2.(Tugas Awal) Tetes Minyak Mlikan

Rahayu Dwi Harnum (1305957) Eksperimen Fisika I Tugas Awal Eksperimen 2. Tetes Minyak Milikan

1. Jelaskanlah proses terionisasinya tetes minyak yang keluar dari sprayer/atomizer dan ketika melewati daerah pengion

-

Tetes

minyak

(sebelumnya

tidak

memiliki

muatan)

yang

keluar

dari

 akan terionisasi (memiliki muatan). Hal tersebut disebabkan tetes sprayer/atomizer  akan minyak yang berinteraksi dengan pengion (partikel bermuatan) pada daerah pengion. Daerah pengion merupakan daerah pengubah suatu molekul tak bermuatan menjadi molekul bermuatan. 2.

Jelaskanlah besar gaya-gaya yang bekerja pada ion tetes minyak ketika kedua plat tidak diberi beda potensial, dan ketika kedua plat diberi potensial V

-

Gaya-gaya yang bekerja pada tetesan minyak, dapat digambarkan sebagai berikut. Gambar.1 menunjukan keadaan setimbang yang berlaku FA

 +    = 0

FS

Sedangkan ketika tetesan minyak berada dalam pengaruh medan listrik maka gaya yang bekerja seperti yang ditunjukan V’

oleh gambar.2 dengan menggnakan persamaan coulumb,

 =   =  

Gambar. 1

 . Ketika dipengaruhi medan listrik, tetesan

minyak bergerak keatas

FA

FC

V”

Gambar.2 FS

3. Jelaskanlah bagaimana anda dapat mengetahui tetes minyak yang terionisasi dengan tetes minyak yang netral

-

Untuk membedakan tetes minyak yang terionisasi dan tetes minyak netral dapat ditentukan ketika tetes minyak berada didalam daerah yang memiliki medan listrik. Apabila tetes minyak tidak mengapung berarti tetes minyak tersebut netral. Sedangkan apabila tetes minyak mengapung berarti tetes minyak tersebut terionisasi. Tetes minyak yang mengapung (terionisasi) mengalami gaya coulumb dari pengaruh medan listrik.

4. Buktikan secara teoritis bahwa muatan ion tetes minyak adalah :

-

  = 43   (29  )       = ..  = ..  = .  =   =+      = ′ ; =     = ′     = ′ Gaya-gaya yang bekerja ialah Gaya Archimedes

  gaya gesek stokes

 dan gaya berat

Dalam keadaan setimbang dapat dinyatakan dalam

 

Sehingga, persamaan menjadi

 

Tetesan minyak diasumsikan berbentuk bola, sehingga digunakan persamaannya menjadi

    = ′  = −  +   +     == 0     + +  = "   = " 4 +   = "  + 3    = "

 =  

. Maka



Pada saat setelah ada pengaruh medan listrik persamaan yang berlaku yaitu

− , maka

=   4 4   + 3     = 3 ′   " 4           3  =  ′   "(43   )  = 43   ("′ + 1)  =     = 43   "+′ ′   = 43   "+′ ′ 1 .  = 43    "+′    −   =      =4 6  = 3 ′     4 6 = 3 ′    = 4  6′ 3  9′    = 2    = √ 2  9′    1  = 43 √ 2  9′      "+′ .  

Dengan mensubstitusi nilai

Substitusi

 , sehingga menghasilkan

Kemudian mencari harga r  dengan menggunakan nilai mensubstitusi konstanta Stoke

, maka

Substitusi nilai r  tersebut ke persamaan sebelumnya hingga menjadi

 dan dengan

   4   9′ 1  = 3 2      "+′ .        = 43   (29  ) ′ "+′ 5. Jelaskan bagaimana cara mengukur kecepatan ion ketika tidak ada medan listrik dan ketika ada medan listrik

-

Cara mengukur kecepatan ion ketika belum ada medan listrik yaitu menggunakan persamaan yang telah diperoleh pada nomor 4 yakni

  4  = 3 ′     4 ′ = 3      4   3 ′ = 6   ′ = 29   " =  + 43    4     + " = 3     4      + " =  3     4      + " =  3 6  

Sedangkan untuk mengukur kecepatan ion setelah ada medan listrik menggunakan persamaan

6. Berdasarkan teori tersbut, bagaimanakah prosedur percobaan yang harus dilakukan untuk menentukan muatan tetes minyak tersebut? a. Mempersiapkan alat dan bahan b. Menyalakan power supply  dan lampu yang pada alat

c. Menyemprotkan minyak silikon beberapa kali, hingga minyak silikon telah masuk kedalam tabung ionizer. d. Mengamati tetesan minyak menggunakan mikroskop e. Mengaktifkan sakelar pengatur medan listrik. f. Mengamati tetesan minyak (butiran) yang berubah arah (mengapung). g. Menetapkan skala pengamatan GLB ion melalui mikroskala yang tertera dalam alat. h. Mencatat waktu yang diperlukan ion untuk bergerak sejauh jarak yang telah ditetapkan (d ), baik sebelum diberi medan listrik maupun sesudah diberi medan listrik dengan menggunakan stopwatch. i.

Mencatat data jarak dan waktu yang ditempuh oleh ion selama bergerak.

j.

Mengulangi pengukuran berkali-kali hingga diperoleh hubungan antara jarak yang ditempuh ion dengan waktu tempuhnya.

7. Data yang anda peroleh dari percobaan ini ialah berupa muatan tetes minyak, sedangkan tujuan dari percobaan ini ialah menentukan muatan electron. Jelaskan bagaimanakah anda dapat menentukan muatan electron dari data muatan ion tetes minyak silicon

-

Hubungan antara muatan tetes minyak q dengan muatan elektron e pada persamaan

 = 

  menunjukan n merupakan jumlah molekul yang terdapat pada suatu tetes

minyak. Sehingga, untuk mendapatkan nilai muatan elektron harus mengetahui jumlah molekul pada setiap satu tetes minyak silikon