1 Soal OSN Fisika SMA tahun 2013 (eksperimen)

AYUNAN MAGNETIK

A. Pengantar
Ayunan     magnetik     ini     terdiri     atas
sebuah   kumparan     yang     digantung
pada  dua  buah penyangga  konduktor
sedemikian     rupa   sehingga     bagian
bawah     kumparan     berada   di   antara
dua     kutub     magnet     dari     sebuah
magnet   U. Bila kumparan   dialiri arus
listrik,     maka   bagian   bawah   kumparan
mendapat     gaya   magnetik   yang     akan
menyimpangkannya     dari     kedudukan
setimbang.     Besar     simpangan   itu
menunjukkan     besar     gaya   magnetik
yang   menyebabkannya.  

  Dengan

memutuskan   dan     menyambungkan
arus  secara perio dik,  kumparan  akan

berayun  di sekitar kedudukan  setimbangnya.  Oleh sebab  itu  alat  ini  disebut  sebagai
ayunan   magnetik. Untuk   menyelidiki   faktor­faktor   yang mempengaruhi besar dan   arah
gaya magnetik  pada  kawat berarus  listrik  yang  berada  dalam medan magnetik,  ayunan
magnetik  ini  dilengkapi  dengan  lima  buah hambatan,  sebuah ampermeter,  Iima macam
kumparan   dengan   massa   dan   jumlah   lilitan   berarus   yang   sama namun   panjang
bagian     bawahnya     berbeda,   dan     dua     buah     magnet     U   yang     berbeda   ukurannya.
Permasalahan   yang   harus     anda     jawab   sebagai     kesimpulan     dari     seluruh     kegiatan
eksperimen ini  adalah  :
1.Faktor­faktor     apakah   yang     mempengaruhi     besar   dan     arah   gaya     magnetik     yang
bekerja pada  kawat  berarus  listrik  yang berada  dalam  medan magnet  ?
2. Apa  pengaruh  dari  perubahan  setiap  faktor  tersebut  terhadap  gaya magnetik  ?

B. Alat­Alat
1. Papan Rangkaian
2.  Tiang Konduktor
3. Ampermeter
4. Dudukan Baterai
5. Baterai
6.  Kabel  penghubung  merah  dan hitam
7. Hambatan 5 watt

8.  Kawat kumparan
9.  Mistar logam
C. Petunjuk
Gunakan     Lembar     Kegiatan     Eksperimen   (LKE)   sebagai     lembar     jawaban   tes
eksperirnen  ini.
D. Tugas dan pertanyaan
1. Dengan  memperhatikan  alat­alat  yang  ada, menurut  Anda  apa  judul  yang tepat
untuk eksperimen  yang  dapat  Anda  lakukan?
2.  Pelajari  dan  identifikasi  terlebih  dahulu  semua  alat­alat  dengan  cara  menuliskan
nama alat  dan  fungsi  atau kegunaanya  masing­masing!
3. Dengan   alat­alat yang   disediakan,   Anda   dapat   melakukan beberapa   percobaan
untuk   menyelidiki     pengaruh     variabel     tertentu     terhadap     besar   dan   arah     gaya
magnetik  pada kawat  berarus  listrik  yang berada  dalam  medan magnetik  dengan
memilih  variable bebas,  variabel  terikat  dan variabel  kontrol  secara  tepat.
a.  Berapa  macam  percobaan  yang  dapat  Anda  lakukan?
b.  Tuliskan  sub judul eksperimennya!
c.  Tuliskan  tujuan  eksperimennya!
d. Sebutkan/tuliskan   variabel   bebas,   variabel   terikat   dan   variabel   kontrol pada
eksperimen tersebut!
4.  Lakukan  setiap  eksperimen  yang  Anda sebutkan  pada  nomor  3 di atas:

a.  Sajikan   data eksperimen   yang Anda peroleh dalam   bentuk tabel   atau   tulisan
yang sistematis  dan  mudah  dibaca!

b. Berdasarkan  data eksperimen  yang  Anda peroleh,  jelaskan  pengaruh  variabel
bebas terhadap  variabel  terikat  dan  jelaskan hubungan  antara keduanya!
5. Berdasarkan data dan pengalaman dari semua langkah eksperimen yang telah Anda
lakukan   jawablah   permasalahan   eksperimen   sebagai   kesimpulan   dari   keseluruhan
kegiatan eksperimen Anda.