petunjuk praktikum dasar keteknikan pertanian ftp *ub 2012

1|Halaman
2|Halaman
BAB I
KETIDAKPASTIAN PENGUKURAN DAN TEORI RALAT
I.
Tujuan Percobaan
Setelah melakukan percobaan ini, diharapkan praktikan Fisika dapat :
1. Menggunakan berbagai alat ukur yang umum digunakan untuk pengukuran panjang,
massa, dan volume suatu benda dengan baik dan benar.
2. Menerapkan teori ralat dalam menyatakan dalam menyatakan suatu hasil
pengukuran.
II. Teori
Suatu pengukuran yang akurat (teliti : harga terdekat dari suatu pembacaan alat
ukur yang nilainya mendekati harga sebenarnya dari variabel yang diukur) dan
presisi (tepat : suatu ukuran kemampuan untuk mendapatkan hasil pengukuran
yang serupa) sangat dipengaruhi oleh metode yang dipakai dalam pengukuran serta alat
ukur yang digunakan.
Selain itu, hasil pengamatan dan pengukuran yang baik akan menjadi berarti atau
bermanfaat apabila pengolahan data hasil pengukuran dikerjakan secara tepat.
Berdasarkan hal tersebut, harus ada pengetahuan mengenai sistem pengukuran, analisis
data, dan teori ralat.
Berikut ini beberapa referensi singat mengenai berbagai alat ukur standar yang umum
digunakan dalam percobaan fisika serta cara analisa data hasil pengukuran.
a) Jangka Sorong
Jangka sorong adalah alat ukur yang tingkat ketelitiannya dapat mencapai
seperseratus milimeter. Terdiri dari dua bagian, bagian diam dan bagian bergerak.
Pembacaan hasil pengukuran sangat bergantung pada keahlian dan ketelitian
pengguna maupun alat. Sebagian keluaran terbaru sudah dilengkapi dengan display
digital. Pada versi analog, umumnya tingkat ketelitian adalah 0,05 mm untuk jangka
sorong dibawah 30 cm, dan 0,01 mm untuk jangka sorong diatas 30 cm. Bagianbagian jangka sorong dan beberapa cara penggunaannya dapat dilihat pada Gambar
1.1.
(a)
3|Halaman
(b)
Gambar 1.1. (a) Jangka Sorong; (b) Pengukuran Menggunakan Jangka Sorong
(kalibrasi.org)
Berdasarkan Gambar 1.1 (a), maka :
- Angka 1 merupakan kaki panjang jangka sorong berfungsi untuk pengukuran
panjang atau diameter bagian luar benda
- Angka 2 merupakan kaki runcing jangka sorong yang berfungsi untuk
pengukuran panjang atau diameter bagian dalam benda
- Angka 3 merupakan sungut jangka sorong berfungsi untuk mengukur kedalaman
benda
- Angka 4 merupakan skala tetap jangka sorong disebut skala dasar (SD) yang
mempunyai skala terkecil 1 mm
- Angka 5 merupakan kunci peluncur
- Angka 6 merupakan skala geser jangka sorong yang disebut skala nonius atau
skala pembantu (SP) dengan batas skala 10 mm
Contoh pengukuran menggunakan jangka sorong dengan SP yang mempunyai 20
skala. Jika angka 0 pada SP berhimpit dengan salah satu garis (misalnya skala 0)
pada SD, maka angka 20 SP juga akan berhimpit dengan salah satu garis lain
(misalnya skala 3,9) pada SD. Artinya, jika SP digeser 1 mm maka angka 0 dan 20
pada SP masing-masing akan berhimpit dengan dua garis skala pada SD. Dengan
demikian, 20 SP = 1 mm, sehingga 1 SP bernilai
1
20
mm atau 1 SP = 0,05 mm.
Contoh pengukuran jangka sorong
Hasil pengukuran panjang benda :
𝑝̅ = 𝑆𝐷 + (𝑆𝑃 × 𝑘𝑒𝑡𝑒𝑙𝑖𝑡𝑖𝑎𝑛)
𝑝̅ = 10 𝑚𝑚 + (8 × 0,05)𝑚𝑚 = 10 𝑚𝑚 + 0,40 𝑚𝑚 = 10,40 𝑚𝑚
Penulisan hasil pengukuran : 𝑝 = 𝑝̅ ± ∆𝑝 = (10,400 + 0,025)𝑚𝑚
4|Halaman
b) Mikrometer Sekrup
Mikrometer sekrup merupakan alat untuk mengukur diameter sebuah benda
atau panjang benda yang berukuran milimeter atau centimeter saja. Mikrometer
sekrup hanya terdiri dari satu jenis, yaitu yang memiliki ketelitian 0,01 mm.
Pada alat ukur mikrometer sekrup, benda uji diletakkan di antara batang
pengukur, kemudian batang bergerak didekatkan ke benda uji dengan memutar
sekrup. Bila sekrup pemutar sudah tidak dapat diputar lagi, maka nilai pengukuran
dapat dibaca. Pembacaan penuh dan setengah milimeter dapat dibaca pada skala
utama dan nilai perseratus milimeter dapat dibaca pada skala vernier. Jika skala
vernier tidak menutupi setengah milimeter, harus ditambahkan pada perseratusan
milimeter. Gambar 1.2 menunjukkan bagian dari mikrometer sekrup, sedangkan
Gambar 1.3 menunjukkan contoh hasil pembacaan pengukuran dengan menggunakan
mikrometer sekrup.
Gambar 1.2 Mikrometer Sekrup
Gambar 1.3 Cara Pembacaan Mikrometer Sekrup
Berdasarkan Gambar 1.3, maka hasil pengukuran dapat dihitung sebagai berikut :
Hasil pengukuran :
𝑑̅ = 𝑆𝐷 + (𝑆𝑃 × 𝑘𝑒𝑡𝑒𝑙𝑖𝑡𝑖𝑎𝑛)
𝑑̅ = 10 𝑚𝑚 + (41 × 0,01) 𝑚𝑖𝑛
Sehingga penulisan hasil pengukuran adalah :
𝑑̅ = 𝑑̅ ± ∆𝑑 = (10,410 ± 0,005)𝑚𝑖𝑛
5|Halaman
c) Kerapatan dan Massa Jenis
Rapat massa () adalah ukuran konsentrasi massa zat cair dan dinyatakan
dalam bentuk massa (m) persatuan volume (V)
𝑚
𝜌 = 𝑉 ........................................ (1)
dengan :
m = massa (kg)
V = volume (m3)
Massa volume dari sebuah benda tak beraturan biasanya diukur terpisah,
kemudian digunakan persamaan (1) diatas untuk menentukan massa jenis benda.
Volume benda tak beraturan secara geometri untuk benda yang sederhana, dapat juga
diukur dengan cara mencelupkan benda tersebut ke dalam zat cair, kemudian diukur
volume cairan yang dipindahkan.
III. Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah :
a) 1 buah jangka sorong
b) 1 buah mikrometer sekrup
c) 1 buah penggaris
d) 1 buah gelas ukur
e) 1 buah timbangan
f) Benda uji yang berbentuk bola, silinder, dan benda tak beraturan
IV. Metode Percobaan
1. Benda Berbentuk Bola, Silinder, dan Bentuk Tak Beraturan
Prosedur pelaksanaan :
1.
Ukur diameter benda uji. Gunakan alat ukur yang sesuai
2.
Lakukan pengukuran beberapa kali (minimal 3x) di tempat yang berbeda untuk
mendapatkan variasi data
3.
Timbanglah benda tersebut untuk mendapatkan variabel massa
4.
Ulangi langkah nomer 1-3 pada benda uji yang telah disediakan
Tugas Praktikum
1.
Tentukan volume masing-masing benda (tuliskan juga nilai ralatnya)
2.
Carilah nilai massa jenis benda uji tersebut (tuliskan juga nilai ralatnya)
Contoh Data Pengukuran
A. Benda Uji Bola
No.
Massa (g)
1
2
3
B. Benda Uji Silinder
No.
Massa (g)
1
2
3
Diameter (mm)
Panjang (mm)
Diameter (mm)
6|Halaman
C. Benda Uji Tak Beraturan
No.
1
2
3
Volume (ml)
Massa (g)
Awal
1.
2.
3.
1.
2.
3.
1.
2.
3.
Akhir
1.
2.
3.
1.
2.
3.
1.
2.
3.
7|Halaman
BAB 2
PENJUMLAHAN VEKTOR GAYA
I.
Teori
Di samping besaran-besaran pokok, terdapat sifat dari besaran tersebut dalam ilmu
fisika yang perlu diketahui, yaitu sifat yang menyangkut arah. Oleh karena itu besaranbesaran tersebut masih dapat dibagi dalam dua golongan, yaitu besaran skalar dan besaran
vektor. Besaran skalar adalah besaran yang hanya ditentukan oleh besarnya atau nilainya
saja, contohnya panjang, massa, waktu, kelajuan, dan sebagainya. Sedangkan besaran vektor
adalah besaran yang ditentukan oleh besar atau nilainya dan arahnya, misalnya kecepatan,
percepatan, gaya, dan sebagainya.
Notasi Vektor
Secara grafis vektor dapat dilukiskan sebagai sebuah anak panah. Panjang anak panah
menunjukkan nilai atau besar vektor dan anak panah menunjukkan arah vektor.


Vektor F di tulis : F atau F

Besar vektor F ditulis / F / atau F

Contoh : F = / F / = 10 satuan.
Operasi terhadap vektor.
RESULTAN DUA VEKTOR.
Untuk menentukan vektor resultan (vektor pengganti) 2 buah vektor dapat dilakukan dengan
cara:
A. Jajaran genjang
 = sudut antara A dan B

/R/ =




/ A/ 2  / B / 2 2 / A/ / B / cos



/ R/
/ A/
/ B/
arahnya :


sin  sin  2 sin 1
B. Cara segitiga vektor.
a. Penjumlahan dua vektor
8|Halaman
b. Pengurangan dua vektor
Untuk Selisih dilakukan penjumlahan dengan lawannya (invers jumlah).
A  B  A  (  B)
C. Memadu/menjumlahkan beberapa vektor yang sebidang antara lain.
Ada beberapa cara untuk memadu beberapa vektor sebidang antara lain:
a. Cara Grafis.
1. Cara jajaran genjang.
v AB adalah resultan dari A dan B
v R adalah resultan dari A , B dan C
2. Cara polygon
v R adalah resultan dari A , B dan C
b. Cara analitis.
Masing-masing vektor diuraikan menjadi komponen-komponen vektor searah sumbu x dan
sumbu y dari sistem koordinat Cartesius.
9|Halaman

1
2
3
Vektor
v1
v2
v3
Resultan / v R / =
v x = v cos 
v1 x = v cos 1
v2 x = v cos 2
v3 x = v cos 3
v x = ................
v y = v sin 
v1 y = v sin 1
v2 y = v sin 2
v3 y = v sin 3
v y = ................
(  v X ) 2  (  vY ) 2
Arah resultan : tg  =
 vY
vX
II. Tujuan Percobaan
Memahami cara menentukan jumlah resultan dua vektor gaya.
III. Alat dan Bahan
No. Kat
Alat dan Bahan
FME 51.01/01
Dasar Statif
KST 30/250
Batang statif pendek
KST 30/500
Batang statif panjang
FME 51.05/05
Balok pendukung
FME 51.09/10
Tali nilon
FME 51.09/10
Beban 50 g
FME 51.07/07
Neraca pegas 1,5 N
FME 51.14/23
Jepitan penahan
KMS 13/305
Penggaris logan
Busur derajat
Kertas HVS kosong
Jumlah
2
1
2
2
1
3
2
2
1
1
1
IV. Persiapan Percobaan
Rakitlah alat sesuai Gambar 2.1
Gambar 2.1. Alat Coba Penjumlahan Vektor Gaya
V. Prosedur Percobaan
1. Geser dasar statif agar masing-masing neraca pegas membentuk sudut 10° (gunakan busur
derajat) dengan garis tegak (garis vertikal) seperti Gambar 2.1 (a).
10 | H a l a m a n
2. Baca gaya (F1 dan F2) pada masing-masing neraca pegas dan catat pada tabel hasil
pengamatan.
3. Ulangi langkah 1 dan 2 untuk sudut-sudut sesuai dengan tabel hasil pengamatan.
4. Lukislah pada kertas gaya F1 dan F2 sesuai dengan sudut yang terbentuk. Panjang garis
sesuai dengan besarnya gaya. Untuk memudahkan, gunakan perbandingan 10:1 artinya 1
cm mewakili 0,1 N. Lukislah jajaran genjang dan tarik sebuah diagonal seperti Gambar 2.2
(b).
5. Ukur panjang diagonal kemudian tentukan resultan gayanya. Isikan hasilnya pada tabel
hasil pengamatan pada kolom yang sesuai.
Gambar 2.2. (a) Mengukur Sudut Vektor; (b) Vektor Jajaran Genjang
Contoh Data Hasil Percobaan
Panjang tali nilon = 30 cm
Percepatan gravitasi = 10 m/s2
α1
α2
F1
F2
10°
10°
20°
20°
30°
30°
40°
40°
Berat Beban (N)
Resultan gaya (N)
Tugas Praktikum
Dari tabel di atas, perhatikan kolom berat beban dan resultan gaya. Samakah besar kedua gaya
tersebut? Bila ya, jelaskan!
……………………………………………………………………………………………
Kesimpulan
Resultan dua gaya dapat diperoleh dengan cara .......................................................
11 | H a l a m a n
BAB III
HUKUM ARCHIMEDES
I. Teori
Menurut Archimedes, sebuah benda yang tercelup sebagian atau seluruhnya
ke dalam zat cair akan mengalami gaya ke atas yang besarnya sama dengan berat zat cair
yang dipindahkannya. Sebuah benda yang tenggelam seluruhnya atau sebagian dalam
suatu fluida akan mendapatkan gaya angkat ke atas yang sama besar dengan berat fluida
fluida yang dipindahkan, seperti terlihat pada gambar berikut:
Gambar 3.1 Kondisi Benda dalam Fluida
𝐹𝐴 = ∫ 𝜌. 𝑔. (ℎ1 − ℎ2) ∫ 𝑎
= ∫ 𝜌. 𝑔. ℎ ∫ 𝑎
= 𝜌. 𝑔. 𝑉 (𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑓𝑙𝑢𝑖𝑑𝑎 𝑦𝑎𝑛𝑔 𝑑𝑖𝑝𝑖𝑛𝑑𝑎ℎ𝑘𝑎𝑛)
II.
-
Tujuan Percobaan
Memahami Hukum Archimedes
Menentukan massa jenis dari bermacam fluida berdasarkan Hukum Archimedes
Mengetahui dan memahami hubungan antara gaya ke atas dengan berat zat cair yang
dipindahkan
III. Alat dan Bahan
1. Dasar Statif
2. Kaki statif
3. Batang statif pendek
12 | H a l a m a n
4. Batang statif pendek
5. Neraca pegas 1,5 N
6. Beban 50 gram
7. Tabung berpancuran
8. Silinder Ukur 100 ml
9. Jepit penahan
10. Gelas Kimia 250 ml
11. Timbangan elektronik (digital)
12. Benda coba yang telah disediakan asisten praktikum masing-masing
IV. Metode Percobaan
1. Rakit alat seperti Gambar 3.2
Gambar 3.2 Alat Untuk Percobaan Hukum Arcimedes
2. Gantungkan beban sebesar 50 gram pada neraca pegas dan catat berat beban yang
ditunjukkan oleh neraca pegas (Wo)
3. Timbang massa (mo) silinder ukur dalam keadaan kosong menggunakan timbangan
elektronik (pastikan anda sudah melakukan setting satuan pengukuran)
4. Masukkan air ke dalam tabung berpancuran, tunggu beberapa saat sampai air tidak
menetes. Gunakan gelas kimia untuk menampung air yang tumpah
5. Tempatkan silinder ukur dibawah pipa pancur tabung berpancuran seperti Gambar 3.3
Gambar 3.3. Pengukuran Massa Benda dalam Air Menggunakan
Tabung Berpancuran dan Neraca Pegas
13 | H a l a m a n
6. Turunkan neraca pegas yang telah diberi beban 50 gram sampai beban seluruhnya
tercelup ke dalam air.
7. Tunggu sampai air tidak tumpah lagi, kemudian dengan membaca neraca pegas catat
berat beban (W), saat berada di dalam air
8. Timbang massa m1, yaitu massa silinder ukur + massa air tumpahan
9. Hitunglah massa air yang dipindahkan oleh masing-masing beban,
𝑚𝑎 = 𝑚1 − 𝑚𝑜
10. Dengan nilai g = 10 m/s2, hitunglah berat air yang dipindahkan oleh masing-masing
benda coba (𝑊𝑎 = 𝑚𝑎 . 𝑔)
11. Pada pengukuran benda coba lainnya, timbang beban benda menggunakan
timbangan elektronik, kemudian gunakan persamaan 𝑊𝑜 = 𝑚. 𝑔
12. Ulangi langkah nomer 3 dan 4, kemudian masukkan benda ke dalam tabung
berpancuran, kemudian lakukan langkah percobaan nomer 7-10
13. Jika gaya ke atas 𝐹𝑎 = 𝑊𝑜 − 𝑊1 , bandingkan Fa dengan Wa pada masing-masing
benda coba
Contoh Data Hasil Pengukuran
Pengukuran
Jenis Beban Benda Coba
Beban 50
............
............
gram
Berat benda di udara, Wo
Berat benda di air, W1
Massa silinder ukur kosong, mo
Massa silinder ukur + air, m1
Massa air, ma=m1 - mo
Berat air, Wa=ma  g
Gaya angkat, Fa=Wo – W1
Tugas Praktikum
Perhatikan berat air, Wa dan gaya angkat, Fa! Adakah persamaan antara besar berat air dan
gaya angkat? Jelaskan pendapat anda disertai teori yang mendukung!
Kesimpulan Praktikum
Isilah titik-titik dibawah ini!
Banyaknya zat cair yang dipindahkan adalah ................... besar gaya ................
14 | H a l a m a n
BAB IV
KOEFISIEN EKSPANSI TERMAL
I.
Teori
Ekspansi termal adalah kecenderungan bahan untuk berubah volumenya sebagai respon
dari perubahan temperatur. Derajat ekspansi dibagi perubahan temperatur disebut koefisien
ekspansi termal dan pada umumnya bervariasi terhadap perubahan temperatur. Koefisien
ekspansi termal menggambarkan bagaimana ukuran suatu obyek berubah dengan adanya
perubahan temperatur. Beberapa tipe koefisien telah di kembangkan: volumetric, luasan, dan
linier pada tekanan konstan.
1.1 Pemuaian Zat Padat
Sebuah benda padat (logam) jika dipanaskan pada suhu tertentu akan mengalami
pertambahan panjang. Fenomena ini disebut dengan pemuaian panjang. Nilai pertambahan
panjang per panjang mula-mula batang berbanding lurus dengan koefisien muai panjang ()
dan kenaikan suhunya. Jika panjang batang logam pada suhu 0 ºC adalah l0, dan pada suhu T
ºC adalah l, maka :
𝑙 = 𝑙0 (1 + 𝛼𝑇)
1.2 Pemuaian Gas
Pada umumnya suatu zat akan berubah dimensinya (memuai) jika temperaturnya
berubah. Perubahan volume (V) sebanding dengan volume semula Vo dan dengan perubahan
temperatur (T), yang dinyatakan dengan persamaan :
∆𝑉 = 𝛽𝑉𝑜 ∆𝑇
dengan :  = koefisien muai yang merupakan konstanta yang besarnya tergantung pada jenis
zat
𝑚
Suatu benda memiliki massa yang nilainya selalu tetap, dan massa jenis 𝜌 = 𝑉 , maka
jika volume berubah terhadap temperatur, massa jenis juga berubah terhadap temperatur,
sehingga :
∆𝜌 = 𝛽𝜌𝑜 (∆𝑇)
II. Tujuan Percobaan
Memahami dan mengetahui proses pemuaian pada zat padat dan gas
III. Alat dan Bahan
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
Dasar statif
Batang statif panjang
Penggaris logam
Penunjuk khusus
Pipa baja
Pipa tembaga
Pipa aluminium
Penghubung slang
Slang silikon
15 | H a l a m a n
10)
11)
12)
13)
14)
Boss head
Pembakar spiritus
Klem universal
Sumbat karet 1 lubang
Labu erlenmeyer 100 ml
IV. Persiapan Percobaan
A. Pemuaian Zat Padat
1) Rakit peralatan seperti pada Gambar 4.1
Gambar 4.1. Peralatan untuk Mengukur Pemuaian Zat Padat
2) Isi labu erlenmeyer dengan air 10 ml, kemudian pasang pada klem universal
3) Pasang petunjuk khusus pada dasar statif sebelah kanan
4) Jepit salah stu ujung pipa aluminium pada penjepit penunjuk khusus (jepitkan
celahnya), dan ujungnya yang lain pada boss head
5) Tancapkan penghubung slang pada sumbat karet kemudian pasang slang silikon pada
ujung satunya, lalu sumbat labu erlenmeyer dengan sumbat karet tersebut
6) Hubungkan slang silikon dengan pipa aluminium
7) Atur ketinggian labu erlenmeyer hingga mempunyai jarak  3 cm dari sumbu
pembakar spiritus
B. Pemuaian Gas
1) Rakit peralatan seperti pada Gambar 4.2.
Gambar 4.2 Peralatan untuk Percobaan Pemuaian Gas
16 | H a l a m a n
2) Pasang boss head dan klem klem universal pada salah satu batang statif panjang
3) Pasang balok pendukung pada batang statif yang lainnya, kemudian pasang penanda
kedalaman air pada balok pendukung
4) Pasang slang silikon pada penanda kedalaman air yang nantinya akan difungsikan
sebagai manometer
5) Pasang labu erlenmeyer pada klem universal, kemudian pasang sumbat karet,
termometer, dan penghubung slang (lihat Gambar 4.2). Catatan: basahi badan
termometer terlebih dahulu sebelum dimasukkan ke sumbat karet
6) Sambungkan salah satu ujung slang dengan penghubung slang yang sudah terpasang
pada labu erlenmeyer
V. Prosedur Percobaan
A. Pemuaian Zat Padat
1) Lakukan kalibrasi terlebih dahulu terhadap penunjuk khusus dengan cara menekan
sedikit jarum penunjuk ke arah kiri
2) Letakkan penggaris logam diatas meja dan atur agar jarum penunjuk khusus tepat
menunjuk ke nilai tertentu (misal posisi 20). Posisi ini kita sebut posisi awal
3) Nyalakan pembakar spiritus, atur agar tinggi nyala api sampai kira-kira 7 cm,
kemudian letakkan dibawah labu erlenmeyer
4) Amati pergerakan jarum penunjuk khusus selama pemanasan, sampai air pada labu
erlenmeyer mendidih
5) Biarkan pemanasan berlangsung terus sampai jarum penunjuk khusus tidak lagi
bergerak ( 3 menit sejak air mendidih)
6) Baca nilai yang ditunjukkan jarum penunjuk khusus, kemudian catat pada tabel
(posisi akhir)
7) Matikan pembakar spiritus, lalu dinginkan pipa aluminium dengan lap
8) Lakukan hal yang sama terhadap logam/pipa tembaga dan besi. Lakukan kalibrasi
terhadap penunjuk khusus setiap akan memulai percobaan
9) Catat hasil percobaan pada tabel
B. Pemuaian Gas
1) Isi manometer dengan air berwarna sampai kira-kira setengah pipa (kedudukan air
harus sama) untuk memudahkan, buka ujung slang yang terhubung ke labu
erlenmeyer, setelah itu isi manometer sampai batas a dan b (pada skala 5).
Sambungkan kembali manometer dengan labu erlenmeyer
2) Nyalakan pembakar spiritus kemudian panaskan labu erlenmeyer, catat perbedaan
tinggi permukaan air dalam manometer setiap kenaikan 1 ºC
Informasi : perubahan tinggi permukaan air dalam manometer dianggap sebanding
dengan perubahan volum.
3) Buatlah grafik hubungan perubahan volum (∆V) terhadap perubahan suhu (∆T)
17 | H a l a m a n
Data Hasil Pengamatan Pemuaian Zat Padat
NO
Nama Logam
Posisi Awal
Posisi Akhir
Pertambahan
Panjang
1
Aluminium
20 cm
....... cm
....... cm
2
Tembaga
20 cm
....... cm
....... cm
3
Besi
20 cm
....... cm
....... cm
Keterangan :
1. Pertambahan panjang pada saat sebuah benda dipanaskan menunjukkan bahwa benda
tersebut mengalami pemuaian
2. Pertambahan panjang (pemuaian) yang diperoleh dari percobaan ini bukanlah pertambahan
panjang yang sebenarnya. Panjang sebenarnya dapat diketahui dengan cara menghitung
menggunakan :
1
Panjang sebenarnya = 50 pertambahan yang diperoleh
Tugas Praktikum Pemuaian Zat Padat
1. Isilah titik-titik dibawah ini
Sebuah benda apabila dipanaskan maka akan mengalami .....................
2. Dari ketiga jenis logam yang dipanaskan, urutan pertambahan panjang dari yang paling
besar adalah ............, kemudian ..............., dan terakhir ................
3. Tentukan  masing-masing zat padat dalam percobaan
Data Hasil Pengamatan Pemuaian Gas
No
.
1.
2.
3.
4.
5.
Suhu udara/gas
mula-mula (oC)
Perubahan
suhu ∆T (oC)
1oC
2 oC
3 oC
4 oC
5 oC
Perubahan
volume ∆V (ml)
Tugas Praktikum
Isilah titik-titik di bawah ini!
1. Hubungan antara perubahan volum (∆V) terhadap perubahan suhu (∆T) menunjukkan
adanya...
2. Makin besar suhu suatu gas, maka volumenya menjadi semakin ...
Kemungkinan penerapan dalam kehidupan sehari-hari
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................
18 | H a l a m a n
BAB V
HUKUM OHM DAN HUKUM KIRCHOFF
A. Hukum Ohm
I. Teori
Hukum Ohm menyatakan bahwa beda potensial atau tegangan listrik V antara ujungujung sebuah penghantar adalah sebanding dengan arus listrik I yang melaluinya. Secara
matematis hukum Ohm dapat dituliskan sebagai berikut :
V ~ I (~ : sebanding)
V = R.I
Dimana,
V : tegangan listrik (volt, V)
I : arus listrik (ampere, A)
R : resistansi listrik (ohm, Ω)
II. Tujuan Percobaan
1. Mengerti konsep tentang hukum Ohm
2. Menentukan besarnya arus dan tegangan listrik dalam suatu rangkaian
III.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Alat dan Bahan
Sumber daya AC/DC
Sebuah voltmeter
Sebuah amperemeter
Beberapa resistor
Beberapa kabel konektor
Penghubung
Papan rangkaian
IV. Prosedur Percobaan
1. Buatlah rangkaian seperti pada Gambar 5.1. Pilihlah harga R = 1 k Ω
Gambar 5.1 Rangkaian Listrik Pada Percobaan Hukum Ohm
2.
3.
4.
Catat dan tabelkan hasil pengukuran V dan I nya
Lakukan hal yang sama (seperti pada point 2) untuk R = 1,5 k Ω dan R = 2 k Ω (atau
menurut pentunjuk asisten praktikum)
Lakukan hal yang sama untuk rangkaian pada Gambar 5.2
19 | H a l a m a n
Gambar 5.2 Rangkaian Listrik Pada Percobaan Hukum Ohm
V.
1.
2.
3.
Tugas Pendahuluan
Apa saja yang mempengaruhi besar hambatan listrik? Jelaskan dengan singkat?
Apakah perbedaan rangkaian pada Gambar 5.1 dan Gambar 5.2. Jelaskan
Bagaimana cara menggunakan voltmeter dan amperemeter dalam hubunganya
polaritas listrik, range pengukuran, dan sumber tegangan DC/AC? Jelaskan!
dengan
CONTOH DATA PENGUKURAN
V (volt)
I (mA)
R=
Ω
R=
Ω
R=
Ω
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
B. Hukum Kirchoff
I. Teori
Hukum Kirchoff tentang arus (Kirchoff Current Law/ KCL) menyatakan “Jumlah aljabar
sama arus-arus yang memasuki suatu permukaan tertutup adalah sama dengan nol”. Atau
dapat juga dikatakan “Jumlah aljabar semua arus yang menuju simpul sama dengan arus yang
meninggalkan simpul “.
20 | H a l a m a n
Hukum Kirchoff tentang Tegangan
Hukum Kirchoff tentang tegangan (Kirchoff Voltage Law/ KVL) mengatakan
“jumlah aljabar dari semua penurunan tegangan (voltage drops). Sepanjang lintasan tertutup
(loop) menuruti satu arah yang ditentukan adalah nol. Hukum ini berlaku biasanya pada
rangkaian listrik seri loop tertutup. Dengan menggunakan hukum kita juga dapat
menggunakan resistor untuk aplikasi rangkaian pembagi tegangan.
II. Tujuan Percobaan
1. Memahami hukum Kirchoff tentang arus dan tegangan listrik
2. Menerapkan kegunaan hukum Kirchoff pada rangkaian listrik sederhana
3. Mengukur besarnya arus dan tegangan listrik pada suatu rangkaian listrik DC
sederhana
III. Alat dan Bahan
1. Baseboard (papan rangkaian)
2. Ampere-meter/multimeter
3. Volt-meter/multimeter
4. Sumber tegangan arus searah variabel ( 0 – 15 volt)
5. Beberapa tahanan karbon
6. Kabel penghubung secukupnya
21 | H a l a m a n
IV. Prosedur Percobaan
a) Hukum Kirchoff dengan Tegangan
Ganbar 5.3 Rangkaian untuk Eksperimen KVL
1. Rangkaian tiga buah tahanan secara seri seperti pada Gambar 5.3
2. Tetapkan harga sumbu tegangan E. Ukurlah beda tegangan pada kutub-kutub R1. R2.
R3 sebagai V1, V2, dan V3
3. Lakukan percobaan untuk tegangan sumber yang berbeda-beda yaitu dengan mengatur
sumber tegangan pada 0V, 2V, 4V, 6V, 8V, 10V, dan 12 V
4. Catatlah E, V1, V2 dan V3 untuk masing-masing pengukuran
b) Hukum Kirchoff tentang Arus
Gambar 5.4 Rangkaian untuk KCL
1. Rangkaian tiga buah tahanan secara seri seperti pada Gambar 5.4
2. Tetapkan harga sumbu tegangan E. Ukurlah beda tegangan pada kutub-kutub R1. R2.
R3 sebagai V1, V2, dan V3
3. Lakukan percobaan untuk tegangan sumber yang berbeda-beda yaitu dengan mengatur
sumber tegangan pada 0V, 2V, 4V, 6V, 8V, 10V, dan 12 V
4. Catatlah E, V1, V2 dan V3 untuk masing-masing pengukuran
22 | H a l a m a n
V. Tugas Pendahuluan
1.
2.
Untuk rangkaian pada Gambar 5.3, jika diketahui E = 12 volt, R1= 1 k Ω ,
R2= 1,5 k Ω, R3= 2 k Ω, maka tentukan :
a. V1, V2, V3
b. I1, I2, dan I3
c. Buktikan berlakunya KVL
Untuk rangkaian pada Gambar 5.4. Jika diketahui E = 12 volt, R1= 1 k Ω ,
R2= 1,5 k Ω, R3= 2 k Ω, maka tentukan :
a. V1, V2, V3
b. I1, I2, dan I3
c. Buktikan berlakunya KVL
CONTOH DATA PENGUKURAN
Untuk KVL
V1 (R =............. Ω)
V (Volt)
0
2
4
6
8
10
12
V2 (R =............. Ω)
V3(R =............. Ω)
Untuk KVL
V
(Volt)
0
2
4
6
8
10
12
ITotal(mA)
I1 (mA)
(R =............. Ω)
I1 (mA)
(R =............. Ω)
I1 (mA)
(R =............. Ω)
23 | H a l a m a n
DAFTAR PUSTAKA
Anonimus. Petunjuk Praktikum Fisika Dasar 1, Laboratorium Fisika Dasar, FSAINTEK
Unair. Surabaya
Sears R., dan Zemansky, W. Fisika Untuk Universitas 1 edisi Mekanika, Panas, Bunyi.
1994. Binacipta. Indonesia
Tipler, P.A. Fisika Untuk Sains dan Teknik. 2001. Erlangga. Jakarta
Tim Dosen Fisika. Modul Praktikum Fisika FTP. 2013. Universitas Brawijaya. Malang
24 | H a l a m a n