fisika viscositas

8/19/2019 Fisika Viscositas

1/61

Laporan Praktikum Fisika Dasar 5

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Dasar dalam mempelajari suatu ilmu teknik adalah ilmu fisika. Hal ini

terbukti pada Perguruan Tinggi Teknik, mata kuliah Mekanika Teknik, Mekanika

Fisika, Kinematika, Dinamika dan sebagainya merupakan mata kuliah dasar

umum yang harus dipelajari. Semuanya itu diperoleh dari mata kuliah Fisika yang

merupakan bekal dalam menyelesaikan studi.

lmu pengetahuan teknik dan fisika khususnya, merupakan ilmu!ilmu yang

berkembang, bukan berdasarkan teori saja tetapi berdasarkan atas pengamatan dan

pengukuran gejala fisis. "erdasarkan analisa data!data dari suatu per#obaan dan

menentukan benar tidaknya suatu ilmu pengetahuan. "ahkan kemungkinan

terjadinya penemuan!penemuan baru dengan diterapkannya teori analisa per#obaan.

Memahami petunjuk!petunjuk praktikum merupakan suatu keharusan

sehingga teori dari suatu ilmu pengetahuan dikuasai dengan baik dan dalam

per#obaan didapatkan hasil dan data!data yang tepat.

B. Tujuan

Praktikum Fisika Dasar ini diadakan dengan tujuan agar mahasis$a dapat%

& Memiliki dasar!dasar #ara kerja penelitian atau eksperimen ilmiah.

' Mengamati se#ara langsung mengenai gejala!gejala fisis dari suatu alat.

( Memiliki ketrampilan dalam menggunakan alat!alat di laboratorium.

) Membiasakan selalu bekerja dengan teliti dan tanggung ja$ab.

* Melatih untuk selalu membuat #atatan baru suatu pengamatan per#obaan

baik itu meringkas, menafsirkan dan menganalisa.

C. Teori Kesalahan

Teknik Sipil S-1Kelompok 26

1


2/61


Dalam melakukan per#obaan selalu dimungkinkan terjadi kesalahan. +leh

sebab itu kita harus menyertakan angka!angka kesalahan agar kita dapat memberi

penilaian yang $ajar dari hasil per#obaan.adi hasil perobaan tidak selalu tepat

namun terdapat suatu jangkauan harga%´ x ! ∆ x


3/61


4o. i X X ⃒

X i− ´ X ⃒ ( X i− ´ X )2

&. X 1∑i=1

n

X i

n ⃒

X 1− ´ X ⃒ ( X 1− ´ X )2

'. X 2∑i=1

n

X i

n ⃒

X 2− ´ X ⃒ ( X 2− ´ X )2

%%

%%

%

%

%

%

%

%

n 2n

∑i=1

n

X i

n ⃒

X n− ´ X ⃒ ( X n− ´ X )2

∑i=1

n

X i∑i=1

n

X i

n∑i=1

n

⃒X i− ´ X ⃒ ∑n=1

n

( X n− ´ X )2

Dari data di atas dapat diketahui%

&. Harga rata 5 rata %2

6

∑i=1

n

X i

n

'. Penyimpangan 0de7iasi1% 82 6 ⃒ X i− ´ X 0⃒harga mutlak1

(. 9ata 5 rata penyimpangan. 82

6

∑i=1

n

¿ X i− ´ X ∨¿

n¿

). Kesalahan relatip tiap per#obaan.


3


4/61


K ri 6 X

X Xi −

. &::;

*. Kesalahan relatip rata 5 rata.

K

ri 6∑i=1

n

K ri

n

. Kesalahan yang diperbolehkan % Kd 6 X

SD

. &::;

?. Hasil pengukuran dapat dituliskan sebagai berikut% Pt 62

@ SD

Aara memperkirakan dan menyatakan kesalahan ini, bergantung pada jenis

pengukuran yang dilakukan yaitu pengukuran berulang atau tunggal. Hasil

pengukuran tunggal dapat dinyatakan dengan%

x= x ± ∆ x

dengan adalah hasil pengukuran tunggal dan B merupakan C kali skala

pengukuran terke#il 0s.p.t1 dari alat ukur. Aontoh t 6 0',&: @ :.:*1 detik. Penulisan

hendaknya menggunakan angka signifikan yang benar, angka di belakang koma

dari kesalahan tidak boleh lebih dari angka di belakang koma dari hasil rata!rata,


4


5/61


apabila dijumpai bilangan yang sangat besar atau sangat ke#il hendaknya

digunakan bentuk eksponen dan satuan harus dituliskan.

D. Pe!uatan &ra'ik %an (eto%e Kua%rat Terke)il

Selain disajikan dalam bentuk angka!angka, hasil per#obaan juga dapat

disajikan dalam bentuk grafik atau kur7a dari 7ariabel yang

dikehendaki.Pembuatan grafik mempunyai tujuan untuk melihat hubungan antar

7ariabel, menghitung konstanta dari rumus dan membuktikan rumus.

ntuk keperluan menghitung konstanta maupun membuktikan rumus,

kur7a diusahakan berbentuk linear y 6 a - b. Misalkan sekumpulan data &, ',

(, E, n yang berhubungan se#ara linear dengan y &, y', y(, E, yn3 maka konstanta

a dan koefisien b dapat ditentukan sebagai beriku


5

Penulisan yang Salah Penulisan yang "enar

k 6 0':: ,& @ :,'&* 1° K dt k 6 0':: ,& @ :,'1° K dt

d 6 0:,:::::' @ :,::::::(*1mm d 6 0': @ )1 &:!= mm

π 6 '' = π 6 (,&)&*

F 6 0'=::::: @ (::::1 4 F 6 0'=: @ (1 &:) 4


6/61


b 6

x

y

∑ ¿¿¿¿

x2

∑ x¿

∑ ¿−¿∑ ¿¿

n (∑ x y ) – ¿¿

dan a 6 ´ y ! b ´ x

Kekuatan hubungan antara dan y dapat dinyatakan dengan koefisien

korelasidengan rumus sebagai berikut3

r0,y1 6

xy

x y

∑ ¿¿¿¿

x2

∑ x ¿2 y

2

∑ y¿2

∑ ¿−¿¿

n¿

∑ ¿−¿−¿n¿¿

∑ ¿¿∑ ¿−¿

n¿¿


6

4+ G ' y' y

&'

(%

%

n

Σ2 ΣG Σ' Σy' Σy


7/61


ntuk memudahkan menentukan harga a dan b sebaiknya dibuat tabel sebagai

berikut%

BAB II

PE*C+BAAN ,AN& DILAKUKAN

I. PE*C+BAAN (+DULUS PUNTI* L+&A(A. Tujuan Per)o!aan

&. Menentukan harga modulus punitir logam

'. Memahami sifat elastis bahan di ba$ah pengaruh puntiran

(. Membandingkan nilai modus punter masing!masing logam

B. Alat %anBahanPer)o!aan

&. Set per#obaan modulus puntir

'. "atang logam per#obaan

(. 4era#a lengan

). "eban dan katrol

*. angka sorong dan mi#rometer

C. Teori Dasar

ika sebatang logam mengalami puntiran, maka sudut puntiran tergantung

dari gaya puntiran dan lengan gaya.

ambar '.& Tipe ! Tipe Tegangan 0a1 Merenggang, 0b1 Menekan,0#1 Memuntir

ntuk tegangan memuntir kita dapat tulis persamaan berikut%


7


8/61


8I 6

F L0

GA

Dimana 8I adalah pertambahan panjang, Io adalah panjang mula!mula

dan J adalah luas permukaan dimana gaya F itu bekerja. Dalam regangan geser

dan memuntir, gaya F bekerja sejajar dengan permukaan J, sedangkan 8I tegak

lurus terhadap Io. Tetapan adalah modulus puntir 0share modulus1 Modulus

puntir logam dalam hal ini adalah merupakan kekakuan puntiran bahan logam

terhadap nilai gaya, bahan, penampang logam. ika suatu batang logam

mengalami suatu puntiran maka batang tersebut disamping mengalami gaya puntir

juga mengalami gaya tarik.

Tiap batang mengalami tegangan sebagai gaya persatuan luas terlihat

batang mengalami perpindahan 0#m1 sebagai akibat adanya gaya F, yang

besarnya berbanding lurus dengan penampang hori/ontal. Pada per#obaan

modulus puntir terlihat akibat adanya gaya mengalami pergeseran pada batang,

dimana batang dianggap homogen. Jkibat geseran puntiran pada piringan

0gambar per#obaan yang dipuntir melalui piringan terhadap sumbunya, akan

mengalami pergeseran sudut puntir.

Maka besarnya modulus puntir adalah %

G=2. L . F . R

π .r 4. θ

Dimana % 6 mudulus puntir 0 share modulus 1

I 6 panjang lengan puntir

F 6 gaya puntir

r 6 jari jari batang

θ 6 sudut puntir


8


9/61


ambar '.' Modulus Puntir

D. Prose%ur -er)o!saan&. Mengukur jari!jari batang logam0r1

'. Mengukur panjang logam0I1

(. Menyusun alat seperti gambar di atas dan menimbang masa beban0m1

). Menarik piringanlengan dengan gaya beban F6 m.g, dengan lengan beban

berbeda 091

*. Mengulangi untuk bahan logam lainnya 0aluminium,kuningan dan

tembaga1 dan mendatakan.

E. Data Per)o!aan

a. "atang aluminium 0 r 6 :,&)#m, I 6 )=,* #m1 , g 6 &::: #mdet'

4

om 0gr1 9 0#m1 F6m.g

Sudut puntir 0I1

01derajat 01 radian

&.

'.

(.

).

*.

):

:

&::

&':

)'

(>.*

(*.<

(*

?)

)::::

::::

&:::::

&'::::

:L

?&L

?=L

&:&L

&.:L

&.


10/61


Tabel '.' Data Per#obaan"atang Kuningan

#. "atang tembaga 0 r 6 :,&)#m, I 6 )=,* #m 1

4o m 0gr1 9 0#m1 F6 m.g

Sudut punter

01 derajat 01 radian

&.

'.

(.

).

*.

):

:

&::

&':

?L

&&)L

&&=(

&.'?'

&.**(

&.??:

'.:'*


11/61


Gi 62. L . F . R

Π . r4

.θ

a. "atang alumunium

& & 6

2 . 47,5 . 40000 . 42

3,14 .(0,14 4).61 6 '&


12/61


). ) 6

2 . 47,5 . 100000 . 30

3,14 .(0,14 4).114 6':='*&=*** dyne #m( rad

*. * 6 2 . 47,5 . 120000 . 29

3,14 .(0,14 4).116 6'( dyne #m( rad

). ) 6

2 . 47,5 . 100000.58

3,14 .(0,14 4).72 6


13/61


6 (>=*=? dyne #m( rad

rafik hubungan antara modulus puntir 01 terhadap gaya beban 0F1

tiap batang.

3 6 9 1215

5

1

15

2

25

3

35

!"D#L#S P#$T%&'L#!%$%#!

!"D#L#S P#$T%&

K#$%$('$

!"D#L#S P#$T%& T)!*'('

Gaya ( F )

Modulus Puntir ( G )

rafik '.& Hubungan Jntara Modulus Puntir Dan aya

Keterangan% Semakin besar nilai gaya beban 0F1 maka akan semakin besar

pula modulus sudut puntirnya01.

$. Kesalahan relati7e tiap per#obaan 0Kr1 dan rata!ratanya.

a. "atang alumunium

Kri 6 G⃒i−Ǵ ⃒

Ǵ &::;


13


14/61


&. Kr & 6 2⃒169006536−8312748193 ⃒

8312748193 &::; 6 :.=(? ;

'. Kr '6 2⃒274069887−8312748193 ⃒

8312748193 &::; 6 :.=':(;

b. "atang kuningan


Ǵ &::;

&1 Kr & 6 5⃒5741401.27−158240550.3 ⃒

158240550.3 &::; 6


15/61


*1 Kr * 6 2⃒39379668.8−158240550.3 ⃒

158240550.3 &::; 6

*&.'=);

´ Kr 664.774 +31.719 +0.056 +28.162 +51.274

5

6 (*.&?=

#. "atang tembaga


Ǵ &::;

&1 Kr 6

7⃒7705885.35−113274810.2 ⃒

113274810.2 &::; 6 (&.):&;

'1 Kr 6 1⃒32391758−113274810.2 ⃒

113274810.2 &::; 6 &==;

(1 Kr 6 1⃒79131515.9−113274810.2 ⃒

113274810.2 &::; 6 *>.&(?;

)1 Kr 6 2⃒47634140.1−113274810.2 ⃒

113274810.2 &::; 6 &&>.;

´ Kr 631.401 +16.877 +58.139 +118.614 +176.848

5

6 79.976


15


16/61


0. Perhitungan standart de7iasi 0SD1.

a. "atang aluminium

4+ iǴ |Gi−Ǵ| (Gi−Ǵ ) '

& 60769987.26 153944467.2 ?(&=))=?.?) >.&)>(=&' &:&*

' 109585222.9 153944467.2

))(*?')).( &.?


17/61


SD 6 √∑i=1

n (Gi−Ǵ )2

n−

1

6 √2.106897746 x10

16

5−1 6 ='*=*=>(.< dyne #m' rad

Pt 6 Ǵ @ SD

"atas Jtas 6 153944467.2 - ='*=*=>(.< 6 '' dyne#m' rad

"atas "a$ah 6 153944467.2 ! ='*=*=>(.< 6 >'((.< dyne#m' rad

b. "atang Kuningan

4+ i Ǵ |Gi−Ǵ| (Gi−Ǵ ) '

& 55741401.27 158240550.3 &:')??&)? &.:*:?.> '.*'?'>)'(> &:&*

( 158329299.4 158240550.3 >>=)&.& =>=*>>*&*> &:&*

* 239379668.8 158240550.3 >&&(?&&>.* (**


18/61


SD 6 √∑i=1n (Gi−Ǵ )

2

n−1

6 √2.160480220 x 10

16

5−1 6 =()?'>


19/61


* 313598751.6 113274810.2 '::('(?)&.) ).:&'?&* &:&<

Σ6

2.803310947 x 1016

Tabel '.< Perhitungan Stadart De7isiasi "atangTembaga

SD 6 √∑i=1n (Gi−Ǵ )

2

n−1

6 √2.803310947 x 10

16

5−1 6 >(=&*)*).== dyne #m' rad

Pt 6 Ǵ @ SD

"atas Jtas 6 113274810.2 - >(=&*)*).== 6 &?


20/61


kuningan yang bermassa


21/61


' Memahami bah$a gaya gesekan yang dialami benda yang bergerak dalam

fluida 0gas /at #air1 berkaitan dengan kekentalan fluida.

B. Alat 3 Alat Per)o!aan

& Tabung fluida

' angka sorong

( 4era#a lengan

) Mikrometer

* "ola besi 0pelor1

< Jerometer dan tabung gelas

= Stop$at#h

C. Teori Dasar

ika sebuah bola logam dijatuhkan pada fluida 0/at #air1 yang diam maka

akan bekerja gaya gesekan fluida untuk mela$an berat benda yang besarnya

selalu konstan.

Dimana besarnya gaya gesekan fluida terhadap bola logam diberikan oleh

Stroke yang besarnya %

Fs 6


22/61


Dari hubungan kesetimbangan ketiga faktor didapat bah$a besarnya harga

7is#ositas /at #air adalah %

O 62 r

2g ( ρ− ρ0)

9 v dimana 76s (1+0,24

r

R)

t

Maka % O6

2. r2

. g . t ( ρ− ρ0)

9. S (1+0,24 r R ) 0poise1 EEE..0&1

O 6 7is#ositas /at #air S 6 jarak jatuh bola

9 6 jari!jari tabung Q 6 massa jenis bola

t 6$aktu jatuh bola r 6 jari!jari bola

g 6 per#epatan gra7itasi Q: 6 massa jenis fluida

D. Prose%ur -er)o!aan

& Menentukan massa jenis bola dengan menimbang massanya kemudian

mengukur 7olumenya.' Menentukan massa jenis fluida pada aerometer.

( Menentukan jarak S, kemudian jatuhnya bola besi dan mengukur $aktu

jatuhnya 0t1.

) Mengulangi untuk jarak S yang berbeda ) kali lagi.

* Megulangi untuk tabung yang lainnya, dan melakukan pengukuran lagi

seperti langkah di atas, serta mendatakan.

E. Data Pengaatan

a. +lie SJR&:


22


23/61


Massa jenis bola besi Q 6 &:.=


24/61


4o S 0#m1 t0detik1

6S

0&-:,').r91t

#mdet

&

'

(

)

*

&:

':

(:

):

*:

:.('

:.*<

:.=>

&

&.(=

('.=:?

(=.(>'

):.'*>

)&.>

(>.':&

Tabel '.> Data Pengamatan +lie SJR ):

. Tugas Akhir

& Tentukan harga 7iskositas dari pe#obaan.

' Aarilah harga 7is#ositas #airan yang dipakai dari literatur kemudian

bandingkan denganhasil eksperimen anda beri komentar

( "uat grafik hubungan nilai 7is#ositas 0 η

1 dengan t 0 $aktu 1,) Hitung kesalahan relatif tiap per#obaan

* Hitung standart de7iasinya

< Kesimpulan per#obaan

&. Pen/elesaian tugas

& Harga 7is#ositas

a. +lie SJR &:

ηi 6

2. r2

. g . t ( ρ− ρo)

9. s .

(1+0,24 .

r

R

) Teknik Sipil S-1Kelompok 26

24


25/61


&. O & 62 . 0.36

2.1000 . 0.5(10.769−0.865)

9 . 10 .(1+0.24.0.36/1.85) 6 &:==(&*=(?: Poise

b. +lie SJR ):

ηi 6

2. r2

. g . t ( ρ− ρo)

9. s .(1+0,24 . r R )

&. O & 62 . 0.36

2.1000 . 0.32(10.769 – 0.865)

9 . 10.(1+0.24.0 .36/1.85) 6 '.=?:*')))( Poise

'. O ' 62 . 0.36

2.1000 . 0.56(10.769 – 0.865)

9 . 20 .(1+0.24 .0.36/1.85) 6 ).'='?*=>?)

Poise


25


26/61


(. O ( 62 . 0.36

2.1000 . 0.78(10.769 – 0.865)

9 . 30 .(1+0.24.0.36/1.85) 6

*.*'*< Poise

). O ) 62 . 0.36

2.1000 . 1(10.769 – 0.865)

9 . 40 .(1+0.24.0 .36/1.85) 6 &'='*=:?

Poise

*. O * 62 . 0.36

2.1000 . 1.37(10.769 – 0.865)

9 . 50 .(1+0.24 . 0.36/1.85) 6 &:.''?(=&*?

Poise

ή 6

2.790524443+4.272957894+5.526440856+6.812725709+10.229371595

6 *.?' Poise

' Perbandingan harga 7is#ositas dari literatur dengan hasil eksperimen.

Harga is#ositas

+lieSAE 14 5literatur 6

O 6 :.>


27/61


Batas Baa! 6 ή ! SD 6 *.=??:?- &.&):=*)))< 6 =.:*))

Poise

Batas Baa! 6 ή ! SD 6 *.?'! &.&):=*)))< 6

).=>*


28/61


SJR &:

12345678

SAE 10

WAKTU ( second )

VS!"STAS ( # 10$5)

rafik '.' Hubungan Jntara 4ilai is#ositas Dengan aktu SJR &:

SJR ):


28


29/61


+3234 +78 1+37

2

4

6

8

1

12SAE %0

WAKTU (second)

VS!"STAS ( # 10$5)

rafik '.( Hubungan Jntara 4ilai is#ositas Dengan aktu SJR ):

) Kesalahan relatif tiap per#obaan

& +lie SJR &:

Kri 6¿ηi−ή∨¿́η

¿. &::;

&. Kr & 6 6⃒.810773639−5.799096128 ⃒

5.799096128 . &::; 6 &=.))*;

'. Kr ' 6 6⃒.48710531−5.799096128 ⃒

5.799096128 . &::; 6 &&.>


30/61


' +lie SJR ):

Kri 6¿ηi−ή∨

¿ή

¿. &::;

&. Kr & 6´2.790524443−5.926404098 ⃒

5.926404098 . &::; 6 *'.?&);

'. Kr ' 6´ 4.272957894−5.926404098 ⃒

5.926404098 . &::; 6 '=.?::;

(. Kr ( 6´5.526440856−5.926404098 ⃒

5.926404098 . &::; 6 &.:&&?) *.=??:? &.:&( ).)(:'=*)


31/61


Tabel '.? Standar De7isiasi +lie SJR&:

SD 6

ή

η−¿¿¿2¿

∑i=1

n

¿

¿√ ¿

6 √24.08171577

5−1 6 '.)*(- '.)*(?) *.?' &.)(*

( *.*'*<*.?'

:.(???


32/61


Σ 6

26.00841414

Tabel '.&: Setandart De7isiasi +lie SJR':

SD 6

ή

η−¿

¿¿2¿

∑i=1

n

¿

¿√ ¿

6 √26.00841414

5−1 6 '.*)??'''


33/61


7iskositasnya *.=??:?


34/61


C. Teori %asar

Iensa adalah benda bening yang dibatasi oleh dua bidang bias

denganminimal satu permukaan tersebut merupakan bidang lengkung.Suatu

benda yang diletakkan relati7eagak jauh dari atau di depan sebuah lensa positif,

maka bayangan bentuk oleh lensa dapat diamati atau ditangkap pada layar yang

diletakkan dibelakang lensa."eberapa bentuk standar dari lensa ditunjukkan pada

Hambar diba$ah ini.

ambar '.) "enntuk Standart Iensa 0a1 Iensa Positif Dan 0b1 Iensa 4egatif

Dalam pembahasan tentang lensa, dikenal apa yang dinamakan titik fokus

pertama 0F&1 dan titik fokus kedua 0F'1. Titik fokus pertama merupakan titik

benda pada sumbu utama yang bayangannya berada di tempat yang sangat jauh

0tak hingga1, sedangkan titik fo#us kedua adalah titik bayangan pada sumbu utama

dari benda yang letaknya sangat jauh 0tak hingga1

sedangkan titik fo#us kedua adalah titik bayangan pada sumbu utama dari

benda yangletaknya sangat jauh 0tak hingga1 seperti diilustrasikan pada ambar

diba$ah ini.

ambar '.* De7inisi Titik Fokus F& Dan Titi Fokus Kedua F'

ntuk lensa tipis, titik fokus dapat dihitung dari jarak benda, S, dan jarak

bayangan yang dibentuk SU , dengan persamaan %


34


35/61


VS

&

S

&

f

&+=

Dimana % f 6 jarak fo#us lensa

S 6 jarak benda dengan lensa

SU6 jarak bayangan dengan lensa

D. Prose%ur Per)o!aan

ambar '.< Set Per#obaan

& Menyusun set per#obaan seperti gambar diatas%' Meletakkan benda sejauh mungkin dari layar

( Mengeser 5 geserkan lensa sampai diperoleh bayangan yang jelas pada

layar.Mengukur jarak benda 0 dari benda 1 dan #atat sebagai S. dan jarak

bayangan kelensa #atat sebagai SU

) Mengubah kedudukan benda terhadap layar dan menentukan jarak

bayangan benda sebanyak ) kali lagi.

* Mendatakan hasil per#obaan dilembar data

E. Data -engaatan -er)o!aan

4oarak "enda

0s1 #m

arak bayangan

0sU1 #mSSU S - SU

Fokus Iensa

0f1 #m

& *< &'.* =:: .* &:.''

' *: &( .* &).* **>.'* *( &:.*(

* ('.* &*.* *:(.=* )> &:.)?


35


36/61


Tabel '.&&Data Per#obaan Iensa Positif

. Tugas Akhir

& Tentukan jarak fo#us lensa positif.

' "uatlah grafik antara ssU dan s - sU tentuka fokus lensa dari grafik serta

jelaskan gambar grafik yang terbentuk

( Hitung kesalahan relati7e tiap per#obaan 0Kr1 dan rata 5 ratanya.

) Hitung standart de7iasinya 0SD 1

* Kesimpulan dari per#obaan

&. Pen/elesaian tugas

& Perhitungan jarak fo#us lensa positif 0f1

VS

&

S

&

f

&+=

atauS S

S S fi

+=

V

V.

&. f & 6

700

68.5 6 &:.'' #m

'. f ' 6 650

63 6 &:.(' #m

(. f ( 6616

58 6 &:.


37/61


48 53 58 63 68+5

1

2

3

4

5

6

7

8

53+75

558+25

61665

7

Gra&' (u)un*an ss+ dan s , s+

rafik '.) grafik antara SSU dan S - SU

∆ SSU 6 =:: 5 *:(.=* 6 &?


38/61


Kr( 6¿10.62 – 10.436∨ ¿

10.436

¿

.&:: ; 6 &:.?) ;

Kr) 6¿10.53 – 10.436∨ ¿

10.436¿

. &:: ; 6 &:;

Kr* 6¿10.49 – 10.436∨ ¿

10.436¿

. &:: ; 6 ?.*> ;

´ Kr 66.76 +11.26 +10.94 +10 +9.58

5 6 ?.=:> ;

(. Perhitungan standart de7isiasi

4o f i"́

⃒ " i ! "́ ⃒ 0

" i ! "́ 1'

&

'

(

)

*

&:.''

&:.('

&:.


39/61


=:>.?

Σ 6

1.8132824

Tabel '.&'Perhitungan standart de7isiasilensa positif

SD 6 √∑i=1

n

(" i−"́ )2

n−16

√ 1.81328245−1 6 :. 5 :. #m

H. Kesi-ulan -er)o!aan

&1 ika bayangan benda berada di ruangan

sifat bayangan %

& Maya

' Diperbesar

( Tegak

'1 ika bayangan benda berada di ruangan


39


40/61


sifat bayangan benda %

& 4yata' Diperbesar

( Terbalik

(1 ika bayangan benda berada di ruangan

sifat bayangan benda %

& 4yata

' Diperke#il

( Terbalik


4


41/61


I. PE*C+BAANK+NSTANTA PE&AS

J. Tujuan Per)o!aan

a. Menentukan harga konstanta pegas dengan metode pembebanan.

b. Menentukan harga konstanta pegas dengan metode getaran selaras.

#. Menentukan hubungan konstanta pegas dengan periode getar.

B. Alat Per)o!aan

a. Statip tegak

b. Pegaspir

#. Stop $a#ht

d. 9ool meter

e. 4era#a lengan

f. "eban massa

C. Teori Dasar

Hukum Hooke

Sebuah pegas ketika diberi gaya tarik F akan bertambah panjang sejauh ,

dan dalam kasus ini berlaku hukum Hooke%

F 6 ! kEEEEEEEEEE.E..0&1

Dimana % F 6 gaya tarik 041,

k 6 konstanta pegas 04m1,

6 pertambahan panjang akibat gaya 0m1

ika gaya F ditimbulkan oleh massa benda maka F 6 gaya berat 6 m.g Maka

konstanta pegas %

k 6$g

x EEEEEEEEE.E..E0'1


41


42/61


ika pegas digantung 7ertikal ke ba$ah kemudian pegas diberi beban dan

digetarkan, maka pegas mengalami getaran selaras 0berosilasi1, yang dapat

ditentukan periode getarnya 0T1. Se#ara umum, frekuensi dari sebuah getaran

harmonis memenuhi persamaan %

f 6n

t EEEEEEEEEE.E..0(1

Dengan f 6 frekuensi 0H/1

n 6 jumlah getaran

t 6 $aktu 0s1

Selang $aktu yang dibutuhkan untuk melakukan satu getaran adalah

periode.Dengan demikian, se#ara matematis hubungan antara periode dan

frekuensi adalah sebagai berikut %

T 61

" maka T 6t

n

Dari persamaan gerak harmonik sederhana dengan menerapkan hukum 4e$ton

pada benda yang mengalami gerak harmonik sederhana maka kita peroleh 3

F 6 m a EEEEEEEEEEE..0)1

Maka besarnya konstanta pegas dapat ditentukan dengan persamaan %

k 64 π

2$

% 2 EEEEEEEEEE...0* 1

dimana % k 6 konstanta pegas 0Dyne#m1

m 6 massa beban 0gr1T 6 periode 0s1

g 6 konstanta gra7itasi bumi 0&::: #m s2

1

Rnergi Potensial Pegas 0Rp1 dan saha 01 untuk Meregangkan Pegas Rnergi

potensial adalah energi yang dimiliki benda karena kedudukannya terhadap suatu

a#uan. Rnergi potensial pegas dihitung berdasarkan a#uan titik setimbangnya,


42


43/61


sehingga saat pegas menyimpang sejauh akan memiliki energy potensial yang

besarnya

Rp 61

2 k

saha yang diperlukan untuk meregangkan pegas akan setara dengan

perubahanenergi potensial pada pegas akibat usikan peregangan tersebut,

sehingga

61

2 k


a. S/ste Pe!e!anan

a. Menggantungkan pegas dan mengukur panjang mula 5 mula 0lo1.

b. Menimbang massa beban 0m1 dan menggantungkan pada pegas.

#. Mengukur panjang pegas setelah diberi beban 0l1d. Mengulangi untuk massa yang berbeda sebanyak ) kali, kemudian

mendatakan hasilnya.

!. S/ste &etaran

a1 mengambil massa beban 0m1,menggantungkan pada pegas, memberi

tanda letak titiksetimbangnya, dan pegas disimpangkan supaya terjadi

getaran.

b1 men#atat $aktu yang diperlukan untuk ): getaran

#1 mengulangi untuk butir &5' dengan masa benda yang berbeda 0) kali

lagi 1. Dan mendatakan.


43


44/61


ambar '.= Konstanta Pegas, 0a1 Sistem Pembeban, 0b1 Sisitem etaran

E. Data Pengaatan

a. Sistem Pembebanan

4

o

m 0gr1 o 0#m1 0#m1 2 0#m1 K 0 dyne#m1 F 0 dyne 1

& (: &?,> '',> ( &:::: (::::

' ): &?,> '( (,' &'*:: )::::

( *: &?,> ') ),' &&?:),=< *::::

) '* *,' &&*(>,)< '*,* *,= &''>:,= =::::

Tabel '.&( Data Pengamatan Pada Sistem Pembebanan


44


45/61


b. Sistem getaran

4

om 0gr1 n 0kali1 t 0detik1

Periode6T

0detik 1Frekuensi 0h/ 1

& (: ): &*,:< :,(> ', :,)(',(&

( *: ): &>,?: :,)= ',&'

) * :,*: ',:'

* =: ): '&,() :,*( &,>=

Tabel '.&) Data Pengamatan Pada System etaran

. Tugas Akhir

&. Tentukan harga konstanta pegas sistim pembebanan dan sistim

getaran,hitung juga harga rata!ratanya.

'. "uatlah rafik hubungan antara F dan berdasarkan data!data

per#obaan pada system pembebanan. Dari grafik, tentukan%

a. Konstanta pegas

b. saha untuk meregangkan pegas sejauh * #m

(. "agaimanakah pengaruh massa beban terhadap frekuensi getaran

pegas W

). Tentukan kesalahan relati7if kedua system.

*. Hitung standart de7iasinya.


46/61


K i 6$. g

x

&. k & 630 . 1000

3 6 &:::: dyne#m

'. k ' 640 .1000

3,2 6 &'*:: dyne#m

(. k ( 650 . 1000

4,2 6 &&?:).=.):.=:&=* dyne#m

´ K 610000+12500+11904.7619+11538.4615+12280.70175

5

6 &&*:( dyne#m

'1 Sistem getaran

K i 64 .❑2 . $

% 2

&. k & 63.14 ¿

2

.40¿4 .¿¿

6 >&)>.)'? grdeti & 2

'. k ' 6

3.14 ¿2 .60¿

4 .¿¿

6 ?)


47/61


(. k ( 6

3.14 ¿2 .80¿

4 .¿¿ 6 &::&< gr deti &

2

). k ) 6

3.14 ¿2 .100¿

4 .¿¿

6 &:?**.&&& gr deti & 2

*. k * 6

3.14 ¿2 .120¿

4 .¿¿

6 &:'().>=> gr deti & 2

´ K 6

8148.429+9465.216+10060.816+10955.111+10234.8785

6?==',>? gr detik '

'. "uatlah rafik hubungan antara F dan berdasarkan data!data per#obaan

padasystem pembebanan. Dari grafik, tentukan%

a. Konstanta pegas

b. saha untuk meregangkan pegas sejauh * #m


47


48/61


3 3,2 4,2 5,2 5,7

3

6

9

12Gra&' -uun*an Antara F dan .

(rak .u/un0an 'ntara F an

Linear (rak .u/un0an 'ntara F an

Linear (rak .u/un0an 'ntara F an

rafik '.* Hubungan Jntara aya Tarik Dan Pertambahan Panjang

konstanta pegas

a. k 6∆ F

∆ X 670000−30000

5.7−3 6 &)>&).>&)>& dyne#m

b. menggunakan 9umus 61

2 k x2

dapat ditemukan %

61

2 &)>&).>&)>& *'6 &>**''.*& joule

( "agaimanakah pengaruh massa beban terhadap frekuensi getaran pegas W

ja$ab%


48


49/61


Kita dapat mengetahui pengaruhnya dengan melihat pada per#obaan sistim

getaran. Frekuensi adalah banyaknya getaran yang dilakukan oleh benda selama

satu detik.Pengaruh massa benda yang dimilikinya ditambah massa lebih besar

,maka benda tersebut akan menmpengaruhi frekuensi dan Periode .berubahnya

massa benda tersebut jika dibertambah maka frekuensi benda tersebut akan

berkurang mengikuti pertambahaan #ontohnya pada per#obaan sistem getaran.

). Tentukan kesalahan relatif kedua system.

Kesalahan relatif kedua sistem

&1 system pembebanan

Kri 6 K i− ´ K

´ K &::;

&. Kr & 610000−1164.78503

1164.78503 &::; 6 =.*> ;

'. Kr ' 612500−1164.78503

1164.78503 &::; 6 ?,=( ;

(. Kr ( 611904.7619−1164.78503

1164.78503 &::; 6 ?,'' ;

). Kr ) 611538.4615−1164.78503

1164.78503 &::; 6 ?,:) ;

*. Kr * 6

12280.70175−1164.78503

1164.78503 &::; 6 ?,*) ;

´ Kr 67.58+9,73+9,22+9,04+9,54

5

6 ?,:'' ;


49

http://id.wikipedia.org/wiki/Frekuensihttp://id.wikipedia.org/wiki/Frekuensihttp://id.wikipedia.org/wiki/Frekuensi


50/61


'1 system getaran

Kri 6 K i− ´ K

´ K &::;

&. Kr & 68148,429−9772,89

9772,89 &::; 6 &


51/61


4+ K i K K Ki − 0

K i !

´ K ¿¿2

& &:::: &&*:( >>(*.'&)?= =>:.).=)&(< dyne#m

Pt 6´ K ± SD

Batas Atas 6 &&*:( - &&=*>.=)&(< 6 &'?'(.*'.=)&(< 6 !&:*?(.?*


52/61


4+ K i K K Ki − 0

K i ! K

¿́ ¿2

& >&)>.)'? ?==',>? &=(,*)&

' ?)? (:=,=,?'< >'?:&,(>&)>

) &:?**,&&& ?==',>? &&>',''& &(?=? )> '&()(',?&'&

X 6 ))'=*&=.

Tabel '.&< Perhitungan Standart De7isiasi Pada Sistem etaran

SD 6n

K Kin

i

∑=

−&

'

6&*

>))'=*&=.? - &:*'.:>((').?=((< dyne#m

"atas "a$ah 6 ?==',>? 5 &:*'.:>((=':.>:


53/61


a1 Penggunaan metobe yang paling tepat untuk menentukan harga konstanta

pegas adalah dengan system pembebanan.

b1 4ilai regangan dan tegangan pegas mempengaruhi harga konstanta pegas.

#1 Pada system pembebanan harga K ditentukan oleh massa, gra7itasi dan

pertambahan panjang.

d1 Sedangkan pada system getaran, harga ditentukan oleh banyaknya getaran,

massa dan periode.

e1 Semakin getaran yang dilakukan dalam system getran $aktu yang

diperlukan semakin banyak sehingga periodenya semakin ke#il.

f1 Makin besar massa yang digunakan maka pertambahan panjang pada

sistem pembebanan akan semakin besar

. PE*C+BAAN DI*AKSI CAHA,A

A. Tujuan -er)o!aan


53


54/61

&

P

3

1 2


a. Menentukan panjang gelombang #ahaya laser.

b. Memahami proses difraksi #ahaya oleh #elah sempit dan menentukan lebar

#elah dan jarak antar #elah dengan menggunakan laser He!4e.

B. Alat %an Bahan Per)o!aan

&. Sumber #ahaya laser

'. Kisi difraksi

(. Iayar dan rool meter

). "angku optik

*. Sumber tegangan '':

C. Teori %asar

Salah satu alat untuk menghasilkan garis spektrum adalah kisi atau #elah

sempit yang merupakan sebaris #elah yang sangat berdekatan.

ika seberkas sinar dile$atkan sebuah kisi maka penjalaran gelombang

#ahaya terganggu oleh bagian yang tak tembus #ahaya. Sebagian muka

gelombang #ahaya diteruskan

ambar '.> Difraksi Aahaya

Pada gambar terlihat bah$a P,Y,9 merupakan #elah sempit, dimana

gelombang datang 0 dari laser1 setelah le$at kisi didifrasikan membentuk muka

gelombang baru dengan sudut Z&,Z' dan seterusnya, muka gelombang baru

tersebut sebenarnya merupakan daerah terang dan yang tak terlihat merupakan


54


55/61


daerah gelap. ntuk daerah terang pertama ke gelap pertama dikatakan

mempunyai ordo pertama 0n 6 &1 dan seterusnya daerah gelap atau terang kedua

mempunyai ordo kedua, 0n 6 '1 dst.

Maka panjang gelombang #ahaya laser dapat ditentukan dengan persamaan

sebagai berikut%

dimana % [ 6 Panjang gelombang

d 6 Panjang kisi #elah

α

6 sudut difraksi

#atatan % ntuk menentukan nilai sudut difraksi

Sin

''JG

G

+


a1 menyusun alat seperti gambar diba$ah ini, laser jangan dihubungkan ke

sumber tegangan dulu.

ambar '.? Prosedur Per#obaan

b1 mengukur jarak kisi#elah ke layar, sebagai jarak J 0#m1.

#1 menghubungkan laser dengan sumber tegangan, maka akan terlihat pola

difraksi.


55

n

Sind α .


56/61


d1 menentukan titik orde n 6 : 0titik tengah1, kemudian ukur jarak G 0#m1

yang merupakan jarak titik terang nol ke titik terang pertama 0n 6 &1.

e1 mengulangi kegiatan di atas sebanyak ) kali untuk jarak J yang berbeda

dan ukur pusat titik terang ke titik terang berikutnya.

f1 mengkonsultasikan data pengamatan kepada pembimbing, kemudian

datakan hasil per#obaan.

E. Data Per)o!aan

F. Panjang kisi #elah0d1 6 &,&& #mgrs

4o 4 J 0#m1 G 0#m1

"6

'' JG + 0#m1

[ 0#m1 Sin \

& & ))' (: ))(.:' :.:=*& :.:.* )'? :.:=(= :.:


57/61


&. [ & 6

&

:;

(. Kr ( 6

0⃒,0737−0.0742 ⃒0.0742 &::; 6 :.


58/61


´ Kr 60.94 +1.08 +0.67 +0.94 +0.94

5=0.914

#. Perhitungan standart de7iasi 0SD1 dan kesalahan mutlaknya 0Km1

4o '

i

´ ' ⃒

'i !

´ ' ⃒

'¿

¿¿ !´

'¿

2

& :.:=*& :.:=)' ? &:!) >.& &:!=

' :.:=*: :.:=)' > &:!)


59/61


SD 6

'¿

¿ i−´ '¿2

¿¿¿¿

∑i=1

n

¿

√ ¿

6 √0,00000268

5−1 6 >.&>* &:!) #m

Kesalahan mutlak 0Km1

∆ ´ ' 6∑i=1

n

⃒'i− ́' ⃒

n 6

3.6 x 10−3

5 6 =.' &:!)

Km 6∆ ´ '´ '

6

7.2 x 10−40.0742

6 ?.=:(*:):)( &:!(

d. Harga pengukuran terbaik untuk panjang gelombang..

Pt 6´ ' @ SD

"atas Jtas 6 0.0742 - >.&>* &:!) 6 :.:=*:&>*

"atas "a$ah 6

0.0742

! >.&>* &:

!)

6 :.:=((>&*

H.Kesi-ulan -er)o!aan.

adi nterfensi merupakan perpaduan dua gelombang yang hasilnnya terlihat

pada layar. nterfensi maksimum menghasilkan garis terang dan interfensi

minimum menghasilkan garis gelap.Maka Semakin jauh jarak fisi ke layar,


59


60/61


semakin jauh pula jarak antar ordo, dan Difraksi #ahaya terjadi akibat suatu

#ahaya mele$ati #elah sempit.

BAB III

PENUTUP

0.1 Kesi-ulan

Dari uraian diatas diatas dapat ditarik kesimpulan %

&. Hasil hasil yang diperoleh dalam praktikum tidak ada yang sama persis

dengan perhitungan teori.'. Hasil!hasil yang diperoleh sedikit banyak dipengaruhi oleh berbagai

ma#am hal, baik itu praktikum kelompok sendiri maupun alat yang

dipakai, se#ara garis besar dapat dikatakan berdasarkan beberapa praktek %

Ketelitian pengamatan praktikum. Ketelitian alat yang dipakai. Keadaan dan situasi praktikum.

0.$ Saran


6


61/61


ntuk mendapatkan data yang akurat, dari praktikum tersebut yang

sesuai dengan yang diinginkan, maka ada beberapa hal yang perlu

dipehatikan, antara lain%

- Penguasaan materi- Prosedur kerja- Penguuasaan alat yang tepat- Pembuatan laporan yang selayaknya ada pedoman termasuk format

pengetikan sehingga ter$ujud keberagaman dalam laporan. Hal!hal

tersebut merupakan kandala bagi manusia, sehingga perlu perhatian

khusus, maka kami sarankan untuk memahami apa yang diperoleh pada

perkuliahan agar dapat meme#ahkan kesulitan dalam melaksanakan

praktikum terutama dalam menghadapi alat!alat praktik.

DATA* PUSTAKA

- Halliday, D., 9esni#k, Fundamental of Physi#s, hon iley Son, &??=- ian#oli, A. Douglas, Physi#s, Prenti#e Hall- ]Muhammad Hikam dkk. ':::. "uku Pedoman Praktikum Fisika Dasar.Rdisi '

:::. Iaboratorium Fisika Dasar nit Pelaksana Pendidikan lmuPengetahuan Da

sar ni7ersitas ndonesia. akarta

- Paul J. Tippler. '::&. Fisika ntuk Sain dan Teknik ilid '0Terjemahan1. Rdisi

ketiga. Penerbit% Rrlangga. akarta.

- "adan Standarisasi 4asional Klasifikasi dan Standarisasi Pelumas.

fisika viscositas

Documents