LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA Dasar 2 Prinsip
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA
HUKUM HOOKE
Disusun oleh :
Kelompok 1
Nama :
1. M. Harbi Fardillah
2. Linda Nurfajah
3. M. Adham R.A
Kelas : XII IPA 2
SMAN 1 BOJONEGARA
2014
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kami panjatkan ke hadirat Illahi Rabbi, sholawat serta salam semoga
dicurahkan kepada nabi besar kita Nabi Muhammad saw, keluarganya, sahabatnya, dan para
pengikutnya yang selalu taat dan patuh terhadap ajaran yang dibawa oleh Rasullullah saw hingga
akhir zaman.
Alhamdulillah, berkat izin
dan pertolongan
dari Allah SWT, penulis dapat
menyelesaikan “LAPORAN PRAKTIKUM HUKUM HOOKE” ini. Penulisan laporan ini
dimaksudkan untuk memenuhi salah satu tugas Mata Pelajaran Fisika.
Pada kesempatan kali ini penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih kepada semua
pihak yang telah membantu dalam pembuatan laporan ini dan semoga mendapat balasan pahala
yang berlipat ganda dari Allah swt. Aamiin.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna, mengingat keterbatasan
kemampuan dan pengetahuan yang penulis miliki. Oleh karena itu tidak menutup kemungkinan
adanya kritik dan saran yang sifatnya membangun terhadap penulisan makalah ini.
Akhirnya penulis berharap, mudah-mudahan makalah ini bermanfaat dan bisa
dimanfaatkan, khususnya bagi penulis dan umumnya bagi semua pihak yang berkepentingan.
Semoga Allah swt meridhoi atas segala usaha hamba-Nya. Amin.
Bojonegara, 18 Maret 2014
Penyusun
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Nomor Percobaan
MU 11
1.2 Topik Percobaan
Hukum Hooke
1.3 Waktu dan Tempat
Hari / Tanggal : Selasa, 11 Maret 2014
Tempat
: Di Laboraturium Fisika SMAN 1 Bojonegara
1.4 Tujuan Percobaan
Mencari hubungan antara gaya dan pertambahan panjang pegas.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Landasan Teori
Seperti yang telah kita ketahui, ada dua jenis benda menurut kemampuannya kembali ke
bentuk semula.
1. Benda elastis, yaitu benda yang apabila dihilangkan gaya yang bekerja pada benda tersebut akan
kembali ke bentuk semula. Contoh: karet, pegas, baja, kayu dsb.
2. Benda plastis, yaitu benda yang apabila dihilangkan gaya yang bekerja pada benda tersebut tidak
kembali ke bentuk semula.
Contoh: lilin, tanah liat dsb.
Dari pengertian jenis benda tersebut, maka pada benda elastis berlaku Hooke yang
menyatakan bahwa “selama tidak melampaui batas elastisitasnya, gaya yang bekerja pada
suatu benda elastis akan sebanding dengan pertambahan panjang.”
Berdasarkan pernyataan di atas, dapat kita simpulkan bahwa apabila sebuah benda
diregangkan oleh gaya, maka panjang benda akan bertambah. Panjang atau pendeknya
pertambahan panjang benda tergantung pada elastisitas bahan benda tersebut dan gaya yang
diberikan padanya.
Menurut Hooke, pertambahan panjang berbanding lurus dengan besar gaya (F) yang
diberikan pada benda. Secara matematis, hukum Hooke ini dapat di tulis sebagai: dengan F gaya
yang diberikan , pertambahan panjang (m), dan k konstanta gaya .
2.2 Alat dan Bahan .
NO KATALOG
NAMA ALAT/BAHAN
JUMLA
H
FME 51.01/01
FME 51.03/03
FME 51.04/04
FME 51.05/05
FME 51.09/10
FME 51.1/23
FME 51.26/39
Dasar Statif
Batang Statif Pendek
Batang Statif Panjang
Balok Penahan
Beban 50 gram
Jepit Penahan
Pegas Spiral
Penggaris
Petunjuk Pratikum
1
1
1
1
5
2
1
1
1
Formulir Laporan
1
Tabel 1. Alat dan Bahan
Langkah Pengamatan.
a.
Gantungkan 1 Beban (w) = 0,5 N pada pegas sebagai gaya awal (Fo)
b. Ukur panjang awal (lo) pegas dan catat hasilnya pada table dibawah.
c.
Tambahkan 1 beban dan ukur kembali panjang pegas (I). Catat hasil pengamatan ke dalam tabel.
d. Ulangi langkah c dengan setiap kali menambah 1 beban untuk melengkapi tabel di bawah.
2.3 Hasil Pengamatan
Hasil Pengamatan , sebagai berikut :
lo = 0,07 m ; Fo =
0
N.
Percobaan ke1
2
3
4
5
w (N)
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
∆F = (w-Fo)N
0,5
1.0
1.5
2,0
2,5
l(m)
0,11
0,17
0,23
0,29
0,34
∆l=(l-lo)m
0,04
0,1
0,16
0,22
0,27
Tabel 2. Hasil pengamatan
Tabel 3 . Grafik Pertambahan Panjang pegas terhadap penambahan gaya
2.4 Analisa Data
Dari percobaan dapat kita analisis :
Saat beban yang digantung 0,5N, ∆F bernilai 0,5 didapati dari (w-Fo) 0,5-0
Saat beban yang digantung 1,0 N, ∆F bernilai 0,5 didapati dari 1,0-0,5 sementara ∆l bernilai
0,04 didapati dari 0,11-0,07
Saat beban yang digantung 1,5 N, ∆F bernilai 1,5 didapati dari 1,5-0 sementara ∆l bernilai
0,16 didapati dari 0,23-0,07
Saat beban yang digantung 2,0 N, ∆F bernilai 2,0 didapati dari 2,0-0 sementara ∆l bernilai
0,22 didapati dari 0,29-0,07
Saat beban yang digantung 2,5 N, ∆F bernilai 2,5 didapati dari 2,5 -0 sementara ∆l bernilai
0,34 didapati dari 0,34-0,07
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Dalam Percobaan mangenai Hukum Hooke yang telah kami lakukan, kami dapat
menyimpulkan bahwa gaya yang dikerjakan pada pegas berbanding lurus dengan pertambahan
panjang pegas. Semakin besar pertambahan panjang pegas, maka semakin besar pula gaya yang
dikerjakan pada pegas. Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut
F=KX
Dengan Keterangan
Ø F
: gaya yang dikerjakan pada pegas (N)
Ø ∆x
: pertambahan panjang pegas (m)
Ø k
: konstanta pegas (N/m)
3.2 Saran
Demi perbaikan serta kesempurnaan laporan ini, penulis mengharapkan kritik dan saran yang
bersifat membangun. Semoga laporan ini bermanfaat khususnya bagi penulis dan umumnya bagi
pembaca.
Laporan Hukum Ohm
HUKUM OHM
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR
Oleh
Nama : 1. Rizka Fithriani Safira S (131810301049)
2. Nursiah (131810301056)
3. Diana Rolis (131810301059)
Jurusan : Kimia
Kelompok : 2
Hari / Shift : Rabu / 3
Asisten : Ernik Dwi Safitri
Koordinator : Novdianti Ayu M.
LABORATORIUM FISIKA DASAR
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS JEMBER
2013
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Apabila suatu penghantar diberikan potensial yang berbeda diantara kedua ujungnya, maka
dalam penghantar itu akan timbul arus listrik. Hukum Ohm menjelaskan hubungan antara
tegangan listrik dengan kuat arus listrik. Orang yang pertama kali menyatakan hubungan antara
tegangan dengan kuat arus listrik adalah George Simon Ohm.
Pada praktikum kali ini akan dilakukan 4 kegiatan. Yaitu menduga nilai hambatan dalam
rangkaian seri, menduga besar panas disipasi pada hambatan berangkaian seri, menduga nilai
hambatan dari rangkaian paralel, dan menduga bebas panas disipasi pada hambatan berangkaian
paralel. Pada kegiatan menduga nilai hambatan dalam, pertama yang dilakukan adalah menyusun
alat seperti yang telah ditunjukkan pada gambar, naikkan tegangan secara bertahap, catat besar
tegangan dan arus setiap terjadi perubahan. Panas disipasi dapat dihitung dengan merangkai
komponen yang dilakukan pertama kali adalah rangkaian disusun seperti pada gambar yang ada.
Tegangan pada sumber berada pada posisi maksimum lalu cata nilai tegangan (V) dan kuat
arusnya (I).
Hukum Ohm dalam kehidupan sehari-hari sudah sering dijumpai. Seperti pada penggunaan alatalat listrik seperti lampu, TV, dan kulkas juga alat elektrik lainnya yang harus disesuaikan
dengan tegangan. Hukum Ohm memberikan informasi mengenai kuat arus atau tegangan suatu
alat listrik. Bila alat listrik diberi tegangan listrik yang lebih kecil dari seharusnya, arus akan
mengecil sehingga alat itu tidak bekerja normal (misalnya lampu akan redup).
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan dengan latar belakang di atas, maka dapat diambil rumusan masalah sebagai berikut
:
1.
2.
3.
4.
Bagaimana hubungan antara tegangan dan kuat arus pada rangkaian seri dan paralel?
Bagaimanakah perbedaan nilai hambatan antara rangkaian seri dan paralel?
Bagaimana pengaruhnya jika posisi Voltmeter (V) dan Amperemeter (A) dipindah?
Bagaimana hubungan Voltmeter dan Amperemeter pada rangkaian seri dan paralel?
1.3 Tujuan
Adapun tujuan dalam praktikum ini yang mengacu pada rumusan masalah antara lain :
1. Untuk mengetahui hubungan antara tegangan dan kuat arus pada rangkaian seri dan
paralel.
2. Untuk mengetahui perbedaan nilai hambatan pada rangkaian seri dan paralel.
3. Untuk mengetahui pengaruh jika Voltmeter dan Amperemeter dipindah.
4. Untuk mengetahui hubungan Voltmeter dan Amperemeter pada rangkaian seri dan
paralel.
1.4 Manfaat
Hukum Ohm dapat diterapkan dalam kehidupan sehari-hari. Seperti pada penggunaan alat-alat
listrik yang ada di rumah, misalnya lampu, TV, dan kulkas. Benda-benda tersebut harus
disesuaikan dengan tegangannya. Karena bila benda tadi diberi tegangan yang lebih kecil dari
seharusnya, arus akan mengecil sehingga alat tersebut tidak bekerja secara normal (misalnya
lampu akan mengecil).
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
Hukum Ohm menjelaskan hubungan antara tegangan listrik dengan kuat arus listrik (Purwoko,
2007).
Bunyi Hukum Ohm : “Tegangan (V) pada hambatan yang memenuhi Hukum Ohm berbanding
lurus terhadap kuat arus (I) untuk suhu yang konstan (Sunaryono, 2010).
Perbandingan beda potensial dan kuat arus listrik selalu tetap atau konstan. Semakin besar beda
potensial listrik, semakin besar pula kuat arus yang megalir. Besarnya kuat arus listrik sebanding
dengan beda potensial listrik. Dari beberapa pernyataan di atas, dapat dibuat persamaan sebagai
berikut :
. . . (2.1)
Dengan C adalah kosntanta yang merupakan sebuah hambatan suatu pengahantar yang
disimbolkan dengan hrurf R. Hukum Ohm dapat dituliskan secara matematis sebagai berikut :
atau . . . (2.2)
Nilai hambatan suatu pengahantar dipengaruhi oleh panjang kawat, diameter kawat dan jeis
kawat. Semakin penjang suatu kawat, nilai hambatan kawat makin besar. Semakin besar
diameter kawat, nilai hambatan kawat makin kecil. Jika jenis kawat tidak sama, maka hambatan
juga tidak sama (Purwoko, 2007).
Jadi besar hambatan dirumuskan sebagai berikut :
. . . (2.3)
Dengan R sebagai hambatan, ρ adalah hambat jenis, l panjang kawat dan A luas penampang
kawat.
Pada percobaan a, b, c, dan d digunakan hambatan yang samakarena untuk membandingkan nilai
dari masing-masing percobaan harus menggunakan kontrol atau pembanding yang sejenis
(sama).
Hambatan pengganti rangkaian seri :
. . . (2.4)
Sedangkan hambatan pengganti pada rangkaian paralel adalah :
. . . (2.5)
Hambatan listrik masih ada hubungannya dengan suhu atau temperatur. Karena kawat listrik
sangat memungkinkan mengalami perubahan suhu. Persamaan perubahan hambatan kawat
terhadap perubahan suhu kawat dituliskan sebagai berikut :
Dengan adalah hambatan kawat pada To C, adalah koefisien muai bahan konduktor, adalah
hambatan kawat awal. Serta adalah selisih suhu (Sunaryono, 2010).
NTC dan PTC adalah sebuah thermistor. Termistor adalah salah satu jenis yang mempunyai
koefisien temperature yang sangat tinggi. Fungsi utama dari komponen ini dalam suatu
rangkaian elektronik adalah untuk mengubah nilai resistansi karena adanya perubahan
temperature dalam rangkaian tersebut. Karakteristrik yang demikian ini memungkinkan kita
untuk dapat mengatasi beberapa masalah yang sederhana, seperti yang berkaitan dengan sensor
temperature, kompensasi temperature atau masalah system pengaturan yang lain.
Thermistor ada 2, yaitu NTC (Negative Temperature Coefficient) dan PTC (Positive
Temperature Coefficient). NTC sebagaimana namanya adalah resistor yang mempunyai
koefisien temperatur negative yang sangat tinggi. Thermistor jenis ini dibuat dari oksida logam
yang terdapat dalam golongan transisi. Oksida-oksida ini sebenarnya mempunyai resistansi yang
tinggi tetapi dapat diubah menjadi bahan semikonduktor. Sedangkan thermistor PTC adalah
resistor dengan koefisien temperatur positif yang sangat tinggi. Dalam beberapa hal thermistor
PTC berbeda dengan NTC antara lain : koefisien temperatur dari thermistor PTC bernilai positif
hanya dalam interval temperatur tertentu, pada umumnya, harga mutlak dari koefisien temperatur
PTC jauh lebih besar daripada thermistor NTC (Soeprijanto, 2012).
Amperemeter merupakan alat ukur yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik. Pemakaian
alat ukur ini dihubungkan ke dalam rangkaian sehingga terhubung seri dengan komponen yang
akan dihitung kuat arusnya.
Voltmeter merupakan alat ukur beda potensial antara 2 titik. Pemakaian alat voltmeter dipasang
paralel dengan komponen yang akan diukur beda potensialnya (Sunaryono, 2010).
Arus listrik (I) yang mengalir melalui resistor (R) akan menyebabkan daya yang dikiim baterai
hilang dalam bentuk panas ini disebut daya disipasi (Soeprijanto, 2012).
BAB 3. METODE PERCOBAAN
3.1 Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang akan digunakan dalam praktikum ini antara lain :
1.
2.
3.
4.
Catu daya DC berfungsi mengstabilkan arus listrik atau power supply.
Voltmeter DC berfungsi untuk mengukur tegangan.
Amperemeter DC berfungsi untuk mengukur kuat arus.
R 100Ω/5W, 100Ω/5W berfungsi sebagai hambatan yang akan diukur.
5. Connector berfungsi menghubungkan komponen.
6. Kabel-kabel berfungsi untuk menyambungkan komponen-komponen.
7. Stopwatch berfungsi untuk mengukur waktu.
3.2 Design
A
A
Adapun design alat yang akan digunakan adalah :
V
V
V
(a)
(b)
3.2.1 Gambar Design Percobaan Rangkaian Seri
A
A
(Petunjuk Praktikum Fisika Dasar : 2013)
V
V
3.2.2 Gambar Design Percobaan Rangkaian Paralel
(Petunjuk Praktikum Fisika Dasar : 2013)
3.3 Langkah Kerja
Sebelum ada perintah dari asisten, tidak diperkenankan mmenghubungkan rangkaian dengan
sumber arus. Untuk percobaan A, B, C dan D harus menggunakan nilai hambatan yang sama.
3.3.1 Menduga Nilai Hambatan Dalam Rangkaian Seri
1. Rangkaian listrik disusun seperti gambar.
2. Tegangan dinaikkan dari tegangan minimum sampai dengan tegangan
secara bertahap pada sumber tegangan untuk mengatur besar arus yang diluar.
maksimum
3. Besar tegangan dan kuat arus listrik pada voltmeter dan amperemeter dicatat setiap ada
perubahan, sehigga didapatkan minimal 5 pasang data tegangan dan arusnya (Usahakan
meminimalkan interval waktu pengamatan untuk memenuhi asumsi bahwa nilai hambatan yang
diukur adalah konstan).
4. Percobaan seperti di atas diulangi untuk gambar 3.2.1 (b), dengan memakai hambatan yang
sama.
3.3.2 Menduga Besar Panas Disipasi pada Hambatan Berangkaian Seri
1. Rangkaian disusun seperti pada gambar 3.2.1 (b).
2. Tegangan listrik pada sumber tegangan berada pada posisi maksimum.
3. Nilai tegangan (V) dan arus listrik (I) pada Voltmeter dan Amperemeter dicatat setiap interval
2 menit, sehingga didapat 5 pasang data pengamatan.
3.3.3 Menduga Nilai Hambatan Dalam Rangkaian Paralel
1. Rangkaian listrik disusun seperti gambar 3.2.2 (a) dengan tetap memakai hambatan yang sama
seperti percobaan 3.3.1.
2. selanjutnya dilakukan prosedur (2) dan (3) seperti pada percobaan 3.3.1.
3. Percobaan diulangi untuk gambar 3.2.2 (b), dengan tetap memakai hambatan yang sama,
hanya mengubah posisi Voltmeter dan Amperemeter.
3.3.4 Menduga Bebas Panas Disipasi pada Hmabatan Berangkaian Paralel
1. Rangkaian disusun seperti gambar 3.2.2 (b)
2. Selanjutnya dilakukan prosedur seperti pada percobaan 3.3.2.
3.4 Analisis Data
Analisis data yang digunakan dalam percobaan ini antara lain :
Besar kuat medan adalah :
. . . (3.4.1)
Karena , maka . . . (3.4.2)
Sehingga :
. . . (3.4.3)
Dan persamaan tersebut dapat ditulis sebagai :
. . . (3.4.4)
Sedangkan untuk mencari daya, persamaannya adalah :
, atau . . . (3.4.5)
Untuk mencari hambatan digunakan :
. . . (3.4.6)
. . .(3.4.7)
Sedang untuk ralat digunakan :
Untuk mencari ∆R menggunakan :
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
Setelah kegiatan praktikum dilakukan, didapat hasil sebagai berikut :
A. Menduga Nilai Hambatan Dalam Rangkaian Seri
Percobaan
1
2
3
4
5
I
28 mA
23 mA
20 mA
10 mA
9 mA
V
7,5 V
5,5 V
3,5 V
1V
0,5 V
R (Ω)
267,8
239,13
175
100
55,55
∆R
110,15
110,19
110,18
10,18
11
I (%)
41,13
46,08
62,96
10,18
19,8
K (%)
58,87
53,92
37,04
89,82
80,2
AP
1
1
1
2
2
B. Menduga Besar Panas Disipasi pada Hambatan Berangkaian Seri.
Percobaan
1
2
3
4
5
I
8 mA
12 mA
16 mA
20 mA
24 mA
V
6,5 V
2,25 V
4,5 V
7,25 V
9,5 V
R (Ω)
62,5
187,5
281,85
362,5
395,8
∆R
18,5
63,65
35,8
229,1
159,2
I (%)
29,16
33,95
12,7
63,21
40,21
K (%)
70,84
66,05
87,3
36,76
59,8
AP
1
1
1
1
1
I (%)
27,48
25,37
27,48
29,77
68,72
K (%)
72,52
74,63
72,52
70,23
31,28
AP
2
2
2
2
1
C. Menduga Nilai Hambatan Dalam Rangkaian Paralel
Percobaan
1
2
3
4
5
I
64 mA
48 mA
22 mA
26 mA
20 mA
V
4V
3,25 V
2V
1,5 V
0,5 V
R (Ω)
62,5
67,7
90,9
57,7
25
∆R
17,17
17,2
24,9
17,18
17,18
D. Menduga Nilai Panas Disipasi pada Hambatan Berangkaian Paralel
Percobaan
1
2
3
4
I
8 mA
27 mA
44 mA
64 mA
V
0,75 V
4,5 V
7,2 V
9,4 V
R (Ω)
93,75
166,67
163,6
146,8
∆R
50,12
44
16,55
78,3
I (%)
53,47
26,4
10,12
53,33
K (%)
46,53
73,6
89,88
46,67
AP
1
1
1
1
5
72 mA
10,75 V 149,3
62,05
41,56
58,44
1
4.2 Pembahasan
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan pada praktikum kali ini dapat diketahui bahwa nilai
hambatan pada rangkaian seri lebih besar daripada nilai hambatan pada rangkaian paralel.
Seperti yang telah terlihat pada tabel A dan B pada hasil praktikum. Perbedaan atau selisih
nilainya mencapai setengahnya. Misalnya pada tabel terlihat dipercobaan kelima besar tegangan
sama-sama sebesar 0,5 V tetapi kuat arusnya berbeda. Pada rangkaian seri kuat arusnya 9 mA
sedangkan pada rangkaian paralel 24 mA. Hal inilah yang menyebabkan perbedaan nilai
hambatan pada keduanya.
Hubungan antara tegangan dan kuat arus berbanding lurus. Seperti yang terlihat pada tabel hasil
percobaan, jika tegangan bertambah maka kuat arus juga bertambah. Baik itupada rangkaian seri
maupun pada rangkaian paralel, walaupun ada yang pertambahannya hanya sedikit sekali.
Terlihat pada tabel A, pada percobaan 4 tegangan 1 V dan kuat arusnya 10 mA dan dengan
tegangan 0,5 V kuat arusnya 9 mA.
Pada percobaan A dan B, posisi Voltmeter dan Amperemeter dipindah, hal ini menyebabkan
adanya perbedaan kuat arus walaupun tegangannya sama. Kuat arus setelah Amperemeter dan
Voltmeter dipindah menjadi lebih kecil. Seperti terlihat pada percobaan A, ketika
tegangannya0,5 V maka kuat arusnya 9 mA. Sedangkan pada percobaan B, ketika diberi
tegangan yang sama yaitu 0,5 V, kuat arus menunjukkan 8 mA. Hal ini kemudian menyebabkan
perbedaan nilai hambatan pada kedua percobaan tersebut. Pada percobaan B, ketika posisi telah
dipindah, hambatannya menjadi lebih besar.
Pada percobaan A, terjadi perubahan pada Voltmeter dan Amperemeter setiap interval waktu
tertentu. Karena disebabkan oleh catu daya yang diubah atau diganti nilainya. Hal itulah yang
menyebabkan perubahan pada Voltmeter dan Amperemeter. Tidak hanya pada percobaan A,
tetapi juga percobaan lainnya yaitu B, C dan D yang juga mengalami perubahan Voltmeter dan
Amperemeter.
BAB 5. PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Adapun kesimpulan yang dapat diambil dari hasil praktikum ini, antara lain :
1. Nilai hambatan pada rangkaian seri lebih besar daripada rangkaian paralel.
2. Hubungan antara tegangan dan kuat arus berbanding lurus, jika tegangan bertambah,
maka kuat arus bertambah.
3. Jika posisi amperemeter dan Voltmeter dan Amperemeter dipindah, maka akan
memberikan nilai kuat arus yang berbeda, hingga nilai hambatannya juga berbeda.
4. Hubungan antara Voltmeter dan Amperemeter pada rangkaian seri memberikan kuat arus
yang lebih besar daripada rangkaian paralel.
5.2 Saran
Praktikum pada acara ini telah berjalan dengan lancar walaupun terdapat kendala pada awalnya
di mana Amperemeter tidak menunjukan jarum yang benar. Tetapi akhirnya alat tersebut dapat
digunakan kembali. Saran terhadap praktikan untuk bisa lebih mempelajari apa yang akan
dipraktikumkan.
DAFTAR PUSTAKA
Purwandari, E. 2013. Petunjuk Praktikum Fisika Dasar. Jember : Universitas Jember.
Purwoko dan Fendi. 2007. Fisika SMA / MA Kelas X. Jakarta : Yudhistira.
Soeprijanto, T. 2012. Fisika SMA / MA Kelas X Semester 1. Malang : Universitas Negeri
Malang.
Sunaryono dan Ahmad Taufiq. 2010. Super Tips dan Trik Fisika SMA. Jakarta : KAWAHmedia.
Laporan Percobaan Ayunan Sederhana
(Praktik SMA)
Ilham Triputra Thursday, August 7, 2014
AYUNAN SEDERHANA
A. Teori
Teori Gerak harmonis sederhana yang dapat dijumpai dalam kehidupan seharihari adalah getaran benda pada pegas dan getaran benda pada ayunan sederhana.
Kita akan mempelajarinya satu persatu. Gerak Harmonis Sederhana pada Ayunan.
Ketika beban digantungkan pada ayunan dan tidak diberikan gaya maka benda
akan diam di titik kesetimbangan B. Jika beban ditarik ke titik A dan dilepaskan, maka
beban akan bergerak ke B, C, lalu kembali lagi ke A. Gerakan beban akan terjadi
berulang secara periodik, dengan kata lain beban pada ayunan di atas melakukan
gerak harmonik sederhana.
Untuk menentukan gravitasi bumi dilakukan percobaan ayunan bandul
sederhana dengan peralatan sederhana. Dengan mengmati gerak harmonis bandul
yang memiliki simpangan maksimal 15°. Serta menentukan waktu yang diperlukan
untuk 5, 10, atau 20 getaran dengan panjang tali yang berbeda-beda dan massa beban
sebesar 0,05 Kg. Yang kemudian dihitung nilai gravitasinya dengan persamaan berikut:
B. Tujuan
Menentukan nilai percepatan gravitasi melalui percobaan ayunan sederhana di
areal SMA Negeri 12 Jakarta tepatnya di ruang 302, laboratorium fisika.
C. Alat dan Bahan
Beban 0,05 Kg
Tali
Pita Meter
Stopwatch
Statip
Klem
D. Cara Kerja
Siapkan alat dan bahan yang akan digunakan.
Letakkan statip pada tempat yang stabil.
Ikatkan tali ke beban 0,05 Kg.
Kemudian lilitkan ujung tali lainnya pada klem yang diapit oleh statip.
Ukurlah panjang tali sepanjang l m dengan menggunakan pita meter.
Ayunkan beban yang telah diikat sepanjang l m dengan simpangan maksimal
sebesar 15°.
7. Amati ayunan bandul hingga bergerak harmonis dan siapkan stopwatch.
8. Hitung waktu sampai n ayunan menggunakan stopwatch.
9. Catat waktu yang diperlukan untuk n ayunan sebesar t detik.
10. Ulangi percobaan dengan panjang tali yang berbeda dan ayunan yang berbeda,
kemudian hitunglan waktu yang diperlukan menggunakan stopwatch.
11. Catat hasil percobaan pada tabel hasil pengamatan.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
E. Data Percobaan
Percobaan
Panjang Tali (l)
Ayunan (n)
Waktu (t)
Periode
(T)
I
40 cm
5 Kali
6,53 s
1,306 s
II
50 cm
10 Kali
14,49 s
1,449 s
III
60 cm
20 Kali
31,50 s
1,575 s
Tabel hasil pengamatan
F. Pengolahan Data
Gunakan rumus pada teori diatas, masukan data sesuai percobaan.
G. Kesimpulan dan Saran
Jadi, percepatan gravitasi di SMA Negeri 12 Jakarta tepatnya di ruang 302,
laboratorium fisika adalah 9.393328189666667 m/s2 atau 9.393328190 m/s2. Semakin
panjang tali maka semakin besar pula periode tersebut. Perubahan massa benda tidak
mempengaruhi bertambahnya periode. Jadi, percepatan gravitasi bergantung pada
besarnya periode dan panjang tali. Sebaiknya, dalam melakukan percobaan ini,
pastikan alat percobaan diletakkan pada tempat yang stabil sehingga tidak
mempengaruhi hasil percobaan.
LAPORAN PRAKTIKUM
KISI DIFRAKSI
Disusun oleh:
Nama
: Firarizqy Candradari Agfa
Kelas
: XII IPA2
No. urut
: 17
SMA NEGERI 1 KOTA MUNGKID
Tahun Ajaran 2013 / 2014
I.
Tujuan Praktikum:
a. Untuk mengamati peristiwa difraksi pada celah tunggal dan kisi difraksi.
b. Untuk mengukur panjang gelombang merah dan biru melalui peristiwa
difraksi.
II.
Landasan Teori:
Sejumlah besar celah paralel yang berjarak sama disebut kisi difraksi. Kisi dapat dibuat
dengan mesin presisi berupa garis-garis paralel yang sangat halus dan teliti di atas pelat kaca.
Jarak yanag tidak tergores di antara garis-garis tersebut berfungsi sebagai celah.Kisi difraksi
yang berisi celah-celah disebut kisi transmisi (Giancoli, 2001 : 302-303).
Kisi difraksi terdiri atas sebaris celah sempit yang saling berdekatan dalam jumlah
banyak. Jika seberkas sinar dilewatkan kisi difraksi akan terdifraksi dan dapat menghasilkan
suatu pola difraksi di layar. Jarak antara celah yang berurutan (d) disebut tetapan kisi. Jika
jumlah celah atau goresan tiap satuan panjang (cm) dinyatakan dengan N, maka :
d = 1/N
Seberkas sinar tegak lurus kisi dan sebuah lensa konvergen digunakan untuk
mengumpulkan sinar-sinar tersebut ke titik P yang dikehendaki pada layar. Distribusi intensitas
yang diamati pada layar merupakan gabungan dari efek interferensi dan difraksi. Setiap celah
menghasilkan difraksi seperti yang telah diuraikan sebelumnya, dan sinar-sinar yang terdifraksi
sebelumnya tersebut berinterferensi pada layar yang menghasilkan pola akhir (Soekarno,1996:
150-155).
Pola interferensi yang diuraikan pada suatu arah α sembarang, sebelum mencapai titik
yang diamati. Masing-masing sinar berasal dari celah yang berbeda pula. Untuk dua celah yang
berbeda, beda lintasan yang terjadi ialah d sin α. Dengan demikian persyaratan umum pola
interferensi ialah :
d sin α = nλ (n = 1,2,3,..)
Persyaratan tersebut dapat dinyatakan untuk menentukan panjang gelombang dengan
mengukur α jika tetapan kisi d diketahui dengan bilangan bulat, n menyatakan orde difraksi. Jiak
gelombang yang datang pada kisi terdiri atas beberapa panjang gelombang masing-masing akan
menyimpang atau akan membentuk maksimum pada arah yang berbeda. Kecuali untuk n=0 yang
terjadi pada arah α = 0. Maksimum pusat (n = 0) meliputi berbagai panjang sedangkan
maksimum ke-1, ke-2 dan seterusnya memenuhi (η m +1) * λ/2 menurut panjang gelombang
masing-masing (Hikam,2005: 20-21).
Suatu celah yang dikenai cahaya dari arah depan akan memproyeksikan bayangan terang
yang sebentuk dengan celah tersebut di belakangnya. Tetapi di samping itu, terbentuk juga
bayangan-bayangan terang yang lain dari celah tersebut di sebelah menyebelah bayangn aslinya,
dan yang semakin ke tepi, terangnya semakin merosot. Jadi seolah-olah sinar cahaya yang lolos
lawat celah itu ada yang dilenturkan atau didifraksikan kea rah menyamping. Gejala difraksi
demikian tak lain ialah interferensi sinar-sinar gelmbang elektromagnetik cahaya dari masingmasing bagian medan gelombang sebagai sumber gelombang cahaya (Soedojo,2004 : 123).
III.
a.
Alat dan Bahan:
Sebatang lilin
b. Korek Api
c. Penggaris 100cm dan penggaris 30cm
d. Kisi
IV.
Cara Kerja:
1. Menyiapkan alat dan bahan.
2. Menempatkan sumber cahaya (lilin) pada meja kerja.
3. Menentukan jarak pengamatan dengan kisi pada perobaan pertama sejauh 1 m.
4. Mencari bayangan yang paling jelas yang dapat ditangkap oleh layar.
5. Memakai kisi difraksi dengan N= 300.
6. Mengukur jarak dari terang pusat ke warna yang pertama (y1) yaitu warna merah.
7. Mengukur jarak dari terang pusat ke warna yang kedua (y2) yaitu warna biru.
8. Melakukan pengamatan yang sama menggunakan kisi dengan N = 100 dan N = 600.
9. Kemudian melakukan hal yang sama pada percobaan kedua dengan jarak 1,5 m.
10. Menghitung panjang gelombang dari masing-masing jarak terang pusat ke warna.
11. Hasil Pengamatan:
Jarak (L)
1m
1,5 m
y
MERAH
7 cm
27,5 cm
54,5 cm
6 cm
37,5 cm
69,5cm
N
BIRU
4,5 cm
17,5 cm
36 cm
5 cm
21 cm
46,5 cm
12. Analisis Data
Menentukan panjang gelombang
L=1m
1. Kisi Difraksi (N) 100
a.
Cahaya Merah
d = 0,01 cm = 1x10-4 m
Y = 7 cm = 7x 10-2m
L = 100 cm= 1 m
λ = Δy
= 7x10-2
b. Cahaya Biru
d = 0,01 cm = 1x10-4 m
Y = 4,5 cm = 4,5 x 10-2m
L = 100 cm= 1 m
=7x10-6 m
λ
MERAH
100
300
600
100
300
600
BIRU
= 4,5x10-2
λ = Δy
=4,5x10-6 m
2. Kisi difraksi (N) 300
a.
Cahaya merah
d = 0,003 cm = 3x10-5 m
Y = 27,5 cm = 27,5 x 10-2m
L = 100 cm= 1 m
= 27,5x10-2
λ = Δy
=82,5x10-7 m
b. Cahaya Biru
d = 0,003 cm = 3x10-5m
Y = 17,5 cm = 17,5 x 10-2m
L = 100 cm= 1 m
λ = Δy
= 17,5x10-2
=52,5x10-7 m
3. Kisi Difraksi (N) 600
a.
Cahaya Merah
d = 0,0016 cm =16x10-6 m
Y = 54,5 cm = 54,5 x 10-2m
L = 100 cm= 1 m
λ = Δy
= 54,5x10-2
=872x10-8 m
b. Cahaya Biru
d = 0,0016 cm =16x10-6 m
Y = 36 cm = 36 x 10-2m
L = 100 cm= 1 m
λ = Δy
= 36x10-2
L = 1,5 m
1. Kisi Difraksi (N) 100
=576x10-8 m
c.
Cahaya Merah
d = 0,01 cm = 1x10-4 m
Y = 6 cm = 6x 10-2m
L = 150 cm= 1,5 m
= 6x10-2
λ = Δy
=4x10-6 m
d. Cahaya Biru
d = 0,01 cm = 1x10-4 m
Y = 5 cm =5 x 10-2m
L = 150 cm= 1,5 m
= 5x10-2
λ = Δy
=3,3x10-6 m
2. Kisi difraksi (N) 300
c.
Cahaya merah
d = 0,003 cm = 3x10-5 m
Y = 37,5 cm = 37,5 x 10-2m
L = 150 cm= 1,5 m
= 37,5x10-2
λ = Δy
=75x10-7m
d. Cahaya Biru
d = 0,003 cm = 3x10-5 m
Y = 21 cm = 21 x 10-2m
L = 150 cm= 1,5 m
λ = Δy
= 21x10-2
=42x10-7 m
3. Kisi Difraksi (N) 600
c.
Cahaya Merah
d = 0,0016 cm =16x10-6 m
Y = 69,5cm = 69,5 x 10-2m
L = 150 cm= 1,5 m
λ = Δy
d. Cahaya Biru
= 69,5x10-2
=741,3x10-8 m
d = 0,0016 cm =16x10-6 m
Y = 46,5 cm = 46,5 x 10-2m
L = 150 cm= 1,5 m
λ = Δy
= 46,5x10-2
=496x10-8 m
13. Pembahasan
Dengan Rumus λ =∆y.
1. Pada percobaan I dengan menggunakan kisi 600 celah/mm dengan jarak 1,5 m menghasilkan
2.
3.
4.
5.
6.
bayangan warna merah 69.5 cm dan biru 46.5 cm dengan panjang gelombang 741,3x10-8 m dan
496x10-8 m.
Pada percobaan II dengan menggunakan kisi 600 celah/mm dengan jarak 1 m menghasilkan
bayangan warna merah 54,5 cm dan biru 36 cm dengan panjang gelombang 872x10-8 m dan
576x10-8 m.
Pada percobaan III dengan menggunakan kisi 300 celah/mm dengan jarak 1.5 m menghasilkan
bayangan warna merah 37,5 cm dan biru 21 cm dengan panjang gelombang 75x10-7m dan
42x10-7 m.
Pada percobaan IV dengan menggunakan kisi 300 celah/mm dengan jarak 1 m menghasilkan
bayangan warna merah 27,5 cm dan biru 17,5 cm dengan panjang gelombang 82,5x10-7 m dan
52,5x10-7 m.
Pada percobaan V dengan menggunakan kisi 100 celah/mm dengan jarak 1,5 m menghasilkan
bayangan warna merah 6 cm dan biru 5 cm dengan panjang gelombang 4x10-6 m dan 3,3x10-6 m.
Pada percobaan VI dengan menggunakan kisi 100 celah/mm dengan jarak 1 m menghasilkan
bayangan warna merah 7 cm dan biru 4,5 cm dengan panjang gelombang 7x10-6 m dan 4,5x10-6
m.
14.
Kesimpulan
1. Panjang gelombang spektrum warna merah lebih besar dari pada spektrum warna biru.
2. Pada setiap orde panjang gelombang lebih kecil karena orde berbanding terbalik dengan panjang
3.
4.
5.
6.
gelombang.
Difraksi kisi terjadi ketika cahaya mengenai celah sempit pada kisi, cahaya monokromatis
dilewatkan pada kisi akan terjadi difraksi yang menghasilkan bagian gelap dan terang tapi jika
cahaya polikromatis dilewatkan pada kisi maka akan timbul spectrum warna.
Apabila menggunakan cahaya monokromatis akan terjadi tempat terang pada layar yang
dipengaruhi oleh persamaan sin θ = m λ/d. pada percobaan kali ini tidak menggunakan
monokromatis karena cahaya monokromatis hanya mempunyai satu spektrum sehingga cahaya
dapat terurai.
Pada prisma cahaya monokromatis yang uraikan terdiri dari kumpulan spektrum cahaya
monokromatis (1 kesatuan), sedangkan pada kisi cahaya polikromatis diuaraikan oleh celahcelah kecil yang terdiri dari beberapa spektrum.
Warna merah pada spektrum difraksi kisi terletak pada posisi terjauh karena panjang
gelombangnya paling besar.
7. Warna biru pada spektrum difraksi kisi terletak pada posisi terjauh sebelum ungu karena panjang
gelombang mendekati paling kecil.
Manfaat spektrum warna bagi ilmu pengetahuan dan industri adalah terapi (radiasi), diafragma
pada kamera, dan fotolistrik.
15. Saran
Karena dibutuhkan ketelitian yang tinggi dalam mengukur jarak spektrum, maka kami
membutuhkan waktu yang lebih agar data yang diperoleh lebih akurat.
16. Kendala
1. Saat praktikum kami mengalami kesulitan dalam menentukan titik spektrum warna dikarenakan
kisi yang kami gunakan sedikit buram.
2. Dalam 1 pertemuan kami harus menyelesaikan 2 praktikum sekaligus, sehingga konsentrasi
kami terpecah dan data yang kami peroleh belum meyakinkan kami dalam membuat laporan.
Disusun Oleh :
Maya Elvira Castro (X.5/15)
SMA Negeri 1 Kebumen
Tahun Pelajaran 2011/2012
I.
JUDUL KEGIATAN DAN TANGGAL PRAKTIKUM
Judul Kegiatan
: Menentukan Fokus Lensa Cembung dan Lensa Cekung
Tanggal Praktikum : 15 Februari 2012
II.
TUJUAN KEGIATAN
1. Mengamati pembentukan bayangan pada lensa
2. Membuat grafik hubungan antara jarak benda (s), jarak bayangan (s’)
3. Menentukan jarak titik api lensa (f) berdasarkan grafik
4. Menentukan jarak focus lensa cembung (f) berdasarkan pengolahan data hasil
III.
LANDASAN TEORI
Lensa cembung
Lensa cembung merupakan lensa positif, yang bersifat mengumpulkan sinar sehingga
disebut juga lensa konvergen/konveks.
Biasa digunakan pada :
1. lup
2. kaca mata rabun dekat
3. mikroskop, dan lain-lain
Lensa cekung
Lensa cekung merupakan lensa negatif yang bersifat menyebarkan sinar sehingga disebut
divergen/konkaf.
Biasa digunakan pada :
1. kaca mata rabun jauh
2. teropong panggung
Hubungan antara jarak benda (s), jarak bayangan (s’), dan fokus (f)
1f= 1S+
1S'
Keterangan :
s bertanda (+) jika benda di depan lensa (nyata)
s bertanda (-) jika benda di belakang lensa (maya)
s’ bertanda (+) jika bayangan di belakang lensa (nyata)
s’ bertanda (-) jika bayangan di depan lensa (maya)
f bertanda (+) untuk lensa cembung
f bertanda (-) untuk lensa cekung
Perbesaran Bayangan Oleh Lensa (M)
M= -S'S=
h'h
Bila M>1 atau S’>S Ò bayangan diperbesar, h : tinggi benda
Bila M
HUKUM HOOKE
Disusun oleh :
Kelompok 1
Nama :
1. M. Harbi Fardillah
2. Linda Nurfajah
3. M. Adham R.A
Kelas : XII IPA 2
SMAN 1 BOJONEGARA
2014
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kami panjatkan ke hadirat Illahi Rabbi, sholawat serta salam semoga
dicurahkan kepada nabi besar kita Nabi Muhammad saw, keluarganya, sahabatnya, dan para
pengikutnya yang selalu taat dan patuh terhadap ajaran yang dibawa oleh Rasullullah saw hingga
akhir zaman.
Alhamdulillah, berkat izin
dan pertolongan
dari Allah SWT, penulis dapat
menyelesaikan “LAPORAN PRAKTIKUM HUKUM HOOKE” ini. Penulisan laporan ini
dimaksudkan untuk memenuhi salah satu tugas Mata Pelajaran Fisika.
Pada kesempatan kali ini penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih kepada semua
pihak yang telah membantu dalam pembuatan laporan ini dan semoga mendapat balasan pahala
yang berlipat ganda dari Allah swt. Aamiin.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna, mengingat keterbatasan
kemampuan dan pengetahuan yang penulis miliki. Oleh karena itu tidak menutup kemungkinan
adanya kritik dan saran yang sifatnya membangun terhadap penulisan makalah ini.
Akhirnya penulis berharap, mudah-mudahan makalah ini bermanfaat dan bisa
dimanfaatkan, khususnya bagi penulis dan umumnya bagi semua pihak yang berkepentingan.
Semoga Allah swt meridhoi atas segala usaha hamba-Nya. Amin.
Bojonegara, 18 Maret 2014
Penyusun
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Nomor Percobaan
MU 11
1.2 Topik Percobaan
Hukum Hooke
1.3 Waktu dan Tempat
Hari / Tanggal : Selasa, 11 Maret 2014
Tempat
: Di Laboraturium Fisika SMAN 1 Bojonegara
1.4 Tujuan Percobaan
Mencari hubungan antara gaya dan pertambahan panjang pegas.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Landasan Teori
Seperti yang telah kita ketahui, ada dua jenis benda menurut kemampuannya kembali ke
bentuk semula.
1. Benda elastis, yaitu benda yang apabila dihilangkan gaya yang bekerja pada benda tersebut akan
kembali ke bentuk semula. Contoh: karet, pegas, baja, kayu dsb.
2. Benda plastis, yaitu benda yang apabila dihilangkan gaya yang bekerja pada benda tersebut tidak
kembali ke bentuk semula.
Contoh: lilin, tanah liat dsb.
Dari pengertian jenis benda tersebut, maka pada benda elastis berlaku Hooke yang
menyatakan bahwa “selama tidak melampaui batas elastisitasnya, gaya yang bekerja pada
suatu benda elastis akan sebanding dengan pertambahan panjang.”
Berdasarkan pernyataan di atas, dapat kita simpulkan bahwa apabila sebuah benda
diregangkan oleh gaya, maka panjang benda akan bertambah. Panjang atau pendeknya
pertambahan panjang benda tergantung pada elastisitas bahan benda tersebut dan gaya yang
diberikan padanya.
Menurut Hooke, pertambahan panjang berbanding lurus dengan besar gaya (F) yang
diberikan pada benda. Secara matematis, hukum Hooke ini dapat di tulis sebagai: dengan F gaya
yang diberikan , pertambahan panjang (m), dan k konstanta gaya .
2.2 Alat dan Bahan .
NO KATALOG
NAMA ALAT/BAHAN
JUMLA
H
FME 51.01/01
FME 51.03/03
FME 51.04/04
FME 51.05/05
FME 51.09/10
FME 51.1/23
FME 51.26/39
Dasar Statif
Batang Statif Pendek
Batang Statif Panjang
Balok Penahan
Beban 50 gram
Jepit Penahan
Pegas Spiral
Penggaris
Petunjuk Pratikum
1
1
1
1
5
2
1
1
1
Formulir Laporan
1
Tabel 1. Alat dan Bahan
Langkah Pengamatan.
a.
Gantungkan 1 Beban (w) = 0,5 N pada pegas sebagai gaya awal (Fo)
b. Ukur panjang awal (lo) pegas dan catat hasilnya pada table dibawah.
c.
Tambahkan 1 beban dan ukur kembali panjang pegas (I). Catat hasil pengamatan ke dalam tabel.
d. Ulangi langkah c dengan setiap kali menambah 1 beban untuk melengkapi tabel di bawah.
2.3 Hasil Pengamatan
Hasil Pengamatan , sebagai berikut :
lo = 0,07 m ; Fo =
0
N.
Percobaan ke1
2
3
4
5
w (N)
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
∆F = (w-Fo)N
0,5
1.0
1.5
2,0
2,5
l(m)
0,11
0,17
0,23
0,29
0,34
∆l=(l-lo)m
0,04
0,1
0,16
0,22
0,27
Tabel 2. Hasil pengamatan
Tabel 3 . Grafik Pertambahan Panjang pegas terhadap penambahan gaya
2.4 Analisa Data
Dari percobaan dapat kita analisis :
Saat beban yang digantung 0,5N, ∆F bernilai 0,5 didapati dari (w-Fo) 0,5-0
Saat beban yang digantung 1,0 N, ∆F bernilai 0,5 didapati dari 1,0-0,5 sementara ∆l bernilai
0,04 didapati dari 0,11-0,07
Saat beban yang digantung 1,5 N, ∆F bernilai 1,5 didapati dari 1,5-0 sementara ∆l bernilai
0,16 didapati dari 0,23-0,07
Saat beban yang digantung 2,0 N, ∆F bernilai 2,0 didapati dari 2,0-0 sementara ∆l bernilai
0,22 didapati dari 0,29-0,07
Saat beban yang digantung 2,5 N, ∆F bernilai 2,5 didapati dari 2,5 -0 sementara ∆l bernilai
0,34 didapati dari 0,34-0,07
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Dalam Percobaan mangenai Hukum Hooke yang telah kami lakukan, kami dapat
menyimpulkan bahwa gaya yang dikerjakan pada pegas berbanding lurus dengan pertambahan
panjang pegas. Semakin besar pertambahan panjang pegas, maka semakin besar pula gaya yang
dikerjakan pada pegas. Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut
F=KX
Dengan Keterangan
Ø F
: gaya yang dikerjakan pada pegas (N)
Ø ∆x
: pertambahan panjang pegas (m)
Ø k
: konstanta pegas (N/m)
3.2 Saran
Demi perbaikan serta kesempurnaan laporan ini, penulis mengharapkan kritik dan saran yang
bersifat membangun. Semoga laporan ini bermanfaat khususnya bagi penulis dan umumnya bagi
pembaca.
Laporan Hukum Ohm
HUKUM OHM
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR
Oleh
Nama : 1. Rizka Fithriani Safira S (131810301049)
2. Nursiah (131810301056)
3. Diana Rolis (131810301059)
Jurusan : Kimia
Kelompok : 2
Hari / Shift : Rabu / 3
Asisten : Ernik Dwi Safitri
Koordinator : Novdianti Ayu M.
LABORATORIUM FISIKA DASAR
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS JEMBER
2013
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Apabila suatu penghantar diberikan potensial yang berbeda diantara kedua ujungnya, maka
dalam penghantar itu akan timbul arus listrik. Hukum Ohm menjelaskan hubungan antara
tegangan listrik dengan kuat arus listrik. Orang yang pertama kali menyatakan hubungan antara
tegangan dengan kuat arus listrik adalah George Simon Ohm.
Pada praktikum kali ini akan dilakukan 4 kegiatan. Yaitu menduga nilai hambatan dalam
rangkaian seri, menduga besar panas disipasi pada hambatan berangkaian seri, menduga nilai
hambatan dari rangkaian paralel, dan menduga bebas panas disipasi pada hambatan berangkaian
paralel. Pada kegiatan menduga nilai hambatan dalam, pertama yang dilakukan adalah menyusun
alat seperti yang telah ditunjukkan pada gambar, naikkan tegangan secara bertahap, catat besar
tegangan dan arus setiap terjadi perubahan. Panas disipasi dapat dihitung dengan merangkai
komponen yang dilakukan pertama kali adalah rangkaian disusun seperti pada gambar yang ada.
Tegangan pada sumber berada pada posisi maksimum lalu cata nilai tegangan (V) dan kuat
arusnya (I).
Hukum Ohm dalam kehidupan sehari-hari sudah sering dijumpai. Seperti pada penggunaan alatalat listrik seperti lampu, TV, dan kulkas juga alat elektrik lainnya yang harus disesuaikan
dengan tegangan. Hukum Ohm memberikan informasi mengenai kuat arus atau tegangan suatu
alat listrik. Bila alat listrik diberi tegangan listrik yang lebih kecil dari seharusnya, arus akan
mengecil sehingga alat itu tidak bekerja normal (misalnya lampu akan redup).
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan dengan latar belakang di atas, maka dapat diambil rumusan masalah sebagai berikut
:
1.
2.
3.
4.
Bagaimana hubungan antara tegangan dan kuat arus pada rangkaian seri dan paralel?
Bagaimanakah perbedaan nilai hambatan antara rangkaian seri dan paralel?
Bagaimana pengaruhnya jika posisi Voltmeter (V) dan Amperemeter (A) dipindah?
Bagaimana hubungan Voltmeter dan Amperemeter pada rangkaian seri dan paralel?
1.3 Tujuan
Adapun tujuan dalam praktikum ini yang mengacu pada rumusan masalah antara lain :
1. Untuk mengetahui hubungan antara tegangan dan kuat arus pada rangkaian seri dan
paralel.
2. Untuk mengetahui perbedaan nilai hambatan pada rangkaian seri dan paralel.
3. Untuk mengetahui pengaruh jika Voltmeter dan Amperemeter dipindah.
4. Untuk mengetahui hubungan Voltmeter dan Amperemeter pada rangkaian seri dan
paralel.
1.4 Manfaat
Hukum Ohm dapat diterapkan dalam kehidupan sehari-hari. Seperti pada penggunaan alat-alat
listrik yang ada di rumah, misalnya lampu, TV, dan kulkas. Benda-benda tersebut harus
disesuaikan dengan tegangannya. Karena bila benda tadi diberi tegangan yang lebih kecil dari
seharusnya, arus akan mengecil sehingga alat tersebut tidak bekerja secara normal (misalnya
lampu akan mengecil).
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
Hukum Ohm menjelaskan hubungan antara tegangan listrik dengan kuat arus listrik (Purwoko,
2007).
Bunyi Hukum Ohm : “Tegangan (V) pada hambatan yang memenuhi Hukum Ohm berbanding
lurus terhadap kuat arus (I) untuk suhu yang konstan (Sunaryono, 2010).
Perbandingan beda potensial dan kuat arus listrik selalu tetap atau konstan. Semakin besar beda
potensial listrik, semakin besar pula kuat arus yang megalir. Besarnya kuat arus listrik sebanding
dengan beda potensial listrik. Dari beberapa pernyataan di atas, dapat dibuat persamaan sebagai
berikut :
. . . (2.1)
Dengan C adalah kosntanta yang merupakan sebuah hambatan suatu pengahantar yang
disimbolkan dengan hrurf R. Hukum Ohm dapat dituliskan secara matematis sebagai berikut :
atau . . . (2.2)
Nilai hambatan suatu pengahantar dipengaruhi oleh panjang kawat, diameter kawat dan jeis
kawat. Semakin penjang suatu kawat, nilai hambatan kawat makin besar. Semakin besar
diameter kawat, nilai hambatan kawat makin kecil. Jika jenis kawat tidak sama, maka hambatan
juga tidak sama (Purwoko, 2007).
Jadi besar hambatan dirumuskan sebagai berikut :
. . . (2.3)
Dengan R sebagai hambatan, ρ adalah hambat jenis, l panjang kawat dan A luas penampang
kawat.
Pada percobaan a, b, c, dan d digunakan hambatan yang samakarena untuk membandingkan nilai
dari masing-masing percobaan harus menggunakan kontrol atau pembanding yang sejenis
(sama).
Hambatan pengganti rangkaian seri :
. . . (2.4)
Sedangkan hambatan pengganti pada rangkaian paralel adalah :
. . . (2.5)
Hambatan listrik masih ada hubungannya dengan suhu atau temperatur. Karena kawat listrik
sangat memungkinkan mengalami perubahan suhu. Persamaan perubahan hambatan kawat
terhadap perubahan suhu kawat dituliskan sebagai berikut :
Dengan adalah hambatan kawat pada To C, adalah koefisien muai bahan konduktor, adalah
hambatan kawat awal. Serta adalah selisih suhu (Sunaryono, 2010).
NTC dan PTC adalah sebuah thermistor. Termistor adalah salah satu jenis yang mempunyai
koefisien temperature yang sangat tinggi. Fungsi utama dari komponen ini dalam suatu
rangkaian elektronik adalah untuk mengubah nilai resistansi karena adanya perubahan
temperature dalam rangkaian tersebut. Karakteristrik yang demikian ini memungkinkan kita
untuk dapat mengatasi beberapa masalah yang sederhana, seperti yang berkaitan dengan sensor
temperature, kompensasi temperature atau masalah system pengaturan yang lain.
Thermistor ada 2, yaitu NTC (Negative Temperature Coefficient) dan PTC (Positive
Temperature Coefficient). NTC sebagaimana namanya adalah resistor yang mempunyai
koefisien temperatur negative yang sangat tinggi. Thermistor jenis ini dibuat dari oksida logam
yang terdapat dalam golongan transisi. Oksida-oksida ini sebenarnya mempunyai resistansi yang
tinggi tetapi dapat diubah menjadi bahan semikonduktor. Sedangkan thermistor PTC adalah
resistor dengan koefisien temperatur positif yang sangat tinggi. Dalam beberapa hal thermistor
PTC berbeda dengan NTC antara lain : koefisien temperatur dari thermistor PTC bernilai positif
hanya dalam interval temperatur tertentu, pada umumnya, harga mutlak dari koefisien temperatur
PTC jauh lebih besar daripada thermistor NTC (Soeprijanto, 2012).
Amperemeter merupakan alat ukur yang digunakan untuk mengukur kuat arus listrik. Pemakaian
alat ukur ini dihubungkan ke dalam rangkaian sehingga terhubung seri dengan komponen yang
akan dihitung kuat arusnya.
Voltmeter merupakan alat ukur beda potensial antara 2 titik. Pemakaian alat voltmeter dipasang
paralel dengan komponen yang akan diukur beda potensialnya (Sunaryono, 2010).
Arus listrik (I) yang mengalir melalui resistor (R) akan menyebabkan daya yang dikiim baterai
hilang dalam bentuk panas ini disebut daya disipasi (Soeprijanto, 2012).
BAB 3. METODE PERCOBAAN
3.1 Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang akan digunakan dalam praktikum ini antara lain :
1.
2.
3.
4.
Catu daya DC berfungsi mengstabilkan arus listrik atau power supply.
Voltmeter DC berfungsi untuk mengukur tegangan.
Amperemeter DC berfungsi untuk mengukur kuat arus.
R 100Ω/5W, 100Ω/5W berfungsi sebagai hambatan yang akan diukur.
5. Connector berfungsi menghubungkan komponen.
6. Kabel-kabel berfungsi untuk menyambungkan komponen-komponen.
7. Stopwatch berfungsi untuk mengukur waktu.
3.2 Design
A
A
Adapun design alat yang akan digunakan adalah :
V
V
V
(a)
(b)
3.2.1 Gambar Design Percobaan Rangkaian Seri
A
A
(Petunjuk Praktikum Fisika Dasar : 2013)
V
V
3.2.2 Gambar Design Percobaan Rangkaian Paralel
(Petunjuk Praktikum Fisika Dasar : 2013)
3.3 Langkah Kerja
Sebelum ada perintah dari asisten, tidak diperkenankan mmenghubungkan rangkaian dengan
sumber arus. Untuk percobaan A, B, C dan D harus menggunakan nilai hambatan yang sama.
3.3.1 Menduga Nilai Hambatan Dalam Rangkaian Seri
1. Rangkaian listrik disusun seperti gambar.
2. Tegangan dinaikkan dari tegangan minimum sampai dengan tegangan
secara bertahap pada sumber tegangan untuk mengatur besar arus yang diluar.
maksimum
3. Besar tegangan dan kuat arus listrik pada voltmeter dan amperemeter dicatat setiap ada
perubahan, sehigga didapatkan minimal 5 pasang data tegangan dan arusnya (Usahakan
meminimalkan interval waktu pengamatan untuk memenuhi asumsi bahwa nilai hambatan yang
diukur adalah konstan).
4. Percobaan seperti di atas diulangi untuk gambar 3.2.1 (b), dengan memakai hambatan yang
sama.
3.3.2 Menduga Besar Panas Disipasi pada Hambatan Berangkaian Seri
1. Rangkaian disusun seperti pada gambar 3.2.1 (b).
2. Tegangan listrik pada sumber tegangan berada pada posisi maksimum.
3. Nilai tegangan (V) dan arus listrik (I) pada Voltmeter dan Amperemeter dicatat setiap interval
2 menit, sehingga didapat 5 pasang data pengamatan.
3.3.3 Menduga Nilai Hambatan Dalam Rangkaian Paralel
1. Rangkaian listrik disusun seperti gambar 3.2.2 (a) dengan tetap memakai hambatan yang sama
seperti percobaan 3.3.1.
2. selanjutnya dilakukan prosedur (2) dan (3) seperti pada percobaan 3.3.1.
3. Percobaan diulangi untuk gambar 3.2.2 (b), dengan tetap memakai hambatan yang sama,
hanya mengubah posisi Voltmeter dan Amperemeter.
3.3.4 Menduga Bebas Panas Disipasi pada Hmabatan Berangkaian Paralel
1. Rangkaian disusun seperti gambar 3.2.2 (b)
2. Selanjutnya dilakukan prosedur seperti pada percobaan 3.3.2.
3.4 Analisis Data
Analisis data yang digunakan dalam percobaan ini antara lain :
Besar kuat medan adalah :
. . . (3.4.1)
Karena , maka . . . (3.4.2)
Sehingga :
. . . (3.4.3)
Dan persamaan tersebut dapat ditulis sebagai :
. . . (3.4.4)
Sedangkan untuk mencari daya, persamaannya adalah :
, atau . . . (3.4.5)
Untuk mencari hambatan digunakan :
. . . (3.4.6)
. . .(3.4.7)
Sedang untuk ralat digunakan :
Untuk mencari ∆R menggunakan :
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
Setelah kegiatan praktikum dilakukan, didapat hasil sebagai berikut :
A. Menduga Nilai Hambatan Dalam Rangkaian Seri
Percobaan
1
2
3
4
5
I
28 mA
23 mA
20 mA
10 mA
9 mA
V
7,5 V
5,5 V
3,5 V
1V
0,5 V
R (Ω)
267,8
239,13
175
100
55,55
∆R
110,15
110,19
110,18
10,18
11
I (%)
41,13
46,08
62,96
10,18
19,8
K (%)
58,87
53,92
37,04
89,82
80,2
AP
1
1
1
2
2
B. Menduga Besar Panas Disipasi pada Hambatan Berangkaian Seri.
Percobaan
1
2
3
4
5
I
8 mA
12 mA
16 mA
20 mA
24 mA
V
6,5 V
2,25 V
4,5 V
7,25 V
9,5 V
R (Ω)
62,5
187,5
281,85
362,5
395,8
∆R
18,5
63,65
35,8
229,1
159,2
I (%)
29,16
33,95
12,7
63,21
40,21
K (%)
70,84
66,05
87,3
36,76
59,8
AP
1
1
1
1
1
I (%)
27,48
25,37
27,48
29,77
68,72
K (%)
72,52
74,63
72,52
70,23
31,28
AP
2
2
2
2
1
C. Menduga Nilai Hambatan Dalam Rangkaian Paralel
Percobaan
1
2
3
4
5
I
64 mA
48 mA
22 mA
26 mA
20 mA
V
4V
3,25 V
2V
1,5 V
0,5 V
R (Ω)
62,5
67,7
90,9
57,7
25
∆R
17,17
17,2
24,9
17,18
17,18
D. Menduga Nilai Panas Disipasi pada Hambatan Berangkaian Paralel
Percobaan
1
2
3
4
I
8 mA
27 mA
44 mA
64 mA
V
0,75 V
4,5 V
7,2 V
9,4 V
R (Ω)
93,75
166,67
163,6
146,8
∆R
50,12
44
16,55
78,3
I (%)
53,47
26,4
10,12
53,33
K (%)
46,53
73,6
89,88
46,67
AP
1
1
1
1
5
72 mA
10,75 V 149,3
62,05
41,56
58,44
1
4.2 Pembahasan
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan pada praktikum kali ini dapat diketahui bahwa nilai
hambatan pada rangkaian seri lebih besar daripada nilai hambatan pada rangkaian paralel.
Seperti yang telah terlihat pada tabel A dan B pada hasil praktikum. Perbedaan atau selisih
nilainya mencapai setengahnya. Misalnya pada tabel terlihat dipercobaan kelima besar tegangan
sama-sama sebesar 0,5 V tetapi kuat arusnya berbeda. Pada rangkaian seri kuat arusnya 9 mA
sedangkan pada rangkaian paralel 24 mA. Hal inilah yang menyebabkan perbedaan nilai
hambatan pada keduanya.
Hubungan antara tegangan dan kuat arus berbanding lurus. Seperti yang terlihat pada tabel hasil
percobaan, jika tegangan bertambah maka kuat arus juga bertambah. Baik itupada rangkaian seri
maupun pada rangkaian paralel, walaupun ada yang pertambahannya hanya sedikit sekali.
Terlihat pada tabel A, pada percobaan 4 tegangan 1 V dan kuat arusnya 10 mA dan dengan
tegangan 0,5 V kuat arusnya 9 mA.
Pada percobaan A dan B, posisi Voltmeter dan Amperemeter dipindah, hal ini menyebabkan
adanya perbedaan kuat arus walaupun tegangannya sama. Kuat arus setelah Amperemeter dan
Voltmeter dipindah menjadi lebih kecil. Seperti terlihat pada percobaan A, ketika
tegangannya0,5 V maka kuat arusnya 9 mA. Sedangkan pada percobaan B, ketika diberi
tegangan yang sama yaitu 0,5 V, kuat arus menunjukkan 8 mA. Hal ini kemudian menyebabkan
perbedaan nilai hambatan pada kedua percobaan tersebut. Pada percobaan B, ketika posisi telah
dipindah, hambatannya menjadi lebih besar.
Pada percobaan A, terjadi perubahan pada Voltmeter dan Amperemeter setiap interval waktu
tertentu. Karena disebabkan oleh catu daya yang diubah atau diganti nilainya. Hal itulah yang
menyebabkan perubahan pada Voltmeter dan Amperemeter. Tidak hanya pada percobaan A,
tetapi juga percobaan lainnya yaitu B, C dan D yang juga mengalami perubahan Voltmeter dan
Amperemeter.
BAB 5. PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Adapun kesimpulan yang dapat diambil dari hasil praktikum ini, antara lain :
1. Nilai hambatan pada rangkaian seri lebih besar daripada rangkaian paralel.
2. Hubungan antara tegangan dan kuat arus berbanding lurus, jika tegangan bertambah,
maka kuat arus bertambah.
3. Jika posisi amperemeter dan Voltmeter dan Amperemeter dipindah, maka akan
memberikan nilai kuat arus yang berbeda, hingga nilai hambatannya juga berbeda.
4. Hubungan antara Voltmeter dan Amperemeter pada rangkaian seri memberikan kuat arus
yang lebih besar daripada rangkaian paralel.
5.2 Saran
Praktikum pada acara ini telah berjalan dengan lancar walaupun terdapat kendala pada awalnya
di mana Amperemeter tidak menunjukan jarum yang benar. Tetapi akhirnya alat tersebut dapat
digunakan kembali. Saran terhadap praktikan untuk bisa lebih mempelajari apa yang akan
dipraktikumkan.
DAFTAR PUSTAKA
Purwandari, E. 2013. Petunjuk Praktikum Fisika Dasar. Jember : Universitas Jember.
Purwoko dan Fendi. 2007. Fisika SMA / MA Kelas X. Jakarta : Yudhistira.
Soeprijanto, T. 2012. Fisika SMA / MA Kelas X Semester 1. Malang : Universitas Negeri
Malang.
Sunaryono dan Ahmad Taufiq. 2010. Super Tips dan Trik Fisika SMA. Jakarta : KAWAHmedia.
Laporan Percobaan Ayunan Sederhana
(Praktik SMA)
Ilham Triputra Thursday, August 7, 2014
AYUNAN SEDERHANA
A. Teori
Teori Gerak harmonis sederhana yang dapat dijumpai dalam kehidupan seharihari adalah getaran benda pada pegas dan getaran benda pada ayunan sederhana.
Kita akan mempelajarinya satu persatu. Gerak Harmonis Sederhana pada Ayunan.
Ketika beban digantungkan pada ayunan dan tidak diberikan gaya maka benda
akan diam di titik kesetimbangan B. Jika beban ditarik ke titik A dan dilepaskan, maka
beban akan bergerak ke B, C, lalu kembali lagi ke A. Gerakan beban akan terjadi
berulang secara periodik, dengan kata lain beban pada ayunan di atas melakukan
gerak harmonik sederhana.
Untuk menentukan gravitasi bumi dilakukan percobaan ayunan bandul
sederhana dengan peralatan sederhana. Dengan mengmati gerak harmonis bandul
yang memiliki simpangan maksimal 15°. Serta menentukan waktu yang diperlukan
untuk 5, 10, atau 20 getaran dengan panjang tali yang berbeda-beda dan massa beban
sebesar 0,05 Kg. Yang kemudian dihitung nilai gravitasinya dengan persamaan berikut:
B. Tujuan
Menentukan nilai percepatan gravitasi melalui percobaan ayunan sederhana di
areal SMA Negeri 12 Jakarta tepatnya di ruang 302, laboratorium fisika.
C. Alat dan Bahan
Beban 0,05 Kg
Tali
Pita Meter
Stopwatch
Statip
Klem
D. Cara Kerja
Siapkan alat dan bahan yang akan digunakan.
Letakkan statip pada tempat yang stabil.
Ikatkan tali ke beban 0,05 Kg.
Kemudian lilitkan ujung tali lainnya pada klem yang diapit oleh statip.
Ukurlah panjang tali sepanjang l m dengan menggunakan pita meter.
Ayunkan beban yang telah diikat sepanjang l m dengan simpangan maksimal
sebesar 15°.
7. Amati ayunan bandul hingga bergerak harmonis dan siapkan stopwatch.
8. Hitung waktu sampai n ayunan menggunakan stopwatch.
9. Catat waktu yang diperlukan untuk n ayunan sebesar t detik.
10. Ulangi percobaan dengan panjang tali yang berbeda dan ayunan yang berbeda,
kemudian hitunglan waktu yang diperlukan menggunakan stopwatch.
11. Catat hasil percobaan pada tabel hasil pengamatan.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
E. Data Percobaan
Percobaan
Panjang Tali (l)
Ayunan (n)
Waktu (t)
Periode
(T)
I
40 cm
5 Kali
6,53 s
1,306 s
II
50 cm
10 Kali
14,49 s
1,449 s
III
60 cm
20 Kali
31,50 s
1,575 s
Tabel hasil pengamatan
F. Pengolahan Data
Gunakan rumus pada teori diatas, masukan data sesuai percobaan.
G. Kesimpulan dan Saran
Jadi, percepatan gravitasi di SMA Negeri 12 Jakarta tepatnya di ruang 302,
laboratorium fisika adalah 9.393328189666667 m/s2 atau 9.393328190 m/s2. Semakin
panjang tali maka semakin besar pula periode tersebut. Perubahan massa benda tidak
mempengaruhi bertambahnya periode. Jadi, percepatan gravitasi bergantung pada
besarnya periode dan panjang tali. Sebaiknya, dalam melakukan percobaan ini,
pastikan alat percobaan diletakkan pada tempat yang stabil sehingga tidak
mempengaruhi hasil percobaan.
LAPORAN PRAKTIKUM
KISI DIFRAKSI
Disusun oleh:
Nama
: Firarizqy Candradari Agfa
Kelas
: XII IPA2
No. urut
: 17
SMA NEGERI 1 KOTA MUNGKID
Tahun Ajaran 2013 / 2014
I.
Tujuan Praktikum:
a. Untuk mengamati peristiwa difraksi pada celah tunggal dan kisi difraksi.
b. Untuk mengukur panjang gelombang merah dan biru melalui peristiwa
difraksi.
II.
Landasan Teori:
Sejumlah besar celah paralel yang berjarak sama disebut kisi difraksi. Kisi dapat dibuat
dengan mesin presisi berupa garis-garis paralel yang sangat halus dan teliti di atas pelat kaca.
Jarak yanag tidak tergores di antara garis-garis tersebut berfungsi sebagai celah.Kisi difraksi
yang berisi celah-celah disebut kisi transmisi (Giancoli, 2001 : 302-303).
Kisi difraksi terdiri atas sebaris celah sempit yang saling berdekatan dalam jumlah
banyak. Jika seberkas sinar dilewatkan kisi difraksi akan terdifraksi dan dapat menghasilkan
suatu pola difraksi di layar. Jarak antara celah yang berurutan (d) disebut tetapan kisi. Jika
jumlah celah atau goresan tiap satuan panjang (cm) dinyatakan dengan N, maka :
d = 1/N
Seberkas sinar tegak lurus kisi dan sebuah lensa konvergen digunakan untuk
mengumpulkan sinar-sinar tersebut ke titik P yang dikehendaki pada layar. Distribusi intensitas
yang diamati pada layar merupakan gabungan dari efek interferensi dan difraksi. Setiap celah
menghasilkan difraksi seperti yang telah diuraikan sebelumnya, dan sinar-sinar yang terdifraksi
sebelumnya tersebut berinterferensi pada layar yang menghasilkan pola akhir (Soekarno,1996:
150-155).
Pola interferensi yang diuraikan pada suatu arah α sembarang, sebelum mencapai titik
yang diamati. Masing-masing sinar berasal dari celah yang berbeda pula. Untuk dua celah yang
berbeda, beda lintasan yang terjadi ialah d sin α. Dengan demikian persyaratan umum pola
interferensi ialah :
d sin α = nλ (n = 1,2,3,..)
Persyaratan tersebut dapat dinyatakan untuk menentukan panjang gelombang dengan
mengukur α jika tetapan kisi d diketahui dengan bilangan bulat, n menyatakan orde difraksi. Jiak
gelombang yang datang pada kisi terdiri atas beberapa panjang gelombang masing-masing akan
menyimpang atau akan membentuk maksimum pada arah yang berbeda. Kecuali untuk n=0 yang
terjadi pada arah α = 0. Maksimum pusat (n = 0) meliputi berbagai panjang sedangkan
maksimum ke-1, ke-2 dan seterusnya memenuhi (η m +1) * λ/2 menurut panjang gelombang
masing-masing (Hikam,2005: 20-21).
Suatu celah yang dikenai cahaya dari arah depan akan memproyeksikan bayangan terang
yang sebentuk dengan celah tersebut di belakangnya. Tetapi di samping itu, terbentuk juga
bayangan-bayangan terang yang lain dari celah tersebut di sebelah menyebelah bayangn aslinya,
dan yang semakin ke tepi, terangnya semakin merosot. Jadi seolah-olah sinar cahaya yang lolos
lawat celah itu ada yang dilenturkan atau didifraksikan kea rah menyamping. Gejala difraksi
demikian tak lain ialah interferensi sinar-sinar gelmbang elektromagnetik cahaya dari masingmasing bagian medan gelombang sebagai sumber gelombang cahaya (Soedojo,2004 : 123).
III.
a.
Alat dan Bahan:
Sebatang lilin
b. Korek Api
c. Penggaris 100cm dan penggaris 30cm
d. Kisi
IV.
Cara Kerja:
1. Menyiapkan alat dan bahan.
2. Menempatkan sumber cahaya (lilin) pada meja kerja.
3. Menentukan jarak pengamatan dengan kisi pada perobaan pertama sejauh 1 m.
4. Mencari bayangan yang paling jelas yang dapat ditangkap oleh layar.
5. Memakai kisi difraksi dengan N= 300.
6. Mengukur jarak dari terang pusat ke warna yang pertama (y1) yaitu warna merah.
7. Mengukur jarak dari terang pusat ke warna yang kedua (y2) yaitu warna biru.
8. Melakukan pengamatan yang sama menggunakan kisi dengan N = 100 dan N = 600.
9. Kemudian melakukan hal yang sama pada percobaan kedua dengan jarak 1,5 m.
10. Menghitung panjang gelombang dari masing-masing jarak terang pusat ke warna.
11. Hasil Pengamatan:
Jarak (L)
1m
1,5 m
y
MERAH
7 cm
27,5 cm
54,5 cm
6 cm
37,5 cm
69,5cm
N
BIRU
4,5 cm
17,5 cm
36 cm
5 cm
21 cm
46,5 cm
12. Analisis Data
Menentukan panjang gelombang
L=1m
1. Kisi Difraksi (N) 100
a.
Cahaya Merah
d = 0,01 cm = 1x10-4 m
Y = 7 cm = 7x 10-2m
L = 100 cm= 1 m
λ = Δy
= 7x10-2
b. Cahaya Biru
d = 0,01 cm = 1x10-4 m
Y = 4,5 cm = 4,5 x 10-2m
L = 100 cm= 1 m
=7x10-6 m
λ
MERAH
100
300
600
100
300
600
BIRU
= 4,5x10-2
λ = Δy
=4,5x10-6 m
2. Kisi difraksi (N) 300
a.
Cahaya merah
d = 0,003 cm = 3x10-5 m
Y = 27,5 cm = 27,5 x 10-2m
L = 100 cm= 1 m
= 27,5x10-2
λ = Δy
=82,5x10-7 m
b. Cahaya Biru
d = 0,003 cm = 3x10-5m
Y = 17,5 cm = 17,5 x 10-2m
L = 100 cm= 1 m
λ = Δy
= 17,5x10-2
=52,5x10-7 m
3. Kisi Difraksi (N) 600
a.
Cahaya Merah
d = 0,0016 cm =16x10-6 m
Y = 54,5 cm = 54,5 x 10-2m
L = 100 cm= 1 m
λ = Δy
= 54,5x10-2
=872x10-8 m
b. Cahaya Biru
d = 0,0016 cm =16x10-6 m
Y = 36 cm = 36 x 10-2m
L = 100 cm= 1 m
λ = Δy
= 36x10-2
L = 1,5 m
1. Kisi Difraksi (N) 100
=576x10-8 m
c.
Cahaya Merah
d = 0,01 cm = 1x10-4 m
Y = 6 cm = 6x 10-2m
L = 150 cm= 1,5 m
= 6x10-2
λ = Δy
=4x10-6 m
d. Cahaya Biru
d = 0,01 cm = 1x10-4 m
Y = 5 cm =5 x 10-2m
L = 150 cm= 1,5 m
= 5x10-2
λ = Δy
=3,3x10-6 m
2. Kisi difraksi (N) 300
c.
Cahaya merah
d = 0,003 cm = 3x10-5 m
Y = 37,5 cm = 37,5 x 10-2m
L = 150 cm= 1,5 m
= 37,5x10-2
λ = Δy
=75x10-7m
d. Cahaya Biru
d = 0,003 cm = 3x10-5 m
Y = 21 cm = 21 x 10-2m
L = 150 cm= 1,5 m
λ = Δy
= 21x10-2
=42x10-7 m
3. Kisi Difraksi (N) 600
c.
Cahaya Merah
d = 0,0016 cm =16x10-6 m
Y = 69,5cm = 69,5 x 10-2m
L = 150 cm= 1,5 m
λ = Δy
d. Cahaya Biru
= 69,5x10-2
=741,3x10-8 m
d = 0,0016 cm =16x10-6 m
Y = 46,5 cm = 46,5 x 10-2m
L = 150 cm= 1,5 m
λ = Δy
= 46,5x10-2
=496x10-8 m
13. Pembahasan
Dengan Rumus λ =∆y.
1. Pada percobaan I dengan menggunakan kisi 600 celah/mm dengan jarak 1,5 m menghasilkan
2.
3.
4.
5.
6.
bayangan warna merah 69.5 cm dan biru 46.5 cm dengan panjang gelombang 741,3x10-8 m dan
496x10-8 m.
Pada percobaan II dengan menggunakan kisi 600 celah/mm dengan jarak 1 m menghasilkan
bayangan warna merah 54,5 cm dan biru 36 cm dengan panjang gelombang 872x10-8 m dan
576x10-8 m.
Pada percobaan III dengan menggunakan kisi 300 celah/mm dengan jarak 1.5 m menghasilkan
bayangan warna merah 37,5 cm dan biru 21 cm dengan panjang gelombang 75x10-7m dan
42x10-7 m.
Pada percobaan IV dengan menggunakan kisi 300 celah/mm dengan jarak 1 m menghasilkan
bayangan warna merah 27,5 cm dan biru 17,5 cm dengan panjang gelombang 82,5x10-7 m dan
52,5x10-7 m.
Pada percobaan V dengan menggunakan kisi 100 celah/mm dengan jarak 1,5 m menghasilkan
bayangan warna merah 6 cm dan biru 5 cm dengan panjang gelombang 4x10-6 m dan 3,3x10-6 m.
Pada percobaan VI dengan menggunakan kisi 100 celah/mm dengan jarak 1 m menghasilkan
bayangan warna merah 7 cm dan biru 4,5 cm dengan panjang gelombang 7x10-6 m dan 4,5x10-6
m.
14.
Kesimpulan
1. Panjang gelombang spektrum warna merah lebih besar dari pada spektrum warna biru.
2. Pada setiap orde panjang gelombang lebih kecil karena orde berbanding terbalik dengan panjang
3.
4.
5.
6.
gelombang.
Difraksi kisi terjadi ketika cahaya mengenai celah sempit pada kisi, cahaya monokromatis
dilewatkan pada kisi akan terjadi difraksi yang menghasilkan bagian gelap dan terang tapi jika
cahaya polikromatis dilewatkan pada kisi maka akan timbul spectrum warna.
Apabila menggunakan cahaya monokromatis akan terjadi tempat terang pada layar yang
dipengaruhi oleh persamaan sin θ = m λ/d. pada percobaan kali ini tidak menggunakan
monokromatis karena cahaya monokromatis hanya mempunyai satu spektrum sehingga cahaya
dapat terurai.
Pada prisma cahaya monokromatis yang uraikan terdiri dari kumpulan spektrum cahaya
monokromatis (1 kesatuan), sedangkan pada kisi cahaya polikromatis diuaraikan oleh celahcelah kecil yang terdiri dari beberapa spektrum.
Warna merah pada spektrum difraksi kisi terletak pada posisi terjauh karena panjang
gelombangnya paling besar.
7. Warna biru pada spektrum difraksi kisi terletak pada posisi terjauh sebelum ungu karena panjang
gelombang mendekati paling kecil.
Manfaat spektrum warna bagi ilmu pengetahuan dan industri adalah terapi (radiasi), diafragma
pada kamera, dan fotolistrik.
15. Saran
Karena dibutuhkan ketelitian yang tinggi dalam mengukur jarak spektrum, maka kami
membutuhkan waktu yang lebih agar data yang diperoleh lebih akurat.
16. Kendala
1. Saat praktikum kami mengalami kesulitan dalam menentukan titik spektrum warna dikarenakan
kisi yang kami gunakan sedikit buram.
2. Dalam 1 pertemuan kami harus menyelesaikan 2 praktikum sekaligus, sehingga konsentrasi
kami terpecah dan data yang kami peroleh belum meyakinkan kami dalam membuat laporan.
Disusun Oleh :
Maya Elvira Castro (X.5/15)
SMA Negeri 1 Kebumen
Tahun Pelajaran 2011/2012
I.
JUDUL KEGIATAN DAN TANGGAL PRAKTIKUM
Judul Kegiatan
: Menentukan Fokus Lensa Cembung dan Lensa Cekung
Tanggal Praktikum : 15 Februari 2012
II.
TUJUAN KEGIATAN
1. Mengamati pembentukan bayangan pada lensa
2. Membuat grafik hubungan antara jarak benda (s), jarak bayangan (s’)
3. Menentukan jarak titik api lensa (f) berdasarkan grafik
4. Menentukan jarak focus lensa cembung (f) berdasarkan pengolahan data hasil
III.
LANDASAN TEORI
Lensa cembung
Lensa cembung merupakan lensa positif, yang bersifat mengumpulkan sinar sehingga
disebut juga lensa konvergen/konveks.
Biasa digunakan pada :
1. lup
2. kaca mata rabun dekat
3. mikroskop, dan lain-lain
Lensa cekung
Lensa cekung merupakan lensa negatif yang bersifat menyebarkan sinar sehingga disebut
divergen/konkaf.
Biasa digunakan pada :
1. kaca mata rabun jauh
2. teropong panggung
Hubungan antara jarak benda (s), jarak bayangan (s’), dan fokus (f)
1f= 1S+
1S'
Keterangan :
s bertanda (+) jika benda di depan lensa (nyata)
s bertanda (-) jika benda di belakang lensa (maya)
s’ bertanda (+) jika bayangan di belakang lensa (nyata)
s’ bertanda (-) jika bayangan di depan lensa (maya)
f bertanda (+) untuk lensa cembung
f bertanda (-) untuk lensa cekung
Perbesaran Bayangan Oleh Lensa (M)
M= -S'S=
h'h
Bila M>1 atau S’>S Ò bayangan diperbesar, h : tinggi benda
Bila M