Friday, 20 August 2010

Delapan Percobaan Fisika

IMBAS ELEKTROMAGNETIK



Tujuan:
1.
2.

Alat dan Bahan
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.

Cara Kerja
Hubungkan kedua ujung kawat kumparan dengan terminal-terminal galvanometer dengan kumparan 300 lilitan, 600 lilitan, 1200 lilitan, dan 12000 lilitan.
Gerakkan satu magnet batang (US) dengan:
Cepat
Perlahan-lahan
Mendekati dan menjauhi kumparan ( sekali saja tidak bolak-balik) serta amati yg terjadi pada galvanometer
Gerakkan 2 batang magnet US seperti pada nomer 2.

Pertanyaan
Apakah yang ditunjukkan Galvanometer pada saat satu batang magnet digerakkan mendekati kumparan dengan cepat?
Apakah yang ditunjukkan Galvanometer pada saat satu batang magnet digerakkan mendekati kumparan dengan perlahan-lahan?
Apakah yang ditunjukkan Galvanometer pada saat satu batang magnet digerakkan menjauhi kumparan dengan cepat?
Apakah yang ditunjukkan Galvanometer pada saat satu batang magnet digerakkan menjauhi kumparan dengan perlahan-lahan?
Apakah yang ditunjukkan Galvanometer pada saat dua batang magnet digerakkan mendekati kumparan dengan cepat?
Apakah yang ditunjukkan Galvanometer pada saat dua batang magnet digerakkan mendekati kumparan dengan perlahan-lahan?
Apakah yang ditunjukkan Galvanometer pada saat dua batang magnet digerakkan menjauhi kumparan dengan cepat?
Apakah yang ditunjukkan Galvanometer pada saat dua batang magnet digerakkan menjauhi kumparan dengan perlahan-lahan?
Hukum apakah yang berlaku pada percobaan di atas dan tuliskan rumusnya !
Kawat PQ panjangnya 15 cm digerakkan dalam medan magnet homogeny sebesar 0,5 Tesla dengan kecepatan 8 m/s ke bawah lihat gambar ke bawah. Jika hambatan R=20 ohm , tentukan besar dan arah arus yang timbul pada kawat PQ tersebut !


Tabel Pengamatan

Jumlah
Batang
magnet Macam dan Arah Gerakan 300 lilitan 600 lilitan 1200 lilitan 12000 lilitan
satu Cepat mendekati kumparan
Satu Perlahan-lahan mendekati kumparan
Dua Cepat menjauihi kumparan
Dua Perlahan-lahan menjauhi kumparan

KESIMPULAN :





DEVIASI CAHAYA atau PEMBIASAN PADA PRISMA



Tujuan:
Menentukan sudut pembias prisma dengan sudut tertentu
Menentukan sudut deviasi prisma dengan sudut tertentu
Menentukan indeks bias prisma dengan sudut tertentu
Dasar Teori





Alat dan Bahan:
Prisma
Busur
Penggaris
Jarum pentul
Kertas HVS
Cara Kerja:
Buatlah satu pola prisma pada selembar kertas HVS.
Ukur sudut dating : i=15⁰, 30⁰, 45⁰ untuk masing-masing kertas HVS.
Tancapkan jarum pentul P1 dan P2, pada garis nomor 1. Lalu amatilah dari arah yang berlawanan sehingga P1 dan P2 kelihatan garis.
Tancapkan jarum pentul P3 dan P4 untuk menandai arah cahaya yang keluar dari prisma ( P1, P2, P3, P4 )
Angkatlah prisma, tariklah garis P1 P2 dan garis P3 P4

Pertanyaan:
Untuk masing-masing hasil percobaan hitung dan tentukan hasil perhitungan sesuai dengan persamaan atau rumus yang ada!
Tentukan hasil perhitungan untuk δ=i1+i2-β, kemudian uji kesesuaiannya!
Tentukan hasil perhitungan β=i1+i2, kemudian uji kesesuaiannya!
Tentukan besar sudut deviasi dan deviasi minimum untuk masing-masing sudut datang!
Bandingkan indeks bias prisma dengan indeks bias hasil perhitungan!
Apakah sudut deviasi itu?
Tabel Pengamatan
Sudut Datang (i1) 15⁰ 30⁰ 45⁰
Sudut bias (i2) 55⁰ 44⁰ 34⁰
Sudut pembias prisma (β) 70⁰ 74⁰ 79⁰
Sudut deviasi Prisma (δ) 30⁰ 29⁰ 28⁰
Indeks bias prisma (np) 3 1,5 0,8

Kesimpulan:
Sudut deviasi atau pembiasan pada prisma di pengaruhi dengan adanya sudut datang dan sudut bias. Dengan sudut deviasi minimum : δm= 2i1 - β dan indeks bias : n= sin⁡i/sin⁡r


Indeks Bias Kaca Plan Paralel


Tujuan
Menentukan harga indeks bias kaca plan parallel dengan sudut tertentu
Menentukan harga pergeseran sinar dengan sudut tertentu
Dasar Teori
Tuliska rumus untuk menentukan indeks bias kaca plan paralel!
n=sin⁡i/sin⁡r

Tuliskan rumus untuk menentukan pergeseran sinar pada kaca foto plan parallel !
d=t sin⁡〖i (i-r)〗/cos⁡〖 r〗

Alat dan Bahan
Kaca plan parallel
Busur
Jarum pentul
Penggaris
Kertas HVS
Cara Kerja
Letakkan kaca plan parallel diatas kertas putuh di meja. Tarik garis menyusuri sisi-sisi plan parallel sehingga terbentuk bangun persegi pada kertas.
Tancapkan jarum pentul ( tegak lurus ) di titik A dan B sehingga dapat ditarik garis lurus yang memotong bidang batas kaca.
Amati bayangan jarum A dan B dari sisi lain, tancapkan jarum pentul di titik C dan D sehingga jarum A, B, C, D berhimpit kaki-kakinya.
Tarik garis lurus yang melalui titik A dan B sampai menyentuh bidang batas yang lain dan beri tanda O.
Tarik garis lurus yang melalui titik C dan D sampai menyentuh bidang batas yang lain dan beri tanda O’.
Tarik garis lurus yang menghubungkan titik O dan O’.
Ukur dan catatlah besar sudut i,r dan d.
Buatlah lingkaran dengan pusat di O (R=2 cm), sehingga lingkaran tersebut memotong berkas sinar dating di P dan memotong sinar bias di Q.
Proyeksikan titik P dan Q pada sisi persegi tersebut.
Ukur dan catat panjang OP’ dan OQ’ sebagai x dan x’.
Ulangi langkah 1 samapi dengan 10 untuk sudut dating yang berbeda-beda sesuai dengan tabel.
Kemudian masukkan data pengamatan dalam table.
Hasil Pengamatan :

d=t sin⁡〖i (i-r)〗/cos⁡〖 r〗


Tabel dan Pengamatan

No I r x X’ n1 n2 Sin (i-r) Cos r t
1 30⁰
2 45⁰
3 60⁰

Peratanyaan
Buat grafik :
Hubungan sin i sebagai sumbu y dan sin r sebagai sumbu sumbu x.
Hubungan x sebagai sumbu y dan x’ sebagai sumbu x!
Bagaimana bentuk grafik sin i terhadap sin r dan x’ terhadap x?
Hitunglah harga indeks bias plan parallel pada masing-masing sudut?
Hitunglah harga pergeseran sinar pada masing-masing sudut?
Analisalah hasil yang diperoleh dari eksperimen tersebut !
Apakah yang dimaksud indeks bias ?
Kesimpulan:




Titik Berat



Tujuan
Untuk menyelidiki titik berat suatu benda


Alat dan Bahan
Penggaris 20cm
Gunting
Jarum
Lem
Beban 10 gr
Benang
Kertas mm
Timbangan
Buffalo
Dasar Teori dan Cara Kerja
a. Ambil karton tebal ukuran folio, kemudian gunting sehingga menghasilkan bentuk sembarang
b. buatlah lubang-lubang: A, B, dan C pada karton tersebut . Jepitlah jarum pada penjepit yang dipasang pada sebuah statif. Gantungkan beban pada tali yang diikat pada jarum itu.
Kemudian gantungkan karton pada lubang A
Tandai bagian sebelah karton yang dilalui oleh benang (sebut titik A1)
Ulangi percobaan diatas dengan menggantungkan karton pada lubang B sehingga didapat titik B1.
Hubungkan A dengan A1 dan B dengan B1.
Ulangi percobaan dengan menggantungkan karton pada lubang C sehingga didapat titik C1 dan hubungkan C dengan C1
Apakah yang tampak pada hasil percobaan itu, tentang titik potong CC1 dengan kedua garis lainnya?
Saling berpotongan

Potonglah karton melalui AA1 menjadi dua bagian. Kemudian timbang masing-masing potongan tali: m1=1,3 gr ; m2=1,3 gr. Bagaimana nilai m1:m2?
1:1 atau m1=m2
Garis-garis yang memiliki sifat-sifat seperti AA1 ini disebut garis berat.
Sebutkan garis-garis berat lainnya pada benda itu!
BB1, CC1
Titik berat Z terletak pada perpotongan garis-garis AA1, BB1, dan CC1. Jadi Z terletak pada perpotongan garis-garis AA1, BB1, dan CC1.


Tentukan lagi titik berat masing-masing potongan karton Z1 dan Z2 dengan cara seperti diatas ( penggarisan dilakukan dibalik karton).
Gabungkan kembali kedua potongan karton tadi seperti semula, lalu hubungkan Z1 dengan Z2
Z1 Z2 memotong karton di P.
Apakah yang anda ketahui tentang titik P dan titik Z ?
Titik P terletak sama dengan titik Z
Jika demikian titk P merupakan
bayangan dari titik Z ( Z’ )
Ukurlah jarak Z1P dan Z2P.
Z1P sama /tidak sama dengan Z2P?
Z1P tidak sama dengan Z2P
Momen Gaya W1 terhadap P:δ1 = 1300x2 = 2600
Momen Gaya W2 terhadap P: δ2 = 1300x2,4 = 3120
Dari data diatas kesimpulan apa yang dapat diambil tentang momen-momen gaya W1 dan W2 terhadap P?
Bahwa momen gaya W1 dan W2 menyinggung titik P
Dalam keadaan seimbang :
Momen gaya = W1xZ1P
Momen gaya = W2xZ2P


Tempelkan kedua karton tersebut, diatas kertas grafik.
Ukurlah x,y,x1,y1,x2,y2. Isikan ke dalam table berikut dan isilah kolom-kolom yang lain!
Bandingkan x dengan (x1+x2)!
10:(8+12) = 10:20 =1:2
Bandingkan y dengan (y1+y2)!
16:(17+15) = 16:32 = 1:2
Bandingkan x(W1+W2) dengan x1W1 + x2W2 !
{10(1300+1300)}:{(8x1300)+(15x1300)} = 26000 : 2600 = 1:1
Bandingkan y(W1+W2)dengan y1W1+y2W2 !
{16(1300+1300)}:{(17x1300)+(15x1300)} = 41600 : 41600 = 1:1
Dengan memperhatikan jawaban c, d, e, dan f tuliskan rumus yang dapat dipakai untuk menentukan koordinat Z ( x,y ) ?
X= (x1W1+x2W2)/((W1+W2)) =(y1W1+y2W2)/((W1+W2))
Apabila berat (W) bagian-bagian benda tidak diketahui, sedangkan yang diketahui adalah panjang (l) atau massa (m), atau luas (A) bagian-bagian benda, bagaimana rumus untuk menentukan koordinat Z (x,y) jika benda homogen ?
Apabila yang diketahui adalah panjang x1, x2, y1, y2, maka :


x= (x1+x2)/2 , y= (y1+y2)/2

Tabel Pengamatan
x y X1 Y1 X2 Y2 W1 = m1.g W2 = m2.g x(W1+W2) y(W1+W2) x1W1 + x2W2 Y1W1 + y2W2
10 16 8 17 12 15 1,3x1000 = 1300 1,3x1000 = 1300 10(1300+1300) = 10x2600 =26000 16(1300+1300) = 16x2600 = 41600 8x1300 + 12x1300 = 26000 17x1300 + 15x1300 = 41600

Kesimpulan
Dari percobaan yang kita lakukan dapat ditarik kesimpulan, bahwa momen gaya W1 dan W2 menyinggung titik P koordinat Z (x,y) dapat ditentukan seperti yang ditunjukkan pada (g) dan apabila yang diketahui adalah panjang x1, x2, y1, y2 maka koordinat Z (x,y) dapat ditentukan dengan rumus seperti yang ditunjukkan pada (h).


RANGKAIAN SERI DAN PARALEL



Tujuan:
Menentukan besar kuat arus yang mengalir pada seri dan parallel
Menentukan nyala lampu yang terjadi pada rangkaian serui dan parallel
Alat dan Bahan
Lampu
Amperemeter
Resistor
Voltmeter
Kabel
Penjepit Buaya
Dasar Teori dan Cara Kerja
Susunlah lampu-lampu tersebut dalam rangkaian seri
Hubungkan rangkaian lampu-lampu tersebut dengan empermeter dan sumber tegangan.
Pasanglah rangkaian tersebut pada tegangan 3volt DC sampai dengan 6 volt
Amati terangnya lampu dan besar kuat arus listrik yang ditunjukkan oleh amperemeter DC
Ulangi kegiatan no 1-4 dengan rangkain parallel.
Isikan hasil pengamatan pada table tersebut


TABEL PENGAMATAN

NO Macam Rangkaian Tegangan (volt) Nyala lampu Arus listrik (mA) Hambatan lampu (Ω)
1 Rangkaian 1 3
2 Rangkaian 1 6
3 Rangkaian 2 3
4 Rangkaian2 6

Kesimpulan:

Gerak Harmonik



Tujuan
Untuk mengetahui masa dan panjang tali terhadap frekuensi getaran
Untuk mengetahui besar periode ayunan
Dasar Teori
Gerak harmonik adalah gerak bolak-balik suatu materi melalui titik setimbang
V = A.ω.cos(ωt±Өo)
a = -A ω2sin (ωt±Өo)
a = - ω2y
y1 = A sin ωt
y1 = A sin (ωt±Өo)
ωt = sudut fase
Өo = fase
Φ=Ө2+Ө1
Φ= beda fase
y= A sin (ωt±Өo)
Alat dan Bahan
Stopwatch
Penggaris busur
Penggaris panjang
Tali
Massa beban 20 g
Massa beban 30 g
Massa beban 40 g
Cara Kerja
Susunlah alat-alatyang sudah tersedia.
Hitunglah waktu 10 ayunan untuk Ө1 =10o
Tabel Pengamatan
m t (sekon) T = 2π √(1/8) f=1/T I/g G
20cm 30cm 80cm
20g 11 14 20 2π 2π 8π ½π ½π 1/8π 1 1,5 4
30g 10 12 18 0,94π 2π 0,59π 1,1π ½π 1,7π 0,7 1 8/3
40g 8 10 16 1,41π 0,27π 4π 0,7π 3,7π 1/4π 0,5 3/4 2
PERTANYAAN :
Gamabarkan grafik hubungan antara panjang tali dengan periodenya untuk tiap massa beban !
Apakah besar sudut simpangan juga berpengaruh terhadap periodenya ?
Sebutkan faktor apa yang mempengaruhi besarnya periode ayunan tersebut ?
Berapakah simpangan yang terjadi pada ayunan jika massa beban :
a.20 gr
b. 30 gr
c. 40 gr
Seorang anak berayun dengan tali yang panjangnya 4,90 meter. Tentukan :
Periodenya
Frekuensi ayunan (g=9,8 m/s2)

KESIMPULAN
Komponen gaya berat yang searah dengan tali adalah mg cos θ dan komponen gaya berat yang searah adalah lintasan atau tegak lurus tali adalah mg sinθ. Inilah yang menyebabkan gerak harmonik dan berfungsi sebagai gaya pemulih pada ayunan sederhana.


GERAK MELINGKAR BERATURAN



TUJUAN
Menentukan arah gaya sentripetal
Menentukan lama putaran sentripetal setiap detik denhgan massa tertentu

DASAR TEORI
Sebuah benda dikatrakan bergerak melingkar berarturan, apabila lintasan benda tersebut berbentuk lingkaran pada sebuah bidang dengan kelajuan tetap dan mempunyai percepatan yang arahnya menuju titik pusat lingkaran itu.
Bila sebuah partikel bergerak dengan lintasan berupa sebuah lingkaran yang dimaksud :
Kecepatan liniear ( v ) adalah kecepatan yang arahnya selalu menyinggung lintasannya dan tegak lurus dengan jari jari lintasannya.
Kecepatan anguler ( ω ) adalah kecepatan berimpit dengan lintasannya dan bergantung pada jari – jari lintasan .
Percepatan sentripetal ( asp ) adalah percepatan yang arahnya selalu menuju titik pusat yang fungsinya merubah arah percepatan .
Gaya sentripetal ( Fs ) adalah gaya karena adanya percepatan sentripetal
ALAT DAN BAHAN
Beban
Stopwatch
Neraca / timbangan
Tali
CARA KERJA
Susunlah alat - alat yang tersedia
Putarlah beban mB dengan jari – jari tetap 0.75 m
Timbanglah massa beban mA
Ukurlah waktu untuk 20x putaran ( T )
Masukkan semua data dalam table pengamatan

No. mA (gr) t (s) T ( s ) ω=2π/T V=ωR asp = v2/T Fsp=mv2/R
1 20 8s 0,4s =5π =3,75π =2,8π 375π2
2
Pertanyaan :
Gambarkan kemana arah gaya sentripetal yang bekerja !
Samakan nilai kedua gaya sentripetal dan percepatan sentripetal dengan massa yang berbeda!
Sebutkan factor-faktor yang mempengaruhi gerak melingkar beraturan !
Jawaban:
Arah gaya sentripetal semakin naik dan melebar menjauhi pusat lingkaran.
Tidak sama. Dipengaruhi beban yang berbeda
Berat beban, arah gaya sentripetal, waktu putaran.

Kesimpulan :
Pada gerak melingkar beraturan selalu timbul percepatan yang besarnya tetap sedangkan arahnya selalu berubah. Dan percepatan yang di maksud adalah percepatan sentripetal yang arahnya selalu menuju lingkaran.



HUKUM BIOT-SAVART


Tujuan:
Untuk mengetahui besar medan magnet yang di hasilkan oleh kawat.
Untuk mengetahui kuat arus listrik dan simpangan jarum kompas.
Alat dan bahan :
1.Kompas 6. Baterai
2. Kawat tembaga 7. Saklar
3. Amperemeter
4. Statif
5. Rhoostat
Dasar Teori Dan Cara Kerja :
Penyelidikan tentang besar medan magnet yang di hasilkan kawat tersebut, dirumuskanoleh Biot-Savart sebagai berikut :
B=μ0μrI/2πR
B = Induksi Magnet
I = Kuat arus listrik
R = Jarak titik dalam medaan itu ke arus listrik
μo= Permeabilitas udara atau ruang hampa udara
μR = Permeabilitas relatif medium
Susunlah alat-alat sesuai dengan gambar di atas
Komp[as di letakkan di bawah kawat dengan jarak 2 cm. Usahakan agar kedudukan kawat sejajar dengan kedudukan jarum kompas.
Tutuplah saklar dan amati penunjukkan jarum amperemeter dan kedudukan jarum kompas.
Ubahlah/geser Rhoostat sehingga menunjukkan amperemeter berubah dan amati kedudukan jarum kompas.
Ulangi kegiatan nomor 4 dengan mengubah posisi kompas dengan kawat pada jarak 3 cm.
Isilah table pengamatan di bawah ini :





Tabel Pengamatan

No. Posisi Rhoostat ke Jarum kompas dengan kawat tembaga (cm) Kuat arus I (ampere) Simpangan jarum kompas (……o)
1. 1
2. 2
3. 3
4. 4


Mohon maaf karena ini hanya kerangka dan juga mohon maaf apabila kurang sempurna.
Oleh
Dwi Indah N
Kelas XII IA3/17
SMA Negeri 19 Surabaya

No comments:

Post a Comment