Planetarium Sederhana

Download Planetarium Sederhana

Post on 01-Jul-2015

2.754 views

Category:

Documents

23 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Dokumen ini merupakan makalah pelengkap ujian praktik fisika kelompok siswa di SMAN 3 Kota Sukabumi.

TRANSCRIPT

<p>LAM PU PLANETARI UMSEDERHANA Diajukan unt uk M emenuhiUjian Prakt ik Fisika Disusun oleh : Mohamad Teguh Gumelar Mochammad Rizqi Akbar Firdaos Muhammad Taufik Nida Nabilah Akmal Nuraini Bella Adhisty XII IPA 1 PEMERINTAH KOTA SUKABUMI DINAS PENDIDIKANSEKOLAH MENENGAH ATAS NEGERI 3 Akreditasi: A (Amat Baik) Jalan Ciaul Baru No. 21 Kota Sukabumi-43116 Telp. (0266) 221453 Fax. (0266) 233472 Website: www.sman3kotasukabumi.sch.id email: sman3skbmi@yahoo.co.id 2011 1 K A TA P E N G A N T A R Puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang senantiasa memberikan rahmattaufikdanhidayah-Nya.SalawatdansalamsemogatercurahkankepadaNabi besarMuhammadSAW.SalahsaturahmatyangdiberikanAllahSWTkepadakami adalah dapat menyelesaikan Makalah Fisika ini. Kami menyadari dalam pelaksanaan pembuatan Makalah Fisika ini masih jauh dari sempurnadanbanyakkekurangan,olehkarenaitukamiselakupenulismemintamaaf yang sebesar-besarnya. Kritikdansaranyangmembangunsangatkamibutuhnyademimembangun makalahiniuntuklebihbaiklagi.AkhirkatasemogarahmattaufikdanhidayahNya tercurah atas kita semua, tak lupa kami semua mengucapkan banyak terimakasih. Sukabumi, 21 Maret 2011 Penyusun 2 DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ..................................................................................................... 1 DAFTAR ISI ................................................................................................................... 2 BAB I : PENDAHULUAN a.Latar Belakang ...................................................................................................... 4 b.Tujuan ................................................................................................................... 4 c.Konsep Alat ........................................................................................................... 5 BAB II: LANDASAN TEORI 1.Teori Biot dan Savart ............................................................................................. 5 2.Teori Kuantum Max Planck ................................................................................... 6 3.Percobaan Thomas Young ..................................................................................... 7 4.Tata Surya ............................................................................................................. 8 5.Spektrum Gelombang Elektromagnetik ................................................................. 8 BAB III : LAPORAN PRAKTIKUM a.Tujuan ................................................................................................................... 9 b.Landasan Teori ...................................................................................................... 9 c.Prinsip Kerja.......................................................................................................... 10 d.Alat dan Bahan ...................................................................................................... 11 e.Cara Pembuatan ..................................................................................................... 11 3 f.Bagan Pembuatan .................................................................................................. 13 g.Cara Kerja ............................................................................................................. 14 h.Cara Penggunaan ................................................................................................... 14 KESIMPULAN ............................................................................................................... 15 DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................................... 16 LAMPIRAN .................................................................................................................... 17 4 BAB I PENDAHULUAN a.Latar Belakang Pembelajaranfisikaterkadangdianggapolehsebagiansiswasebagaikegiatanyang menjemukan,memusingkansekaligustidakmenyenangkan,terutamapadabeberapabab termasuk bab tata surya. Padahal, tata surya merupakan salah satu bab dalam mata pelajaran fisikayangsangatpentingbagikehidupanmanusia,sepertipenentuanmusimtanampetani danarahmelautnelayan.Selainitu,masihterbukabanyakkesempatanpenelitianyang mendalam mengenai tatasurya sertajagat raya,karenaitu pembelajaran fisika terutamabab tata surya member prospek yang cukup menjanjikan. Sementaraitu,beragamalasanmunculsebagaipenyebabketidaktertarikansiswa dalam mempelajari bab tata surya dalam mata pelajaran fisika, salah satu di antaranya adalah sulitnyamenghadirkanmediapembelajaranyangsesuaidanmenarikuntukmemikat perhatiansiswa.Karenaitulah,sayadankelompoksayamembuatsebuahalatyangselain untukmemenuhitugasakhirpraktekfisika,jugasebagaialatyangdiharapkanmampu menarikminatsiswadalammempelajaribabtatasurya,yakniLampuPlanetarium Sederhana. b.Tujuan Tujuan kami adalah sebagai berikut : 1.MembuktikanbahwaPlanetariumyangkerapdianggapsebagaisesuatuyangrumit dan mahal dapat dibuat dalam bentuk yang sederhana serta ekonomis. 2.Menarik minat siswa untuk lebih mendalami pelajaran fisika, terutama bab tata surya. 5 Konsep Alat : BAB II LANDASAN TEORI Adapun beberapa teori yang mendasari pembuatan alat ini adalah sebagai berikut : 1.Teori Biot dan Savart TeoriBiotdanSavartmenyatakanbahwaarusyangmengalirdipenghantardapat menimbulkanmedanmagnet.Teoritersebutmendasarikinerjadinamoyangkami gunakansebagaipemutarrangkalampu.Menurutteoritersebut,saatarusDC mengalirmelaluikabeldanmasukkepenghantardidalamdinamo,makaarus tersebutmenghasilkanmedanmagnet.Kemudian,medanmagnettersebutbereaksi dengan medan magnet yang sudah terdapat di dalam dinamo. Interaksi medan magnet tersebutakhirnyamenyebabkanas/porosdinamoberputardanmenyebabkan perubahanenergilistrikmenjadienergigerak.Tetapiselainmenjadienergigerak, 6 sebagianenergilistrikberubahmenjadienergipanas,haltersebutbergantungpada efisiensidinamo.Perubahanenergilistrikmenjadienergigerakdapatdinyatakan secara matematis melalui persamaan berikut. </p> <p> Karenarangkayangdihubungkandengandinamomelakukangerakmelingkar, berdasarkanteoridanpersamaandiatas,makadapatditurunkanrumussebagai berikut : Daripersamaandiatas,makadapatdilakukanpengaturankecepatansudutrangka, sehinggadapattercapaikecepatansudutyangsesuai.Haltersebutdapatdilakukan denganpengaturanbeberapahalyangberkaitandengankecepatansudut()yakni massa rangka, jari-jari rangka, arus listrik serta tegangan listrik. 2.Teori Kuantum Max Planck MenurutTeoriMaxPlanck,ketikasebuahatomdiberienergi,makaelektronatom akanmenerimaenergitersebutdanberpindahlintasan.Kemudian,elektronakan kembalikelintasannyasemulasambilmelepasenergiyangiaterimasebelumnya dalambentukfotonataucahaya.Teoriinimendasarikinerjalampuyangkami gunakan.Ketikaenergilistrikmengalirmelaluikabelpenghantar,energitersebut sampaipadafilamendidalamlampusehinggaterpancarlahcahaya.Foton/cahaya tersebutmenyebardarilampukesegalaarahdandapatdianalogikanmembentuk ruangberupabola.TeorimaxPlancktersebutdapatdinyatakandalambentuk matematis sebagai berikut : w = Ek IIt =12 m:2 w = Encrgi Iistrik I = tcgongonI = orust = woktu Ek = cncrgi kinctik m = mosso rongko : = kcccpoton lincorE = IIt =12 m( R)2R= Jar i -j ar ir angka 7 3.Percobaan Thomas Young MenurutPercobaanThomasYoung,terbuktibahwaketikacahayamelaluicelah, makaakanterbentukpolagelapterangpadalayar.Haltersebutmenjadidasar konseppembentukanbayanganlampuplanetariumkami.Saatlampumemancarkan cahaya,makacahayaakanmelaluicelahpadatudunglampuyangtelahkamipola sebelumnya,sehinggaterbentukpolagelapdanterangpadalayarsepertiyang ditunjukkan konsep alat sebelumnya dan foto di bawah ini. Dari percobaan Thomas Young tersebut, dapat diturunkan rumus sebagai berikut : Pol a Ter ang Pol a Gel ap LayarPembent ukan Pol a Bayangan 8 4.Tata Surya Tatasuryaadalahsusunanbenda-bendalangityangterdiriatasmataharisebagai pusatnyadanplanet-planet,meteorid,komet,sertaasteroidyangmengelilingi matahari.Susunantatasuryaterdiriatasmatahari,delapanplanet,satelit-satelit pengiringplanet,komet,asteroid,danmeteorid.Susunanpanetditatasuryadapat dilihat pada gambar berikut ini : 5.Spektrum Gelombang Elektromagnetik Menurutspektrumelektromagnetik,berdasarkanperbedaanpanjanggelombang cahaya()(wavelength)danIntensitas/frekuensigelombangcahaya(energy),maka dapat dibuat skema sebagai berikut : 9 Warnacahayatampakyangdigunakandalampembentukanpolaterangpadalayar mempengaruhipolayangterbentuk.Berdasarkanhasilpengamatankami,padajarak layaryangsamadarisumbercahaya,semakinbesarpanjanggelombangmakaakan tampak lebih jelas dari pada cahaya dengan panjang gelombang yang lebih pendek. BAB III LAPORAN PRAKTIKUM a.Tujuan Tujuan Praktikum kami adalah sebagai berikut : 1.Membuktikanbahwaplanetariumyangterkesanmahaldanrumitdapatdibuat dalam bentuk yang sederhana, menarik dan ekonomis. 2.Menarik minat siswa dalam mempelajari tata surya. 3.Memberikan gambaran mengenai keadaan tata surya. 4.Mempermudah proses pembelajaran siswa dalam mempelajari bab tata surya. b.Landasan Teori 1.Dinamo yang kami gunakan adalah dinamo DVD dengan kapasitas tegangan 9-12 voltdankecepatan2000-4000rpmdenganmenggunakanarusDC.Karenaarus yangumumtersediadimasyarakatmerupakanarusAC,kamimenggunakan adaptorsebagaipenyearaharusACmenjadiDC.Menurutteori,adaptordapat menyearahkanarusbolak-balik(AC)menjadiarussearah(DC)karenaadaptor memiliki komponen dioda yang memiliki sifat kesearahan. Dioda adalah komponen aktif bersaluran dua (dioda termionik mungkin memiliki saluran ketiga sebagai pemanas) dan mempunyai dua elektroda aktif dimana isyarat listrik dapat mengalir, dan kebanyakan diodadigunakankarenakarakteristiksatuarahyangdimilikinya.Diodavarikap (VARIableCAPacitor/kondensatorvariabel)digunakansebagaikondensatorterkendali tegangan. 10 2.Energilistrikyangmengalirmelaluipenghantarsampaipadadinamo danmasuk kepenghantardidalamdinamo.BerdasarkanteoriBiotdanSavart,aruslistrik yangmenglairdipenghantardinamoakanmenghasilkanmedanmagnet.Maka, medan magnet tersebut akan berinteraksi dengan medan magnet yang telah ada di dalam dinamo sehingga as/poros dinamo bergerak (berputar). 3.Energilistrikdaribatubateraipadarangkamengalirmelaluipenghantardan sampai pada lampu pijaryang kamigunakan, dengankapasitas 6 volt. Arusyang mengalir,memberikanenergipadafilamendidalamlampu,berdasarkanteori kuantumMaxPlanck,elektronpadafilamenakanmenyerapenergitersebutdan berpindahlintasanenergi.Kemudian,elektronakankembalikelintasannya semulasambilmelepaskanenergiyangiaperolehsebelumnyadalambentuk foton/cahaya sehingga terpancarlah cahaya dari lampu yang kami gunakan sebagai sumber cahaya pembentuk pola gelap dan terang pada layar. 4.Cahayadarilampumenyebarkesegalaarahdanmelaluicelah-celahyangtelah kamibuatsebelumnyapadatudunglampu.BerdasarkanpercobaanThomas Young,penerobosancahayatersebutmenyebabkanterbentuknyapolagelapdan terang pada layar sesuai dengan pola yang telah dibuat pada tudung lampu. 5.Perputaranrangkalampu dantudunglampumenyebabkanpolagelapdanterang berubah-ubah sesuai dengan celah yang menghadap layar. c.Prinsip Kerja Prinsip kerja lampu planetarium sederhana adalah sebagai berikut : 1.Perubahan arus AC menjadi arus DC oleh adaptor. 2.Perubahan energi listrik menjadi energi gerak oleh dinamo. 3.Perubahan energi listrik menjadi energi cahaya oleh lampu. 11 4.Penerobosan cahaya melalui celah pada tudung lampu membentuk pola gelap dan terang pada layar. 5.Perputaran rangka menyebabkan pergerakan pola gelap dan terang pada layar. d.Alat dan Bahan 1.Kaleng bekas berbentuk silinder dengan diameter alas 15 cm. 12.Sakelar 2.Lampu 6 volt13.Kertas boot yang berukuran 50 x 15.5 cm 3.4 buah baterai 1.5 volt14.Plastik jilid berwarna 4.Kabel secukupnya15.Dua dudukan kayu berbentuk persegi dengan ukuran16 x 16 cm dan18 x 18 cm 5.Dudukan baterai16.Dinamo DVD dengan tegangan 9-12 volt, 2000-4000 rpm 6.Mangkuk lampu17.Capit buaya 7.Penggaris18.Lem 8.Solatip19.Gir kecil 9.Lakban listrik20.Hekter 10.Solder21.Adaptor 11.Timah e.Cara Pembuatan Pembuatan rangka dan tudung lampu 1.Siapkankalengbekas dengan bentuk silinder kemudian potong sehingga membentuk rangka. 2.Lubangi bagian dasar rangka sebagai tempat hubungan antara dinamo dan rangka. 3.Siapkan 2 dudukanbaterai, tempelkan pada bagian dasar rangka. 4.Tempelkan mangkuk lampu di atas lubang dinamo (setelah dinamo terpasang). 12 5.Hubungkandudukanlampudanbateraimenggunakankabelsecukupnyadan rekatkandengansoldersertatimahlaluhubungkansalahsatukabeldengansakelar terlebih dahulu. 6.Pasangkanlampupadamangkuklampudanbateraipadadudukanbaterai(pastikan sakelar dalam keadaan off). 7.Siapkankertas boot dengan ukuran 50x15.5 cm berbentuk pesegi panjang, kemudian gambarkan pola tudung lampu yang diinginkan. 8.Lubangipolapadakertasdenganmenggunakancutterdanataugunting.Tambal bagiandalamlubangpadakertasdenganplastikjilid(sesuaikanwarnadengan keinginan). 9.Satukanujung-ujungkertasbootdenganhekter,pasangkanpadarangkasehingga terbentuk rangka seperti di bawah ini. Perakitan Motor Lampu 1.Siapkan dinamo DVD 9-12 volt, 2000-4000 rpm. 2.Siapkan dua buah dudukan kayu dengan ukuran 16x16cm dan 18x18cm.3.Lubangi dudukan kayu yang berukuran kecil (bagian atas) sebagai tempat dinamo. 4.Pasangkan dinamo pada lubang yang sudah dibuat di dudukan kayu.5.Hubungkandinamoyangterpasangpada dudukankayudenganlubangyangterletak pada kaleng rangka. 6.Pasangkangirkecilpadadinamo,sehinggahubunganantaradinamodanrangka menjadi kuat kemudian tutup dengan lakban listrik. 7.Rekatkan dinamo dan rangka dengan menggunakan lem. 8.Hubungkan dinamo dengan adaptor. 13 Bagan Pembuatan Lampu Planetarium Sederhana 14 f.Cara Kerja Perputaran rangka 1.SaatadaptordihubungkandengansumberteganganAC,makaarusakan mengalir dan diubah oleh adaptor menjadi arus DC. 2.ArusDCmengalirdariadaptormenujudinamodanmenyebabkanperputaran padadinamosesuaidenganHukumBiotdanSavartdanbersesuaiandengan perubahan energi listrik menjadi energi kinetik. 3.Dinamo berputar, menyebabkan rangka yang terhubung turut berputar. Nyala Lampu 1.TeganganDCdaribateraimengalirmelaluikabelmenujulampu,sehingga lampu menyala sesuai teori kuantum Max Planck. 2.Cahayalampumemancardanterpendarkanolehtudungyangterpasangpada rangka sehingga terbentuk pola gelap dan terang di layar. g.Cara Penggunaan 1.HubungkanadaptordengansumberteganganAC(pastikansakelardalam keadaan off). 2.Nyalakan lampu pada rangka dengan menekan/menggeser tombol pada sakelar. 3.Nyalakan adaptor. 4.Makarangkaakanberputar,dancahayalampumemendarkanbayanganke wilayah sekitar lampu. 5.Untukmematikanlampu,pertama-tamamatikanadaptorkemudianputuskan hubungan adaptor dan sumber tegangan AC. 6.Matikan lampu pada rangka. 15 KESIMPULAN Melalui alat yang kami buat, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1.Adaptor mampu merubah arus AC (bolak-balik) menjadi DC (searah). 2.Melaluisebuah/beberapacelah,cahayalampudapatdipendarkansehingga terbentuk pola gelap terang pada layar. 3.Dinamo DVD dapat merubah energi listrik menjadi energi gerak. 4....</p>