Modul Praktikum Fisika Kelas X Semester I

1

Physics Modul Eksperiments

Modul Praktikum Fisika
Kelas X
Semester I

Sekolah Menengah Atas Cakra Buana
Depok
2007

Kata pengantar

Alhamdulillah, berkat rahmat-Nya Modul Praktikum Fisika Kelas X (Sepuluh) semester 1 dapat selesai tepat waktu.

Modul praktikum fisika untuk kelas X (Sepuluh) semester I ini di susun untuk mempermudah siswa dalam malakukan percobaan fisika.
Dalam modul ini siswa di berikan suatu teori dasar yang sederhana, untuk lebih memahami teorinya siswa di haruskan membaca buku referensi sesuai dengan judul percobaan. Dengan modul ini diharapkan siswa lebih aktif dalam melakukan percobaan, dan siswa dapat dengan mudah melakukan pelaporan praktikum.

Penyusunan modul ini jauh dari sempurna, untuk itu perbaikan-perbaikan akan terus dilakukan. Saran untuk modul ini sangat di harapkan agar modul ini menjadi lebih baik lagi.
Akhirnya semoga modul ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Amin.

Penyusun

Guru Fisika SMA Cakra Buana

Mengukur panjang

I. Tujuan : Mengukur besaran panjang dengan berbagai alat ukur panjang.
II. Alat dan bahan :
mistar centimeter
mistar milimeter
jangka sorong
mikrometer sekrup
jangka sorong
balok (batang) kayu atau papn
kelereng/ manik-manik
kertas

Teori dasar
Pengukuran panjang harus dilakukan dengan alat ukur yang tepat. Perhatikan dilingkungan sekitar kita, pengukuran panjang dilakukan oleh penjahit pakaian, pekerja bangunan, pengukur tanah, atau pembuat kunci. Masing-masing profesi tadi membutuhkan alat ukur yang berbeda. Namun pada hakekatnya mereka semua melakukan pengukura panjang, dan masing-masing pekerjaan membutuhkan ketelitian yang berbeda sehingga alat ukur yang di gunakan berbeda pula (Nursyamsuddin,2004).
Skala nonius / sekrup pemutarSkala UtamaBendaGambar 1. mengukur panjang dengan mikrometer sekrupRahang geserBerikut ini cara penggunaan mikrometer sekrup dan jangka sorong.
Skala nonius / sekrup pemutar
Skala Utama
Benda
Gambar 1. mengukur panjang dengan mikrometer sekrup
Rahang geser
Mikrometer sekrup

Mikrometer sekrup di tunjukan pada gambar 1. Jika skala nonius di putar lengkap 1 kali maka rahang geser dan skala nonius maju mundur 0.5 mm. Karena skala nonius memiliki skala 50 skala, maka ketelitian mikrometer sekrup 0.5 mm / 50 = 0.01 mm (Kanginan,2002).Dengan demikian ketidak pastianya x
x = 1/2 x nilai satuan terkecil (nst) = 1/2 x 0.001 mm = 0.005 mm
Maka cara menentukan nilai x (panjang benda) yaitu:
Perhatikan garis skala utama dengan skala nonius. Pada gambar 1. garis skala utama adalah 7 mm lebih.
Perhatikan garis mendatar pada skala nonius yang berhimpit dengan garis mendatar pada skala utama. Pada gambar 1. garis mendatar tersebut 24. maka nilai x = 7,0+( 24 x 0,01 mm ) = 7,24 mm.
Sehingga jika dituliskan. Panjang = (7,240 ± 0,005) mm
Jangka Sorong
Skala UtamaSkala NoniusBendaRahang geserGambar 2. mengukur panjang dengan Jangka Sorong
Skala Utama
Skala Nonius
Benda
Rahang geser
Gambar 2. mengukur panjang dengan Jangka Sorong

Skala nonius memikiki panjang 9 mm dan di bagi 10 skala sehingga selisihnya 0,1 mm.atau 0,01 cm. Maka ketidak pastiannya adalah
x = 1/2 x 0,1 mm = 0,05 mm = 0,005 cm
cara menentukan nilai x (panjang benda) yaitu:
perhatikan angka pada skala utama yang berdekatan dengan angka 0 pada nonius. Pada gambar 2. angka tersebut 5 cm
perhatikan garis nonius yag berhimpit dengan skala utama. Pada gambar 2. angka tersebut adalah garis ke 4. ini berarti
nilai x = 5 cm + ( 5 x 0,01 cm ) = 5,05 cm.
Sehingga jika dituliskan, Panjang = (5,050 ± 0,005) cm
Cara kerja
Mengukur panjang batang (papan) kayu
ukur panjang batang kayu denagn mistar sentimeter
123lakukan pengukuran denagn posisi mata sebagai berikut, seperti terlihat pada gambar berikut.
1
2
3

Ulangi denagn 5 kali pengukuran
Tuliskan data yang didapat ke dalam tabel pengamatan
Gantilah mistar centimeter dengan mistar milimeter lalu ulangi langkah
a sampai d.
Mengukur diameter manik-manik
ukurlah diameter manik-manik dengan mikrometer sekrup (cara penggunaan dapat dilihat pada teori dasar)
lakukan pengukuran oleh orang yang berbeda
lakukan 5 kali pengukuran
tuliskan data yang didapat pada tabel data
ulangi langkah a sampai d dengan menggunakan Jangka sorong
Mengukur tebal kertas
ukurlah tebal kertas dengan mikrometer sekrup (cara penggunaan dapat dilihat pada teori dasar)
lakukan pengukuran oleh orang yang berbeda
lakukan 5 kali pengukuran
tuliskan data yang didapat pada tabel data
ulangi langkah a sampai d dengan menggunakan Jangka sorong

V. Data Hasil Pengamatan

1. Hasil pengukuran panjang batang (papa) kayu (L)
Pengukuran ke
Dengan mistar centimeter
(L ± L) Cm
Dengan mistar milimeter
(L ± L) mm
1

2

3

4

5

Rata-rata

Ketidakpastian pengukuran

Error

2. Hasil pengukuran diameter manik-manik (D)
Pengukuran ke
Dengan Mikrometer sekup
(D ± D) Cm
Dengan Jangka Sorong
(D ± D) mm
1

2

3

4

5

Rata-rata


Error

3. Hasil pengukuran tebal kertas (T)
Pengukuran ke
Dengan Mikrometer sekup
(T ± T) Cm
Dengan Jangka Sorong
(T ± T) mm
1

2

3

4

5

Rata-rata


Error

VI. Analisis Data, Perhitungan dan kesimpulan
dari hasil pengukuran panjang kayu, alat ukur manakah yang lebih teliti? Berikan alasannya.
dari hasil pengukuran diameter kelereng dan tebal kertas alat ukur manakah yang lebih teliti? Berikan alasannya.
posisi mata yang mana yang lebih teliti dalam melakukan pengukuran? Berikan alasannya.
untuk menghitung diameter rambut, alat ukur manakah yang anda akan gunakan? Mengapa.
hitunglah nilai rata-rata hasil pengukuran , kesalahan pengukuran ( x) dan perentase error perhitungan ( x100%) pada tiap-tiap data pengukuran. Gunakan persamaan berikut:

Dengan = rata-rata hasil pengukuran
x = ketidak pastian pengukuran
= jumlah data hasil pengukuran
n = banyaknya pengulangan

Jawab.

VII. Kesimpulan

Mengukur Massa

Tujuan : Mengukur besaran massa dengan berbagai alat ukur massa
(neraca/timbangan)
Alat dan bahan
neraca lengan
neraca pegas
koin/benda yang akan diukur
kawat tembaga
kertas

Teori dasar
Di lingkunagn sekitar, kita sering mendapati berbagai kegiatan menimbang massa benda, seperti menimbang telur, beras, kapasitas muatan truk, bahkan menimbang emas. Semua kegiatan tersebut menggunaka alat ukur yang berbeda. Namun pada hakekaktnya semua kegiatan ini merupakan pengukuran massa. Masing-masing pengukuran membutuhkan ketelitian yang berbeda sehingga alat ukur yang di gunakan berbeda pula (Nursyamsudin,2004)

Cara kerja
Mengukur massa benda dengan neraca pegas
timbanglah massa benda/koin dengan cara mengaitkan pada neraca pegas
lihat nilai yang tertera pada neraca pegas, lalu tulis pada tebel data pengamatan.
Ulangi sampai 5 kali pengulangan dengan orang yang berbeda.
Ulangi langkah a sampai c dengan kawat tembaga dan kertas.

Mengukur massa benda dengan neraca lengan
timbanglah massa benda/koin dengan cara meletakan di lengan neraca
lihat nilai yang tertera pada neraca, lalu tulis pada tebel data pengamatan.
Ulangi sampai 5 kali pengulangan dengan orang yang berbeda.
Ulangi langkah a sampai c dengan kawat tembaga dan kertas.


1. Hasil pengukuran massa benda dengan neraca pegas
Pengukuran ke
Benda/koin
(m ± m) gr
Kawat tembaga
(m ± m) gr
Kertas
(m ± m) gr
1

2

3

4

5

Rata-rata


Error

2. Hasil pengukuran massa benda dengan neraca lengan
Pengukuran ke
Benda/koin
(m ± m) gr
Kawat tembaga
(m ± m) gr
Kertas
(m ± m) gr
1

2

3

4

5

Rata-rata


Error

Dari hasil pengukuran massa denagn neraca pegas apakah semua benda dapat diukur denagn neraca lengan?
Dari hasil pengukuran alat ukur manakah yang lebih teliti (presisi) ?
Dari kedua alat pengukur massa tersebut apakah dapat mengukur massa air ? jelaskan.
Hitunglah nilai rata-rata hasil pengukuran , kesalahan pengukuran ( x) dan perentase error perhitungan ( x100%) pada tiap-tiap data pengukuran. Gunakan persamaan berikut:

x = ketidak pastian pengukuran
Jawab.

VII. Kesimpulan

Mengukur Volume

Tujuan : Mengukur besaran volume dengan berbagai cara
Alat dan bahan
jangka sorong
gelas ukur
kelereng
batu kerikil

Teori dasar
Archimenes pernah pernah kebingungan ketrika ia diminta oleh kaisar untuk menentukan apakah mahkota kerajaan tersebut erbuat dari emas asli atau imitasi. Kemudian, ia menghitung massa jenisnya dengan mengukur perbandingan massa dan volumemahkota tersebut. Oleh karena bentuk mahkota buklan merupakan bentuk yang teratur seperti silinder atauboladan sejenisnya, maka ia mencelupkan mahkota tersebutkedalam zat cair. Dari pekerjaan inilah ia merumuskan bagaiaman menentukan massa jenis emas (Nursyamsudin,2004).

Cara kerja
Mengukur volume kelereng secara matematis
ukurlah diameter kelereng dengan menggunakan jangka sorong, lakukan oleh orang yang berbeda dan dilakukan 5 kali pengulangan.
hitung volume kelereng dengan menggunakan rumus volume benda.
Tulis data yang didapat pada tabel data pengamatan.

Mengukur volume kelereng menggunakan gelas ukur
tuangkan air ke dalam gelas ukur kira-kira 50 ml
masulan kelereng kedalam gelas ukur, kemudian catat volume air sekarang. Hitunglah selisih volume air, yaitu volume sebelum dan sesudah kelereng dicelupkan. Selisih volume air tersebut adalah volume kelereng.
Catat pada tebel data pengamatan, ulangai sampai 5 kali pengulangan.
mengukur volume kerikil menggunakan gelas ukur
tuangkan air ke dalam gelas ukur kira-kira 50 ml
masulan kerikil kedalam gelas ukur, kemudian catat volume air sekarang. Hitunglah selisih volume air, yaitu volume sebelum dan sesudah kelereng dicelupkan. Selisih volume air tersebut adalah volume kelereng.
Catat pada tebel data pengamatan, ulangai sampai 5 kali pengulangan.


1. Hasil pengukuran volume kelereng secara matematis
Pengukuran ke
Diameter
(D ± D) gr
Volume ( πD2)
(V ± V) gr
1

2

3

4

5

Rata-rata


Error

2. Hasil pengukuran volume kelereng menggunakan gelas ukur
Pengukuran ke
Vair semula
(V ± V) gr
Vair sesudah
(V ± V) gr
Volume V
(Vair sesudah- Vair semula)
(V ± V) gr
1

2

3

4

5

Rata-rata


Error

Dari hasil pengukuran volume dengan cara yang berbeda manakah yang lebih teliti (presisi) ?
apakah cara matemais dapat di gunakan untuk menghitung volume kelereng ? jelaskan.
Hitunglah nilai rata-rata hasil pengukuran , kesalahan pengukuran ( V) dan perentase error perhitungan ( x100%) pada tiap-tiap data pengukuran. Gunakan persamaan berikut:

V = ketidak pastian pengukuran

Jawab.

VII. Kesimpulan

Komponen Vektor

Tujuan : menguraikan vektor menjadi dua buah vektor yang sebidang
Alat dan bahan
neraca pegas 3 buah
benang
kertas grafik
papan triplek
paku payung
busur derajat

Teori dasar
Setiap vektor diuraikan kedalam komponen vektor yang diinginkan. Penguraian vektor dilakukan untuk mempermudah penjumlahan dua buah vektor atau lebih. Pemahaman konsep ini sanagt bermanfaat untuk lebih mendalami pelajaran fisika khususnya untuk bidang mekanika, medan listrik dan bidang lainnya.
Kita akan mudah menemukan resultan ketiga vektor berikut ini dengan cara mencari dulu komponen tiap vektornya. Perhatikan gambar berikut.
F2F1F3
F2
F1
F3

Ursiksnlsh vektor F2 dan F3 sehingga diperoleh komponen vektor pada arah vertikal dan horizontal. Jika 1 (satu) kotak memiliki 1 N maka kita akan mendapatkan daa-data sebagi berikut.
F1 = 6 N
F2x = 9 N F2y = 3 N
F3x = 4 N F3y = 2 N
Sesuai gambar (buatlah gambar terlebih dahulu), maka akan didapatkan bahwa:
F2x - F3x =9-4 = 5 N
F1F1 + F2y + F3y = 6 + 3 + 2 = 11 N
F1
FRSehingga denagn menggunakan rumus
FR
F3phytagoras kita dapat menemukan
F3
resultan ketiga vektor gaya sebagai berikut
F2
F2

Cara kerja
Siapkan benag dan diikat membentuk huruf Y seperti gambar berikut

Kaitkan neraca pegas pada tiap ujung tali sehingga membentuk gambar berikut.

F1F2F3Siapkan papan tripleks, tancapkan paku payung kemudian kaitkan dua neraca pegas pada paku payung. Tarik neraca pegas ketiga sehingga dua neraca lainnya membentuk sudut 900 (siku-siku).
F1
F2
F3

αTandai titik sambungan benang yang membentuk sudut siku-siku dan titik lain pada benang penghubung neraca pegas ketiga, kemudian buatlah garis seperti pada gambar berikut.
α

catat hasil yag di tunjukan oleh neraca 1 sebagai F1 dan neraca 2 sebagai F2, catat pula hasil yang di tunjukan oleh neraca 3 sebagai F3.
Ukurlah sudut α yaitu sudut antara vektor F dengan F1
Lakukan percobaan sebanyak 5 kali dengan merubah salah satu paku payung ( merubah-ubah sudut α.
Masukan data kedalam tabel


Pengukuran ke
F1
Newton
F2
Newton
F
Newton
α
F1 sin α

F2 sin α

1

2

3

4

5

Rata-rata


Error pengukuran

Dari hasil pengukuran jika nilai sudut α di rubah-ubah apakah yang terjadi?
amatilah tabel data, adakah kecenderungan nilai yag sama? Tuliskan terdapat pada bagian mana?


Jawab.

VII. Kesimpulan

Resultan Dua Vektor

Tujuan : menemukan resultan dua buah vektor dalam bentuk rumus kosinus
Alat dan bahan
neraca pegas 3 buah
benang
kertas grafik
papan triplek
paku payung
busur derajat

Teori dasar
Resultan dua buah vektor dapat di hitung dengan rumus tertentu yang di hasilkan oleh percobaan ini. Pada bagian lain, resulta vektor dapat di hitung melalui analisis vektor yaitu dengan cara menguraikan vektor menjadi komponen-komponennya.
Resultan vektor akan menjadi bagian penting dalam pelajaran fisika misalnya mekanika. Melalui analisis vektor, persoalan mekanika dan dinamika yang sulit di visualisasikan dapat di sederhanakan untuk analisis penyelesaian masalah.

Cara kerja
Siapkan benag dan diikat membentuk huruf Y seperti gambar berikut

Kaitkan neraca pegas pada tiap ujung tali sehingga membentuk gambar berikut.

F1F2F3αSiapkan papan tripleks, tancapkan paku payung kemudian kaitkan dua neraca pegas pada paku payung. Tarik neraca pegas ketiga, ikat pada paku payung. Catat ketiga gaya tersebut, masukan ke dalam tabel. Lalu gambarkan garis penghubung seperti pada gambar berikut.
F1
F2
F3
α

ukurlah sudut α, yaitu sudut antara F1 dan F2.
F1F2F3FRαInfo: karena sistem dalam keadaan setimbang maka F3 = FR
F1
F2
F3
FR
α

lakukan percobaan sampai 5 kali dengan cara merubah-ubah tarikan pada neraca ke tiga /F3.
Masukan data kedalam tabel


Pengukuran ke
F1
(N)
F2
(N)
FR
(N)
α
F12

F22

Cos α
2F1 F2 Cos α

F12 +F22
+2F1 F2 Cos α

1

2

3

4

5

Rata-rata


Error pengukuran

Dari hasil pengukuran jika nilai F3 di rubah-ubah apakah yang terjadi?
amatilah tabel data, adakah kecenderungan membentuk pola tertentu? Tuliskan terdapat pada bagian mana?
Berdasarkan pola kecenderunagn yang ada, buatlah formula dalam bentuk persamaan matematis (rumus)


Jawab.

VII. Kesimpulan

Percepatan Gravitasi

Tujuan : menentukan percepatan gerak jatuh bebas
Alat dan bahan
stopwatch
penggaris
benang
beban (bola besi, kertas)

Teori dasar
Contoh paling terkenal gerak dengan percepatan (hampir) tetap adalah gerak benda di bawah pengaruh gravitasi bumi. Gerak ini menarik perhatian para filsuf dan ilmuwan sejak zaman dahulu. Pada abad ke 4 SM, Aristoteles berpendapat bahwa benda yang berat akan jatuh lebihcepat dari pada benda yang ringan. Sembilan belas abad kemudian, Galileo mengemukakan bahwa dalam keadaan hampa udara atau gesekan udara di abaikan semua benda, baik benda berat maupun ringan, akan jatuhdengan percepatan yang sama. Jadi benda yang berat dan benda yang ringan akan jatuh engan kecepatan yang sama Ruwanto,2005).

Titik starTitik jatuhCara kerja
Titik star
Titik jatuh
Ukurlah tinggi jarak antara titik star dengan titik jatuh

siapkan benda (bola besi) dan stopwatch.
Ketika bola besi mulai dijatuhkan, hidupkan stopwatch.
Ketika bola mengenai dasar lantai, matikan stopwatch. Catat waktunya di data pengamatan.
Ulangi 5 kali pengulangan.
Ganti bola besi dengan kertas. Ikuti langkah b sampai e.
Sekarang buatlah kertas seperti bola. Ikuti langkah b sampai e


1. Hasil pengukuran bola besi
Pengukuran ke
x
(m)
t
(s)
t2
(s2)
g
(2x/t2)
1

2

3

4

5

Rata-rata


Error pengukuran

2. Hasil pengukuran kertas
Pengukuran ke
x
(m)
t
(s)
t2
(s2)
g
(2x/t2)
1

2

3

4

5

Rata-rata


Error pengukuran

3. Hasil pengukuran bola bola kertas
Pengukuran ke
x
(m)
t
(s)
t2
(s2)
g
(2x/t2)
1

2

3

4

5

Rata-rata


Error pengukuran

Dari hasil pengukuran percepatan gravitasi dari tiga benda ersebut apakah ada perbedaan?jelaskan.
Apakah massa benda dapat mempengaruhi percepatan gravitasi?
Apakah tinggi jarak jatuh (x) mempengaruhi gravitasi? Jelaskan baik melalui percobaan maupun rumus.

Jawab.

VII. Kesimpulan

Modul Praktikum Fisika Kelas X Semester I

Recommend Documents