Laporan praktikum fisika

PERCOBAAN I
Judul Percobaan
“ Gaya Gesek “

Tujuan Percobaan
Menentukan koefisien gaya gesek dari suatu papan luncur.
Menentukan hubungan antara massa beban terhadap waktu dalam gaya gesek

Alat dan Bahan

Papan luncur
Katrol
Mistar
Stopwatch
Neraca
Balok kayu
Beban pemberat
tali

Landasan Teori
Gaya gesekan termasuk gaya sentuh, yang muncul jika permukaan dua buah benda bersentuhan langsung secara fisik. Arah gaya gesekan searah dengan permukaan bidang sentuh dan berlawan dengan kecenderungan arah gerak. Gaya gesekan bekerja ketika benda bergerak di udara, air, ataupun meluncur di atas benda padat lainnya. Untuk benda yang bergerak melalui udara, gaya gesekan udara pada benda bergantung pada luas benda yang bersentuhan dengan udara. Makin besar luas bidang sentuh ini makin besar gaya gesekan udara pada benda. Konsep ini dimanfaatkan oleh para penerjun. Ketika sebuah benda bergerak di udara, permukaan benda tersebut akan bersentuhan dengan udara sehingga terjadi gesekan antara benda tersebut dengan udara. Demikian juga ketika bergerak di dalam air. Gaya gesekan juga selalu terjadi antara permukaan benda padat yang bersentuhan, sekalipun benda tersebut sangat licin. Permukaan benda yang sangat licin pun sebenarnya sangat kasar dalam skala mikroskopis. Ketika kita mencoba menggerakan sebuah benda, tonjolan-tonjolan miskroskopis ini mengganggu gerak tersebut. Sebagai tambahan, pada tingkat atom (ingat bahwa semua materi tersusun dari atom-atom), sebuah tonjolan pada permukaan menyebabkan atom-atom sangat dekat dengan permukaan lainnya, sehingga gaya-gaya listrik di antara atom dapat membentuk ikatan kimia, sebagai penyatu kecil di antara dua permukaan benda yang bergerak. Ketika sebuah benda bergerak, misalnya ketika kita mendorong sebuah buku pada permukaan meja, gerakan buku tersebut mengalami hambatan dan akhirnya berhenti, karena terjadi gesekan antara permukaan bawah buku dengan permukaan meja serta gesekan antara permukaan buku dengan udara, di mana dalam skala miskropis, hal ini terjadi akibat pembentukan dan pelepasan ikatan tersebut. Jika permukaan suatu benda bergeseran dengan permukaan benda lain, masing-masing benda tersebut melakukan gaya gesekan antara satu dengan yang lain. Gaya gesekan pada benda yang bergerak selalu berlawanan arah dengan arah gerakan benda tersebut. Selain menghambat gerak benda, gesekan dapat menimbulkan aus dan kerusakan. Hal ini dapat kita amati pada mesin kendaraan. Misalnya ketika kita memberikan minyak pelumas pada mesin sepeda motor, sebenarnya kita ingin mengurangi gaya gesekan yang terjadi di dalam mesin. Jika tidak diberi minyak pelumas maka mesin kendaraan kita cepat rusak. Contoh ini merupakan salah satu kerugian yang disebabkan oleh gaya gesek.
Dalam gaya gesek ada dua jenis gaya gesekan yaitu gaya gesek statis dan gaya gesek kinetis. Gaya gesek statis merupakan gaya gesekan yang dikerjakan permukaan papan pada benda sewaktu benda tidak bergerak. Gaya gesek kinetis merupakan gaya gesekan yang di kerjakan permukaan papan pada benda sewaktu benda bergerak. Selain kedua gaya gesekan tersebut terdapat juga gaya tegangan tali yaitu gaya tegang yang bekerja pada ujung- ujung tali karena tali tersebut tegang. Misalkan benda A, B, dan C yang terletak di atas lantai dihubungkan oleh dua utas tali yang berbeda. Jika C ditarik dengan gaya P maka A dan B ikut tertarik. Ini karena ketika C ditarik, tali 1 dan 2 tegang. Pada kedua ujung tali yang tegang timbul tegangan tali. Jika tali dianggap ringan
( beratnya dapat di abaikan ) maka tegangan tali pada kedua ujung tali untuk tali yang sama dianggap sama besarnya.

Tali 1 Tali 2


T1 T1 T2 T2 P

Gaya gesek merupakan akumulasi interaksi mikro antar kedua permukaan yang saling bersentuhan. Gaya-gaya yang bekerja antara lain adalah gaya elektrostatik pada masing-masing permukaan. Dulu diyakini bahwa permukaan yang halus akan menyebabkan gaya gesek (atau tepatnya koefisien gaya gesek) menjadi lebih kecil nilainya dibandingkan dengan permukaan yang kasar, akan tetapi dewasa ini tidak lagi demikian. Konstruksi mikro (nano tepatnya) pada permukaan benda dapat menyebabkan gesekan menjadi minimum, bahkan cairan tidak lagi dapat membasahinya (efek lotus).
Langkah Kerja
Menimbang massa balok kayu
Mengukur tinggi batas beban pemberat sampai ke lantai
Melepaskan balok kayu bersamaan dengan menghidupkan stopwatch
Mencatat waktu yang dibutuhkan beban untuk jatuh sampai kelantai kedalam tabel pengamatan
Mengulangi percobaan sampai 8 kali dengan massa yang sama.

Tabel Hasil Percobaan
No M1 M2 h t
1 1.25 x 10-1 1.5 x 10-1 110 cm 0.91 s
2 1.25 x 10-1 1.5 x 10-1 110 cm 0.97 s
3 1.25 x 10-1 1.5 x 10-1 110 cm 0.87 s
4 1.25 x 10-1 1.5 x 10-1 110 cm 0.94 s
5 1.25 x 10-1 1.5 x 10-1 110 cm 0.82 s
6 1.25 x 10-1 1.5 x 10-1 110 cm 0.88 s
7 1.25 x 10-1 1.5 x 10-1 110 cm 0.88 s
8 1.25 x 10-1 1.5 x 10-1 110 cm 0.90 s



Pengolahan Data
























PERCOBAAN II
Judul Percobaan
“ Hukum Kekelan Momentum “

Tujuan Percobaan
Memahami hukum kekelan energi.
Membedakan energi kinetik dan energi potensial.
Menunjukkan bahwa energi mekanik antara dua buah kedudukan adalah tetap.

Alat dan Bahan
Statif
Benang dan kertas karbon
Bola kecil
Mistar
Neraca analitik

Landasan Teori
Huygens, ilmuwan berkebangsaan Belanda melakukan eksperimen dengan menggunakan bola-bola bilyar untuk menjelaskan hukum kekekalan momentum. Misalkan dua buah bola bergerak berlawanan arah saling mendekati. Bola pertama bermassa m1, bergeraka dengan kecepatan v1. Sedang bola kedua massanya m2 bergerak dengan kecepatan v2. Jika kedua bola berada pada lintasan yang sama dan lurus, maka pada suatu saat kedua bola akan bertabrakan. Dengan menganalisis gaya tumbukan bola tersebut ternyata sesuai dengan pernyataan hukum III Newton. Kedua bola akan saling menekan dengan gaya F yang sama besar tetapi arahnya berlawanan.
VA VA’
Va FAB FBA VB’

Dari gambar tersebut maka menurut hukum III Newton :
FAB = -FBA
FAB . ∆t = -FBA . ∆t
MA VA’ – MA VA = - (MB VB’ – MB VB)
MA VA + MB VB = MB VB’ + MB VB’
Dalam hukum kekekalan momentum terdapat tiga jenis tumbukan yaitu
Tumbukan elastis sempurna
Yaitu tumbukan yang tak mengalmi perubahan energi. Koefisien restitusi e = 1. Tumbukan elastis sempurna adalah tumbukan antara dua benda yang jumlah energi mekaniknya tetap sama besar sesaat sebelum dan sesudah terjadi tumbukan.
Tumbukan elastis sebagian
Yaitu tumbukan yang tidak berlaku hukum kekekalan energi mekanik sebab ada sebagian energi yang diubah dalam bentuk lain, misalnya panas. Tumbukan elastis sebagian adalah tumbukan antara dua benda yang jumlah energi kinetiknya sesudah terjadi tumbukan lebih kecil dibandingkan dengan jumlah energi kinektiknya setelah terjadi tumbukan. Koefisien restitusi = 0 < e < 1
Tumbukan tidak elastis.
Yaitu tumbukan yang tidak berlaku hukum kekelan energi mekanik dan kedua benda setelah tumbukan melekat an bergerak bersama-sama koefisien restitusi = 0. Besarnya koefisien restitusi untuk semua jenis tumbukan berlaku
(V_(1-)^' V)/(V_1^'- V)
Tumbukan yang terjadi jika bola dijatuhkan dari ketinggian h meter dari atas lantai. Kecepatan bola waktu menumbuk lantai dapat di cari dengan persamaan
VA = √2gh

Pada setiap jenis tumbukan selalu berlaku kekekalan momentum tetapi tidak selalu berlaku hukum kekekalan energi mekanik. Sebab disini sebagian energi mungkin diubah menjadi panas akibat tumbukan.
Langkah Kerja
Menimbang massa bola A dan B
Mengikat bola A pada statif
Meletakkan kertas karbon di bawah statif
Menyimpangkan bola A dan mengukur tingginya dan mengukur tinggi bola B
Mengayunkan bola A hingga mengenai bola B
Menghitung jarak bla B yang jatuh di atas kertas karbon mulai dari jatuh bola B sampai tepat tegak lurus pada kedudukan bola B semula
Mencatat hasil percobaan kedalam tabel pengamatan
Mengulangi percobaan hingga 8 kali

Tabel Hasil Percobaan
No Tinggi Bola B
( y) Tinggi Bola A
( h ) Jarak Jatuh Bola B
( x )
1 14,7 cm 16 cm 20,50 cm
2 14,7 cm 16 cm 22,80 cm
3 14,7 cm 16 cm 22,50 cm
4 14,7 cm 16 cm 20,70 cm
5 14,7 cm 16 cm 22,40 cm
6 14,7 cm 16 cm 20,11 cm
7 14,7 cm 16 cm 21,50 cm
8 14,7 cm 16 cm 21,00 cm

Pengolahan Data







PERCOBAAN III
Judul Percobaan
“ Ayunan Bandul “

Tujuan Percobaan
Menentukan periode dari suatu ayunan
Menentukan gaya gravitasi bumi melalui metode ayunan bandul

Alat dan Bahan
Tali benang
Statif
Bandul
Stopwatch
Mistar

Landasan Teori
Bandul adalah benda yang terikat pada sebuah tali dan dapat berayun secara bebas dan periodik yang menjadi dasar kerja dari sebuah jam dinding kuno yang mempunyai ayunan. Dalam bidang fisika, prinsip ini pertama kali ditemukan pada tahun 1602 oleh Galileo Galilei, bahwa perioda (lama gerak osilasi satu ayunan, T) dipengaruhi oleh panjang tali dan percepatan gravitasi.
Gerak osilasi (getaran) yang populer adalah gerak osilasi pendulum (bandul). Pendulum sederhana terdiri dari seutas tali ringan dan sebuah bola kecil (bola pendulum) bermassa m yang digantungkan pada ujung tali, gaya gesekan udara kita abaikan dan massa tali sangat kecil sehingga dapat diabaikan relatif terhadap bola. Dengan bandulpun kita dapat mengeahui grafitasi di tempat bandul tersebut diuji.
Bandul sederhana adalah sebuah benda kecil, biasanya benda berupa bola pejal, digantungkan pada seutas tali yang massanya dapat diabaikan dibandingkan dengan massa bola dan panjang bandul sangat besar .dibandingkan dengan jari-jari bola. Ujung lain tali digantungkan pada suatu penggantung yang tetap, jika bandul diberi simpangan kecil. dan kemudian dilepaskan, bandul akan berosilasi (bergetar) di antara dua titik, misalnya titik A dan B, dengan periode T yang tetap. Seperti sudah dipelajari pada percobaan mengenai, getaran, satu getaran (1 osilasi) didefinisikan sebagai gerak bola dari A ke B dan kembali ke A, atau dari B ke A dan kembali ke B, atau gerak dari titik a ke A ke B dan kembali ke titik O. Ada beberapa parameter (atau variabel) pada bandul, yaitu periodenya (T), ), massa bandul (m), dan simpangan sudut (O) panjangnya (l ). Periode adalah selang waktu yang diperlukan oleh suatu benda untuk melakukan satu getaran lengkap. Getaran adalah gerakan bolak-balik yang ada di sekitar titik keseimbangan di mana kuat lemahnya dipengaruhi besar kecilnya energi yang diberikan. Satu getaran frekuensi adalah satu kali gerak bolak-balik penuh. Satu getaran lengkap adalah gerakan dari a-b-c-b-a, sesuai pada gambar.






Periode ayunan Bandul adalah:

L = Panjang Tali
g = Percepatan Gravitasi
Periode juga dapat dicari dengan 1 dibagi dengan frekuensi. Frekuensi adalah benyaknya getaran yang terjadi dalam kurun waktu satu detik. Rumus frekuensi adalah jumlah getaran dibagi jumlah detik waktu. Frekuensi memiliki satuan hertz / Hz.
Langkah Kerja
Mengukur panjang tali 70 cm dan menggantungkan bandul pada tali
Menyimpangkan bandul dengan sudut yang diperkirakan dan mengayunkannya
Menghitung waktu yang dibutuhkan setiap 10 kali ayunan
Mencatat hasil percobaan pada tabel hasil pengamatan
Mengulangi percobaan hingga 8 kali dengan panjang tali yang berbeda dengan mengurangkan 5 cm

Tabel Hasil Percobaan
No Panjang
Tali Jumlah
Ayunan Waktu ( s) Periode
1 70 cm 10 17,30 s 1.73
2 65 cm 10 16,20 s 1.62
3 60 cm 10 15,73 s 1.57
4 55 cm 10 15,06 s 1.50
5 50 cm 10 14,28 s 1.42
6 45 cm 10 13,43 s 1.34
7 40 cm 10 12,77 s 1.27
8 35 cm 10 11,99 s 1.19

Pengolahan Data











PERCOBAAN IV
Judul Percobaan
“ Kalor Jenis “

Tujuan Percobaan
Menjelaskan hubungan antara kalor lepas dan kalor terima
Mengukur kalor jenis suatu logam

Alat dan Bahan
Pembakar spritus ( kompor gas karena pembakar tidak dapat di gunakan
Benda logam
Termometer
Gelas kimia
Neraca analitik
Tempat pop mie ( beaker gabus tidak dapat digunakan )

Landasan Teori
Kalor didefinisikan sebagai energi panas yang dimiliki oleh suatu zat. Secara umum untuk mendeteksi adanya kalor yang dimiliki oleh suatu benda yaitu dengan mengukur suhu benda tersebut. Jika suhunya tinggi maka kalor yang dikandung oleh benda sangat besar, begitu juga sebaliknya jika suhunya rendah maka kalor yang dikandung sedikit. Jika suatu zat menerima kalor, suhu zat tersebut akan naik. Besarnya kenaikan suhu dari zat berbanding lurus dengan banyaknya kalor yang diterima oleh zat tersebut, dan berbanding terbalik dengan massa zat. Besarnya kalor untuk menaikkan suhu satu satuan massa zat bergantung pada jenis zat. Oleh karena itu, kalor jenis adalah banyaknya kalor yang diperlukan suatu zat untuk menaikkan suhu 1 kg zat tersebut sebesar 10 C. Berdasarkan defenisi tersebut maka hubungan antara banyaknya kalor yang diserap oleh suatu benda dan kalor jenis benda serta kenaikan suhu benda dituliskan dalam bentu persamaan berikut.

c = Q/(m ∆T) atau Q = m c ∆T
dengan
Q : kalor ( joule)
m : massa benda ( kg )
c : kalor jenis ( Jkg-1 0C-1 )
∆T : perubahan suhu (0C )
Hukum kekekalan energi dalam bentuk kalor sering disebut dengan asas black. Asas Black menyatakan bahwa kalor yang dilepaskan oleh sebuah benda sama dengan kalor yang diterima oleh benda yang lain. Dengan menggunakan asas black, kalor jenis suatu zat dapat ditentukan dengan menggunakan kalorimeter. Penjabaran dari asa black adalah sebagai berikut.
Jika dua buah benda yang berbeda suhunya dicampurkan, benda yang panas memberi kalor pada benda yang dingin sehingga suhu akhirnya sama.
Jumlah kalor yang diserap oleh benda dingin sama dengan jumlah kalor yang dilepas oleh benda panas.
Benda yang didinginkan melepas kalor yang sama dengan kalor yang diserap bila dipanaskan.
Rumus Asas Black
( M1 x C1 ) ( T1- Ta ) = ( M2 x C2 ) ( T2- Ta )
M1 : massa benda yang memiliki suhu yang lebih tinggi
C1 : kalor jenis benda yang memiliki suhu yang lebih tinggi
Ta : suhu akhir pencampuran
T1 : suhu benda yang memiliki suhu yang paling tinggi
M2 : massa benda yang memiliki suhu yang lebih rendah
C2 : kalor jenis benda yang memiliki suhu yang lebih rendah
T2 : suhu benda yang memiliki suhu yang paling rendah

Langkah Kerja
Mengikat logam dan menimbang massanya
Menimbang massa beaker kosong
Mengisi beaker kosong dengan air hingga ¼ bagian
Menimbang beaker yang berisi air
Menghitung massa air dengan mengurangkan massa beaker berisi air dengan massa beaker kosong
Mengantung logam pada statif kedalam gelas kimia yang berisi air
Menggantung termometer kedalam gelas kimia
Memanaskan air dalam gelas kimia hingga mencapai suhu 800 C dengan menggunakan kompor gas
Mengangkat logam dari dalam gelas kimia dan memindahkannya ke dalam beaker yang berisi air yang sebelumnya sudah terdapat termometer
Goyang-goyang beaker hingga suhunya mencapai suhu maksimal
Mencata suhu kesetimbangannya
Mencatat hasil percobaan kedalam tabel pengamatan

Tabel Hasil Percobaan
No Objek Jumlah Satuan
1 Massa beaker 7.33 x 10-3 kg
2 Massa beaker + air 1.29 x 10-1 Kg
3 Massa air ( M2) 1.20 x 10-1 Kg
4 Massa logam ( M1 ) 2.42 x 10-2 Kg
5 Suhu logam ( T1 353 K
6 Suhu air beaker ( T2 ) 311 K
7 Suhu kesetimbangan 308 K



Pengolahan Data