LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR “AYUNAN SEDERHANA”
AGRIBISNIS KELAS D
KELOMPOK 4 :
•
MISPUR ANWAR
(D1B010024)
•
DICKO PRAJUDA
(D1B010027)
•
IBNU KURNIAWAN
(D1B010028)
•
AMELIA DWI R
(D1B010029)
•
SARI NOVITA
(D1B010030)
•
NADIA YULI A
(D1B010031)
FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS JAMBI 2011
AYUNAN SEDERHANA
1. TUJUAN Menentukan percepatan gravitasi (g) dengan bandul matematis.
2. ALAT DAN BAHAN
Ayunan matematis yang terdiri dari benang wol, besi pejal yang berkontrol dan tutup botol. Penyangga statis. Stop wacth. Mistar 100 cm. Busur.
3. PRINSIP TEORI
Bandul adalah benda yang terikat pada sebuah tali dan dapat berayun secara bebas dan periodik yang menjadi dasar kerja dari sebuah jam dinding dinding kuno yang mempunyai mempunyai ayunan. Dalam bidang fisika, prinsip ini pertama kali ditemukan pada tahun 1602 oleh Galileo Galilei, bahwa perioda (lama gerak osilasi satu ayunan, T) dipengaruhi oleh panjang tali dan percepatan gravitasi. gerak osilasi (getaran) yang populer adalah gerak osilasi pendulum (bandul). Pendulum sederhana terdiri dari seutas tali ringan dan sebuah bola kecil (bola pendulum) bermassa m yang digantungkan pada ujung tali, gaya gesekan udara kita abaikan dan massa tali sangat kecil sehingga dapat diabaikan relatif terhadap bola. Dengan bandulpun kita dapat mengeahui grafitasi di tempat bandul tersebut diuji. Bandul sederhana adalah sebuah benda kecil, biasanya benda berupa bola pejal, digantungkan pada seutas tali yang massanya dapat diabaikan dibandingkan dengan massa bola dan panjang bandul sangat besar .dibandingka .dibandingkann dengan jari-jari bola. Ujung lain tali digantungkan digantungkan pada suatu penggantung penggantung yang yang tetap, tetap, jika jika bandul bandul diberi diberi simpang simpangan an kecil. kecil. dan kemudi kemudian an dilepas dilepaskan, kan, bandul bandul akan berosil berosilasi asi (bergetar) di antara dua titik, misalnya titik A dan B, dengan periode T yang tetap. Seperti sudah dipelajari pada percobaan mengenai, getaran, satu getaran (1 osilasi) didefinisikan sebagai gerak bola dari
A
ke
B
dan
kembali
ke
A,
atau
dari
B
ke
A
dan
kembali
ke
B,
Ada beberapa beberapa parameter parameter (atau (atau variabe variabel) l) pada bandul, bandul, yaitu yaitu Perioden Periodenya ya (T), Massa Bandul Bandul (m), (m), dan Simpangan Sudut (O) Panjangnya (P).
Sebuah benda kecil yang berat tergantung pada ujung seutas tali itu panjang dan ringan (berat benang diabaikan) serta tidak mulur. Seluruh susunan beragam (sebab gravitasi), dengan sudut kecil. Ini disebut bandul matematis, dengan periode : T = 2π √I/g Dimana : T = Periode (waktu ayunan) I = Panjang Benang g = percepatan gravitasi
4. PROSEDUR PERCOBAAN
1. Memasan Memasangg bandul bandul dengan dengan penump penumpu. u. 2. Mengukur Mengukur panjang panjang tali dari dari pusat bola titik titik gantung gantung lebih lebih kurang kurang ± 90 cm. 3. Simp Simpang angan an bola bola kuran kurangg lebi lebihh 15o sampai 20o kemudian dilepas. 4. Mencat Mencatat at waktu waktu untuk 14 ayunan ayunan dengan menekan menekan stop stop wacth pada saat saat bandul dilep dilepas as dan dilakukan sampai 3x. 5. Mengul Mengulang ang prose prosedur dur nomor nomor 4 untuk untuk panj panjang ang tali tali 80o,70o, dan 60o. 6. Membuat Membuat dalam dalam suatu suatu tabel tabel data data dari dari hasil hasil yang yang diperol diperoleh. eh. 5. DATA PENGAMATAN
Panjang tali
Waktu 14 ayunan (detik)
Harga rata-rata
80
T 1 = 2 2 ,3
T2 = 22,5
T3 = 22
T = 22,26
70
T 1 = 2 0 ,9
T2 = 21
T3 = 20,1
T = 20,66
A. Percepatan ercepatan gravitasi untuk untuk semua panjang tali tali yang berbeda : a. Panj Panjan angg tal talii 80 80 cm cm T rata-rata = 22,26
T= 22,26 = 2 . 3,14 . g = 6,37 m/s2
b. b. Panj Panjan angg tal talii 70 70 cm cm T rata-rata = 20,60
T= 20,60 = 2 . 3,14 . g = 6,50 m/s2
c. Panj Panjan angg tal talii 60 60 cm cm T rata-rata = 18,90
T= 18,90 = 2 . 3,14 . g = 6,59 m/s2
g rata-rata =
= 6,49 m/s2
B. Perbandingan Perbandingan percepatan percepatan gravitas gravitasii yang diperol diperoleh eh pada literatu literature re : Perbandingan gravitasi yang diperoleh dari praktikum “Ayunan Sederhana” dengan gravitasi pada literature berbeda. Bahwa pada dasarnyagravitasi adalah gaya yang ditimbulkan bumi
C. Kesi Kesimp mpul ulan an : •
Bahwa pada dasarnya gravitasi adalah gaya yang ditimbulkan bumi dan dapat dihitung dengan berbagai cara diantaranya dengan ayunan bandul sederhana.
•
Pada ayunan bandul sederhana massa bandul tidak diperhitungk diperhitungkan, an, yang diperhitungkan diperhitungkan hanya kuadrat periode (T2) dan panjang tali (Ρ ).
•
Semakin panjang tali bandul semakin lambat waktu yang dibutuhkan untuk melakukan 14 kali ayunan, hal ini disebabkan karena posisi bandul semakin dekat dengan pusat bumi.
DAFTAR PUSTAKA
•
Nasri, MZ. 2011. Penunutn Praktikum Fisika Dasar. Fakultas Pertanian Universitas Jambi. Jambi.
•
http://alljabbar.wordpress.com/2008/03/30/pemuaian/
•
http://ketutalitfisika.blogspot.com/2009/11/laporan-laboratorium-fisika-desain-alat.html
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR “MUAI PANJANG BENDA PADAT”
AGRIBISNIS KELAS D
KELOMP KEL OMPOK OK 4 :
•
MISPUR ANWAR
(D1B010024)
•
DICKO PRAJUDA
(D1B010027)
•
IBNU KURNIAWAN
(D1B010028)
•
AMELIA DWI R
(D1B010029)
•
SARI NOVITA
(D1B010030)
•
NADIA YULI A
(D1B010031)
FAKULTAS PERTANIAN
PERCOBAAN TIGA MUAI PANJANG BENDA PADAT
1. TUJUAN
Menentukan koefisien muai panjang beberapa jenis logam. 2.ALAT DAN BAHAN
Moechen Broek Lampu spiritus •
Mistar
•
Termometer
•
Serbet
•
Penjepit
•
Batang besi
•
Kuningan
•
Batang aluminium
•
Korek api
3.PRINSIP TEORI
-
Pengertian Pemuaian
Pemuaian adalah bertambahnya ukuran suatu benda karena pengaruh perubahan suhu atau bertambahnya ukuran suatu benda karena menerima kalor.Pemuaian terjadi pada 3 zat yaitu pemuaian pada zat padat, pada zat cair, dan pada zat gas. Pemuaian pada zat padat ada 3 jenis yaitu pemuaian panjang (untuk satu demensi), pemuaian luas (dua dimensi) dan pemuaian volume (untuk tiga dimensi). Sedangkan pada zat cair dan zat gas hanya terjadi pemuaian volume saja, khusus pada zat gas biasanya diambil nilai koofisien muai volumenya sama dengan 1/273. -
Pemuaian panjang
adalah bertambahnya bertambahnya ukuran panjang suatu benda karena menerima kalor. Pada pemuaian pemuaian panjang panjang nilai lebar dan tebal sangat kecil dibandingkan dengan nilai panjang benda tersebut. Sehingga lebar dan tebal dianggap tidak ada. Contoh benda yang hanya mengalami pemuaian panjang saja adalah kawat kecil yang panjang sekali.
jeni jeniss benda benda atau atau jeni jeniss baha bahan.S n.Sec ecara ara mate matema mati tiss persa persama maan an yang yang digun digunak akan an untu untukk menen menentu tuka kann pertambahan panjang benda setelah dipanaskan pada suhu tertentu adalah:
Bila ingin menentukan panjang akhir setelah pemanasan maka digunakan persamaan sebagai berikut :
Jika ingin mengetahui pertambahan panjang benda padat (logam) akibat kenaikan suhu dimana koefisien muai panjang (α) dapat diketahui dengan rumus : Lt = Lo α . Δt
Yang perlu diperhatikan adalah didala rumus tersebut banyak sekali menggunakan lambang sehingga meny menyul ulit itkan kan dalam dalam mengh menghap apal al.. Disar Disaran ankan kan untu untukk serin seringg meng menggun gunak akan an rumus rumus terse tersebu butt dala dalam m mengerjakan soal dan tidak perlu dihapal. -
Pemuaian luas
adalah pertambahan pertambahan ukuran luas suatu benda karena menerima menerima kalor. Pemuaian Pemuaian luas terjadi pada benda yang mempunyai ukuran panjang dan lebar, sedangkan tebalnya sangat kecil dan dianggap tidak ada. Contoh benda yang mempunyai pemuaian luas adalah lempeng besi yang lebar sekali dan tipis.Seperti halnya pada pemuian luas faktor yang mempengaruhi pemuaian luas adalah luas awal, koefisien muai luas, dan perubahan suhu. Karena sebenarnya pemuaian luas itu merupakan pemuian panjang yang ditinjau dari dua dimensi maka koefisien muai luas besarnya sama dengan 2 kali koefisien muai panjang. Pada perguruan tinggi nanti akan dibahas bagaimana perumusan sehingga diperoleh bahwa koefisien muai luas sama dengan 2 kali koefisien muai panjang. Untuk menentukan pertambahan luas dan volume akhir digunakan persamaan sebagai berikut :
-
Pemuaian volume
adalah pertambahan ukuran volume suatu benda karena menerima kalor. Pemuaian volume terjadi benda yang mempunyai ukuran panjang, lebar dan tebal. Contoh benda yang mempunyai pemuaian volume adalah kubus, air dan udara. Volume merupakan bentuk lain dari panjang dalam 3 dimensi karena itu untuk menentukan koefisien muai volume sama dengan 3 kali koefisien muai panjang. Sebagaimana yang telah dijelskan diatas bahwa khusus gas koefisien muai volumenya sama dengan 1/273. Persamaan yang digunakan untuk menentukan pertambahan volume dan volume akhir suatu benda tidak jauh beda pada perumusan sebelum. Hanya saja beda pada lambangnya saja. Perumusannya adalah
4. PROSEDUR PERCOBAAN
a. Menyiapkan Menyiapkan alat-alat alat-alat serta perlengka perlengkapan pan lainya lainya dalam dalam keadaan keadaan bersih dan dan kering. kering. b. Mengukur Mengukur panjang panjang masing-masing masing-masing logam logam yang yang ingin dipanaskan dipanaskan dan dan diletakkan diletakkan pada alat alat moeschen broek. c. Mencatat Mencatat beberapa beberapa suhu suhu kamar kamar ataupun ataupun logam logam tersebut tersebut sebagai suhu awal. awal. d. Meny Menyal alaka akann lamp lampuu spiri spiritu tus, s, dima dimana na pada pada masi masing ng-ma -masi sing ng logam logam tela telahh dite ditemp mpel elkan kan termometer untuk mengontrol suhu sebagai pertambahan panjang (∆L) logam. e. Mengam Mengamati ati skala skala pada pada alat alat disaat disaat telah telah menunj menunjukka ukkann 40o , 500, dan 600 (t2) f. Mengul Mengulang ang prosedu prosedurr a sampai sampai e seban sebanyak yak 3x g. Membuat Membuat hasil hasil pengam pengamata atann pada pada tabel tabel..
1 2
ALUMINIUM KUNINGAN
2 0, 8 2 0, 8
o
o
29 29
40
Ulangan 1 8
Ulangan 2 8
55o 40o 55o
12 10 14
16 11 16
o
Lt = 208,008 mm
6. JAWABAN TUGAS 1. ALUMINIUM *Lt = Lo × (1+ α Δt) 0
o
Saat T 2 ( C) = 40 C
Ulangan 1:
Δt = 40o ─ 29o = 11o
208,008 = 208 × ( 1 + 11 α)
Lo = 20,8
202,008 = 208 + 2288 α
Lt = Lo + 0,008 = 20,8 + 0,008
0,008 = 2288 α α= 35 ×10 -8 mm = 35 × 10 -11 m
208,008 = 208 × ( 1 + 11 α)
Ulangan 2:
Δt =40o ─ 29o = 11o Lo = 20,8 Lt = Lo + 0,008 = 20,8 + 0,008
202,008 = 208 + 2288 α 0,008 = 2288 α α= 35 ×10 -8 mm = 35 × 10 -11 m
Lt = 208,008 mm o
Saat T 2 ( C) = 55
o
Ulangan 1:
Δt =55o- 29o = 26o Lo = 20,8 cm = 208 mm Lt = Lo + 0,012 = 208 + 0,012
208,012 = 208 × ( 1+ 26 α) 208,012 = 208 + 5048 α 0,012 = 5048 α α = 24 × 10 -8 mm = 24 ×10 -11 m
= 208,012 mm Ulangan 2:
Δt =55o- 29o = 26o
208,016 = 208 ×( 1 + 26 α)
Lo = 20,8 cm = 208 mm
208,016 = 208 + 5048 α
Lt = Lo + 0,016
0,016 = 5048 α
= 208 + 0,016
α = 32 × 10 -7 mm
= 208,016 mm
= 32 × 10 -10 m
2. KUNINGAN * Lt = Lo × (1 + α Δt) 0
o
Saat T 2 ( C) = 40 C
= 208,010 mm
Ulangan 1 :
Δt =40o- 29o = 11o
208,010 = 208 ( 1 + 11α)
Lo = 20,8 cm = 208 mm
208,010 = 208 × 2288 α
Lt = Lo + 0,010 = 208 + 0,010
0,010 = 2288α α = 44× 10 -7 mm = 44 ×10-10 m
Ulangan 2 :
Δt =40o- 29o = 11o
208,011 = 208 ( 1 + 11α)
Lo = 20,8 cm = 208 mm
208,011 = 208 × 2288 α
Lt = Lo + 0,011
0,011 = 2288α
= 208 + 0,011
α = 48× 10 -7 mm
= 208,011 mm
= 48 ×10 -10 m
0
o
Saat T 2 ( C) = 55 C
Ulangan 1:
Δt =55o- 29o = 26o
208,014 = 208 ( 1 + 26α)
Lo = 20,8 cm = 208 mm
208,014 = 208 × 5048 α
Lt = Lo + 0,014
0,014 = 5048 α
= 208 + 0,014
α = 28× 10 -7 mm
= 208,014 mm
= 28 ×10 -10 m
Ulangan 2 :
Δt =55o- 29o = 26o
208,016 = 208 ( 1 + 26α)
Lo = 20,8 cm = 208 mm
208,016 = 208 × 5048 α
Lt = Lo + 0,016
0,016 = 5048 α
= 208 + 0,016
α = 32× 10 -7 mm
= 208,016 mm
= 32 ×10 -10 m
Perbandingan :
Pemuaian yang terjadi pada zat padat dapat berupa muai panjang, muai luas, atau muai muai volume volume.Pe .Pemua muaian ian juga juga bergan bergantun tungg dari dari jenis jenis bahan bahannya nya (zat). (zat). Hasil Hasil akhir akhir koefisien muai panjang aluminium dan kuningan dari percobaan kelompok 1 berbeda dengan ketetapan koefisien muai panjang yang berdasarkan literatur. Kesimpulan : • • •
Pertambahan panjang suatu zat secara fisis akan berbanding lurus dengan panjang mula-mula. Pertambahan panjang suatu zat secara fisis akan berbanding lurus dengan perubahan suhu dan Bergantung dari jenis zat. Koefisien muai panjang setiap ulangan berbeda-beda.
DAFTAR PUSTAKA
•
Nasri, MZ. 2011. Penunutn Praktikum Fisika Dasar. Fakultas Pertanian Universitas Jambi. Jambi.
•
http://alljabbar.wordpress.com/2008/03/30/pemuaian/
•
http://ketutalitfisika.blogspot.com/2009/11/laporan-laboratoriumfisika-desain-alat.html
•
http://fredi-36-a1.blogspot.com/2009/11/ayun http://fredi-36-a1.blogspot.com/2009/11/ayunan-percepatanan-percepatangravitasi.html
