lapak m1(rotator harmonis)

Laporan Akhir

Fisika Eksperimen I

Pendulum dan Rotator Harmonis

( M1 )

Nama : Annisa Yulianda

NPM : 140310100053

Partner : Rahayu Agustia

NPM : 140310100041

Jadwal Praktikum : Senin, 16 April 2012

Waktu : Pkl. 07.30 s.d 10.00 WIB

Asisten : Nurman

LABORATORIUM FISIKA MENENGAH

JURUSAN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PADJADJARAN

2012

LEMBAR PENGESAHAN

Nama : Annisa Yulianda

NPM : 140310100053

Partner : Rahayu Agustia

NPM : 140310100041

Hari, Tgl. Praktikum : Senin, 16 April 2012

Waktu : Pkl. 07.30 s.d 10.00 WIB

Asisten : Nurman

Laporan Akhir

Jatinangor, ............................2012

Asisten,

NPM.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam fisika kita mengenal istilah osilasi. Osilasi terjadi bila

sebuah sistem diganggu dari titik kesetimbangan stabilnya.

Karakteristik gerak osilasi yang lazim dan sangat penting adalah gerak

harmonis sederhana. Apabila sebuah benda disimpangkan dari

kedudukan setimbangnya, gerak harmonis sederhana akan terjadi

seandainya ada gaya pemulih yang sebanding dengan simpangannya.

Dari gerak osilasi tersebut, dapat kita peroleh besaran-besaran

yaitu periode, frekuensi, amplitudo, dan besaran-besaran lainnya.

1.2 Identifikasi Masalah

Dalam percobaan kali ini kita mencoba meninjau alasan dua buah

magnet permanen yang diberi arus dapat menimbulkan redaman pada

sebuah pendulum torsi. Meninjau pula suatu medium torsi yang bisa

mengalami redaman dan juga menghasilkan panas. Kita juga akan

mengukur berapa besar nilai redaman dari suatu getaran paksaan dan

menentukan gaya luar paksaan.

1.3 Tujuan Percobaan

1. Menentukan frekuensi resonansi dari suatu osilator

2. Menentukan gaya luar paksaan

3. Mengukur redaman suatu getaran paksaan teredam

BAB II

TEORI DASAR

Setiap gerak yang berulang dalam selang waktu yang sama disebut gerak

periodik.. pergeseran partikel yang bergerak periodik selalu dapat dinyatakan

dalam fungsi sinus atau cosinus. Karena pernyataan yang memuat fungsi ini diberi

istilah harmonik, maka gerak periodik sering juga disebut dengan gerak harmonik.

Jika suatu partikel dalam gerak periodik bergerak bolak balik melalui

lintasan yang sama, geraknya disebut gerak osilasi atau vibrasi (getaran). Banyak

benda berosilasi yang gerak boilak baliknya tidak tepat sama karena gaya gesekan

melesapkan tenaga geraknya. Misalnya jika kita mengayunkan bandul, maka lama

kelamaan bandul tersebut akan berhenti berayun. Gerak semacam ini kita sebut

gerak harmonik teredam (damped).

Periode (T) suatu gerak harmonik adalah waktu yang dibutuhkan untuk

menempuh satu lintasan lengkap dari geraknya, yaitu satu getaran penuh atau satu

putaran. Frekuensi (f) adalah banyaknya getaran (atau putaran) tiap satuan waktu.

Jadi frekuensi adalah kebalikan dari periode, yaitu :

f = 1T

Satuan SI untuk frekuensi adalah putaran per detik atau Hertz (Hz). Posisi

dimana tidak ada gaya yang bekerja pada partikel yang berosilasi disebut posisi

setimbang.

Gerak Harmonik Sederhana tanpa Redaman

Contoh gerak harmonik sederhana tanpa hambatan adalah gerak suatu

partikel bermassa yang diikat pada suatu pegas. Persamaan gerak harmonik

sederhana secara sistematis dapat dituliskan sebagai berikut :

d2 xdt2 + k

mx=0 .......... (1)

Persamaan di atas dapat kita peroleh dari Hukum 2 Newton, yaitu :

∑ f =ma

Dimana pada gerak harmonik sederhana memliki gaya pemulih sebesar F = -kx

Sehingga : ∑ f =ma

−kx=ma ; a=d2 xd t 2

−kx=md2 xd t 2

d2 xd t 2 +

km

x=0

Dalam hal pegas, konstanta perbandingan k adalah konstanta gaya pegas, yang

merupakan ukuran kelakuannya. Dalam sistem berosilasi yang lain, konstanta

perbandingan k dapat dikaitkan dengan ciri fisis lain dari sistem tersebut.

Persamaan (1) merupakan persamaan diferensial. Persamaan ini

memberikan hubungan antara fungsi waktu x(t) dan turunan keduanya terhadap

waktu, d2 xd t 2 . Untuk menentukan posisi pertikel sebagai fungsi waktu, kkita harus

mencari fungsi x(t) yang memnuhi persamaan tersebut. Gerak harmonik dapat

dinyatakan sebagai fungsi sinus atau cosinus, karena selain periodik, gerak

harmonik sederhana juga terbatas. Dan sifat trersebut dapat dipenuhi oleh fungsi

sinus atau cosinus. Maka solusi bagi persamaan (1) adalah :

x=A cos (ωt+Ф)...........................(2)

Jika persamaan (2) didiferensialkan , maka diperoleh kecepatan pertikel

berosilasi:

dxdt

= −ω A sin (ωt+Ф) .............(3)

Dan jika persamaan (3) didiferensialkan sekali lagi, maka akan diperoleh nilai

percepatan partikel berosilasi :

d2 xd t 2 = −ω2 A cos (ωt+Ф)..................(4)

Besaran ω disebut frekuensi sudut, yang nilainya ω=2 πT

besaran ini berbeda dari

frekuensi dengan faktor 2π. Dimensinya adalah kebalikan waktu (sama dengan

laju sudut) dan satuannya radian/sekon.

Konstanta A memiliki arti fisis yang sederhana. Fungsi sinus dan cosinus

memiliki harga -1 sampai dengan 1. Dengan demikian simpangan x memiliki

harga maksimum A, diukur dari posisi seimbang pusat x=0. Lihat persamaan (2),

A=xmaks kita namakan amplitudountuk gerak yang bersangkutan. Karena A belum

ditetapkan oleh persamaan diferensial di atas, maka masih mungkin diperoleh

gerak dengan berbagai harga amplitudo, tetapi dengan frekuensi dan perioda yang

sama. Frekuensi suatu gerak harmonik sederhana tidak bergantung kepada

amplitudo geraknya.

Gerak Harmonik Teredam (Damped Harmonic Motion)

Sampai saat ini kita masih menganggap bahwa tidak ada gaya gesek yang

bekerja pada osilator. Jika anggapan ini kita pegang ketat, bandul atau benda pada

pegas akan berosilasi terus menerus. Pada kenyataannya, amplitudo osilasi

berkurang sedikit demi sedikit sampai akhirnya menjadi nol karena pengaruh

gesekan. Dikatakan bahwa geraknya teredam oleh gesekan dan disebut dengan

gerak harmonik teredam. Gesekan seringkali muncul dari gesekan udara atau gaya

dalam. Besar gaya gesekan biasanya bergantung pada laju. Dalam banyak hal,

T

A

-A

gaya gesekan sebanding dengan kecepatan tetapi arahnya berlawanan. Contoh

osilator teredam ditunjukkan oleh gambar berikut :

Gambar 2.1. Osilator harmonik teredam. Sebuah

piringan dihubungkan pada beban dan dibenamkan

dalam fluida yang memberikan gaya redaman

−bdxdt

dan gaya pemulih elastiknya –kx.

Persamaan gerak osilator harmonik sederhana teredam diberikan oleh

hukum gerak kedua Newton, ∑ F = ma, dengann ∑ F merupakan jumlah dari

gaya pemulih –kx dan gaya redaman −bdxdt

; di sini b adalah konstanta positif.

Kita peroleh bahwa :

∑ F=ma

atau :

−kx−bdxdt

=md2 xd t 2

atau :

md2 xd t2 +b

dxdt

+kx=0

0

Gambar 2.2. Grafik gerak harmonik teredam terhadap waktu. Geraknya osilasi dengan amplitudo

yang terus menurun. Amplitudo nampak mulai dari harga A dan meluruh secara eksponensial

menuju nol ketika t mendekati ∞.

Jika tidak ada gesekan, b sama dengan nol, ω2= km

, yaitu frekuensi getaran

yang tidak teredam artinya, amplitudonya akan memiliki harga konstan A selama

geraknya. Jika ada gesekan, frekuensinya lebih kecil dan periodenya lebih

panjang. Gesekan memperlambat gerakan sehingga amplitudo bergerak sedikit

demi sedikit menuju nol.

Jika gaya gesekan cukup besar, b menjadi besar sehingga gerak samasekali

tidak periodik lagi. Benda hanya kembali langsung ke posisi seimbangnya ketika

dilepaskan dari simpangan asal A.

Pada gerak harmonik teredam, tenaga osilator berangsur-angsur dilesapkan

(didisipasikan) oleh gesekan dan akhirnya menjadi nol pada waktunya.

Osilasi Paksaan dan Resonansi

Pada penjelasan sebelumnya dibahas osilasi benda secara alamiah, yaitu

osilasi yang terjadi bila benda disimpangkan dan kemudian dilepaskan. Untuk

massa yang diikatkan pada pegas, frekuensi alamiahnya bila tidak ada gesekan

adalah : ω=√ km

dan bila ada gaya gesekan kecil (faktor redaman b) adalah

ω '=√ km

−( k2 m )

2

Keadaannya menjadi lain bila benda dikenai gaya eksternal yang berosilasi.

Sebagai contoh, getaran jembatan oleh tentara yang berbaris di atasnya. Osilasi

yang terjadi disebut osilasi paksaan (forced oscillation). Frekuensi osilasi yang

dipaksa ini sama dengan frekuensi gaya eksternalnya dan bukan frekuensi

alamiah benda. Meskipun demikian, tanggapan benda bergantung kepada

hubungan antara frekuensi alamiah dan frekuensi paksaannya.

Persamaan gerak osilator terpaksa dari hukum gerak kedua Newton. Di

samping gaya pemulih, -kx dan gaya peredam – bdxdt

, masih ada gaya lain yang

bekerja, yaitu gaya eksternal yang berosilasi. Untuk sederhananya, misalkan gaya

eksternal ini diberikan sebagai Fmcos ω' ' t . Di sini Fm adalah harga maksimum

gaya eksternal dan ω ' ' adalah frekuensi sudutnya. Untuk jelasnya, dapat kita

ilustrasikan bahwa gaya tersebut dikenakan langsung pada massa yang

digantungkan seperti pada gambar 2.2.

Dari : ∑ F=ma

kita peroleh : md2 xd t2 +b

dxdt

+kx+Fm cos ω' ' t=0

Untuk osilator teredam (yaitu untuk b ≠ 0), ada suatu harga karakteristik

frekuensi pemacu ω ' ' yang memeberikan amplitudo osilasi yang maksimum.

Keadaan ini disebut resonansi dan harga ω ' ' yang memberikan resonansi disebut

frekuensi resonansi. Makin kecil redaman pada suatu sistem, makin dekat pula

frekuensi resonansinya dengan frekuensi alamiah tak teredam, ω. Seringkali

redaman itu cukup kecil, sehingga frekuensi resonansinya dapat diambil sama

dengan frekuensi alamiah tak teredam ω, dengan kesalahan kecil.

BAB III

METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Alat Percobaan dan Fungsi

1. Pendulum torsi

Sebagai pendulum Torsi digunakan suatu piringan

kuningan dengan As yang dihubungkan ke per spiral.

2. Motor

Ujung dari per spiral dihubungkan dengan motor yang

dapat bergerak harmonis dengan amplitudo yang tetap

dan frekuensinya dapat diubah- ubah bila motor dalam

keadaan berjalan.

3. Magnet Permanen

Dua buah magnet permanen yang diletakkan sedemikian

rupa sehingga apabila magnet itu diberi arus akan

menimbulkan redaman pada pendulum torsi.

4. Multimeter

Digunakan untuk mengukur tegangan dan arus.

5. Power Suplay

Untuk menghubungkan motor agar mendapat daya gerak,

juga untuk menghubungkan kepada multimeter.

3.2 Prosedur Percobaan

3.2.1. Frekuensi Alamiah

1. Mengatur pendulum sehingga amplitudo pendulum pada

skala 15 secara

manual.

2. Menggerakkan pendulum, mencatat waktu untuk 10 kali

getaran.

3. Melakukan prosedur dua , minimal tiga kali.

4. Mengulangi prosedur 1-3 untuk amplitudo 14 s/d 5.

3.2.2. Frekuensi Paksaan

1. Menetapkan skala fein pada motor , pada skala 27.

2. Memasukkan tegangan untuk motor (input bagian

atas)dengan tegangan 24

V(output Power Suplay sebelah kanan)

3. Menentukan selektor grob pada motor pada skala 6.

4. Mengukur dan mencatat tegangan motor (output bawah) pada

skala tersebut.

5. Mencatat amplitudo maksimum pada skala tersebut , minimal

3 kali.

6. Mengulangi prosedur 2 s.d 5 untuk skala berikutnya, sampai

dengan skala 26!

3.2.3. Frekuensi Redaman

1. Memasukkan arus pada kumparan dari Power Suplay (output

sebelah kiri)

2. Mengatur slektor Power Suplay hingga arus yang masuk pada

kumparan

sebesar 0,1 A.

3. Menentukan secara manual amplitudo pada skala 15 sebagai

amplitudo awal Ao

4. Menggerakkan pendulum , mencatat amplitudo A1 setelah

pendulum mencapai

satu periode.

5. Mencatat amplitudo saat 2 perioda, 3 perioda, dan seterusnya

hingga amplitudo

yang masih dapat diamati.

6. Mengulangi prosedur 3 s/d 5 untuk variasi arus 0,2 s/d 1A.

3.2.4. Frekuensi Paksaan dan Redaman

1. Memasukkan arus pada kumparan dari poiwer suplay

2. memasukkan tegangan pada motor dari Power Suplay

3. Pada arus kumparan 0,2 A. Melakukan prosedur seperti pada

frekuensi paksaan.

4. Mengulangi prosedur 3 untuk arus 0.4, 0.6, 0.8 dan 1 A

BAB IV

DATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Tabel Data Pengamatan

4.1.1 Frekuensi Alamiah

Amplitud

o

Waktu (s)

t1 t2 t3

5 17,47 17,31 17,21

6 17,21 17,22 17,24

7 17,19 17,18 17,11

8 17,09 17,07 17,17

9 16,69 17,15 17,02

10 17,34 17,3 17,34

11 17,36 17,37 17,53

12 17,42 17,62 17,54

13 17,4 17,35 17,56

14 17,41 17,68 17,43

15 17,85 17,62 17,53

4.1.2 Frekuensi Paksaan

Selekto

r Grab

V Motor (volt) Amplitudo

V1 V2 V3 A1 A2 A3

6 2,45 2,45 2,46 0,6 0,5 0,2

7 2,11 2,21 2,06 0,4 0,4 0,4

8 2,46 2,48 2,47 0,42 0,44 0,4

9 2,79 2,52 2,92 0,4 0,4 0,41

10 2,73 2,8 2,7 0,44 0,44 0,43

11 3,17 3,17 2,97 0,46 0,43 0,46

12 3,3 3,31 3,28 0,48 0,5 0,4

13 3,7 3,67 3,67 0,3 0,31 0,32

14 4,12 4,11 4,13 0,58 0,58 0,58

15 4,6 4,64 4,65 0,6 0,6 0,6

16 5,18 5,17 5,18 0,64 0,64 0,64

17 6 6 6,01 0,71 0,71 0,71

18 6,57 6,51 6,4 0,6 0,5 0,5

19 8,79 8,79 8,78 12 12,2 12,1

20 9,82 9,85 9,84 3,2 2,5 2,1

21 10,99 10,97 10,98 0,5 0,6 0,6

22 11,96 11,95 11,9 1,5 0,9 1,2

23 12,42 12,43 12,38 1,5 0,9 1

24 13,7 13,62 13,57 1,9 1,6 1

25 13 13,4 13,5 0,5 0,2 0,4

26 13,11 13,6 13,8 0,5 0,4 0,5

Period

a (T)

I (A)

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

0 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15

1 13,5 13 12 11 9,8 8,1 6,9 5,5 4 2,9

2 12,2 11,5 10 8 6 4,5 3 1,9 1 0

3 11 9,9 7,9 5,9 3,9 2,2 1,1 0,5 0 0

4 9,9 8,4 6,2 4 2,2 1 0,2 0 0 0

5 8,9 7,2 4,9 2,9 1,3 0,4 0 0 0 0

6 7,9 6 3,9 2 0,6 0,2 0 0 0 0

7 7 5 3 1,2 0,3 0 0 0 0 0

8 6,1 4,3 2,3 0,9 0 0 0 0 0 0

9 5,4 3,5 1,7 0,5 0 0 0 0 0 0

10 4,9 3,2 1,3 0,2 0 0 0 0 0 0

4.1.3 Frekuensi redaman

4.1.4 Frekuensi Redaman dan Paksaan

Skala

Grab

Arus (I)

0,2 A 0,4 A 0,6 A 0,8 A 1,00 A

V A V A V A V A V A

6 2,52 0,5 2,46 0,5 2,34 0,48 2,46 0,5 2,29 0,5

7 2,79 0,5 2,59 0,5 2,6 0,4 2,53 0,5 2,46 0,5

8 3,08 0,5 2,88 0,5 2,87 0,5 2,72 0,5 2,68 0,5

9 3,38 0,5 3,09 0,5 3,15 0,5 3,03 0,49 3,05 0,5

10 3,66 0,5 3,4 0,5 3,45 0,5 3,25 0,5 3,5 0,6

11 4,03 0,6 3,91 0,6 3,87 0,6 3,73 0,5 3,91 0,5

12 4,53 0,6 4,13 0,62 4,31 0,6 4,12 0,5 4,31 0,6

13 4,87 0,6 4,59 0,6 4,67 0,65 4,5 0,6 4,78 0,6

14 5,3 0,7 5,19 0,7 4,96 0,7 5,04 0,6 5,24 0,6

15 5,9 0,8 5,82 0,8 5,58 0,8 5,57 0,65 5,79 0,6

16 6,45 0,9 6,57 0,9 6,14 0,85 6,11 0,69 6,69 0,7

17 7,23 1 7,23 1,1 6,81 0,9 7,03 0,9 7,17 0,75

18 8,18 1,4 8,09 2,4 7,81 1 7,82 0,9 7,84 0,8

19 8,95 6 8,81 3,1 8,57 1,2 8,59 1,01 8,59 0,85

2010,2

44 9,91 2 9,54 1,9 9,51 1 9,85 0,8

2111,2

72

11,1

90,6 10,75 0,6

10,9

30,5 10,93 0,5

22 12,3 1,512,2

80,4 12 0,5

12,0

30,3 11,9 0,3

2313,4

20,5

13,6

50,2 13,45 0,4

13,1

20,3 12,2 0,2

2413,5

20,4

13,6

60,1 13,65 0,2

13,2

20,3 12,9 0,25

2513,3

40,2 13,7 0,1 13,68 0,2 13,3 0,3 12,92 0,2

4.2 Pengolahan Data

Frekuensi Alamiah

1. Menghitung momen inersia pendulum

Diketahui : Massa rotator (224.4 ± 0.005) gram = 0.2244 kg

Diameter (19.00 ± 0.05) cm = 0.19 m

Jari-jari (9.5 ± 0.05) cm = 0.095 m

Dengan menggunakan persamaan : I=m r2 diperoleh

I=m r2 = 0.2244 x 0.0952 = 0.00202521 kgm2

2. Menghitung konstanta spiral dan sesatannya (D ± ∆ D ¿

Amplitudo

Waktu (s)t T=t / N f=1/T f fΔ

t1 t2 t35 17,47 17,31 17,21 17,33 5,7767 0,1731

0,173106 0,002085

6 17,21 17,22 17,24 17,2233 5,7411 0,17427 17,19 17,18 17,11 17,16 5,72 0,17488 17,09 17,07 17,17 17,11 5,7033 0,17539 16,69 17,15 17,02 16,9533 5,6511 0,17710 17,34 17,3 17,34 17,3267 5,7756 0,173111 17,36 17,37 17,53 17,42 5,8067 0,172212 17,42 17,62 17,54 17,5267 5,8422 0,171213 17,4 17,35 17,56 17,4367 5,8122 0,172114 17,41 17,68 17,43 17,5067 5,8356 0,171415 17,85 17,62 17,53 17,6667 5,8889 0,1698

Dengan menggunakan rumus : ω2=D

I ; dengan I = momen inersia rotator

ω = 2πf

D=4 π2 f 2 I = 4 x 6.28 x 0.173106 x 0.173106 x 0.002

= 0.0015

3. Menghitung frekuensi alamiah terbaik serta sesatannya

ω2=D

I ; ω=√ D

I = √ 0.0015

0.002 = 0.866 Hz

Frekuensi Paksaan

1. Amplitudo terhadap grafik frekuensi

Grafih hubungan antara amplitudo dan frekuensi alamiah rotator yaitu :

4 6 8 10 12 14 160.166

0.168

0.17

0.172

0.174

0.176

0.178

f(x) = − 0.000446995558035147 x + 0.177575688275304R² = 0.505631882827924

Grafik Amplitudo Terhadap Frekuensi

Series2Linear (Series2)

Frekuensi

Ampl

itudo

2. Grafik frekuensi alamiah terhadap tegangan

2 4 6 8 10 12 14 160

2

4

6

8

10

12

f(x) = NaN x + NaNR² = 0 Grafik Hubungan Frekuensi Terhadap Tegangan


Tegangan

Frek

uens

i

3. Menghitung Besarnya Gaya Luar

Dengan menggunakan persamaan Fo=AI √ω02−ω2

A = Amplitudo

I = momen inersia rotator = 0.002

ω0 = frekuensi alami rotator

ω = frekuensi paksaan rotator sesuai tabel halaman 16 pada modul

Diperoleh besarnya gaya luar yaitu ;

A ffmoto

rw0^2 w^2 F (dyne)

0,433333

2,3077

0,074210,0

30,215672

90,1820232

9

0,4 2,50,069

7246,4

90,191595

30,1971919

4

0,42 2,3810,093

6223,5

70,345518

20,1878016

80,40333

32,479

30,108

9242,4

30,467708

30,1955619

50,43666

72,290

10,133

2206,8

30,699725

60,1806328

6

0,452,222

20,154

6194,7

60,942623

50,1752797

2

0,462,173

90,179

4186,3

81,269299

70,1714673

3

0,313,225

80,207

2410,3

91,693163

10,2544391

2

0,581,724

10,229

7117,2

42,080852

40,1359730

6

0,61,666

70,261

3109,5

52,692762

80,1314216

1

0,641,562

50,293

596,28

53,397312

50,1231682

6

0,711,408

50,321

278,23

54,068837

60,1109437

40,53333

31,875

0,3658

138,65

5,2772381

0,14778684

12,11,756

50,674

8121,6

817,95847

42,9123842

7

2,6 1,836 0,753132,9

422,36192

80,6814523

60,56666

71,764

70,833

3122,8

227,38558

70,1356899

9

1,21,537

60,943

493,24

135,10031

60,2073163

31,13333

31,646

41,057

1106,9

44,070851

0,22076469

1,51,657

51,184

8108,3

555,36169

50,2794136

80,36666

72,727

31,344

1293,3

471,24960

30,2086766

80,46666

72,142

91,453

5181,0

983,32001

90,1500696

2

Frekuensi redaman

1. Grafik waktu terhadap amplitudo

4 6 8 10 12 14 1602468

1012

f(x) = − 0.975547509291309 x + 14.028248767805R² = 0.986189845756305

Grafik hubungan waktu terhadap amplitudo untuk I = 0,1 A


Amplitudo

Wak

tu

2 4 6 8 10 12 14 1602468

1012

f(x) = − 0.814704083712713 x + 11.4435686620915R² = 0.968757219542026



Amplitudo

Wak

tu

0 2 4 6 8 10 12 14 1602468

1012

f(x) = − 0.706484641638225 x + 9.380204778157R² = 0.93063295066708



Amplitudo

Wak

tu

0 2 4 6 8 10 12 14 1602468

1012

f(x) = − 0.636261086043255 x + 7.984642912712R² = 0.860109304496655



Amplitudo

Wak

tu

0 2 4 6 8 10 12 14 1602468

1012

f(x) = − 0.586895319973361 x + 7.08614609190531R² = 0.752293091965854



Amplitudo

Wak

tu

0 2 4 6 8 10 12 14 1602468

1012

f(x) = − 0.554853316479596 x + 6.5838540124963R² = 0.636063665527973



Amplitudo

Wak

tu

0 2 4 6 8 10 12 14 1602468

1012

f(x) = − 0.517109137244229 x + 6.23165994507262R² = 0.535913105871292



Amplitudo

Wak

tu

0 2 4 6 8 10 12 14 1602468

1012

f(x) = − 0.49045489723966 x + 6.02103792243529R² = 0.462365207670479



Amplitudo

Wak

tu

0 2 4 6 8 10 12 14 1602468

1012

f(x) = − 0.45711759504863 x + 5.83112290008842R² = 0.390627763041556



Amplitudo

Wak

tu

0 2 4 6 8 10 12 14 1602468

1012

f(x) = − 0.423924168928842 x + 5.68984023852966R² = 0.333743936629434

Grafik hubungan waktu terhadap amplitudo untuk I = 1 A


Amplitudo

Wak

tu

4.3 Analisa Data

Dari percobaan ini, diperoleh nilai indeks minyak terbaik pada suhu kamar

yaitu 1.544 dan indeks bias koreksi yaitu 1.54395. Jika dibandingkan, didapat

nilai Kesalahan Relatif (KSR) sebesar 0.0032%. Oleh karena kesalahan relatif

sangat kecil, kita dapat simpulkan bahwa ketelitian dalam perhitungan sangat

akurat yaitu sebesar 99.968%, mendekati 100%.

Untuk nilai nf –nc berdasarkan teori, diperoleh nilai nf – nc yang hamper

sama dengan nilai nf – nc berdasarkan tabel nf-nc pada praktikum (nf-nc

literature). Jika kita hitung nilai KSRnya diperoleh nilai kesalahan relative terkecil

yaitu 3 % dan terbesar yaitu 8%. KSR masih termasuk kecil dan ketelitian tinggi

yaitu 97% s.d 92%. Namun, kesalahan dapat dianalisa yaitu karena ketidaktelitian

dalam membaca tabel nf-nc yang dikarenakan skala terlalu kecil sehingga

seharusnya memerlukan pembacaan seteliti mungkin.

Dari grafik indeks bias air suling terhadap suhu diperoleh kurva yang

dapat ditarik garik lurus sehingga dapat disimpulkan bahwa dengan bertambahnya

suhu, semakin berkurang nilai indeks bias air suling. Hal ini jika kita analisa

dikarenakan jika air dipanaskan maka molekul-molekul air semakin renggang

sehingga kemampuan air membiaskan cahaya berkurang. Berbeda halnya jika

tidak dipanaskan yang memang molekul-molekul di dalam air itu sendiri lebih

padat daripada jika dipanaskan.

Nilai nd koreksi untuk air suling diperoleh yaitu sekitar 1.3 yang jika kita

bandingkan dengan nd pembacaan pada Refraktimeter ABBE tidak jauh berbeda.

Nilai KSRnya pun kisaran 0.01% yang berarti tingkat ketelitian sangat tinggi yaitu

99.99%

Pada air suling, diperoleh nilai nf-nc teori yang masih mendekati nilai nf-

nc literature (dari tabel nf-nc). Nilai kesalahan relatifnya pun yang terkecil adalah

1.9% dan yang terbesar 16.2%. Kesalahan ini dapat dikarenakan pembacaan nf-nc

pada tabel yang kurang teliti dengan skala yang sangat kecil sehingga sama

dengan pembacaan nf-nc minyak yang memerlukan ketelitian mata yang sangat

tinggi.

BAB V

KESIMPULAN

1. Prinsip kerja alat refraktometer ABBE yaitu berdasarkan hukum snellius 1 dan

2 dan juga menggunakan prinsip prisma yaitu membiaskan cahaya. Dalam alat

refraktometer ABBE, terdapat beberapa prisma yang berfungsi untuk

membiaskan cahaya yang masuk sehingga dapat terlihat oleh kita. Jika tidak

menggunakan prisma (balok kaca misalnya) maka cahaya tidak adak terlihat

oleh kita.

2. Cairan yang kita gunakan dalam praktikum kali ini adalah minyak dan air

suling. Telah diukur indeks bias kedua cairan, dan dapat disimpulkan bahwa

indeks bias minyak lebih besar daripada indeks bias air suling. Hali ini karena

molekul-molekul pada minyak lebih rapat daripada molekul pada air.

3. Pada air suling, pengaruh suhu terhadap indeks bias menunjukkan hubungan

linear dimana indeks bias akan semakin berkurang seiring kenaikan suhu.

4. Praktikan telah menentukan dispersi nf-nc dan dapat membaca tabel disperse

nf-nc dan membandingkannya dengan hasil perhitungan menggunakan rumus

empiris.

DAFTAR PUSTAKA

Sears & Zemansky.1983..Fisika untuk Universitas III. Bandung; Bina

Cipta

Halliday & Resnick.1997.Fisika Jilid 3. Jakarta ; Erlangga

lapak m1(rotator harmonis)

Documents