembali serbuk besi yang

tertarik dan dari kutub S juga. Data pengukuran di masukkan dalam tabel.

IV. HASIL

Setelah setiap kutub-kutub magnet menarik serbuk besi, ditimbang berat serbuk yang tertarik

oleh masing-masing kutub. Hasil pengamatan dan pengukuran berat serbuk besi yang tertarik oleh

setiap kutub disajikan pada tabel di bawah ini :

Berat serbuk sebelum dan setelah di tarik kutub-kutub magnet dalam gramPercobaan ke- Berat serbuk sebelum

didekatkan kutub magnetBerat serbuk besi yang ditarik

Kutub UtaraBerat serbuk besi yang ditarik

Kutub Selatan

1 10,00 9,73 9,94

2 10,00 9,65 9,81

3 10,00 9,71 9,74

4 10,00 9,71 9,75

5 10,00 9,98 9,93

Berat rata-rata 10,00 9,756 9,834


Data tabel diatas bila diubah menjadi grafik adalah sebagai berikut :

V. PEMBAHASAN

Percobaan ini menunjukkan bahwa kutub-kutub magnet batang menarik serbuk besi tidak sama

kuatnya. Kutub selatan magnet rata-rata menarik lebih kuat dibandingkan kutub utara. Kutub selatan

magnet batang rata-rata menarik serbuk besi halus seberat 9,834 gram, sedangkan kutub utara rata-rata

menarik serbuk besi seberat 9,756 gram. Meskipun perbedaannya kecil sekali, yaitu sekitar 0,078 gram

atau 7,8 miligram. Persentase perbedaan gaya tarik kedua kutub hanya 0,0079 %. Hal ini juga

membuktikan bahwa gaya tarik kutub-kutub magnet berbeda, kutub selatan magnet menarik lebih kuat

dibandingkan kutub utara. Perbedaan rata-rata gaya tarik kedua kutub magnet batang dapat di

tampilkan dengan grafik dibawah ini.

1 2 3 4 59.4

9.5

9.6

9.7

9.8

9.9

10

10.1

Perbandingan Berat Serbuk Besi yang ditarik Kutub Utara dan Selatan Magnet

Kutub Utara Kutub Selatan

percobaan

gram


VI. KESIMPULAN

1. Kekuatan kutub-kutub magnet batang bisa dibedakan dengan serbuk besi yang halus.

2. Kutub Selatan magnet batang lebih kuat gaya tariknya dibandingkan kutub Utara magnet

batang. Hal ini di buktikan dengan serbuk besi yang lebih banyak ditarik oleh kutub selatan

magnet batang dibandingkan kutub utara magnet batang .

DAFTAR PUSTAKA

1. Gianopoulos, A, 2008, Kisah Menarik Tentang Magnet Bersama MaxAxiom, Buana Ilmu Populer, Jakarta.

2. Kanginan, M, 2008, Fokus Fisika Siap UN untuk SMP, Erlangga, Jakarta.3. Cayne, B, dkk, 2005, Ilmu Pengetahuan Populer jilid 5, Widyadara, Jakarta

Kutub Utara Kutub Selatan9.7

9.72

9.74

9.76

9.78

9.8

9.82

9.84

9.86

9.756

9.834

Rata-rata berat serbuk besi yang ditarik kutub-kutub magnet batang

gram


4. http://id.wikipedia.org/wiki/Magnet. Diakses pada tanggal 9 Desember 2014 5. Kuswanti, dkk, 2008. Ilmu Pengetahuan Alam kelas IX, Pusat Perbukuan Departemen

Pendidikan Nasional.6. Ganawati, dkk, 2008, Pembelajaran Ilmu Pengetahuan Alam, Pusat Perbukuan Departemen

Pendidikan Nasional.7. Wariyono, dkk, 2008, Mari Belajar Ilmu Alam Sekitar, Pusat Perbukuan Departemen

Pendidikan Nasional.

Lampiran

http://en.wikipedia.org/wiki/DC_relay


Besi dijepit untuk diambil serbuk besinya dengan alat gerinda

Serbuk besi yang terkumpul dari besi kotak yang digerinda

Saringan untuk menyaring serbuk besi


Timbangan digital 0,01 gram yang digunakan untuk menimbang berat serbuk besi

Menimbang serbuk besi seberat 10,00 gram sebanyak 10 kali

Serbuk besi setelah di timbang diletakan di dalam cawan kaca dan diratakan


Magnet batang yang digunakan dengan tebal 1 cm, lebar 2 cm dan panjang 17 cm.

Menempelkan kutub N (Utara) magnet ke serbuk besi, magnet diangkat dan ditimbang berat serbuk yang tertarik

Menempelkan kutub S (Selatan) magnet ke serbuk besi, magnet diangkat dan ditimbang berat serbuk yang tertarik

profesorcilik.files.wordpress.com · web viewsebaliknya jika kutub dua magnet didekatkan tidak...

Documents