lembar kerja praktikum kls x

Physics Modul Eksperiments

1

Modul Praktikum Fisika Kelas X

Semester I

Sekolah Menengah Atas Cakra Buana

Depok 2007


2

Kata pengantar

Alhamdulillah, berkat rahmat-Nya Modul Praktikum Fisika Kelas X (Sepuluh)

semester 1 dapat selesai tepat waktu.

Modul praktikum fisika untuk kelas X (Sepuluh) semester I ini di susun untuk mempermudah siswa dalam malakukan percobaan fisika. Dalam modul ini siswa di berikan suatu teori dasar yang sederhana, untuk lebih

memahami teorinya siswa di haruskan membaca buku referensi sesuai dengan judul percobaan. Dengan modul ini diharapkan siswa lebih aktif dalam melakukan

percobaan, dan siswa dapat dengan mudah melakukan pelaporan praktikum. Penyusunan modul ini jauh dari sempurna, untuk itu perbaikan-perbaikan akan terus

dilakukan. Saran untuk modul ini sangat di harapkan agar modul ini menjadi lebih baik lagi.

Akhirnya semoga modul ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Amin.

Penyusun

Guru Fisika SMA Cakra Buana


3

Skala nonius /

sekrup pemutar

Skala Utama

Benda

Gambar 1. mengukur panjang dengan mikrometer sekrup

Rahang

geser

Mengukur panjang

I. Tujuan : Mengukur besaran panjang dengan berbagai alat ukur panjang. II. Alat dan bahan :

1. mistar centimeter 2. mistar milimeter

3. jangka sorong 4. mikrometer sekrup 5. jangka sorong

6. balok (batang) kayu atau papn 7. kelereng/ manik-manik

8. kertas III. Teori dasar

Pengukuran panjang harus dilakukan dengan alat ukur yang tepat. Perhatikan

dilingkungan sekitar kita, pengukuran panjang dilakukan oleh penjahit pakaian,

pekerja bangunan, pengukur tanah, atau pembuat kunci. Masing-masing profesi tadi

membutuhkan alat ukur yang berbeda. Namun pada hakekatnya mereka semua

melakukan pengukura panjang, dan masing-masing pekerjaan membutuhkan

ketelitian yang berbeda sehingga alat ukur yang di gunakan berbeda pula

(Nursyamsuddin,2004).

Berikut ini cara penggunaan mikrometer sekrup dan jangka sorong.

A. Mikrometer sekrup

Mikrometer sekrup di tunjukan pada gambar 1. Jika skala nonius di putar lengkap 1

kali maka rahang geser dan skala nonius maju mundur 0.5 mm. Karena skala nonius

memiliki skala 50 skala, maka ketelitian mikrometer sekrup 0.5 mm / 50 = 0.01 mm

(Kanginan,2002).Dengan demikian ketidak pastianya ∆x

∆x = 1/2 x nilai satuan terkecil (nst) = 1/2 x 0.001 mm = 0.005 mm

Maka cara menentukan nilai x (panjang benda) yaitu:

1. Perhatikan garis skala utama dengan skala nonius. Pada gambar 1. garis skala

utama adalah 7 mm lebih.

2. Perhatikan garis mendatar pada skala nonius yang berhimpit dengan garis

mendatar pada skala utama. Pada gambar 1. garis mendatar tersebut 24. maka

nilai x = 7,0+( 24 x 0,01 mm ) = 7,24 mm.

Sehingga jika dituliskan. Panjang = (7,240 ± 0,005) mm


4

B. Jangka Sorong

Skala nonius memikiki panjang 9 mm dan di bagi 10 skala sehingga selisihnya 0,1

mm.atau 0,01 cm. Maka ketidak pastiannya adalah

∆x = 1/2 x 0,1 mm = 0,05 mm = 0,005 cm

cara menentukan nilai x (panjang benda) yaitu:

1. perhatikan angka pada skala utama yang berdekatan dengan angka 0 pada

nonius. Pada gambar 2. angka tersebut 5 cm

2. perhatikan garis nonius yag berhimpit dengan skala utama. Pada gambar 2.

angka tersebut adalah garis ke 4. ini berarti

nilai x = 5 cm + ( 5 x 0,01 cm ) = 5,05 cm.

Sehingga jika dituliskan, Panjang = (5,050 ± 0,005) cm

IV. Cara kerja

a) Mengukur panjang batang (papan) kayu

a. ukur panjang batang kayu denagn mistar sentimeter

b. lakukan pengukuran denagn posisi mata sebagai berikut, seperti terlihat

pada gambar berikut.

c. Ulangi denagn 5 kali pengukuran

d. Tuliskan data yang didapat ke dalam tabel pengamatan

e. Gantilah mistar centimeter dengan mistar milimeter lalu ulangi langkah

a sampai d.

b) Mengukur diameter manik-manik

a. ukurlah diameter manik-manik dengan mikrometer sekrup (cara

penggunaan dapat dilihat pada teori dasar)

b. lakukan pengukuran oleh orang yang berbeda

c. lakukan 5 kali pengukuran

d. tuliskan data yang didapat pada tabel data

Skala

Utama Skala

Nonius

Benda

Rahang

geser

Gambar 2. mengukur panjang dengan Jangka Sorong

1 2 3


5

e. ulangi langkah a sampai d dengan menggunakan Jangka sorong

c) Mengukur tebal kertas

a. ukurlah tebal kertas dengan mikrometer sekrup (cara penggunaan dapat

dilihat pada teori dasar)

b. lakukan pengukuran oleh orang yang berbeda

c. lakukan 5 kali pengukuran

d. tuliskan data yang didapat pada tabel data

e. ulangi langkah a sampai d dengan menggunakan Jangka sorong

V. Data Hasil Pengamatan

1. Hasil pengukuran panjang batang (papa) kayu (L)

Pengukuran ke Dengan mistar centimeter

(L ± ∆L) Cm

Dengan mistar milimeter

(L ± ∆L) mm

1

2

3

4

5

Rata-rata

Ketidakpastian

pengukuran

Error

2. Hasil pengukuran diameter manik-manik (D)

Pengukuran ke Dengan Mikrometer sekup

(D ± ∆D) Cm

Dengan Jangka Sorong

(D ± ∆D) mm

1

2

3

4

5

Rata-rata

Ketidakpastian

pengukuran

Error


6

3. Hasil pengukuran tebal kertas (T)

Pengukuran ke Dengan Mikrometer sekup

(T ± ∆T) Cm

Dengan Jangka Sorong

(T ± ∆T) mm

1

2

3

4

5

Rata-rata

Ketidakpastian

pengukuran

Error

VI. Analisis Data, Perhitungan dan kesimpulan

1. dari hasil pengukuran panjang kayu, alat ukur manakah yang lebih teliti?

Berikan alasannya.

2. dari hasil pengukuran diameter kelereng dan tebal kertas alat ukur manakah

yang lebih teliti? Berikan alasannya.

3. posisi mata yang mana yang lebih teliti dalam melakukan pengukuran?

Berikan alasannya.

4. untuk menghitung diameter rambut, alat ukur manakah yang anda akan

gunakan? Mengapa.

5. hitunglah nilai rata-rata hasil pengukuran x , kesalahan pengukuran (∆x) dan

perentase error perhitungan ( x

x x100%) pada tiap-tiap data pengukuran.

Gunakan persamaan berikut:

n

xx

i

n

xxx

i

Dengan x = rata-rata hasil pengukuran

∆x = ketidak pastian pengukuran

ix = jumlah data hasil pengukuran

n = banyaknya pengulangan

Jawab.


7

VII. Kesimpulan


8

Mengukur Massa

I. Tujuan : Mengukur besaran massa dengan berbagai alat ukur massa

(neraca/timbangan)

II. Alat dan bahan 1. neraca lengan 2. neraca pegas

3. koin/benda yang akan diukur 4. kawat tembaga

5. kertas III. Teori dasar

Di lingkunagn sekitar, kita sering mendapati berbagai kegiatan menimbang massa

benda, seperti menimbang telur, beras, kapasitas muatan truk, bahkan menimbang

emas. Semua kegiatan tersebut menggunaka alat ukur yang berbeda. Namun pada

hakekaktnya semua kegiatan ini merupakan pengukuran massa. Masing-masing

pengukuran membutuhkan ketelitian yang berbeda sehingga alat ukur yang di

gunakan berbeda pula (Nursyamsudin,2004)

IV. Cara kerja

1. Mengukur massa benda dengan neraca pegas

a. timbanglah massa benda/koin dengan cara mengaitkan pada neraca

pegas

b. lihat nilai yang tertera pada neraca pegas, lalu tulis pada tebel data

pengamatan.

c. Ulangi sampai 5 kali pengulangan dengan orang yang berbeda.

d. Ulangi langkah a sampai c dengan kawat tembaga dan kertas.

2. Mengukur massa benda dengan neraca lengan

a. timbanglah massa benda/koin dengan cara meletakan di lengan neraca

b. lihat nilai yang tertera pada neraca, lalu tulis pada tebel data

pengamatan.

c. Ulangi sampai 5 kali pengulangan dengan orang yang berbeda.

d. Ulangi langkah a sampai c dengan kawat tembaga dan kertas.


9


1. Hasil pengukuran massa benda dengan neraca pegas

Pengukuran ke Benda/koin

(m ± ∆m) gr

Kawat tembaga

(m ± ∆m) gr

Kertas

(m ± ∆m) gr

1

2

3

4

5

Rata-rata

Ketidakpastian

pengukuran

Error

2. Hasil pengukuran massa benda dengan neraca lengan

Pengukuran ke Benda/koin

(m ± ∆m) gr

Kawat tembaga

(m ± ∆m) gr

Kertas

(m ± ∆m) gr

1

2

3

4

5

Rata-rata

Ketidakpastian

pengukuran

Error


1. Dari hasil pengukuran massa denagn neraca pegas apakah semua benda

dapat diukur denagn neraca lengan?

2. Dari hasil pengukuran alat ukur manakah yang lebih teliti (presisi) ?

3. Dari kedua alat pengukur massa tersebut apakah dapat mengukur massa air

? jelaskan.

4. Hitunglah nilai rata-rata hasil pengukuran x , kesalahan pengukuran (∆x)

dan perentase error perhitungan ( x

x x100%) pada tiap-tiap data

pengukuran. Gunakan persamaan berikut:


10

n

xx

i

n

xxx

i

Dengan x = rata-rata hasil pengukuran

∆x = ketidak pastian pengukuran

ix = jumlah data hasil pengukuran


Jawab.

VII. Kesimpulan


11

Mengukur Volume

I. Tujuan : Mengukur besaran volume dengan berbagai cara

II. Alat dan bahan

a. jangka sorong b. gelas ukur

c. kelereng d. batu kerikil

III. Teori dasar

Archimenes pernah pernah kebingungan ketrika ia diminta oleh kaisar untuk

menentukan apakah mahkota kerajaan tersebut erbuat dari emas asli atau imitasi.

Kemudian, ia menghitung massa jenisnya dengan mengukur perbandingan massa dan

volumemahkota tersebut. Oleh karena bentuk mahkota buklan merupakan bentuk

yang teratur seperti silinder atauboladan sejenisnya, maka ia mencelupkan mahkota

tersebutkedalam zat cair. Dari pekerjaan inilah ia merumuskan bagaiaman

menentukan massa jenis emas (Nursyamsudin,2004).

IV. Cara kerja

1. Mengukur volume kelereng secara matematis

a. ukurlah diameter kelereng dengan menggunakan jangka sorong, lakukan

oleh orang yang berbeda dan dilakukan 5 kali pengulangan.

b. hitung volume kelereng dengan menggunakan rumus volume benda.

c. Tulis data yang didapat pada tabel data pengamatan.

2. Mengukur volume kelereng menggunakan gelas ukur

a. tuangkan air ke dalam gelas ukur kira-kira 50 ml

b. masulan kelereng kedalam gelas ukur, kemudian catat volume air

sekarang. Hitunglah selisih volume air, yaitu volume sebelum dan sesudah

kelereng dicelupkan. Selisih volume air tersebut adalah volume kelereng.

c. Catat pada tebel data pengamatan, ulangai sampai 5 kali pengulangan.

3. mengukur volume kerikil menggunakan gelas ukur

a. tuangkan air ke dalam gelas ukur kira-kira 50 ml

b. masulan kerikil kedalam gelas ukur, kemudian catat volume air sekarang.

Hitunglah selisih volume air, yaitu volume sebelum dan sesudah kelereng

dicelupkan. Selisih volume air tersebut adalah volume kelereng.

c. Catat pada tebel data pengamatan, ulangai sampai 5 kali pengulangan.


12


1. Hasil pengukuran volume kelereng secara matematis

Pengukuran ke Diameter

(D ± ∆D) gr

Volume ( πD2)

(V ± ∆V) gr

1

2

3

4

5

Rata-rata

Ketidakpastian

pengukuran

Error

2. Hasil pengukuran volume kelereng menggunakan gelas ukur

Pengukuran ke Vair semula

(V ± ∆V) gr

Vair sesudah

(V ± ∆V) gr

Volume ∆ V

(Vair sesudah- Vair semula)

(V ± ∆V) gr

1

2

3

4

5

Rata-rata

Ketidakpastian

pengukuran

Error


1. Dari hasil pengukuran volume dengan cara yang berbeda manakah yang

lebih teliti (presisi) ?

2. apakah cara matemais dapat di gunakan untuk menghitung volume kelereng

? jelaskan.

3. Hitunglah nilai rata-rata hasil pengukuran V , kesalahan pengukuran (∆V)

dan perentase error perhitungan ( V

V x100%) pada tiap-tiap data


n

VV

i

n

VVV

i


13

Dengan V = rata-rata hasil pengukuran

∆V = ketidak pastian pengukuran

iV = jumlah data hasil pengukuran


Jawab.

VII. Kesimpulan


14

Komponen Vektor

I. Tujuan : menguraikan vektor menjadi dua buah vektor yang sebidang

II. Alat dan bahan a. neraca pegas 3 buah b. benang

c. kertas grafik d. papan triplek

e. paku payung f. busur derajat

III. Teori dasar

Setiap vektor diuraikan kedalam komponen vektor yang diinginkan. Penguraian

vektor dilakukan untuk mempermudah penjumlahan dua buah vektor atau lebih.

Pemahaman konsep ini sanagt bermanfaat untuk lebih mendalami pelajaran fisika

khususnya untuk bidang mekanika, medan listrik dan bidang lainnya.

Kita akan mudah menemukan resultan ketiga vektor berikut ini dengan cara mencari

dulu komponen tiap vektornya. Perhatikan gambar berikut.

Ursiksnlsh vektor F2 dan F3 sehingga diperoleh komponen vektor pada arah vertikal

dan horizontal. Jika 1 (satu) kotak memiliki 1 N maka kita akan mendapatkan daa-

data sebagi berikut.

F1 = 6 N F2x = 9 N F2y = 3 N

F3x = 4 N F3y = 2 N

Sesuai gambar (buatlah gambar terlebih dahulu), maka akan didapatkan bahwa:

F2x - F3x =9-4 = 5 N

F1 + F2y + F3y = 6 + 3 + 2 = 11 N

Sehingga denagn menggunakan rumus

phytagoras kita dapat menemukan

resultan ketiga vektor gaya sebagai berikut

N

FFF YXR

1,12

115 22

22

F2 F1

F3

F2

F3

F1

FR


15

IV. Cara kerja

a. Siapkan benag dan diikat membentuk huruf Y seperti gambar berikut

b. Kaitkan neraca pegas pada tiap ujung tali sehingga membentuk gambar

berikut.

c. Siapkan papan tripleks, tancapkan paku payung kemudian kaitkan dua

neraca pegas pada paku payung. Tarik neraca pegas ketiga sehingga dua

neraca lainnya membentuk sudut 900 (siku-siku).

d. Tandai titik sambungan benang yang membentuk sudut siku-siku dan titik

lain pada benang penghubung neraca pegas ketiga, kemudian buatlah garis

seperti pada gambar berikut.

e. catat hasil yag di tunjukan oleh neraca 1 sebagai F1 dan neraca 2 sebagai F2,

catat pula hasil yang di tunjukan oleh neraca 3 sebagai F3.

f. Ukurlah sudut α yaitu sudut antara vektor F dengan F1 g. Lakukan percobaan sebanyak 5 kali dengan merubah salah satu paku

payung ( merubah-ubah sudut α. h. Masukan data kedalam tabel

F1

F2 F3

α


16



Pengukuran ke F1

Newton

F2

Newton

F

Newton

α F1 sin α

F2 sin α

1

2

3

4

5

Rata-rata

Ketidakpastian

pengukuran

Error

pengukuran


1. Dari hasil pengukuran jika nilai sudut α di rubah-ubah apakah yang terjadi?

2. amatilah tabel data, adakah kecenderungan nilai yag sama? Tuliskan

terdapat pada bagian mana?

3. Hitunglah nilai rata-rata hasil pengukuran V , kesalahan pengukuran (∆V)

dan perentase error perhitungan ( V

V x100%) pada tiap-tiap data


n

VV

i

n

VVV

i





Jawab.


17

VII. Kesimpulan


18

Resultan Dua Vektor

I. Tujuan : menemukan resultan dua buah vektor dalam bentuk rumus kosinus

II. Alat dan bahan

a. neraca pegas 3 buah

b. benang c. kertas grafik

d. papan triplek e. paku payung f. busur derajat

III. Teori dasar

Resultan dua buah vektor dapat di hitung dengan rumus tertentu yang di hasilkan oleh

percobaan ini. Pada bagian lain, resulta vektor dapat di hitung melalui analisis vektor

yaitu dengan cara menguraikan vektor menjadi komponen-komponennya.

Resultan vektor akan menjadi bagian penting dalam pelajaran fisika misalnya

mekanika. Melalui analisis vektor, persoalan mekanika dan dinamika yang sulit di

visualisasikan dapat di sederhanakan untuk analisis penyelesaian masalah.

IV. Cara kerja

a. Siapkan benag dan diikat membentuk huruf Y seperti gambar berikut

b. Kaitkan neraca pegas pada tiap ujung tali sehingga membentuk gambar

berikut.

c. Siapkan papan tripleks, tancapkan paku payung kemudian kaitkan dua

neraca pegas pada paku payung. Tarik neraca pegas ketiga, ikat pada paku

payung. Catat ketiga gaya tersebut, masukan ke dalam tabel. Lalu

gambarkan garis penghubung seperti pada gambar berikut.

F1

F2

F3

α


19

d. ukurlah sudut α, yaitu sudut antara F1 dan F2.

Info: karena sistem dalam keadaan setimbang maka F3 = FR

e. lakukan percobaan sampai 5 kali dengan cara merubah-ubah tarikan pada

neraca ke tiga /F3.

f. Masukan data kedalam tabel



Pengukuran ke F1

(N)

F2

(N)

FR

(N)

α F12

F22

Cos α 2F1 F2 Cos α

F12 +F2

2

+2F1 F2 Cos α

1

2

3

4

5

Rata-rata

Ketidakpastian

pengukuran

Error

pengukuran


1. Dari hasil pengukuran jika nilai F3 di rubah-ubah apakah yang terjadi?

2. amatilah tabel data, adakah kecenderungan membentuk pola tertentu?

Tuliskan terdapat pada bagian mana?

3. Berdasarkan pola kecenderunagn yang ada, buatlah formula dalam bentuk

persamaan matematis (rumus)

F1

F2

F3

FR α


20

4. Hitunglah nilai rata-rata hasil pengukuran V , kesalahan pengukuran (∆V) dan

perentase error perhitungan ( V

V x100%) pada tiap-tiap data pengukuran.


n

VV

i

n

VVV

i





Jawab.

VII. Kesimpulan


21

Percepatan Gravitasi

I. Tujuan : menentukan percepatan gerak jatuh bebas II. Alat dan bahan

a. stopwatch b. penggaris

c. benang d. beban (bola besi, kertas)

III. Teori dasar

Contoh paling terkenal gerak dengan percepatan (hampir) tetap adalah gerak benda di

bawah pengaruh gravitasi bumi. Gerak ini menarik perhatian para filsuf dan ilmuwan

sejak zaman dahulu. Pada abad ke 4 SM, Aristoteles berpendapat bahwa benda yang

berat akan jatuh lebihcepat dari pada benda yang ringan. Sembilan belas abad

kemudian, Galileo mengemukakan bahwa dalam keadaan hampa udara atau gesekan

udara di abaikan semua benda, baik benda berat maupun ringan, akan jatuhdengan

percepatan yang sama. Jadi benda yang berat dan benda yang ringan akan jatuh engan

kecepatan yang sama Ruwanto,2005).

IV. Cara kerja

a. Ukurlah tinggi jarak antara titik star dengan titik jatuh

b. siapkan benda (bola besi) dan stopwatch.

c. Ketika bola besi mulai dijatuhkan, hidupkan stopwatch.

d. Ketika bola mengenai dasar lantai, matikan stopwatch. Catat waktunya di

data pengamatan.

e. Ulangi 5 kali pengulangan.

f. Ganti bola besi dengan kertas. Ikuti langkah b sampai e.

g. Sekarang buatlah kertas seperti bola. Ikuti langkah b sampai e

Titik star

Titik jatuh


22


1. Hasil pengukuran bola besi

Pengukuran ke x

(m)

t

(s)

t2

(s2)

g

(2x/t2)

1

2

3

4

5

Rata-rata

Ketidakpastian pengukuran

Error pengukuran

2. Hasil pengukuran kertas

Pengukuran ke x

(m)

t

(s)

t2

(s2)

g

(2x/t2)

1

2

3

4

5

Rata-rata


Error pengukuran

3. Hasil pengukuran bola bola kertas

Pengukuran ke x

(m)

t

(s)

t2

(s2)

g

(2x/t2)

1

2

3

4

5

Rata-rata



23

Error pengukuran


1. Dari hasil pengukuran percepatan gravitasi dari tiga benda ersebut apakah ada

perbedaan?jelaskan.

2. Apakah massa benda dapat mempengaruhi percepatan gravitasi?

3. Apakah tinggi jarak jatuh (x) mempengaruhi gravitasi? Jelaskan baik melalui

percobaan maupun rumus.

4. Hitunglah nilai rata-rata hasil pengukuran V , kesalahan pengukuran (∆V) dan

perentase error perhitungan ( V

V x100%) pada tiap-tiap data pengukuran.


n

VV

i

n

VVV

i





Jawab.

VII. Kesimpulan


24

lembar kerja praktikum kls x

Documents