modul pratikum fisika -...
TRANSCRIPT
MODUL
PRATIKUM FISIKA
POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA
2018
TATA TERTIB PRAKTIKUM
KEWAJIBAN PRAKTIKAN:
1. Setiap praktikan datang 5 menit sebelum pelaksanaan praktikum
2. Memakai pakaian rapi, jas lab dan safety shoes pada saat praktikum
3. Sebelum praktikum, praktikan mengumpulkan tugas pendahuluan untuk percobaan
yang akan dilakukan.
4. Setiap praktikan sebelum memulai praktikum harus menyerahkan laporan resmi
percobaan minggu sebelumnya.
5. Setiap praktikan mengumpulkan laporan sementara setelah melakukan praktikum
untuk mendapatkan persetujuan dari pembimbing praktikum
6. Setiap praktikan merapikan dan menyerahkan peralatan yang selesai dipinjam pada
petugas laboratorium.
7. Sebelum meninggalkan ruangan Lab, kelompok yang bertugas (piket) menyapu/
membersihkan Lab.
SANKSI PELANGGARAN:
1. Prakikan yang terlambat harus melapor pada dosen pembimbing untuk mendapat ijin
praktikum
2. Praktikan yang berhalangan hadir harus memberikan surat ijin tidak masuk
3. Praktikan yang tidak mengumpulkan tugas pendahuluan tidak diperkenankan
mengikuti praktikum.
4. Praktikan yang merusakkan peralatan wajib mengganti sesuai alat yang dirusak.
5. Praktikan yang tidak dapat mengikuti praktikum secara keseluruhan dinyatakan tidak
lulus praktikum fisika.
Surabaya, 14 Februari 2018
Penyusun
Catatan: Tugas pendahuluan dan laporan ditulis tangan pada kertas A4 dengan margin kiri 4cm, atas, kanan dan bawah masing-masing 3cm.
GERAK BENDA PADA BIDANG
M1
I. TUJUAN PRAKTIKUM
Pada praktikum M1, praktikan diharapkan:
1. dapat membaca dan menggunakan stopwatch dengan benar,
2. mampu menerapkan hukum gerak jatuh bebas
3. menentukan koefisien gaya gesek pada bidang datar dan miring
4. dapat memahami tentang gerak pada bidang.
II. TEORI
Dinamika Partikel adalah cabang ilmu fisika yang mempelajari tentang
gaya yang yang menyebabkan sebuah benda bergerak. Pada modul ini, benda masih
dianggap sebagai partikel, artinya benda hanya dilihat sebagai satu titik pusat massa saja.
Untuk itu gerak translasi saja yang akan diperhatikan. Dengan demikian massa katrol
diabaikan, karena katrol bergerak melingkar. Karena massa katrol diabaikan, maka
memen inersia katrol juga diabaikan, sehingga katrol mengalami kesetimbangan momen.
Tegangan tali sebelum dan sedudah lewat katrol sama.
Dasar untuk menyelesaikan persoalan dinamika partikel diatas adalah
Hukum Newton I, II dan III. Yaitu:
Hukum Newton I : ∑� = 0
Hukum Newton II : ∑� = �. �
Hukum Newton III : � ���� = − � ������
Ada beberapa gaya yang harus dikenali di bab ini, antara lain gaya normal
(�), gaya gesek (�), tegangan tali (�), gaya berat (� = ��) dll.
Bila suatu benda bergerak pada suatu bidang, dimana bidang tersebut tidak licin,
maka akan timbul gaya gesek. Gaya gesek timbul karena permukaan dua bidang yang
bersentuhan. Arah gaya gesekan pada benda berlawanan dengan arah gerak benda. Besar
gaya gesek dipengaruhi oleh benda dan koefisien gesek. Gaya gesekan terdiri dari :
1. Gaya gesekan statis (��) yaitu gaya gesekan yang terjadi pada benda diam.
�� = s . �
2. Gaya gesekan kinetis (��), yaitu gaya gesekan yang terjadi pada benda bergerak.
�� = μ�. �
�� � �� � � �� �� � Gambar 1. Sudut 0o
gm
ammgmk
2
211 (1)
N T T m2g sin Ɵ f Ɵ m2g cos Ɵ m1 m2g m1g
Gambar 2. Sudut Ɵ
cos
sin
2
2121
gm
ammgmgmk
(2)
dimana :
�� = gaya gesek statis (�)
�� = gaya gesek kinetis (�)
s = koefisien gesek statis s
μ� = koefisien gesek kinetis
� = gaya normal
� = percepatan grafitasi = 9,81 m/s2
� = percepatan gerak benda (m/s2 )
Untuk persamaan geraknya yaitu : 20
2
1attvs (3)
Dimana : � = jarak tempuh (m)
�0 = kecepatan awal (m/s)
� = waktu menempuh jarak s (secon)
III. PERALATAN
1. Satu set peralatan gerak pada bidang
2. Stop watch
3. Satu set beban
4. Penggaris
IV. LANGKAH PERCOBAAN
1. Buatlah rangkaian percobaan seperti pada Gb 1 dengan sudut 00
2. Catatlah panjang lintasan m2 dan catat waktu yang diperlukan untuk
menempuh panjang lintasan tersebut
3. Gantilah m2 dengan benda yang berbeda
4. Catatlah panjang lintasan m2 dan catat waktu yang diperlukan untuk
menempuh panjang lintasan tersebut
5. Ulangi langkah (1) sampai dengan (4) untuk sudut kemiringan 300 (seperti
Gb 2)
V. TUGAS PENDAHULUAN
1. Dapatkan rumus (1) dan (2) dari Hukum Newton II
2. Sebuah balok yang bermassa m1 = 20 kg, terletak pada bidang miring licin
seperti pada gambar dibawah. Balok ini dihubungkan oleh seutas tali melalui
katrol kecil tanpa gesekan dengan balok kedua yang bermassa m2 = 40 kg
tergantung vertikal. Tentukan :
a. Percepatan masing-masing benda
b. Tegangan tali
N T T 53o m2g sin Ɵ f m2g cos Ɵ m1 m2g m1g
VI. TUGAS UNTUK LAPORAN RESMI
1. Hitung koefisien gesekan antara bidang dengan benda yang berbeda untuk
setiap sudut dengan kemiringan yaitu sudut 00 dan 300
2. Hitung kecepatan akhir benda
3. Buat analisa dan kesimpulan tentang percobaan yang telah dilakukan
LABORATORIUM FISIKA
POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA (PPNS)
LAPORAN SEMENTARA
Nomor percobaan : M 1
Nama percobaan : Gerak pada Bidang
Kelompok :
No Nama NRP Tanda Tangan Surabaya,
1 Mengetahui
2
3
4 (………………….)
5
m1 = ……
Sudut 00
No Aluminium
m2 = ……
Kayu
m2 = ……
….. cm ….. cm ….. cm ….. cm ….. cm ….. cm
1
2
3
Rata-
rata
Sudut 300
No Aluminium
m2 = ……
Kayu
m2 = ……
….. cm ….. cm ….. cm ….. cm ….. cm ….. cm
1
2
3
Rata-
rata
GAYA SENTRIFUGAL
M2
I. TUJUAN PRAKTIKUM
Praktikan diharapkan dapat mendefinisikan tentang gaya sentrifugal serta dapat
membaca dan menggunakan alat ukur. Praktikan dapat memahami tentang gaya
sentrifugal dan prinsip kerjanya. Praktikan juga diharapkan mampu membandingkan
frekuensi perhitungan dengan percobaan, serta mampu memberikan kesimpulan.
II. TEORI
Benda berotasi mempunyai percepatan yang arahnya ke pusat yang disebut
percepatan sentripetal (as) yang besarnya :
RR
vas
22
(1)
Dan sesuai hukum Newton II, percepatan ini menyebabkan gaya sentripetal yang arahnya
ke pusat. Besarnya :
RmR
vmFs
22
(2)
Dimana : v = kecepatan linier (m/s )
R = radius rotasi (m)
kecepatan sudut (rad/s)
m = massa benda (kg)
g = percepatan grafitasi bumi (m/s2)
Menurut hukum Newton III, setiap benda yang mendapat gaya, maka benda tersebut akan
memberikan gaya rekasi yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan. Gaya reaksi dari
gaya sentripetal ini dinamakan gaya sentrifugal. Pada percobaan ini benda akan berputar
dengan besar kecepatan yang konstan, menimbulkan gaya sentrifugal sehingga mampu
mengangkat massa beban (M) yang berada di tengah/pusat.
Besar frekuensi yang diperlukan untuk mengangkat beban M.g ( Newton ) adalah :
n
iii Rm
gMf
1
.
2
1
(3)
Gambar Peralatan Sentrifugal
III. PERALATAN
1. Satu set peralatan gaya sentrifugal
2. Tachometer
IV. LANGKAH PERCOBAAN
1. Jalankan peralatan gaya sentrifugal dengan satu lengan beban (m1 dan m2)
yang berpengaruh, sedangkan m3 dan m4 terkunci.
2. Naikkan frekuensi rotasi hingga beban M tepat bergerak naik dan catat
frekuensi f.
3. Ulangi langkah 1 dan 2 dengan menggunakan dua lengan beban (m1, m2, m3
dan m4) berpengaruh semuanya.
VI. TUGAS PENDAHULUAN
1. Kecepatan putar baling-baling sebuah kipas adalah 900 rpm. Tentukan
kecepatan sudut dan kecepatan tangensial-nya!
2. Sebuah roda bermassa 2 kg yang tersambung dengan belt berputar dengan
kecepatan 20 rad/s. Jika jari-jari roda adalah 17 cm, hitung gaya yang diberikan
oleh belt!
VII. TUGAS UNTUK LAPORAN RESMI
1. Hitung frekuensi berdasarkan percobaan dan frekuensi secara perhitungan
2. Tentukan persentase error frekuensi tersebut
3. Buat analisa dan kesimpulan tentang percobaan yang telah dilakukan
R1
R2
M
m1 m2
LABORATORIUM FISIKA
POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA (PPNS)
LAPORAN SEMENTARA
Nomor percobaan : M2
Nama percobaan : Gaya Sentrifugal
Kelompok :
No Nama NRP Tanda Tangan Surabaya,
1 Mengetahui
2
3
4
5 (………………….)
M = ……… kg M2 = ……… kg M4 = ……… kg
M1 = ……… kg M3 = ……… kg
Salah satu lengan dikunci
No r1 ( cm ) r2 ( cm ) f (rpm)
1.
1 2.
………. ………. 3.
4.
5.
rata – rata =
No r1 ( cm ) r2 ( cm ) r3 ( cm ) r4 ( cm ) f (rpm)
……….
1.
2.
2 ………. ………. ………. 3.
4.
5.
rata – rata =
SISTEM KATROL (DINAMIKA PARTIKEL)
I. Tujuan Praktikum
Mahasiswa mampu melakukan percobaan dinamika pada katrol tunggal dan ganda
serta mampu melakukan pengukuran waktu dan perhitungan percepatan baik secara
praktek maupun teori.
II. Teori
Pada percobaan ini massa katrol, massa tali dan gesekan diabaikan. Dengan
menerapkan hukum Newton II dan asumsi m1 turun maka untuk sistem katrol
tunggal didapatkan persamaan
m1.g – T = m1.a T = m1.g –m1.a T – m2.g = m2.a (m1.g – m1.a) – m2.g = m2.a
gmm
mma .
)21(
)21(
dimana:
a = percepatan (m/s2) m1, m2 = massa beban (kg) g = percepatan grafitasi bumi (9,81 m/s2) T = tegangan tali (N)
Demikian juga untuk sistem katrol ganda, percepatan benda dapat dihitung dengan
penerapan hukum Newton:
T2 = 2T1 s1 = 2s2 a1 = 2 a2 Dengan asumsi m1 turun dapat dirumuskan: m1.g – T1 = m1.a1
T1 = m1.g - m1.a1
T1 = m1.g - m1.2a2 T2 – m2.g = m2.a2 2T1 – m2.g = m2.a2
2(m1.g - m1.2a2) - m2.g = m2.a2 2m1.g – m2.g = m2.a2 + 4m1a2
m1
m2
katrol
tali
m1m2
katrol
tali
katrol
T1
T1
T1
T2
gmm
mma .
4
)2(
21
212
g
mm
mma .
2
12
)2(
21
211
III. Alat dan bahan
1. Dua buah katrol
2. Tali
3. Beban
4. Stopwatch
IV. Langkah Percobaan
1. Buatlah rangkaian percobaan seperti gambar katrol tunggal
2. Jika jarak yang ditempuh benda 1 sama dengan benda 2 = S, catatlah waktu yang
diperlukan untuk menempuh jarak tersebut
3. Lakukan langkah (1) dan (2) untuk massa dan jarak yang sama sebanyak 5 kali
4. Lakukan langkah (1), (2) dan (3) untuk jarak yang sama tapi massa berbeda
5. Buatlah rangkaian seperti gambar katrol ganda
6. Lakukan langkah percobaan (2) s/d (4), dengan nilai S1 = 2 x S2
V. Tugas Untuk Laporan Resmi
1. Hitung percepatan benda 1 dan benda 2 secara teori dan praktek
2. Bandingkan kedua hasil perhitungan
3. Hitunglah tagangan tali
VI. Tugas Pendahuluan
Pesawat angkat sederhana untuk penanganan komponen kapal, konstruksinya
seperti gambar katrol ganda, dengan beban m2 adalah 500 kg dan massa m1
diganti gaya F. Massa katrol diabaikan dan percepatan gravitasi bumi 9,8 m/s2.
a. Berapa gaya F tersebut yang harus diberikan agar sitem setimbang diam
atau bergerak dengan kecepatan konstan?
b. Jika kemampuan tali T1 menahan beban adalah 2500 Newton, berapa
percepatan maksimal mengangkat beban m2 sebesar 500 kg yang
menyebabkan tali tersebut rawan putus?
LABORATORIUM FISIKA
POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA (PPNS)
LAPORAN SEMENTARA
Nomor percobaan : M 3
Nama percobaan : Sistem Katrol
Kelompok :
No Nama NRP Tanda TanganSurabaya,
1 Mengetahui
2
3
4 (………………….)
Gambar 1 (Katrol Tunggal)
SA = SB = S = ….. m
No mA
(kg)
mB
(kg)
S (m) t1 (dt) t2 (dt) t3 (dt) trata-rata
1
2
Gambar 2 (Katrol Ganda)
BA SS2
1 BA aa
2
1
No mA
(kg)
mB
(kg)
S1 (m) t1 (dt) t2 (dt) t3 (dt) Trata-rata
1
2
AYUNAN FISIS
M6
I. Tujuan Praktikum
Tujuan dari praktikum ayunan fisis antara lain:
Praktikan mampu memahami tentang percepatan gravitasi bumi, prinsip
kerja ayunan fisis serta dapat menggunakan alat ukur dengan benar
Praktikan dapat menghitung besar momen inersia benda dengan
menggunakan bandul fisis. Praktikan mampu menentukan hubungan
amplitudo, massa dan panjang ayunan terhadap periode serta
menyelaraskan antara rumus eksperimen dengan hitungan.
II. TEORI
Untuk menghitung percepatan gravitasi bumi dapat menggunakan
persamaan :
I
mgdf
2
1 (1)
mgd
IT 2 (2)
Dengan : d = Jarak pusat ayunan dan pusat massa (m)
I = momen inersia benda jika diputar dengan pusat
putar di pusat ayunan (kgm2)
III. PERALATAN
1. Satu set peralatan ayunan fisis
2. Penggaris
3. Stopwatch
IV. LANGKAH PERCOBAAN
1. Tentukan pusat massa
2. Tentukan pusat ayunan
3. Ayun batang dengan simpangan kecil, catat waktu untuk 6 kali getaran
sempurna
4. Ambil titik ayun yang lain dan ulangi langkah 3
V. TUGAS PENDAHULUAN
Sebuah batang kaku ringan dengan panjang 2 m. Batang tersebut diayun dengan
simpangan 10� dari sumbu normal dengan pusat ayunan adalah 30 cm dari salah
satu ujung batang. Tentukan besar gravitasi yang mempengaruhi batang tersebut!
VI. TUGAS UNTUK LAPORAN RESMI
1. Hitung periode (T)!
2. Hitung percepatan gravitasi bumi dengan menggunakan rumus yang ada!
3. Hitung persentase error gravitasi bumi yang didapatkan secara teori dan
praktek!
4. Buat analisa dan kesimpulan tentang percobaan yang telah dilakukan!
LABORATORIUM FISIKA
POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA (PPNS)
LAPORAN SEMENTARA
Nomor percobaan : M 6
Nama percobaan : Ayunan Fisis
Kelompok :
No Nama NRP Tanda Tangan Surabaya,
1 Mengetahui
2
3
4 (……………….)
Momen Inersia benda, I0 = kg m2
d (cm) Waktu untuk 6 x ayun Momen Inersia (kgm2)
d1=.................. t1= I=
d2=................ t2= I=
HUKUM ARCHIMEDES
F1
I. Tujuan Praktikum
Setelah melakukan praktikum, praktikan diharapkan mampu memahami prinsip
hukum Archimedes dan menerapkannya pada benda setimbang di zat cair Praktikan juga
dapat menentukan rapat jenis fluida cair, menghitung besar gaya apung berdasarkan
persamaan Archimedes, dan dapat menentukan besar rongga dalam suatu benda.
II. TEORI
Jika suatu benda dicelupkan ke dalam zat cair, maka benda itu akan mendapat
gaya ke atas sebesar berat zat cair yang dipindahkan. Secara matematis gaya Archimedes
(gaya ke atas), dapat dirumuskan sebagai berikut :
gVF ccA (1)
Dimana : FA = gaya ke atas yang dialami benda (N)
( dalam praktikum besar FA dapat dicari dengan dinamometer)
FA = w1 - w2
Vc = volume zat cair yang dipindahkan (m3)
c = massa jenis zat cair (kg/m3)
g = percepatan gravitasi bumi (m/s2)
Ketentuan :
1. Jikabenda <cairan , maka benda akan mengapung
2. Jikabenda =cairan , maka benda akan melayang
3. Jikabenda >cairan , maka benda akan tenggelam
III. PERALATAN
1. Fluida cair (air, minyak, oli)
2. Beban
3. Dinamometer
4. Penggaris
5. Statip
IV. LANGKAH PERCOBAAN
Percobaan I
1. Timbang dan catat massa benda yang digantungkan pada dinamometer (w1)
(kayu yang tidak berongga)
2. Massa benda yang digantungkan pada dinamometer dimasukkan ke dalam zat
cair, timbang dan catat (w2)
3. Menghitung volume fulida yang dipindahkan
4. Dengan menggunakan persamaan hukum Archimedes, tentukan cairan
5. Ulangi langkah 1 – 4 untuk massa benda yang berbeda (logam)
6. Ulangi langkah 1 – 4 untuk fulida yang berbeda
Percobaan II
1. Tentukanlah volume balok kayu P
2. Tentukalah rapat massa dari kayu P
3. Ambil benda kayu RB timbang di udara
4. Hitunglah volume saharusnya balok RB dengan asumsi rapat massanya sama
dengan benda P
5. Hitunglah Volume sebenarnya
6. Hitunglah volume rongganya.
V. TUGAS UNTUK LAPORAN RESMI
Percobaan I
1. Hitunglah gaya apung berdasarkan percobaan
2. Hitunglah massa jenis zat cair
Percobaan II
1. Hitunglah volume rongga dari balok RB
VI. TUGAS PENDAHULUAN
1. Diketahui massa jenis air laut 1,2 (gr/cm3), massa jenis es 0,8 (gr/cm
3). Tentukan
Berapa bagian volume gunung es yang tercelup dalam air?
2. Sebuah kubus berrongga volumenya 125 m3 terbuat dari plat dengan massa
jenis 7,2 kg/liter. Tentukan ketebalan plat agar kubus terapung di air dengan
kedalaman tercelup 1 m!
LABORATORIUM FISIKA
POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA (PPNS)
LAPORAN SEMENTARA
Nomor percobaan : F 1
Nama percobaan : Hukum Archimedes
Kelompok :
No Nama NRP Tanda Tangan Surabaya,
1 Mengetahui
2
3
4 (………………….)
Volume fluida awal = …….. cm3
No
Air Perubahan
Volume
Fluida
Minyak Perubahan
Volume
Fluida
Olie Perubahan
Volume
Fluida
W1
(N)
W2
(N)
W1
(N)
W2
(N)
W1
(N)
W2
(N)
1
2
3
Benda Massa (kg) Volume (m3) Rapat massa
(kg/m3)
Benda P
Benda RB
Volume seharusnya Benda RB = m3
Volume Rongga = m3
KALORIMETRI
P1
I. Tujuan Praktikum
Setelah melaksanakan praktikum ini, praktikan diharapkan mampu memahami
prinsip kerja hukum Joule dan memahami konsep perubahan bentuk energy Praktikan
dapat menghitung besar energi listrik yang melalui suatu penghantar, menentukan energi
thermal (kalor) yang timbul di dalam kalorimetri dan membuktikan kebenaran hukum
Joule serta dapat menentukan kapasitas panas spesifik tembaga.
II. TEORI
Kalor adalah bentuk energi yang dipindahkan melalui perbedaan temperatur.
Kalor berpindah dari benda bertemperatur tinggi ke benda temperatur lebih rendah.
Jumlah kalor yang diserap benda sebanding dengan massa benda itu pada perubahan
temperaturnya. Secara matematis dirumuskan sebagai :
TCTcmQ (1)
Dimana : Q = Kalor yang diserap (Joule, erg, kalori)
m = massa benda (kg)
T = Perubahan temperatur yang terjadi
c = Kalor jenis ( joule/kg0
C)
C = Kapasitas kalor ( joule/0C)
Pada percobaan ini, energi listrik akan diubah menjadi energi panas oleh tahanan kawat
spiral dan panas tersebut digunakan untuk menaikkan suhu air disekitarnya beserta wadah
tembaga. Besar energi listrik yang ditimbulkan oleh arus listrik sesuai dengan persamaan
:
W = v . i . t (2)
Dimana : W = Energi listrik (Joule)
v = Beda potensial (volt)
i = Arus listrik (Ampere)
t = waktus (detik)
Dengan asumsi semua energi listrik ditransfer sebagai energi panas dari wadah dan air,
maka dapat ditulis dalam persamaan matematis sebagai berikut :
W = wadahTmcairTmc (3)
III. PERALATAN
1. Kalorimeter dengan insulasi panas
2. Stopwatch
3. Termometer
4. Travo
5. Avometer
6. Kabel penghubung
IV. LANGKAH PERCOBAAN
1. Timbanglah wadah tembaga (mw)
2. Isi wadah tembaga dengan air sampai 3/4 penuh, lalu timbang lagi (mt = ma +
mw)
3. Letakkan wadah tembaga dalam insulator yang sudah dipasang jaket, pasang
pengaduk, tutup dan pasang termometer.
4. Catat temperatur mula-mula
5. Hubungkan pemanas kalorimeter dengan arus AC 20 volt dan pasang avo
untuk membaca arus, lalu hidupkan stopwatch.
6. Catat pembacaan temperatur setiap selama 2 menit sampai dicapai temperatur
800C
V. TUGAS PENDAHULUAN
Air teh sebanyak 250 cm3 dengan suhu 900C dituangkan ke dalam cangkir gelas
(massa gelas 300 gr) yang suhunya 250C. Bila keseimbangan telah tercapai dan
tidak ada aliran kalor lain disekitarnya, tentukan suhu campurannya.
(Kalor jenis gelas 0,2 kal/gr0C, massa jenis air 1 gr/cm3, kalor jenis air 1 kal/gr0C)
VI. TUGAS UNTUK LAPORAN RESMI
1. Dengan asumsi semua energi listrik ditransfer sebagai energi panas dari wadah
dan air , tentukan kapasitas panas spesifik dari kalorimeter (tembaga) pada
rentang temperatur ( diketahui kalor jenis air : ca = 1 kalori/g0
C):
a. dari T awal sampai T2
b. dari T2 sampai 800C
c. dari T awal sampai 800C
AC
A
V
Transformator
Elemen Pemanas
2. Tentukan persentase error kapasitas panas spesifik tembaga yang didapatkan
secara teori dan praktek
3. Buat grafik hubungan antara waktu (x) dan temperatur (y)
4. Buat analisa dan kesimpulan tentang percobaan yang telah dilakukan
LABORATORIUM FISIKA
POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA (PPNS)
LAPORAN SEMENTARA
Nomor percobaan : P 1
Nama percobaan : Kalorimeter
Kelompok :
No Nama NRP Tanda Tangan Surabaya,
1 Mengetahui
2
3
4 (……………….)
V = 20 volt I = …….. ampere
C air = 1 Cgr
kal0
No t ( menit ) T0 C
1
2
3
4
5
6
7
8
No t ( menit ) T0 C
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
KONDUKTIVITAS TERMAL
P3
I. Tujuan Praktikum
Tujuan dari praktikum ini adalah:
a. Praktikan dapat menerapkan prinsip perpindahan panas
b. Praktikan mengetahui nilai konduktivitas termal dari beberapa jenis material
II. TEORI
Energi panas dapat dipindahkan dari suatu sistem yang bersuhu lebih tinggi ke
sistem yang bersuhu lebih rendah. Energi panas berpindah melalui mekanisme
perpindahan panas. Terdapat tiga jenis mekanisme perpindahan panas, yaitu radiasi,
konveksi dan konduksi.
Radiasi merupakan perpindahan energi dalam bentuk gelombang, melalui zat atau
ruang hampa. Sedangkan perpindahan panas konveksi terjadi pada cairan dan gas. Panas
berpindah melalui pergerakan partikel di dalam fluida. Partikel yang panas akan mengalir
sehingga menggantikan partikel yang lebih dingin.
Konduksi terjadi ketika energi panas berpindah melalui suatu material sebagai
akibat dari tumbukan antar elektron, ion, atom, dan molekul bebas material tersebut.
Setiap material memiliki kemampuan yang berbeda dalam melakukan konduksi, yang
ditunjukkan dengan nilai konduktivitas termal. Laju perpindahan konduksi dinyatakan
dengan:
L
TkA
t
Q
(1)
dimana t
Q
adalah laju konduksi, k adalah konduktivitas termal, A adalah luas
penampang melingtang bahan, T adalah perbedaan temperatur bahan, dan L adalah
panjang bahan.
Dalam SI, satuan untuk k adalah W/m.K dan t
Q
adalah J/s atau Watt.
III. PERALATAN
Peralatan yang digunakan pada percobaan ini adalah satu set peralatan perpindahan
panas konduksi, yang ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1. Thermal Conductivity Apparatus
IV. LANGKAH PERCOBAAN
1. Tanyakan kepada instruktur, apakah peralatan sudah tersambung dengan benar
2. Pastika lampu LED pada ITAC box berkedip
3. Pasang logam aluminium pada kotak Thermal Conduction Apparatus
4. Nyalakan kipas pada kotak Thermal Conduction Apparatus
5. Buka Program Conductoo
6. Atur waktu pengambilan data dengan mengatur pada menu Parameters –
Acquisition (Time step = 1s; Total time = 600s)
7. Klik tombol Heating, untuk proses pemanasan
8. Klik tombol Continous Acquisition
9. Amati nilai suhu pada masing-masing sensor, catat nilai suhu setiap 2 menit
10. Proses akan berhenti secara otomatis setelah mencapai Total time
11. Ulangi langkah 3-9 untuk logam tembaga
VI. TUGAS PENDAHULUAN
1. Berikan contoh nilai konduktivitas termal dari salah satu material! (setiap
anggota kelompok harus material yang berbeda)
2. Jelaskan perbedaan antara konduksi, konveksi, dan radiasi!
3. Sebuah pelat logam setebal 5 mm memiliki perbedaan temperatur 30 oC antara
kedua permukaannya. Laju perpindahan panas pelat tersebut adalah sebesar
250 kkal/jam melalui suatu permukaan seluas 5 cm2. Hitunglah nilai
konduktivitas termal logam tersebut dalam W/m.K!
VIII. TUGAS UNTUK LAPORAN RESMI
1. Plot grafik hubungan antara posisi sensor dan rata-rata nilai temperatur untuk
masing logam!
2. Hitung nilai konduktivitas termal untuk masing-masing logam!
3. Hitung presentase kesalahan (percent error) nilai konduktivitas termal untuk
masing-masing logam!
LABORATORIUM FISIKA
POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA (PPNS)
LAPORAN SEMENTARA
Nomor percobaan : P 3
Nama percobaan : Konduktivitas Termal
Kelompok :
No Nama NRP Tanda Tangan Surabaya,
1 Mengetahui
2
3
4 (……………….)
Aluminium
Daya = W
No T1 oC T2 oC T3 oC T4 oC T5 oC T6 oC T7 oC T8 oC
Jarak dari T1
(cm)
1
2
3
4
5
Rata-rata
Tembaga
Daya = W
No T1 oC T2 oC T3 oC T4 oC T5 oC T6 oC T7 oC T8 oC
Jarak dari T1
(cm)
1
2
3
4
5
Rata-rata
RANGKAIAN LISTRIK
L2
I. Tujuan Praktikum
Setelah melaksanakan praktikum rangkaian listrik, oraktikan diharapkan mampu
memahami prinsip hukum Kirchoff dan memahami konsep Aliran Arus. Selain itu,
praktikan dapat menghitung besar Arus dan tegangan pada suatu rangkaian seri dan
paralel.
II. TEORI
Rangkaian listrik adalah suatu kumpulan elemen atau komponen listrik yang saling
dihubungkan dengan cara-cara tertentu dan paling sedikit mempunyai satu lintasan
tertutup. Elemen atau komponen yang akan dibahas pada mata kuliah Rangkaian Listrik
terbatas pada elemen atau komponen yang memiliki dua buah terminal atau kutub pada
kedua ujungnya.
ARUS LISTRIK
Arus merupakan perubahan kecepatan muatan terhadap waktu atau muatan yang
mengalir dalam satuan waktu dengan simbol i dengan kata lain arus adalah muatan yang
bergerak. Selama muatan tersebut bergerak maka akan muncul arus tetapi ketika muatan
tersebut diam maka arus pun akan hilang. Arah arus searah dengan arah muatan positif
(arah arus listrik) atau berlawanan dengan arah aliran elektron. Suatu partikel dapat
menjadi muatan positif apabila kehilangan elektron dan menjadi muatan negatif apabila
menerima elektron dari partikel lain. Satuannya : Ampere (A)
Arah arus positif mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah dan arah arus
negatif mengalir sebaliknya. Macam-macam arus :
1. Arus searah (Direct Current/DC)
Arus DC adalah arus yang mempunyai nilai tetap atau konstan terhadap satuan waktu,
artinya dimanapun kita meninjau arus tersebut pada waktu berbeda akan mendapatkan
nilai yang sama
2. Arus bolak-balik (Alternating Current/AC)
Arus AC adalah arus yang mempunyai nilai yang berubah terhadap satuan waktu dengan
karakteristik akan selalu berulang untuk perioda waktu tertentu (mempunyai perioda
waktu : T).
TEGANGAN
Tegangan atau beda potensial adalah kerja yang dilakukan untuk menggerakkan satu
muatan (sebesar satu coulomb) pada elemen atau komponen dari satu terminal/kutub ke
terminal/kutub lainnya, atau pada kedua terminal/kutub akan mempunyai beda potensial
jika kita menggerakkan/memindahkan muatan sebesar satu coulomb dari satu terminal ke
terminal lainnya.
Gambar Rangkaian Seri dan Pararel
(a) Rangakaian seri (b) Rangkaian pararel
i = i1 = i2 = i3 Vp= V1 = V2 = V3
Vs = V1 + V2 + V3 i = i1 + i2 + i3
Rs = R1 + R2 + R3 1/Rp = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3
III. PERALATAN
1 Board tempat percobaan
2 Resistor
3 Avometer
4 Kabel penghubung
IV. LANGKAH PERCOBAAN
1. Rangkailah percobaan I, ukurlah arus yang mengalir dan tegangan pada R1
2. Rangkailah percobaan I, ukurlah arus yang mengalir dan tegangan pada R2
3. Rangkailah percobaan I, ukurlah arus yang mengalir dan tegangan pada R3
4. Rangkailah percobaan I, ukurlah arus yang mengalir dan tegangan pada titik A-B
5. Ulangi langkah 1 sampai 4 dengan menggunakan rangkaian percobaan 2
R1 R2 R3
E
BA
Rangkaian Percobaan 1
Rangkaian Percobaan 2
VI. TUGAS PENDAHULUAN
Perhatikan gambar 1 dan gambar 2, diketahui R1 = 20 ohm, R2 = 30 ohm, R3 = 40
ohm, V= 10 volt, Hitung Arus dan Tegangan pada R1, R2, R3 dan Titik A-B!
VII. TUGAS UNTUK LAPORAN RESMI
1. Hitung arus dan tegangan secara teori pada R1, R2, R3 dan titik A-B
2. Bandingkan hasil (1) dengan hasil praktikum untuk rangkaian percobaan 1 dan
percobaan 2.
3. Tentukan persentase error arus dan tegangan yang didapatkan secara teori dan
praktek
4. Buat analisa dan kesimpulan tentang percobaan yang telah dilakukan
LABORATORIUM FISIKA
POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA
LAPORAN SEMENTARA
Nomor percobaan : L 2
Nama percobaan : Rangkaian Listrik
Kelompok :
No Nama NRP Tanda Tangan Surabaya,
1 Mengetahui
2
3
4 (………………….)
Seri
No. R1 R2 R3 I1 I2 I3 IAB V1 V2 V3 VAB
1
2
Paralel
No. R1 R2 R3 I1 I2 I3 IAB V1 V2 V3 VAB
1
2
Contoh Cover:
LAPORAN RESMI PRAKTIKUM FISIKA
NAMA PERCOBAAN
KELOMPOK :
NAMA :
NRP :
NAMA PROGRAM STUDI
NAMA JURUSAN
POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA
2018