Download praktikum_fisika_laporan_akhir and more Study Guides, Projects, Research Physics in PDF only on Docsity!
PRAKTIKUM FISIKA
LAPORAN AKHIR
Diajukan untuk Memenuhi dan Melengkapi Persyaratan Akademik Mata Kuliah Praktikum Fisika Program Studi Teknik Industri Fakultas Teknik Universitas Widyatama Oleh: Popy Primaviani Desi Deria (0518101015) Muhammad Iqbal Amaluna (0518101019) Ayu Swilugar (0518101021) M Farhan Algifari D (0518101037)
LABORATORIUM FISIKA
PROGRAM STUDI TEKNIK INDUSTRI
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS WIDYATAMA
SK. Ketua Badan Akreditasi Nasional Perguruan Tinggi (BAN-PT) Nomor: 112/SK/BAN-PT/Akred/S/III/
BANDUNG
i
LEMBAR PENGESAHAN
(PRAKTIKUM FISIKA)
LAPORAN AKHIR
PROGRAM STUDI TEKNIK INDUSTRI – FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS WIDYATAMA
Oleh: Popy Primaviani Desi Deria (0518101015) Muhammad Iqbal Amaluna (0518101019) Ayu Swilugar (0518101021) M Farhan Algifari D (0518101037) Telah Disetujui dan Disahkan di Bandung, Tanggal Menyetujui, Asisten Eva Qistiana Amanatillah Menyetujui, Instruktur Demassah Kardika, S.T.
iii
DAFTAR ISI
Halaman LEMBAR PENGESAHAN ......................................................................................... i KATA PENGANTAR ................................................................................................. ii DAFTAR ISI ............................................................................................................... iii DAFTAR GAMBAR .................................................................................................. vi DAFTAR TABEL ..................................................................................................... viii BAB I PENDAHULUAN ............................................................................................ 1 1.1 LATAR BELAKANG ................................................................................ 1 1.1.1 Massa Jenis.............................................................................................. 1 1.1.2 Bandul Matematis ................................................................................... 2 1.1.3 Alat Ukur ................................................................................................. 3 1.1.4 Amperemeter dan Voltmeter Arus Searah (DC) ..................................... 6 1.2 TUJUAN ..................................................................................................... 7 1.2.1 Massa Jenis.............................................................................................. 7 1.2.2 Bandul Matematis ................................................................................... 7 1.2.3 Alat Ukur ................................................................................................. 7 1.2.4 Amperemeter dan Voltmeter Arus Searah (DC) ..................................... 8 BAB II LANDASAN TEORI ..................................................................................... 9 2.1 MASSA JENIS ........................................................................................... 9 2.2 BANDUL MATEMATIS ......................................................................... 11 2.3 ALAT UKUR ........................................................................................... 12
iv
vi
DAFTAR GAMBAR
ix Halaman Tabel 4.1 Perbandingan Nilai Resistor ...................................................................... 61 Tabel 4.2 Perbandingan Nilai Osiloskop .................................................................... 64 Tabel 4.3 Data Perbandingan Nilai Hambatan dalam Amperemeter ......................... 65 Tabel 4.4 Data Perbandingan Nilai Hambatan dalam Voltmeter ............................... 65
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
1.1.1 Massa Jenis Fisika berasal dari kata physic yang artinya alam. Ilmu fisika merupakan sebuah ilmu pengetahuan dimana di dalamnya mempelajari tentang sifat dan fenomena alam atau gejala alam dan seluruh interaksi yang terjadi didalamnya. Fenomena atau gejala alam fisika didasarkan pada proses pengamatan, pengukuran, analisis dan penarikan kesimpulan. Proses fisika cenderung lama dan panjang, namun hasilnya bisa dipastikan akurat karena fisika termasuk ilmu eksak yang kebenarannya terbukti. Ilmu fisika terdapat besaran dan satuan, besaran diartikan sebagai sesuatu yang dapat diukur atau dihitung serta mempunyai nilai (besar) yang dinyatakan dengan angka dan satuan. Penentuan besaran dimensi atau kapasitas, biasanya terdapat suatu standar satuan alat ukur tertentu. Pengukuran tidak hanya terbatas pada kuantitas fisik. Sesuatu yang dapat diukur dan dinyatakan dengan angka disebut besaran, sedangkan pembanding dalam suatu pengukuran disebut satuan. Satuan yang digunakan untuk melakukan pengukuran dengan hasil yang sama atau tetap untuk semua orang disebut satuan baku. Contoh dari besaran fisika yaitu massa, kecepatan, dan panjang. Satuan sebagai suatu pembanding didalam kegiatan pengukuran besaran. Jenis-jenis satuan dalam besaran fisika antara lain: a) Satuan baku merupakan suatu pembanding yang memberikan hasil yang sama apabila dilakukan oleh beberapa orang, contoh satuan baku m, cm, kg, g dan lain- lain. b) Satuan tidak baku merupakan satuan yang tidak ditetapkan sebagai satuan pengukuran secara umum atau secara ilmiah, karena pengukuran ini tidak dapat dinyatakan dengan jelas atau tidak dapat digunakan untuk memeriksa ketepatan suatu instrumen.
UNIVERSITAS WIDYATAMA PRAKTIKUM FISIKA
KELOMPOK 1 3
menyelidiki pengaruh besar simpangan awal dan jenis beban terhadap besarnya nilai g yang diperoleh. 1.1.3 Alat Ukur 1.1.3.1 Resistor Listrik merupakan suatu muatan yang terdiri dari muatan positif dan muatan negatif, dimana sebuah benda akan dikatakan memiliki energi listrik apabila suatu benda itu mempunyai perbedaan jumlah muatan. Benda akan senantiasa mempertahankan keadaan netral atau seimbang antara muatan positif dan muatan negatif. Jumlah muatan positif lebih besar dari muatan negatif, maka benda tersebut mencari muatan negatif untuk mencapai keadaan seimbang. Besaran yang harus diketahui dalam mempelajari elektronika adalah tegangan listrik, arus listrik, hambatan listrik dan daya listrik. Besaran-besaran listrik tersebut merupakan besaran pokok yang menjadi dasar terbentuknya besaran listrik yang lain. Resistansi atau lebih tepatnya disebut dengan resistansi listrik adalah kemampuan suatu bahan benda untuk menghambat atau mencegah aliran arus listrik. Arus listrik merupakan banyaknya muatan listrik yang mengalir dalam suatu rangkaian listrik dalam tiap satuan waktu yang dikarenakan oleh adanya pergerakan elektron-elektron pada konduktor. Resistansi listrik atau hambatan listrik ini juga diartikan sebagai penghambat aliran elektron dalam konduktor tersebut. Multimeter adalah alat ukur yang dipakai untuk mengukur tegangan listrik, arus listrik, dan tahanan (resistansi). Alat pengukur listrik yang sering dikenal sebagai AVO (ampere, volt, dan Ohm) meter. Fungsi multimeter dapat digunakan untuk mengukur temperatur, induktansi, frekuensi, dan sebagainya. Multimeter dibagi menjadi 2, yaitu multimeter analog dan multimeter digital. Multimeter analog lebih banyak dipakai untuk kegunaan sehari-hari. Kelebihan dari multimeter analog adalah mudah dalam pembacaannya dengan tampilan yang lebih sederhana, sedangkan kekurangannya adalah akurasinya rendah. Kelebihan dari multimeter digital memiliki akurasi yang tinggi, memiliki tambahan-tambahan satuan yang lebih teliti, dan juga opsi pengukuran
UNIVERSITAS WIDYATAMA PRAKTIKUM FISIKA
KELOMPOK 1 4
yang lebih banyak, tidak terbatas pada ampere, volt, dan Ohm saja. Kekurangannya adalah susah untuk memonitor tegangan yang tidak stabil. 1.1.3.2 Tegangan Listrik merupakan salah satu bidang ilmu fisika yang sangat penting dalam kehidupan manusia. Listrik merupakan kebutuhan pokok yang mempengaruhi hampir semua kegiatan manusia. Rangkaian listrik terjadi ketika sebuah penghantar mampu dialiri elektron bebas secara terus menerus. Aliran yang terus-menerus ini yang disebut dengan arus, dan sering juga disebut dengan aliran, sama halnya dengan air yang mengalir pada sebuah pipa. Permintaan energi listrik oleh masyarakat terus meningkat, pemerintah telah membangun pusat-pusat pembangkit listrik yang berdaya besar untuk mengatasi kenaikan permintaan tersebut, dimana daya listrik yang disalurkan ke pusat beban melalui saluran transmisi umunya bertegangan tinggi. Sumber utama listrik rumah tangga dan industri di negara ini adalah berasal dari listrik PLN (Perusahaan Listrik Negara). Ada beberapa industri menggunakan generator hanya sebagai cadangan jika supply listrik PLN padam. Alasannya sangat sederhana, yaitu karena listrik PLN jauh lebih murah dibanding dengan menggunakan tenaga diesel generator. PLN sendiri memiliki bermacam-macam pembangkit, tergantung kondisi ketersediaan energi daerah yang bersangkutan. Konsep rangkaian listrik yang paling terkenal yaitu hukum Ohm. Hukum Ohm menyatakan bahwa suatu rangkaian listrik meliputi beda potensial dan hambatan. Tegangan listrik merupakan jumlah energi yang dibutuhkan untuk memindahkan muatan listrik dari satu tempat ke tempat lainnya. Tegangan listrik yang dinyatakan dengan satuan volt sering disebut dengan beda potensial listrik karena pada dasarnya tegangan listrik adalah ukuran perbedaan potensial antara dua titik dalam rangkaian listrik. Pemahaman tentang pengukuran tegangan listrik merupakan suatu konsep yang menarik karena berhubungan langsung dengan kehidupan sehari-hari, maka praktikum pengukuran tegangan listrik dilakukan untuk mendalami konsep tegangan pada suatu rangkaian listrik dengan menggunakan alat ukur multimeter.
UNIVERSITAS WIDYATAMA PRAKTIKUM FISIKA
KELOMPOK 1 6
1.1.4 Amperemeter dan Voltmeter Arus Searah (DC) Arus listrik ada dua macam, yakni arus listrik bolak-balik atau biasa disebut arus listrik AC (Alternating current) dan arus listrik searah arus DC (Direct Current). Alat untuk mengukur besarnya kuat arus listrik searah dibutuhkan alat yang bernama Amperemeter. Amperemeter biasanya dipasang berderet dengan elemen listrik dan cara menggunakannya adalah dengan menyisipkan Amperemeter secara langsung ke rangkaian. Voltmeter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur besaran tegangan listrik. Cara untuk mengetahui beda potensial tegangan DC antara dua titik pada suatu beban listrik atau rangkaian elektronika digunakan Voltmeter DC. Sebuah voltmeter DC mengukur beda potensial antara dua titik dalam sebuah rangkaian arus searah dan penyusunannya disusun secara paralel. Alat ini terdiri dari tiga buah lempengan tembaga yang terpasang pada sebuah bakelit yang dirangkai dalam sebuah tabung kaca atau plastik. Pemahaman praktikum modul 4 tentang pengukuran hambatan dengan amperemeter dan voltmeter banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, sehingga perlu dipelajari lebih lanjut agar lebih mengenal dan bisa menggunakan atau mengaplikasikan fungsi dari amperemeter dan voltmeter tersebut dalam kehidupan sehari-hari. Prinsip voltmeter digunakan sebagai sistem pengisian ( spull dan regulator) serta mengecek kondisi accu. Amperemeter biasanya digunakan untuk mengukur aliran arus listrik yang melalui sistem kabel bangunan baru, selain itu juga digunakan untuk menemukan masalah dalam sistem kabel pada gedung-gedung yang bermasalah. Voltmeter dan amperemeter saat ini sudah terintegrasikan ke dalam satu alat yang diberi nama multimeter, karena kemampuannya untuk mengukur beberapa besaran listrik multimeter juga dapat digunakan untuk mengukur besarnya hambatan dalam amperemeter dan voltmeter.
UNIVERSITAS WIDYATAMA PRAKTIKUM FISIKA
KELOMPOK 1 7
1.2 TUJUAN
1.2.1 Massa Jenis Tujuan dari praktikum fisika modul 1 tentang massa jenis, praktikan diharapkan mampu:
- Mempelajari penggunaan alat-alat ukur dasar dan mampu mengukur besaran fisis dasar seperti panjang dan massa dengan alat tersebut.
- Menuliskan dengan benar bilangan-bilangan berarti dari hasil pengukuran atau perhitungan.
- Menghitung besaran fisis lain berdasarkan ukuran-ukuran dasar (misalnya volume dan massa jenis benda) 1.2.2 Bandul Matematis Tujuan dari praktikum fisika modul 2 tentang bandul matematis, praktikan diharapkan mampu:
- Memahami prinsip kerja bandul matematis sebagai gerak harmonis sederhana.
- Mengetahui pengaruh antara periode bandul matematis dengan panjang tali.
- Mengetahui pengaruh antara percepatan gravitasi dengan panjang tali.
- Menentukan percepatan gravitasi dengan percobaan bandul matematis. 1.2.3 Alat Ukur 1.2.3.1 Resistor Tujuan dari praktikum fisika modul 3 tentang Resistor , praktikan diharapkan mampu:
- Memahami fungsi dan penggunaan multimeter.
- Menghitung nilai hambatan Resistor dengan pembacaan gelang warna.
- Menghitung nilai hambatan Resistor dengan menggunakan multimeter.
- Membandingkan hasil pengukuran hambatan dengan nilai pembacaan gelang Resistor. 1.2.3.2 Tegangan Tujuan dari praktikum fisika modul 3 tentang tegangan, praktikan diharapkan mampu:
- Memahami konsep tegangan listrik.
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 MASSA JENIS
Massa jenis merupakan nilai yang menunjukkan besarnya perbandingan antara massa benda dengan volume benda. Massa jenis suatu benda bersifat tetap artinya jika ukuran benda diubah massa jenis benda tidak berubah. Perubahan massa atau volume suatu benda tidak dapat mempengaruhi massa jenisnya, hal ini disebabkan oleh kenaikan massa benda atau kenaikan volume benda diikuti secara linier dengan kenaikan volume benda atau massa benda. Penentuan massa benda dapat dilakukan dengan menimbang benda tersebut dengan timbangan yang sesuai, seperti neraca Ohaus atau yang lainnya. Setiap benda baik padat, cair , maupun gas pasti mempunyai massa jenis. Massa jenis atau kerapatan suatu benda merupakan karakteristik yang mendasar yang dimiliki oleh suatu zat. Sebuah benda yang memiliki nilai massa per volume lebih tinggi dianggap mempunyai nilai kerapatan yang lebih besar dibanding dengan benda yang memiliki nilai massa per volume yang lebih kecil. Zat dengan nilai massa jenis kecil dapat mengapung diatas zat yang memiliki massa jenis yang lebih besar. Densitas suatu bahan merupakan salah satu sifat yang penting dalam suatu benda. Massa jenis zat padat yang bersifat homogen umumnya memiliki densitas (massa jenis) yang sama di setiap bagiannya. Misalnya pada Alumunium, Alumunium memiliki nilai massa jenis yang seragam, berbeda dengan kerapatan fluida homogen yang cenderung memiliki nilai massa jenis yang tidak seragam di setiap bagiannya. Misalnya pada air laut, air laut memiliki kerapatan yang semakin besar atau bersifat linier dengan kedalaman air. Kerapatan suatu fluida dapat dipengaruhi oleh faktor lingkungan seperti temperatur (suhu) dan tekanan. Konsep dasar massa jenis dapat diterapkan dalam berbagai bidang seperti pada industri kapal selam untuk mengatur tekanan dalam tangia kapal, pada industri penambangan mineral untuk memisahkan batuan granit dan uranium dan lain sebagainya.
UNIVERSITAS WIDYATAMA PRAKTIKUM FISIKA
KELOMPOK 1 10
Massa jenis mempunyai hubungan dengan berat jenis, yang membedakan adalah massa merupakan ukuran inersia suatu benda, sedangkan berat merupakan gaya berat atau gaya gravitasi suatu benda. Massa dan berat merupakan besaran yang berbeda, namun keduanya memiliki hubungan yang erat. Massa jenis benda dibedakan menjadi tiga klasifikasi yaitu, massa jenis padat, cair, dan gas. Setiap massa jenis mempunyai metode dan alat ukur yang berbeda sesuai dengan sifat dan karakteristik zat yang akan diukur. Massa jenis adalah pengukuran massa setiap satuan volume benda. Semakin tinggi massa jenis suatu benda, maka semakin besar pula massa setiap volumenya. Massa jenis air murni adalah 1 g/cm^3 atau sama dengan 1000 kg/m^3. Massa jenis air murni biasa dipakai perbandingan rumus kedua untuk menghitung massa jenis atau yang dinamakan massa jenis relatif. Massa jenis relatif merupakan perbandingan antara massa suatu bahan dengan massa air yang volumenya sama. Gambar 2. 1 Massa Jenis (Sumber: http://nsaadah75.wordpress.com)
