LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR“PENGUKURAN DASAR PADA BENDA PADAT”

Disusun oleh: Mesa Fahjrul. I (0651-12-435) Nurul Hanifah (0651-12-434) Shara Deianira (0651-12-449)

Tanggal Praktikum:29 Oktober 2012Asisten Dosen:

1. Dra. Trirakhma S, Msi2. Rissa Ratimanjari S.Si

3. NoorlelaRekan Kerja:

Gilang Putra DitamaLuthfi

Salzir Isa Al-habsyi

                  

LABORATORIUM FISIKAPROGRAM STUDI ILMU KOMPUTER

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS PAKUAN

BAB IPENDAHULUAN

Dalam fisika, pengukuran merupakan salah satu syarat yang tidak boleh ditinggalkan. Aktivitas mengukur menjadi sesuatu yang sangat penting untuk selalu dilakukan dalam mempelajari berbagai fenomena yang sedang dipelajari.  Mengapa demikian?

Sebelumnya ada baiknya jika kita mengingat definisi pengukuran atau mengukur itu sendiri. Mengukur adalah membandingkan suatu besaran dengan besaran lain yang telah disepakati. Misalnya untuk mengukur panjang suatu kabel maka kita bisa menggunakan meteran. Dalam hal ini besaran yang dibandingkan adalah panjang dari kabel tersebut. Sedangkan besaran pembandingnya adalah meteran. Meteran merupakan alat ukur besaran panjang yang satuannya telah disepakati. Dengan demikian jika nilai hasil perbandingan kedua besaran tersebut menunjukkan bahwa panjang kabel itu ternyata 1,5 kali lebih panjang dari ukuran satu meteran dapat dikatakan bahwa panjang kabel yang terukur adalah 1,5 meter.

Mengukur itu sangat penting untuk dilakukan. Mengukur dapat dikatakan sebagai usaha untuk mendefinisikan karakteristik suatu permasalahan secara kuantitatif. Dan jika dikaitkan dengan proses penelitian atau sekedar pembuktian suatu hipotesis maka pengukuran menjadi jalan untuk mencari data-data yang mendukungnya.

Dengan pengukuran ini kemudian akan diperoleh data-data numerik yang menunjukkan pola-pola tertentu sebagai bentuk karakteristik dari fenomena atau permasalahan tersebut. Dengan demikian, maka dapat dihasilkan suatu kesimpulan yang bersifat kualitatif berdasarkan pola-pola yang dihasilkan oleh data-data kuantitatif tersebut.

Dengan salah satu argumentasi di atas, sudah dapat kita ketahui betapa penting dan dibutuhkannya aktivitas pengukuran dalam fisika. Maka tidak ada alasan bagi para fisikawan bahkan mahasiswa untuk mengabaikannya dalam setiap riset-riset mereka.

1.1              TUJUAN PERCOBAAN

Dengan dilakukannya percobaan pada praktikum ini diharapkan bahwa mahasiswa dapat dengan mudah mempergunakan beberapa alat ukur. Dengan tidak hanya mengetahui namanya saja namun juga mempergunakan dan merepresentasikan data-data yang terukur dalam sebuah format laporan yang sesuai.

Sebagai ssatu hasil keluaran yang dapat dipresentasikan dengan baik merupakan tujuan berikutnya dimana mahasiswa dapat menentukan volume dan massa jenis beberapa zat padat. Hingga akhirnya presentasi format percobaan dapat diperbandingkan dengan teori-teori yang terkait dengan percobaan apakah percobaan yang dilakukan dapat dipastikan sesuai atau bahkan jauh melenceng dari teori yang ada.

1.2              DASAR TEORI

Besaran dan SatuanBesaran dalam fisika diartikan sebagai sesuatu yang dapat diukur, serta memiliki nilai besaran (besar) dan satuan. Sedangkan satuan adalah sesuatu yang dapat digunakan sebagai pembanding dalam pengukuran. Satuan Internasional (SI) merupakan satuan hasil konferensi para ilmuwan di Paris, yang membahas tentang berat dan ukuran. Berdasarkan satuannya besaran dibedakan menjadi dua, yaitu besaran pokok dan besaran turunan.

1.       Besaran PokokBesaran pokok adalah besaran yang digunakan sebagai dasar untuk menetapkan besaran yang lain. Satuan besaran pokok disebut satuan pokok dan telah ditetapkan terlebih dahulu berdasarkan kesepakatan para ilmuwan. Besaran pokok bersifat bebas, artinya tidak bergantung pada besaran pokok yang lain.

Dimensi suatu besaran adalah cara besaran tersebut tersusun atas besaran-besaran pokoknya. Pada sistem Satuan Internasional (SI), ada tujuh besaran pokok yang berdimensi, sedangkan dua besaran pokok tambahan tidak berdimensi. Cara penulisan dimensi dari suatu besaran dinyatakan dengan lambang huruf tertentu dan diberi tanda kurung persegi.

Berdasarkan table bahwa dapat diketahui dimensi tertentu dari suatu benda, misalkan untuk mengetahui Volume zat padat jika bentuknya beraturan, maka akan memiliki panjang, lebar, tinggi, diameter dan sebagainya.

PENGUKURAN CARA STATIS

Untuk mengukur volume zat padat yang teratur bentuknya (kontinu) dapat pula dilakukan secara tidak langsung dengan mengukur perubah (variabel) yang membangunnya.

Volume balok dapat juga dilakukan dengan cara mengukur panjang lebar dan tinggi dari balok itu sehingga :

Vbalok = p x l x t Dengan;p = panjang balokl  = lebar balokt  = tinggi balok

Sedangkan volume silinder pejal dapat juga dilakukan dengan mengukur diameter dan panjang silinder itu sehingga:

Vsilinder = ¼ π d2 .p

Dengan;d = diameter silinderp = panjang silinder

Dalam menentukan massa jenis suatu benda pada percobaan ini, akan menerapkan Hukum Archimmides : setiap benda yang tercelup sebagian atau seluruhnya ke dalam fluida, akan mendapat gaya ke atas sebesar beratfluida yang dipindahkan oleh benda itu. Melalui pemahaman ini kita akan membandingkan harga massa jenis yang dihitung secara konfensional (hitung massa dan volume) dan dengan menerapkan hukum Archimides.

PENGUKURAN CARA DINAMIS

Untuk mengukur benda dengan cara dinamis, maka benda harus dicari dahulu masa di udara dan masa di air dengan menggunakan neraca teknis.

Massa jenis (rapat massa) suatu zat adalah massa tiap satuan volume atau dapat dirumuskan:

V = Mu – MaDengan ;Mu = Massa udaraMa = Massa air

ρ = Mu

Mu – Ma

Dengan ;ρ = massa jenis (g/cm3)M = massa zat (g)V = volume zat (cm3)

Jika massa dan volume dapat diketahui dengan cara menimbang zat itu dengan timbangan atau neraca teknis sehingga besaran massa dapat diukur langsung dengan alat ukurnya. Untuk mengukur langsung volume zat padat dapat dilakukan dengan memasukkan zat padat itu ke

dalam gelas ukur yang berisi zat cair. Apabila zat itu tenggelam seluruhnya maka perubahan penunjukan volume itu dari zat padat tersebut.

Tetapi untuk mengukur volume zat padat besarannya tidak selalu dapat diukur langsung seperti itu karena terdapat zat padat yang massa jenisnya lebih kecil dari zat cair sehingga kalau zat padat tersebut dimasukkan ke dalam zat cair akan mengapung atau melayang ( tidak tenggelam seluruhnya).

BAB II

ALAT DAN BAHAN

Sejak jaman dahulu orang telah melakukan pengukuran, seperti mengukur luas tanah, mengukur massa badannya, dan mengukur selang waktu antara matahari terbit sampai tenggelam. Mengukur merupakan yaitu proses membandingkan suatu besaran yang diukur dengan besaran tertentu yang telah diketahui atau ditetapkan sebagai acuan. Pada pengukuran yang berbeda kita mungkin membutuhkan alat/instrumen yang berbeda pula.

Misalnya, saat mengukur panjang jalan Anda menggunakan meteran, tetapi saat menimbang berat badan Anda menggunakan neraca. Berikut akan Anda pelajari instrumen pengukur panjang, massa, dan waktu.

Alat Pengukuran yang dibutuhkan pada praktikum kali ini adalah

a. Jangka SorongJangka sorong terdiri atas dua bagian, yaitu rahang tetap dan rahang geser. Skala panjang yang terdapat pada rahang tetap merupakan skala utama, sedangkan skala pendek yang terdapat pada rahang geser merupakan skala nonius atau vernier. Nama vernier diambilkan dari nama penemu jangka sorong, yaitu Pierre Vernier, seorang ahli teknik berkebangsaan Prancis.Skala utama pada jangka sorong memiliki skala dalam cm dan mm. Sedangkan skala nonius pada jangka sorong memiliki panjang 9 mm dan di bagi dalam 10 skala, sehingga beda satu skala nonius dengan satu skala pada skala utama adalah 0,1 mm atau 0,01 cm.

Jadi, skala terkecil pada jangka sorong adalah 0,1 mm atau 0,01 cm. Jangka sorong tepat digunakan untuk mengukur diameter luar, diameter dalam, kedalaman tabung, dan panjang benda sampai nilai 10 cm.

b. Mikrometer SekrupMikrometer sekrup sering digunakan untuk mengukur tebal bendabenda tipis dan mengukur diameter benda-benda bulat yang kecil seperti tebal kertas dan diameter kawat. Mikrometer sekrup terdiri atas dua bagian, yaitu poros tetap dan poros ulir. Skala panjang yang terdapat pada poros tetap merupakan skala utama, sedangkan skala panjang yang terdapat pada poros ulir merupakan skala nonius.

Skala utama mikrometer sekrup mempunyai skala dalam mm, sedangkan skala noniusnya terbagi dalam 50 bagian. Satu bagian pada skala nonius mempunyai nilai 1/50 × 0,5 mm atau 0,01 mm.

Jadi, mikrometer sekrup mempunyai tingkat ketelitian paling tinggi dari kedua alat yang telah disebutkan sebelumnya, yaitu 0,01 mm.

c. Neraca TeknisMassa benda menyatakan banyaknya zat yang terdapat dalam suatu benda. Massa tiap benda selalu sama dimana pun benda tersebut berada. Satuan SI untuk massa adalah kilogram (kg).Alat untuk mengukur massa disebut neraca. Ada beberapa jenis neraca, antara lain, neraca ohauss, neraca lengan, neraca langkan, neraca pasar, neraca tekan, neraca badan, dan neraca elektronik. Setiap neraca memiliki spesifikasi penggunaan yang berbeda-beda. Jenis neraca yang umum ada adalah neraca tiga lengan dan empat lengan.

Pada neraca tiga lengan, lengan paling depan memuat angka satuan dan sepersepuluhan, lengan tengah memuat angka puluhan, dan lengan paling belakang memuat angka ratusan.

Selain beberapa alat ukur diatas pada praktikum kali ini juga dipergunakan bejana gelas untuk mengukur volume dengan teorema Archimedes, Thermometer untuk mengukur suhu ruangan dan Barometer digunakan untuk mengetahuui tekanan dalam ruangan.

Dan benda yang diukur berupa satu buah balok tembaga, satu buah besi silinder dan sebuah kunci.

BAB III

METODE PERCOBAAN

Percobaan I (Mencari Volume dan Massa Balok)

Kubus yang diukur adalah balok kuningan. Teknik yang digunakan adalah dengan mengukur rusuk-rusuk kubus tersebut menggunakan jangka sorong dan milimeter sekrup. Masing-masing pengukuran rusuk tiap kubus diulang 3 kali. Sedangkan untuk pengukuran massa, percobaan yang dilakukan hanya 1 kali.

Percobaan II (Mencari Volume dan Massa Besi Silinder)

Silinder yang diukur adalah silinder besi. Teknik yang digunakan adalah dengan mengukur tinggi menggunakan jangka sorong dan diameter menggunakan micrometer skrup. Masing-masing pengukuran tinggi dan diameter dilakukan 3 kali. Sedangkan pengukuran massa, dilakukan percobaan sebanyak satu kali saja.

Percobaan III (Mencari Volume dan Massa sebuah kunci)

Kunci yang digunakan adalah sebuah kunci pintu, dapat diprediksikan sebelumnya bahwa kunci terbuat dari bahan campuran tembaga dan timah. Pengukuran volume dilakukan dengan menggunakan bejana gelas dan cairan. Dan untuk mengetahui massa dilakukan dengan menggunakan neraca.

BAB IV

HASIL PENGAMATAN

Berdasarkan pengamatan dan percobaan yang telah dilakukan pada hari Senin 29 Oktober 2012, maka didapatkan dilaporkan hasilnya sebagai berikut :

Keadaan ruangan P (cm) Hg Temperature (0C) C (%)

Sebelum percobaan 75,55 260 74%

Sesudah percobaan 75,50 270 71%

Statis

Table Pengamatan Balok Kuningan , m = 66,5 gram

No P(cm) L (cm) T (cm) V (cm3) ρ (g/cm3)

1 4,1 1,91 0,972 7,60 8,75

2 4,1 1,91 0,973 7,61 8,73

3 4,1 1,92 0,971 7,64 8,70

x 4,1 1,91 0,972 7,65 8,72

∆ x

Table Pengamatan Tabung Besi , m=62,1 gram

No D(cm) T (cm) V (cm3) ρ (g/cm3)

1 1,581 4,2 8,24 7,53

2 1,580 4,2 8,23 7,54

3 1,581 4,2 8,24 7,53

x 1,580 4,2 8,23 7,53

∆ x

Dinamis

Table Pengamatan Kunci dan Tabung

No. Benda Mu (g) Ma (g) V (cm3)ρ (g/cm3)

1. Kunci 11,900 10,100 1,8 6,61

2. Tabung 62,200 54,250 7,95 7,82

BAB V

PEMBAHASAN

Berdasarkan Percobaan pertama yang dilakukan pada balok kuningan didapatkan data ukuran Panjang, lebar dan tinggi, serta massa benda.Sehingga dapat diperhitungkan sebagai berikut :

Diketahui, Tabel Perhitungan dan massa benda = 66,5 gram

Volume         =     p x l x t                                                 Massa Jenis = massa / volume       Percobaan 1  =     4,1 x 1,91x 0,972                               =   66,5  / 7,60                     =     7,60 cm3                                                 =   8,75 gr/cm3

Percobaan 2  =     4,1 x 1,91 x 0,973                               =   66,5  / 7,61                     =     7,61 cm3                                                                                    =   8,73

Percobaan 3  =     4,1 x 1,91 x 0,972                               =   66,5  / 7,64                     =     7,64 cm3                                                                                    =   8,70

Dari hasil perhitungan didapatkan rata-rata data sebesar 8,72 gr/cm3

Sehingga nilai ketelitian dapat diperhitungkan dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

ketelitian = 1−¿│x lit – x perc

x lit│ x 100%

= 1−¿│8,6−8,72

8,6 │x 100 %

= 1−¿ 0,01 x 100 % = 0,99 x 100 % = 99 %

Percobaan dan perhitungan mendekati kepada data standar massa jenis kuningan yaitu sebesar 99%

Berdasarkan Percobaan kedua yang dilakukan pada besi silinder didapatkan data ukuran Panjang, diameter, serta massa benda.

Sehingga dapat diperhitungkan sebagai berikut :

Diketahui, Tabel Perhitungan dan massa benda adalah 62,1 gram

Volume         =     ¼ π d2 .p                                    Massa Jenis     =     massa/volume Percobaan 1   =     ¼ x 3,14 x (1,581)2 x 4,2                                =     62,1 / 8,24                     =     8,24 cm3                                                                                =     7,53

Percobaan 2   =     ¼ x 3,14 x (1,580)2 x 4,2                                =     62,1 / 8,23                     =     8,23 cm3                                                                                 =     7,54

Percobaan 3   =     ¼ x 3,14 x (1,581)2 x 4,2                                =     62,1 / 8,24                     =     8,24 cm3                                                                                  =     7,53

Dari hasil perhitungan didapatkan rata-rata data sebesar 7,53 g/cm3

Sehingga nilai ketelitian dapat diperhitungkan dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

ketelitian = 1−¿│x lit – x perc

x lit│ x 100%

= 1−¿│7,8−7,53

7,8 │x 100 %

= 1−¿ 0,03 x 100 % = 0,97x 100 % = 97 %

Percobaan dan perhitungan mendekati kepada data standar massa jenis besi  yaitu sebesar 97%.

Berdasarkan Percobaan ketiga yang dilakukan pada benda kunci dan tabung didapatkan data ukuran volume, massa udara dan massa air.

Sehingga dapat diperhitungkan sebagai berikut :

Vkunci = Mu – Ma = 11,9 – 10,1 = 1,8 gram

ρkunci = Mu

Mu−Ma

= 11,9

11,9 –10,1

= 11,91,8

= 6,61 gram /cm3

Vtabung = Mu – Ma =62,2 –54,25 = 7,95 gram

ρtabung = Mu

Mu−Ma

= 62,2

62,2 – 54,25

= 62,27,95

= 7,82 gram /cm3

Massa Jenis Kunci Tidak Sebanding dengan Massa Jenis benda seperti Besi Kuningan 8,6 dan Besi 7.8Hal ini disebabkan karena kunci terbuat dari bahan campuran.

BAB VI

KESIMPULAN

Mengukur itu sangat penting untuk dilakukan. Mengukur dapat dikatakan sebagai usaha untuk mendefinisikan karakteristik suatu permasalahan secara kuantitatif. Dan jika dikaitkan dengan proses penelitian atau sekedar pembuktian suatu hipotesis maka pengukuran menjadi jalan untuk mencari data-data yang mendukungnya.Pengukuran harus dilakukan dengan kecermatan yang tinggi dan dilakukan dengan alat yang sesuai agar hasil pengukuran meminimalisirkan kesalahan.Hasil Pengukuran harus dituangkan dalam bentuk tabel dengan baik agar tidak perlu dilakukan pengukuran ulang yang mengaibatkan lamanya proses perhitungan data kembali.Percobaan pada balok kuningan menghasilkan ketelitian hampir mencapai 100 % atau sebesar 99% dan besi silinder sebesar 97%. Namun pada pengukuran secara langsung pada kunci didapatkan data sebesar 6,61 gram/cm3 dimana masa jenis kunci lebih kecil dari massa jenis standar untuk kuningan dan besi. Dapat diperkirakan bahwa kunci terbuat dari bahan campuran logam yang memiliki massa jenis lebih rendah dari besi dan kuningan.

DAFTAR PUSTAKA

Buku Penuntun Praktikum Fisika Dasar, Laboratorium Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Pakuan

http://muhammadnuruddin071644036.blogspot.com/2010/10/massa-jenis-zat-padat-bentuk-teratur.html

http://seilandra.blogspot.com/2011/01/laporan-praktikum-pengukuran-dasar-pada_26.html