BAB I

PENDAHULUAN

Ilmu pengetahuan dan teknologi merupakan ilmu yang sangat pesat dalam

perkembangannya sehingga dapat menimbulkan dampak positif maupun negatif

dalam kehidupan manusia. Penemuan-penemuan baru bermunculan dalam upaya

untuk mencari kesejahteraan hidup bagi kita yang melangkah dalam bidang ilmu

pengetahuan dan teknologi yang menyangkut suatu teori dan praktik hendaknya

mendapat dasar-dasar aplikasi yang nantinya dapat dikembangkan. Hal ini

merupakan pengalaman yang berguna untuk melaksanakan praktikum fisika.

Ilmu fisika merupakan suatu ilmu yang sangat penting karena sering

memudahkan untuk mewakili suatu alat/sistem secara keseluruhan dengan suatu

gejala fisis. Teknik perwakilan secara mendekati untuk suatu peralatan fisis yang

rumit dengan suatu model yang relatif sederhana merupakan suatu bagian yang

penting dalam teknik elektro. Salah satu kelebihan model semacam itu adalah

dapat diterima untuk dianalisis dengan menggunakan metode matematika yang

telah dikenal sebelumnya.

Oleh karena itu, untuk lebih memahami suatu konsep fisika, maka

dilaksanakan praktikum fisika yang bertujuan agar siswa :

1. Dapat mengetahui sekaligus menggunakan secara langsung alat-alat

tersebut dalam laboratorium fisika.

2. Dengan mengikuti percobaan dari beberapa peralatan fisika dapat

membuktikan akan kebenaran teori yang didapat di bangku kuliah.

3. Dapat lebih mengerti dan mengetahui karakteristik dari beberapa

permasalahan yang ada pada percobaan tersebut.

4. Karena dalam praktikum ini dibutuhkan ketelitian maka siswa dituntut

memberanikan diri agar lebih teliti dan berkonsentrasi penuh dalam

percobaan.

1

BAB II

PEDOMAN DALAM MELAKSANAKAN PRAKTIKUM

DAN CARA PENGOLAHAN DATA

2.1 Saat mengerjakan percobaan.

1.1 Hati-hati.

Kebanyakan percobaan fisika tidak berbahaya, tetapi ada yang berbahaya.

Anda juga harus bertanggungjawab atas alat yang mahal (misal : laser,

osiloskop, dsb). Alat yang jatuh adalah suatu kecelakaan akibat kurang

waspada. Salah sambung alat elektrik adalah penyebab lain.

1.2 Pahami tujuan percobaan.

Ingat terus tujuan tersebut, jangan sampai banyak hal yang kecil membuat

anda lupa hal yang besar.

1.3 Kalau mungkin, kerjakan seluruh percobaan secara kasar dulu.

Hasil sementara ini berfungsi untuk menyesuaikan diri dengan peralatan,

dan akan memberikan jangkauan nilai yang akan anda peroleh saat

mengerjakan secara sungguh-sungguh.

1.4 Rekam pengamatan anda dalam buku ini, bukan pada secarik buram.

Data anda adalah bahan yang paling berharga yang anda miliki, dan harus

disimpan dengan baik.

2.2 Laporan

Urutan penulisan dalam pembuatan laporan

Lembar Persetujuan.

Lembar Asistensi.

Kata Pengantar

Daftar Isi

BAB I : Pendahuluan (latar belakang, maksud dan tujuan pratikum).

BAB II : Kegiatan dalam melaksanakan praktikum (urutan kegiatan,

analisa alat, ralat data, dsb).

2

BAB III : Percobaan yang anda lakukan (konsultasi dengan

pembimbing).

BAB IV : Penutup (kesimpulan dan saran).

Lampiran-lampiran :

Kartu peserta praktikum (K.P.P).

Data pengamatan praktikum.

2.3 Ralat

Dalam suatu pecobaan kita selalu melakukan pengukuran pada besaran

(variable) yang berkaitan. Nilai hasil suatu pengukuran pada dasarnya

merupakan pendekatan dari nilai sesungguhnya. Kita tidak akan pernah tahu

besarnya nilai yang sesungguhnya, yang dapat kita ketahui apakah suatu nilai

pendekatan.

Sebagai contoh bila kita melakukan pengukuran diameter kawat dengan

mikro meter, dari beberapa kali pengukuran akan kita dapatkan hasil

pengukuran yang kadang-kadang sama dan kadang-kadang berbeda. Dengan

kata lain yang variasi hasil pengukur, akibatnya kita tidak tahu nilai yang

sebenarnya dari hasil pengukuran kita tersebut.

Selisih antara nilai pengukuran dengan nilai sesungguhnya disebut sebagai

ralat (ketidakpastian pengukuran).

2.3.1 Macam-macam ralat

Berdasarkan pada faktor-faktor penyebab timbulnya, ralat dapat

digolongkan menjadi 3 macam :

A. Ralat Sistematis.

Ralat Sistematis merupakan ralat yang tetap, yang disebabkan oleh faktor-

faktor :

1. Alat

a) Kesalahan kalibrasi alat, seperti pembagian skala yang tepat atau

kesalahan posisi nol.

3

b) Interaksi antara alat dengan yang diukur. Misalnya pengukuran

arus listrik dengan menggunakan amperemeter mempengaruhi

hasil ukur dalam hal ini arus yang terukur bukan nilai sebenarnya.

2. Kesalahan Perseorangan.

Kesalahan ini merupakan kesalahan-kesalahn yang disebaban oleh

kebiasaan pengamat. Misalnya pembaca skala yang tidak tegak lurus

(kesalahan paralaks).

3. Kondisi Percobaan.

Ini merupakan kesalahan oleh kondisi percobaan yang tidak sama

dengan kondisi ketika alat dikalibrasikan. Misalnya penimbangan

benda di Malang dengan menggunakan timbangan pegas yang

dikalibrasi di London, maka hasil penimbangan akan salah apabila

tidak dilakukan koreksi terhadap percepatan gravitasi.

4. Teknik pengukuran yang kurang sempurna.

Kesalahan ini dilakukan karena cara pengukuran yang salah. Misalnya

dalam pengukuran kalor listrik, penetapan selisih suhu awal dengan

suhu kamar tidak sama dengan selisih suhu akhir dengan suhu kamar.

Ralat-ralat sistematis seperti diuraikan diatas dapat dihindari dengan

koreksi-koreksi terhadap hasil pengukuran atau dilakukan dengan

menghilangkan penyebab timbulnya ralat.

B. Ralat Kebetulan

Ralat Kebetukan merupakan ralat yang ditimbulkan oleh faktor-faktor:

1. Kesalahan menaksir.

Pada setiap alat ukur, selalu ada pembagian skala terkecil dan

penafsiran terhadap pembagian skala terkecil dapat berlainan dari

waktu ke waktu oleh bermacam-macam sebab dan pengamat.

4

2. Kondisi pengukuran yang berfluktuasi.

Dalam pengukuran sering kali kondisi sekitar (pengukuran) berubah-

ubah tetapi dalam skala yang kecil, sehingga tidak dapat dirasakan

secara langsung oleh pengukur. Misalnya perubahan tekanan udara

oleh suatu pengukuran titik didih air, atau mungkin perubahan suhu

udara sekitar.

3. Gangguan.

Gangguan ini merupakan faktor luar yang mempengaruhi pengukuran

alat, maupun obyek ukur. Misalnya dalam pengukuran arus listrik

karena ada getaran dari luar (kendaraan, suara, dll.), penunjuk jarum

amperemeter bergoyang, akibatnya pembacaan arus ikut berubah-ubah.

4. Definisi.

Yang dimaksud ralat jenis ini adalah keadaan obyek ukur yang

dianggap homogen. Misalnya dalam suatu pengukuran diameter pipa,

karena pipanya kurang sempurna mengakibatkan pengukuran diameter

akan berbeda tergantung posisi pengukuran.

Ralat kebetulan ini akan selalu ada dalam suatu pengukuran (tidak dengan

pengukuran yang berulang-ulang).

C. Ralat Kesalahan Tindakan Pengukuran.

Ralat jenis ini terjadi karena kesalahan yang dilakukan oleh pengukur.

Misalnya dalam mencatat waktu ayunan sebanyak 10 ayunan terjadi

kesalahan menghitung hanya sebanyak 9 ayunan.

2.4 Analisa Data.

A. Angka penting.

Adalah merupakan angka pengukuran yang diperoleh dari batas

pengukuran pada batas angka perkiraan sampai desimal tertentu, yang

merupakan angka penting dalam percobaan.

5

Contoh 1

Pada pembacaan skala termometer celcius ingin diperoleh data pada

ketelitian sampai dua desimal.

Termometer menunjukan angka 37,2537°C

Maka angka 3,7 dan 2 masih terbaca dengan tepat, maka disebut angka

pasti, sedangkan angka 5 adalah angka perkiraan atau angka penting.

Karena penting sekali dalam perhitungan, jadi pembacaan termometer

adalah 37,25°C.

Contoh 2

Pembacaan alat ukur amperemeter 8,4246 mA (2 desimal), maka

pembacaan amperemeter adalah : 8,424 mA.

Catatan penulisan bilangan angka penting.

1. Jika bilangan itu salah satu dari : 4, 5, 6, 7, 8 dan 9 maka ditulis satu

angka saja.

2. Jika bilangan itu salah satu dari : 1, 2, dan 3 maka ditulis 2 angka.

B. Pengoperasian Bilangan

Penulisan ilmiah

Penulisan ilmiah dari hasil ukur suatu pengoperasian bilangan

misalnya pembagian, pengurangan dan perkalian ditulis dengan

penulisan sebagai berikut:

13250 mA ditulis 1,325 . 104 atau bisa ditulis dengan pembulatan

1,33 . 104 mA.

Pembulatan Angka Penting.

Pembulatan angka penting dengan menentukan hasil ukur, maka

dengan menaikan satu angka atau bilangan itu atau tetap. Jika di

belakang angka penting adalah angka 5 ke atas, tetapi jika angka itu di

bawah angka 5, maka bilangannya ditulis tetap.

6

C. Analisa Daya Statistik

Penyimpangan yang terjadi karena pengamatan, kondisi alat maupun kondisi

obyek atau situasi tempat (suhu, tekanan, dan kelembaban) dapat

diperhitungkan secara analisa data statistik.

Misal nilai pengukuran data hasil : X1, X2 ,X3, ……, Xn.

Maka dapat dianalisa sebagai berikut :

No X1 ²

1. X1 ²

2. X2 ²

3. dst.

i = n Xi

²

Dari data di atas diketahui :

1) Harga rata-rata :

2) Penyimpangan (deviasi) = (harga mutlak)

3) Rata-rata penyimpangan

4) Kesalahan relatif tiap percobaan

7

5) Kesalahan relatif rata-rata

6) Kesalahan mutlak pengukuran

7) Penyimpangan standart (deviasi standart)

±

8) kesalahan yang diperbolehkan =

9) pengukuran terbaik : ±

2.5 GRAFIK

Grafik adalah cara terbaik untuk mempresentasikan data anda, sebab

realisasi antara peubah akan langsung jelas. Kalau seandainya ada satu, dua

titik yang keliru akan langsung kelihatan juga. Teori grafik terlalu banyak

untuk diberikan di sini.

Beberapa petunjuk saja :

a) Setiap grafik harus diberi judul, juga keterangan lengkap pada setiap

sumbu yaitu peubah dan satuan.

b) Peubah mandiri harus diletakkan di sumbu horisontal, sedangkan peubah

yang tegantung diberi pada sumbu vetikal. Ini tidak boleh terbalik, sebab

memberi hasil yang aneh. Perubah yang mandiri (x) adalah peubah yang

anda ubah-ubah, sedangkan yang tergantung (y) adalah peubah yang anda

ukur, untuk menyelidiki pengaruh akibat perubah x. misalnya dalam

membukti hukum Newton, anda merubah gaya f dan menyelidiki

pengaruhnya terhadap percepatan (a), dalam hal ini F adalah peubah

mandiri, sedangkan (a) adalah peubah tergantung. Grafik F melawan (a)

mempunyai kemiringan 1/m.

8

c) Pilih skala tepat. Buatlah skala sederhana (jangan 3 kotak untuk 5 unit

misalnya). Isilah seluruh lembar dengan titik data. Skala tidak harus mulai

dari nol.

d) Tariklah garis mulus melalui titik data. Jangan sambungkan titik data

dengan garis zig-zag.

e) Usahakan data dalam bentuk sedemikian rupa. Sehingga akan dihasilkan

garis lurus, misalnya kalau realisasi teoritis adalah y = x², jangan

digrafikan x vs y, tetapi x² vs y atau lebih baik lagi x vs .

9

BAB III

HAMBATAN DALAM CEL

3.1 Tujuan percobaan

1. Memahami hukum Kirchoff I dan II.

2. Menentukan besarnya hamabatan dalam cel.

3. Memahami Hukum Ohm.

3.2 Teori Dasar

Untuk menentukan besar hambatan dalam cel atau dapat dibuat

rangkaian sebagai berikut:

Di mana : A = Amperemeter

V = Volt meter

Rs= Hambatan geser

r = Hambatan cel

I = kuat arus

Pada rangkaian di atas jika saklar S dibuka maka arus dari sumber

tegangan baterai I akan mengalir ke ampere meter A dan tegangan terukur

voltmeter V (volt).

Maka rangkaian berlaku:

ohm r = hambatan cel

I = Kuat arus

V = Voltmeter

Rs = hambatan geser

10

3.3 Alat Percobaan

1. Amperemeter

2. Voltmeter

3. Baterai dan Kabel-kabel

4. Hambatan geser

5. Stop kontak

3.4 Tata Laksana

1. Susun set alat seperti gambar di atas.

2. Konsultasikan kepada pembimbing.

3. Atur hambatan pada nilai paling kecil ohm-nya, stop kontak dibuka,

catat penunjukkan nilai R, V dan I.

4. Geser hambatan untuk nilai agak besar ohm-nya, stop kontak dibuka

11

BAB IV

JEMBATAN WHEASTONE

4.1 Tujuan Percobaan

1. Memahami dasar pengukuran hambatan dengan metode arus nol.

2. Menentukan besar hambatan suatu penghantar sistem jembatan dengan

metode rangkaian Jembatan Weastone.

4.2 Teori Dasar

Salah satu cara yang paling sederhana untuk menentukan tahanan suatu

penghantar pada suatu rangkaian jembatan adalah dengan sistem Jembatan

Wheastone.

Di mana : Rs = tahanan standart (ada harganya)

L1 dan L2 = tahanan kawat

Rx = tahanan yang dicari harganya.

Dengan mengetahui harga tahanan variable dari L1 dan L2 sedemikian

sehingga arus yang mengalir lewat Galvanometer (G) atau Digit tester

menjadi nol, maka keadaan ini menunjukkan rangkaian dalam keadaan

seimbang, arus saling meniadakan sesuai dengan Hukum Kirchoff I (I =

0).

Sehingga didapat hubungan :

12

Rs

Rx

L2

L1

+ _

E

G

catatan : penentuan harga hambatan kawat L1 dan L2 dapat ditentukan

atas perbandingannya.

Misal : panjang kawat seluruhnya 1 meter = 100 ohm maka jika L1 =

40 cm = (40/100) x 100 = 40 ohm dan panjang L2 = 100 cm –

40 cm = 60 cm, berarti = 60 ohm.

4.3 Alat Percobaan

1. Tahanan standart

2. Tahanan kawat

3. Galvanometer atau digit meter

4. Sumber tegangan DC (power supply 220/12 V)

5. Set tahanan kawat

6. Rool meter dan kabel secukupnya.

Gambar Percobaan Jembatan Wheastone

4.4 Langkah Kegiatan

1. Susunlah alat percobaan seperti gambar diatas

2. Tentukan hambatan standart, konsultasikan pembimbing.

3. Atur hambatan kawat/geser kawat kiri sehingga angka Galvanometer/digit

meter menunjukkan angka nol.

4. Catat harga hambatan kawat L1 dan L2.

13

Rs

Rx

L2

L1

+ _

E

G

5. Ulangi untuk harga hambatan standart yang lain 4 kali lagi dan datakan.

4.5 Data Pengamatan

No. L1 (mm) L2 (mm) Rs (ohm) Rx (ohm)

1

2

3

4

5

575

672

713

790

820

425

328

287

210

180

270

390

470

680

820

199,56

190,35

189,18

180,76

180,00

4.6 Tugas dan Pertanyaan

1. Tentukan persamaan terpakai dalam menentukan Rx.

2. Mengapa pada percobaan Galvanometer harus nol, terangkan secara

singkat.

3. Tentukan harga Rx pada percobaan.

4. Hitung kesalahan relatif tiap percobaan

5. Hitung standart deviasinya dan kesalahan mutlaknya.

6. Pada rangkaian di bawah ini tentukan besar hambatan total system

jembatan

v

7. Apakah besar tegangan memepengaruhi Rx, jelaskan.

8. Kesimpulan percobaan

4.7 Penyelesaian Tugas Jembatan Wheat stone

1. Penurunan persamaan terpakai dalam menentukan Rx

14

..............

...........

Maka perbandingannya adalah :

0 = i1 – i2 * RDC

i2 * RDC = i1 * RX

15

Rs Rx

L2L1

+_

………………………………………(I)

………………………………………(II)

Sesuai hukum Ohm

Sesuai hukum kirchoff I

2. Penjelasan Galvanometer harus nol :

Galvanometer harus nol disebabkan geometri medan tempat

kumparannya bergerak maka defleksi galvanometer D Arsonval bukan

berbanding lurus dengan arus dalam kumparan galvanometer, kecuali

untuk sudut defleksi yang relatif kecil. Karena itu alat ini dipakai

sebagai alat nol ; artinya yang dipakai berhubungan dengan rangkaian

seperti jembatan Wheatstone atau potensial potensio meter, di mana

ada elemen-elemen lainnya yang harus disetel sedemikian rupa

sehingga arus galvanometer manjadi nol

3. Perhitungan harga RX :

4. Perhitungan kesalahan relatif tiap percobaan

16

(terbukti)

, maka

5. Perhitungan standar deviasi (SD)

No RX

1

2

3

4

5

199,56

190,35

189,18

180,76

180,00

187,97

187,97

187,97

187,97

187,97

11,59

2,38

1.21

7,21

7,97

134,33

5,66

1,46

51,98

63,52

6. Perhitungan hambatan total rangkaian jembatan :

17

RA = R! + R2

RB =R3 + R4

Maka Rtotal (Rt) = 1/RA + !/RB +R5

= (1/R1+R2) + (1/R3+R4) +R5

7. Besar tegangan tidak mempengaruhi harga Rx karena pada rangkaian

Jembatan Wheatstonei ini arus yang mengaliri melalui Galvanometer

harus menunjukan angka nol sehingga harga Rx disini ditentukan oleh

nilai tahanan kawat dan tahanan standar.

8. Kesimpulan percobaan

a. Nilai hambatan setiap komponen dapat dihitung dengan

menggunakan cara Jembatan Wheatstone.

b. Jembatan Wheatstone adalah meerupakan metode pengukuran

tahanan listrik dengan ketelitian yang tinggi.

c. Apabila harga Rs semakin besar maka besarnya nilai Rx yang kita

cari akan semakin kecil.

BAB V

KONSTANTA PEGAS

4.1 Tujuan Percobaan

1. Menentukan harga konstanta pegas dengan metode pembebanan.

2. Menenyukan harga konstanta pegas dengan metode geraran selaras.

3. Menentukan hubungan pegas dengan periode getar.

4.2 Teori Dasar

18

Bila sebuah pegas digantung vertikal dengan panjang (L0) kemudian pegas

diberi beban dengan massa (m), maka pegas panjangnya menjadi (L), atau

pegas mengalami pertambahan panjang :

Maka harga konstanta pegas dapat di tentukan :

Tetapi jika pegas digantung vertikan ke bawah kemudian pegas diberi beban

dan digetarkan, maka pegas mengalami getaran selaras yang dapat ditentukan

oleh periode getaranya (T)

Periode getar dapat dicari hubungannya dengan waktu : , di mana t

adalah waktu untuk n kali getaran melalui titik setimbang. Maka besarnya

konstanta pegas dapat ditentukan dengan persamaan : ,

Di mana k = konstanta pegas

m = massa beban

T = periode

g = konstanta gravitasi bumi (980 cm/det2)

4.3 Alat percobaan

1. Statip tegak

2. Pegas atau pir

3. Stop watch

4. Rool meter

5. Neraca lengan

6. Beban atau massa

4.4 Langkah percobaan

19

1. Gantungkan pegas dan ukur panjang mula-mula (L0).

2. Timbang massa beban (m) dan gantungkan pada pegas.

3. Ukur panjang pegas setelah diberi beban (L).

4. Ulangi untuk massa beban yang berbeda 4 kali lagi, kemudian datakan.

5. Ambil massa beban (m) gantungkan massa pegas beri tanda letak titik

setimbangnya, pegas simpangkan supaya terjadi getaran.

6. Hitung banyaknya getaran (selama beban melewati titik setimbang)

sebanyak n kali dalam waktu t detik.

7. Ulangi untuk simpangan-simpangan yang berbeda 4 kali lagi, kemudian

datakan

4.5 Data pengamatan

a. Sistem pembebanan

No m (gr) l0 (cm) l(cm) x(cm)

1

2

3

4

5

50

100

150

200

250

19,7

19,7

19,7

19,7

19,7

23,5

27,5

31,5

35,5

39,5

3,8

7,8

11,8

15,8

19,8

20

lo

lt (detik)

n (kali)

a. Sistem pembebananb.

b. Sistem getaran

b. Sistem getaran

No m(gr) n(kali) s(detik) T(detik)

1

2

3

4

5

200

200

200

200

200

5

8

11

14

17

4,29

6,57

9,16

11,8

14,06

0,858

0,821

0.832

0.842

0.827

4.6 Tugas dan Pertanyaan

1. Turunkan persamaan untuk menghitung konstanta pegas berdasarkan teori

pembebanan dan teori sistem getaran.

2. Pada kedua metode yang digunakan, manakah hasil yang paling tepat

digunakan untuk menentukan harga konstanta pegas.

3. Apa hubungan nilai konstanta pegas dengan nilai elastisitas, jelaskan arti

keduanya.

4. Nilai apa yang mempengaruhi harga konstanta pegas, dilihat dari nilai

renggangan dan tegangan (strains dan stress bahan), jelaskan.

5. Tentukan harga konstanta pegas sistem pembebanan dan sistem getaran,

hitung juga rata-ratanya.

6. Bandingkan harga kedua sistem, jelaskan.

7. Tentukan kesalahan relatifnya kedua sistem.

8. Hitung standart deviasinya.

9. Kesimpulan percobaan.

4.6 Penyelesaian

1. Penurunan persamaan terpakai

a. Sistem pembebanan

F. = m.g

F. = k . x

21

dimana : k = Konstanta pegas

F = Gaya

x = Selisih panjang (m)

m = Massa beban (gr)

g = Gravitasi bumi

b. Sistem getaran

………………… .(1)

Hukum Hooke : F = k .x ……………………(2)

Hukum Newton II : F = m . a ……………………(3)

Dari persamaan (1) dan (2) maka didapat :

M .a =-k . x

persamaan (1) dan (5) di substitusikan ke persamaan (4)

Jadi :

22

Keterangan : k = Konstanta (N/m)

m = Massa benda (kg)

T = Priode (s)

= Kecepatan anguler (rad/s)

f = Frekwensi

2. Pada kedua metode di atas harga yang paling tepat untuk menentukan

konstanta pegas adalah metode pembebanan, karena metode ini, kita

dapat langsung tambahkan panjang, sedangkan kalau dengan metode

getaran kita harus menghitung priode yang memungkinkan kesalahan

besar.

3. Hubungan nilai konstanta pegas dengan nilai elastisitas adalah nilai

konstanta pegas akan mempengaruhi nilai elastisitas, karena apabila

nilai konstanta pegas naik maka nilai elastisitas naik pula, begitu pula

kalau nilainya turun. Terbukti dengan persamaan seperti berikut :

Dimana : k = konstanta pegas (N/m)

F = gaya (N)

E = elastisitas (Nm-2)

A = luas penampang (m2)

4. Nilai yang mempengaruhi harga konstanta pegas terhadap nilai

regangan dan tegangan :

a. Nilai massa yang diperlukan ( m )

b. Waktu periode yang terjadi ( T )

23

c. Nilai elastisitas pegas yang diperlukan

5. Perhitungan harga konstanta pegas :

a. sistem Pembebanan

= mg/x

1 = gr/

2 = gr/

3 = gr/

4 = gr/

5 = gr/

= gr/

= 12539,05 gr/

b. Sistem Getaran

=

gr/

gr/

gr/

gr/

24

gr/

gr/

= 11293,97 gr/

6. Perbandingan kedua sistem

Harga konstanta pegas dalam metode pembebanan dipengaruhi oleh

panjang mula-mula pegas, setelah diberi beban dan penambahan

panjang.

Harga konstanta pegas dengan metode getaran selaras dipengaruhi oleh

banyak getaran dan waktu yang diperlukan getaran sebanyak n kali

dan periode.

7. Kesalahan relatif kedua sistem.

a. Sistem Pembebanan

Kr = 100 %

Kr1 = 2,84 %

Kr2 = 0,20 %

Kr3 = 0,65 %

Kr4 = 1,07 %

Kr5 = 1,32%

Kr rata-rata = = 1,22%

b. Sistem getaran

25

Kr1 = % = 5,13 %

Kr2 = % = 3,61 %

Kr3 = % = 0,89 %

Kr4 = % = 1,49 %

Kr5 = % = 2,12 %

Kr rata-rata = % = 2,65 %

8. Perhitungan standart Deviasi

a. sistem pembebanan

No. K |K.- | |K.- |2

1 12894,74 12539,05 355,69 126515,38

2 12564,10 12539,05 25,05 627,50

3 12457,63 12539,05 81,42 6629,22

4 12405,06 12539,05 133,99 17953,32

5 12373,74 12539,05 165,31 27327,40

179052,82

SD = = 189,24

b.Sistem getaran.

No. K |K.- | |K.- |2

1. 10718,57 11293,97 575,40 331085,16

26

2. 11702,08 11293,97 408,11 166553,77

3. 11394,69 11293,97 100,72 10144,52

4. 11125,64 11293,97 168,33 28334,99

5. 11532,89 11293,97 238,92 57082,77

593201,21

SD = = 344,44

9. Kesimpulan percobaan

a. Makin besar massa yang dipergunakan maka pertambahan panjang

pada sistem pembebanan akan semakin besar.

b. Semakin banyak getaran yang dilakukan pad sistem getaran, waktu

yang diperlukan semakin banyak sehingga periodenya semakin besar.

c. Pada sistem pembebanan nilai k. ditentukan oleh massa gravitasi dan

pertambahan panjang.

d. Pada sistem getaran nilai k. ditentukan banyaknya getaran, massa,dan

periode.

27

R

Q

P

Y3

Y1Y2

LAYAR

SINAR

BAB V

DIFRAKSI CAHAYA

5.1 Tujuan Percobaan

1. menentukan panjang cahaya laser.

2. memahami proses difraksi cahaya oleh celah sempit dan menentukan

lebar celah dan jarak antara celah dengan menggunakan laser He-Ne.

5.2 Teori Dasar

Salah satu alat menghasilkan garis spektrum adalah kisi atau celah

sempit yang merupakan sebaris celah yang sangat berdekatan.

Jika seberkas sinar dilewatkan sebuah kisi maka perjalanan

gelombang cahaya terganggu oleh bagian celah yang tak tembus cahaya,

sebagian muka gelombang cahaya diteruskan (seperti gambar).

Percobaan Difraksi Cahaya

28

Pada gambar terlihat bahwa P, Q, R merupakan celah sempit,

dimana gelombang datang (dari laser) setelah lewat kisi didifraksikan

membentuk muka gelombang baru dengan sudut α1 ; α2 dan seterusnya,

muka gelombang baru tersebut merupakan daerah terang dan tak terlihat

merupakan daerah gelap. Untuk daerah terang pertama ke gelap pertama

dikatakan mempunyai orde pertama (n=1) dan seterusnya. Daerah gelap

atau terang kedua mempunyai orde kedua (n=2) dan seterusnya.

Maka panjang gelombang cahaya laser dapat ditentukan dengan

persmaaan sebagai berikut:

Dimana :

λ = panjang gelombang

d = panjang kisi atau celah

α = sudut difraksi

Catatan : untuk menentukan nilai sudut difraksi

5.3 Alat Percobaan

1. Sumber cahaya laser

2. Kisi difraksi

3. Layar dan rool meter

4. Bangku optik

5. Sumber tegangan 220 V

29

λ = d Sin α n

5.4 Langkah Kegiatan

1. Susunlah alat seperti pada gambar dibawah ini, laser jangan di

hubungkan dengan sumber tegangan terlebih dahulu.

2. Ukur jarak kisi / celah ke layar , sebagai jarak A (cm).

3. Hubungkan laser dengan sumber tegengan , maka akan terlihat

pola difraksi , tentukan dulu titik orde n=0 (titik tengah), kemudian ukur

jarak Y (cm) Yang merupakan jarak titik terang nol ke titik terang

pertama (n=1).

4. Ulangi kegiatan diatas 4 kali lagi untuk jarak A yang beda dan

ukur pusat titik terang berikutnya.

5. Konsultasikan data pengamatan pada pembimbing , datakan.

Catatan :

Jangan sekali-kali mengintip / melihat berkas celah laser secara

langsung, karena dapat merusak retina mata.

30

LASER

KISI

LAYAR

5.5 Data Pengamatan

No. n A (cm) Y (cm) B= (cm) (cm) Sin

1. 1 220 15 220,51 6,806.10-5 0,068

2. 2 230 31 232,08 6,656.10-5 0,133

3. 3 240 48,5 244,85 6,606.10-5 0,198

4. 4 250 68 259,08 6,55610-5 0,262

5. 5 260 91 275,46 6,606.10-5 0,330

5.6 Tugas Dan Pertanyaan

1. Turunkan persamaan terpakai untuk menghitung panjang gelombang

cahaya laser.

2. Apa kegunaan kisi atau celah pada percobaan, jelaskan.

3 Apa yang dimaksud pola gelap terang yang menunjukan nilai orde (daerah)

pada percobaan.

4. Ukur jarak λ (cm) yang merupakan jarak titik terang nol ke titik terang

pertama (n=1).

5. Hitung kesalahan relatip tiap percobaan (Kr).

6. Hitung standart deviasi (SD) dan kesalahan mutlaknya (Km).

7. Berapa harga pengukuran terbaik untuk panjang gelombang.

8. Kesimpulan percobaan.

5.7 Lembar Penyelesaian

1.Penurunan persamaan terpakai ()

Berkas sinar didatangkan tegak lurus pada bidang bercelah tunggal. Karena

membelokan arah perambatan cahaya, maka terbentuk sudut pembelokan .

Dua lintasan cahaya yang melalui A dan B mempunyai selisih jarak /

31

panjang lintasan y dengan beda fase . Oleh karena itu s = d.sin , dan q

= ,maka:

Q = n n =

2.Kegunaan kisi difraksi adalah:

Untuk menghasilkan garis spektrum orde dengan cara melewatkan

seberkas cahaya pada celah sempit, sehingga perjalanan cahaya akan

terganggu dan akan menghasilkan pola difraksi dari sinar tunggal ke sinar

banyak.

3. Pengertian pola gelap terang untuk daerah (orde) adalah

Pola Terang

Apabila dua buah gelombang cahaya bersama-sama sampai pada titik layar

dengan fase yang sama, maka kedua gelombang akan saling memperkuat

dan menghasilkan gelombang cahaya baru yang terang pada layar.

Pola Gelap

Apabila dua buah golombang cahaya bersama-sama sampai pada titik

layar dengan fase yang berbeda, maka kedua gelombang tersebut akan

saling memperkuat dan menghasilakn gelombang cahaya baru yang gelap

pada layar.

4. Perhitungan panjang gelombang pola Difraksi () :

=

32

10 cm

5. Perhitungan kesalahan relatif tiap percobaan (Kr)

Kr = %

Kr1 =

Kr2 =

Kr3 =

Kr4 =

Kr5 =

Kr rata-rata =

6. Perhitungan standart deviasi (SD) dan kesalahan mutlak (Km)

SD =

33

No. rata-rata

1. 6,806.10-5 6,646 10-5 0,16.10-5 0,0256.10-14

2. 6,656.10-5 6,.646.10-5 0,01.10-5 1.10-14

3. 6,606.10-5 6,646.10-5 0,04.10-5 0,16.10-14

4. 6,556.10-5 6,646.10-5 0,09.10-5 0,81.10-14

5. 6,606.10-5 6,646.10-5 0,04.10-5 0,16.10-14

2,1556.10-14

SD = = .10-7

7.Harga pengukuran terbaik

Pt = λrata-rata SD

Pt =6,646.10-5 + 0,65.10-7

= 6, 6525.10-5

8.Kesimpulan percobaan

a. Untuk menentukan panjang gelombamg besar percobaan :

Difraksi cahaya yaitu, di mana sinar laser dilewatkan pada sebuah kisi

atau celah sempit maka sebagian diteruskan dan lainnya didifraksikan

membentuk muka gelombang baru.

Perhitungan λ dengan formulasi sebagai berikut

b. Proses difraksi cahaya adalah pembiasan suatu sinar dari sumber

sinar yang ditembakkan ke kisi/celah sehingga bayangan pada layer

di mana bayangan tadi membentuk beberapa orde 1, 2, 3 dan

seterusnya.

34

35

BAB VII

PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA POSITF

7.1 Tujuan Percobaan

1. Menentukan letak bayangan benda.

2. Menentukan fokus darilensa positif.

3. Memahami jalannya sinar pada lensa positif.

7.2 Teori Dasar

Suatu benda diletakkan relatif agak jauh atau di depan lensa positif, maka

bayangan benda yang dibentuk oleh lensa dapat diamati atau dapat ditangkap pada

layar yang di belakang lensa.

Maka cara menentukan bayangan adalah yaitu dengan jalan menggeser

layar pada kedudukan tertentu, maju atau mundur sehingga diperoleh bayangan

benda paling jelas, yang berarti bayangan benda berada tepat pada jarak fokus

benda, sehingga berlaku persamaan untuk lensa :

Dimana : f = Jarak fokus lensa

S = Jarak benda dengan lensa

SI = Jarak bayangan dengan lensa

7.3 Alat-alat percobaan

1. lensa positif

2. Bangku optik

3. Layar

4. Benda

5. Sumber cahaya

36

7.4 Langkah kegiatan

1. Susun set percobaan seperti gambar di bawah ini :

2. Bentuk bayangan benda B oleh lensa L denagn menggeser letak layar T.

3. Ubah kedudukan benda terhadap lensa dan tentukan lagi bayangan

benda 4 kali lagi

4. Datakan hasil percobaan di lembar data percobaan

7.5 Data percobaan

NoJarak benda

(S)

Jarak bayangan

(SI)

Fokus lensa

(f)

1

2

3

4

5

15

20

25

30

35

23,6

19

16

15

14

9,17

9,74

9,75

10

10

7.6 Tugas dan Pertanyaan

1. Tentukan jarak fokus lensa fositif.

2. Untuk mencari bayangan suatu benda digunakan 3 sinar istimewa

gambarkan ketiga sinar istimewa itu.

3. Hitung kesalahan relatif tiap percobaan.

4. Tentukan kesalahan standartnya.

5. Jelaskan sifat-sifat dari lensa positif.

37

lampuLensa +

layar

S S’

Benda

6. Kesimpulan dari percobaan.

7.7 LembarPenyelesaian

1. Menentukan focus lensa (f)

Cm

Cm

Cm

Cm

Cm

cm

2. Gambar 3 sinar istimewa pada lensa positif

Keterangan :

1. Sinar datang sejajar sumbu utama, dibiaskan melalui titik fokus (f)

2. Sinar datang melalui melalui pusat optis diteruskan

3. Sinar datang melalui titik fokus (f), dibiskan sejajar sumbu utama

3. Menghitung kesalahan relatif

38

2

1

3

4. Menghitung Standard Deviasi (SD)

No. F F-

1

2

3

4

5

9,17

9,74

9,75

10

10

9,73

9,73

9,73

9,73

9,73

0,56

0,01

0,02

0.027

0.027

0,3136

0,0001

0,0004

0,0729

0,0729

0,04599

Kesalahan standar :

5. Sifat-sifat lensa positif

Dapat mengumpulkan sinar ( konvergen )

Apabila benda terletak antara O dan F, sifat bayangan: tegak,

maya, diperbesar

Apabila benda terletak tepat di F, bayangan terbentuk di tempat

jauh, sebab sinar – sinar bias merupakan berkas sinar yang sejajar

Apabila benda terletak di antara F dan 2F, sifat bayangan:

Terbalik, nyata, diperbesar

39

Apabila benda terletak di 2F, sifat bayangan: Terbalik, nyata, sama

besar

6. Kesimpulan

a. Lensa adalah benda bening tembus cahaya yang permukaannya

merupakan lensa lengkung bola.

b. Bayangan benda tidak dapat ditangkap layar dengan jelas bila

benda tidak berada di titik fokus lensa

c. Berdasarkan hasil percobaan kita dapat mengetahui sifat–sifat

lensa positif, juga jarak fokus lensa dengan jalan menggerakkan

benda.

d. Fokus lensa yang dipakai memiliki jarak fokus 9.98 cm dari lensa

ke benda.

BAB VIII

PENUTUP

40

8.1 Kesimpulan

Dari uraian diatas dapat ditarik kesimpulan:

1. Hasil-hasil yang diperoleh dalam praktikum tidak ada yang sama

persis dengan perhitungan teori.

2. Hasil-hasil yang diperoleh sedikit banyak dipengaruhi oleh berbagai

macam hal, baik itu praktikum sendiri maupun alat yang dipakai,

secara garis besar dapat dikatakan berdasarkan beberapa praktek :

Ketelitian pengamatan praktikum.

Ketelitian alat yang dipakai.

Keadaan dan situasi praktikum.

8.2 Saran-saran

Untuk mendapatkan data yang akurat, dari praktikum tersebut yang akurat,

dari praktikum tersebut yang sesuai dengan yang diinginkan, maka ada

beberapa hal yang perlu diperhatikan, antara lain:

Penguasaan teori dasar

Prosedur kerja

Penguasaan alat yang tepat

Pembuatan laporan yang selayaknya ada pedoman termasuk format

pengetikan sehingga terwujud keberagaman dalam laporan. Hal-hal

tersebut merupakan kendala bagi manusia, sehingga perlu perhatian

khusus, maka kami sarankan untuk memahami apa yang diperoleh

pada perkuliahan agar dapat memecahkan kesulitan dalam

melaksanakan praktikum terutama dalam menghadapi alat-alat

praktikum.

DAFTAR PUSTAKA

1. Jakarta, New York, Jakarta, 1962

41

2. Search Zemansky, Fisika Untuk Universitas, Yayasan Buku Dana Indonesia,

Jakarta , New York, Jakarta, 1962

3. Kasdoen Samsuatmojo Search Zemansky, Fisika Untuk Universitas, Yayasan

Buku Dana Indonesia,, Fisika II Listrik, Malang, 1991.

Nor Azmar dan Farid Madji, Penuntun Praktikum Fisika Dasar, Malang

42