Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

59
Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1) DATA PEMILIK Nama : ………………………………………………………….. Nim : ………………………………………………………….. Alamat : ………………………………………………………….. ………………………………………………………….. ………………………………………………………….. ………………………………………………………….. ………………………………………………………….. Telepon : ………………………………………………………….. Handphone : ………………………………………………………….. E-Mail : ………………………………………………………….. No. KTP : ………………………………………………………….. No. SIM : ………………………………………………………….. No. Paspor : ………………………………………………………….. Golongan Darah : ………………………………………………………….. Keadaan Darurat Hubungi Nama : ………………………………………………………….. Alamat : ………………………………………………………….. ………………………………………………………….. ………………………………………………………….. ………………………………………………………….. ………………………………………………………….. Telepon : ………………………………………………………….. Handphone : …………………………………………………………..

Transcript of Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

Page 1: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

DATA PEMILIK

Nama : …………………………………………………………..Nim : …………………………………………………………..Alamat : …………………………………………………………..

…………………………………………………………..…………………………………………………………..…………………………………………………………..…………………………………………………………..

Telepon : …………………………………………………………..Handphone : …………………………………………………………..E-Mail : …………………………………………………………..No. KTP : …………………………………………………………..No. SIM : …………………………………………………………..No. Paspor : …………………………………………………………..Golongan Darah : …………………………………………………………..

Keadaan Darurat HubungiNama : …………………………………………………………..Alamat : …………………………………………………………..

…………………………………………………………..…………………………………………………………..…………………………………………………………..…………………………………………………………..

Telepon : …………………………………………………………..Handphone : …………………………………………………………..

Page 2: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, yang

Maha Pengasih dan Penyayang karena berkat karunia dan hidayah–Nya Buku

Pegangan Praktikum Fisika ini dapat diselesaikan.

Pada kesempatan ini Kami mengucapkan terima kasih kepada semua

pihak yang telah memberikan kontribusinya, sehingga Buku Pegangan

Praktikum Fisika Dasar dapat diterbitkan.

Kritik dan saran sangat kami harapkan untuk perbaikan dimasa

mendatang. Semoga buku ini dapat bermanfaat bagi pembaca. Selamat

membaca.

Bandung, 12 Agustus 2012

Tim Penyusun

ii Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Page 3: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

DAFTAR ISI

Judul HalamanData PemilikKata Pengantar iiDaftar Isi iiiSambutan Dekan Fakultas Sains ivSambutan Ka. Laboratorium Sains vSekilas Laboratorium Fisika vi

Tata tertib Untuk Mengikuti Praktikum Fisika vii-xi

MODUL PRAKTIKUM FISIKA1.1.1 Ketidakpastian pada Pengolahan Data 1-51.1.2 Gerak Lurus Beraturan dan Berubah Beraturan 6-91.1.3 Gerakan Melingkar Beraturan 10-151.1.4 Gerak Osilasi dan Jatuh Bebas 16-211.1.5 Resonansi Gelombang Bunyi 22-261.1.6 Superposisi Getaran Harmonik 27-35

Daftar Asisten Lab Fisika 36Struktur Organisasi 37Jadwal Praktikum 38

iii Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Page 4: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

SAMBUTAN DEKAN FAKULTAS SAINSAssalamu’alaikum Warahmatullahi WabarakatuhSecara alamiah setiap manusia dapat mempelajari alam dan sekitarnya

dengan mudah. Karena alam dan lingkungannya adalah sesuatu yang nyata, terutama yang terjangkau oleh indera manusia. Kita dapat mengindera apa saja yang ada di sekitar kita, mengamati dan mempelajarinya. Banyak manfaat yang diperoleh manusia dengan mempelajari dan meniru alam. Kejadian-kejadian alam yang terjadi, baik secara langsung ataupun tidak, umumnya membentuk sistem yang saling berkaitan dan berkesinambungan. Dari setiap kejadian alam yang ada, dapat memunculkan pertanyaan-pertanyaan sebagai suatu permasalahan yang pada akhirnya dapat bermanfaat bagi manusia setelah mengalami verifikasi dan pengamatan.

Dari uraian di atas, maka pembelajaran tentang alam harus dapat disajikan sebagai suatu proses penemuan dan terkait dengan pengalaman peserta didik. Sehingga pengetahuan yang diperoleh bersifat lama, dapat diingat, dan mampu meningkatkan penalaran mahasiswa dan kemampuan untuk berpikir bebas. Menurut Bruner, belajar meliputi 3 proses kognitif yaitu: memperoleh informasi baru, transformasi pengetahuan, dan menguji relevansi dan ketepatan pengetahuan. Masih menurut Bruner, belajar merupakan konseptualisme instrumental yang didasarkan pada 2 prinsip, yaitu: pengetahuan orang tentang alam didasarkan pada model-model mengenai kenyataan yang dibangunnya, dan model-model itu mula-mula diadopsi dari kebudayaan seseorang, dan kemudian model-model itu diadaptasikan pada kegunaan bagi orang itu. Ada dua asumsi dalam belajar (menurut Bruner) yaitu: pertama, pengetahuan diperoleh melalui proses interaktif, belajar berinteraksi dengan alam secara aktif akan membuat perubahan pada alam dan diri orang itu sendiri. Kedua, orang mengkonstruksi suatu pengetahuan dengan cara menghubungkan informasi yang masuk dengan informasi yang sudah ia miliki.

Jadi amatlah penting seorang mahasiswa memiliki pengalaman belajar dengan menggunakan alat melalui kegiatan praktikum. Maka kami harap mahasiswa mau dan mampu memanfaatkan setiap kesempatan dalam kegiatan praktikum, sehingga kemampuan pemahaman mahasiswa terhadap ilmu pengetahuan dan teknologi menjadi lengkap.Selamat Bekerja, semoga meraih sukses. AminWassalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh

Bandung, 12 Agustus 2012

Suwandi, Drs, M.Si

iv Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Page 5: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

SAMBUTAN ASMAN LAB & BENGKELFAKULTAS SAINS

Alhamdulillah, Buku Pegangan Praktikum Fisika Dasar edisi 2012-2013 ini telah rampung dan dapat digunakan oleh para praktikan yang mengambil Mata Praktikum Fisika I. Buku ini diharapkan dapat menjadi panduan untuk mengakses berbagai informasi yang berkaitan dengan kegiatan Praktikum Fisika seperti tata tertib paraktikum, struktur organisasi laboratorium, jadwal kegiatan laboratorium, asistensi, tata cara penilaian, modul praktikum dll. Semua ini ditujukan untuk meningkatkan kualitas pelayanan kepada para praktikan dan mahasiswa IT Telkom pada umumnya.

Kritik dan saran baik dari pemakai, ataupun para Dosen IT Telkom – khususnya para dosen Fisika dan para Asisten Praktikum sangatlah diharapkan demi perbaikan buku ini pada edisi mendatang.

Akhir kata saya ucapkan kepada para Praktikan ” Selamat menjalankan Praktikum, semoga bermanfaat, berlatihlah, tempa dirimu untuk kejayaan, Viva IT Telkom !

Bandung, 12 Agustus 2012

Indra Chandra, M.Si.

v Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Page 6: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

SEKILAS LABORATORIUM FISIKA DASAR IT TELKOM

STT Telkom didirikan pada tahun 1990 atas prakarsa para direksi PT Telekomunikasi Indonesia (PT.TELKOM), yaitu : Ir.Cacuk Sudarijanto (alm.), Dadad Kustiwa, M.Sc., Ir. Widjojo Amudji, A. Purwo, M.Sc., Drs. Mulyohardjoko, dan A.A. Nasution, M.Sc. Kemudian mereka ini disebut sebagai Dewan Pendiri Yayasan Pendidikan Telkom (YPT). STT Telkom berubah nama menjadi IT Telkom pada tanggal 30 November 2007 dengan tujuan untuk memenuhi kebutuhan sumber daya manusia yang profesional di bidang industri/jasa pertelekomunikasian (infokom). Oleh karena itu IT Telkom sebagai perguruan tinggi pelopor dan pertama di Indonesia yang memfokuskan diri pada penyelenggaraan pendidikan di bidang industri/jasa pertelekomunikasian (infokom). Dalam rangka membangun kapabilitas internal dan meningkatkan kualitas civitas akademika sesuai tuntutan zaman maka :1. IT Telkom membangun kerjasama dengan industri telekomunikasi

nasional maupun internasional, perguruan tinggi negeri nasional maupun internasional, dan lembaga/instansi pemerintahan baik pusat maupun daerah.

2. IT Telkom menjadi salah satu dari beberapa perguruan tinggi di Indonesia yang menerapkan program Link & Match yaitu : Kegiatan geladi mahasiswa program cooperative education (magang kerja) Memiliki 42 Laboratorium dan Bengkel

Salah satu laboratorium itu adalah Fisika yang didirikan pada tanggal 30 Oktober 1991 dan diresmikan oleh Menteri Pariwisata Pos dan Telekomunikasi (Bapak Soesilo Soedarman). Laboratorium Fisika memiliki fasilitas yang cukup lengkap, hal ini terbukti dengan adanya beberapa alat praktikum dengan jumlah 30 modul, dimana masing-masing modul terdiri dari 10 alat. Diharapkan dengan adanya alat praktikum ini maka para mahasiswa/i IT Telkom dapat mengukur, meneliti dan menganalisa kesesuaian antara materi yang diberikan di bangku kuliah dengan alat praktikum langsung, sehingga dapat menjadi modal dasar yang kuat pada tahun ke 2, 3 dan 4 saat mempelajari dan mendalami ilmu-ilmu keteknikan dibidang pertelekomunikasian.

TATA TERTIB UMUM PRAKTIKUM FISIKA DASAR

vi Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Page 7: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

TAHUN AKADEMIK 2012/2013KEHADIRAN1. Praktikan diharapkan datang 15 menit sebelum praktikum dimulai.2. Tukar jadwal di laksanakan paling lambat 2 jam sebelum waktu praktikum

pada jam kuliah. Dan pelaksanaan tukar jadwal hanya diperbolehkan 1 kali tukar.

3. Toleransi keterlambatan adalah 30 menit. Jika melebihi waktu yang ditentukan praktikan tidak diperkenankan mengikuti praktikum modul yang bersangkutan.

4. Keterlambatan sebelum/selama test awal (TA) diperkenankan mengikuti praktikum tanpa ada tambahan waktu untuk TA.

5. Praktikum susulana) Praktikum susulan dilaksanakan DUA KALI SECARA SERENTAK (setelah

uts dan sebelum uas)b) Yang di perbolehkan mengikuti praktikum susulan adalah hanya

karena alasan SAKIT, BERDUKA dan melaksanakan tugas institusi (dengan surat keterangan terlampir yang DITANDATANGANI oleh ASMAN Lab. Fak. Sains), TANPA TERKECUALI.

c) Bagi praktikan yang tidak dapat mengikuti praktikum, surat keterangan WAJIB dikumpulkan di kotak Surat Izin Praktikan Laboratorium Fisika Dasar dengan mencantumkan nama, NIM, dan modul praktikum susulan paling lambat 1 minggu setelah pelaksanaan praktikum modul yang bersangkutan.

d) Praktikan hanya di perbolehkan mengikuti 1 MODUL praktikum susulan.

ATURAN PENILAIAN Penilaian praktikum Fisika meliputi parameter-parameter :TP : 10 %TA : 20 %Praktikum : 25 %Jurnal : 20 %Presentasi : 25 %

Total 100 %

PELAKSANAAN PRAKTIKUM

vii Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Page 8: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

1. Toleransi keterlambatan adalah 30 menit. Jika melebihi waktu yang di tentukan praktikan dilarang mengikuti Praktikum Modul yang bersangkutan.

2. Pada saat praktikum dilarang memakai jaket. Kecuali SAKIT.3. Saat praktikum dilarang membawa hal-hal yang tidak berhubungan dengan

praktikum di meja praktikum.4. Saat praktikum berlangsung dilarang menggunakan barang-barang yang

tidak berhubungan dengan praktikum, seperti gelang, kalung, perhiasan berlebihan dan BARANG ELEKTRONIK, kecuali dengan seizin asisten jaga.

5. Praktikan dilarang mengoperasikan alat-alat praktikum sebelum mendapat instruksi oleh asisten jaga.

6. Selama pelaksaaan praktikum. HP WAJIB DI SILENT, diperkenankan menerima atau mengirim panggilan atau sms (penerimaan dan pengiriman hanya dilakukan di luar ruangan praktikun dengan seizin asisten jaga).

7. Dilarang membuat keributan selama praktikum.8. Tidak boleh makan atau minum di dalam ruangan praktikum.9. Praktikan dan asisten wajib merapikan alat-alat praktikum setelah

praktikum selesai.10. Kehilangan dan kerusakan alat atas kesalahan praktikan menjadi tanggung

jawab praktikan.11. Praktikan wajib mengikuti seluruh modul praktikum fisika. Jika tidak

mengikuti salah satu modul maka nilai modul yang tidak diikuti adalah NOL.

12. Segala hal yang berhubungan dengan lab Fisika Dasar maupun Administrasi Fisika Dasar harus memakai seragam Resmi IT Telkom, bersepatu dan menggunakan kaos kaki

13. Kepentingan mahasiswa yang berhubungan dengan praktikum fisika dasar (asistensi) dapat dilayani SAMPAI pukul 18.30 WLFD ( Senin - Sabtu), dan yang berhubungan dengan administrasi Praktikum fisika dasar dapat dilayani SAMPAI pukul 17.00 WLFD ( Senin - Jumat ).

14. Pengurangan nilai terhadap praktikan tidak harus konfirmasi dan diperingatkan pada praktikan yang bersangkutan.

15. Pengurangan nilai dapat dilakukan oleh asisten jaga atau rekomendasi dari asisten lainnya.

KELENGKAPAN PRAKTIKUM

viii Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Page 9: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

1. Pada saat pelaksaan praktikum, praktikan WAJIB memakai seragam resmi kuliah IT Telkom (Bersepatu, berkaos kaki, celana bukan jeans, seragam tidak ketat, bukan kaos dan tidak transparan, khusus pria baju dimasukkan dan rambut harus rapi.

2. Kartu praktikum Praktikan wajib membawa kartu praktikum selama mengikuti praktikum Fisika Dasar.a) Kartu praktikum WAJIB di Beri foto terbaru dan identitas. b) Jika kartu praktikum hilang TANGGUNG JAWAB PRAKTIKAN UNTUK

MENGGANTINYA.c) Kartu praktikum hanya diberikan SATU KALI SAJA setiap semester

ajaran 2012/2013.d) Jika kartu praktikum tertinggal praktikan wajib mengambil terlebih

dahulu baru boleh mengikuti praktikum.3. Perlengkapan praktikum yang harus dibawa adalah modul, kartu praktikum

dan TP. Jika tidak membawa dipersilahkan untuk melengkapi terlebih dahulu.

TUGAS PENDAHULUAN1. TP bersifat wajib2. Apabila TP tidak dikerjakan maka modul yang bersangkutan nilainya sama

dengan NOL3. TP menjadi syarat wajib mengikuti praktikum 4. TP dikeluarkan setiap 2 minggu sekali pada hari Rabu pukul 16.30 WITT.5. TP dikumpulkan pada hari Jumat pukul 12.30 – 14.30 di Laboratorium

Fisika dasar secara kolektif tiap kelompok dimasukkan di dalam amplop coklat yang diberi identitas kelompok

6. Pengumpulan TP seluruh anggota kelompok kepada perwakilan kelompok dilakukan di luar wilayah gedung C dan tidak DIPERKENANKAN berkumpul di area gedung C (gedung C adalah daerah terlarang).

7. Aturan pengerjaan TP terlampir di TP yang dikeluarkan8. TP dilarang masteran. Jika masteran maka TP = 0.

TES AWAL1. Tes awal dilaksanakan maksimal 20 menit.2. Tes awal tidak dapat diwakilkan.3. Tidak ada waktu tambahan untuk pelaksanaan tes awal jika praktikan

datang terlambat.

ix Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Page 10: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

4. Dalam pelaksanaan tes awal praktikan dilarang berbuat curang dalam bentuk apapun. Jika terjadi kecurangan nilai TES AWAL ANDA = 0.

JURNAL1. Setiap praktikan wajib membuat jurnal praktikum.2. Jurnal dikumpulkan saat presentasi.3. Ketentuan pembuatan jurnal dijelaskan pada saat praktikum dilaksanakan.

PRESENTASI1. Kelengkapan presentasi adalah membawa jurnal , kartu praktikum dan

modul praktikum.2. Presentasi dilakukan 1 minggu setelah praktikum dilakukan.3. Membawa laptop dan kelengkapannya beserta slide presentasi.4. Waktu presentasi maksimal 40 menit (20 menit presentasi, 20 menit tanya

jawab).

HAK PRAKTIKAN1. Mengikuti praktikum sesuai jadwal2. Praktikan diperkenankan mengikuti praktikum diluar jadwal yang telah

ditentukan atau tukar dengan rekan praktikum kelompok lain dengan syarat mengisi form tukar jadwal dengan praktikan yang lain yang sama modulnya, paling lambat 2 jam sebelum praktikum.

3. Meninggalkan ruang praktikum dengan seizin asisten jaga.4. Menanyakan nilai ke asisten minimal tiga hari setelah presentasi selesai.5. Menanyakan hal yang kurang jelas yang berkenaan dengan materi yang

ada di modul yang bersangkutan.6. Mengadukan setiap pelanggaran yang dilakukan oleh asisten kepada

Koordinator Asisten Praktikum Laboratorium Fisika Dasar untuk ditindak lanjuti.

HAL-HAL YANG BELUM DITETAPKANAKAN DITETAPKAN SELANJUTNYA

x Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Page 11: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

KETIDAKPASTIAN PADA PENGUKURAN & PENGOLAHAN DATA SEDERHANA

Setiap pengukuran dihinggapi suatu ketidakpastian. Adapun penyebabnya banyak sekali, beberapa diantaranya :o Keterbatasan Alat : nst (nilai skala terkecil) yang selalu ada, kalibrasi yang

tidak tepat, gesekan yang terjadi antar bagian alat yang bergerak, kelelahan pegas - dll.

o Keterbatasan Pengamat : dalam zaman modern ini semakin banyak peralatan berteknologi tinggi digunakan. Pengoperasiannya memerlukan keterampilan yang tinggi seperti: osiloskop, komputer, scaler- counter dsb.

o Ketidakpastian Acak : tegangan listrik yang digunakan tidak pernah tetap nilainya sehingga selalu mengalami fluktuasi, gerak Brown partikel udara - dll.

oKarena itu suatu hasil pengukuran harus dilaporkan bersama dengan ketidakpastiannya. Berikut adalah cara yang lazim digunakan :

x = { x ± x } X dengan x : lambang besaran yang diukur, misal suhu

{x} : nilai yang diperoleh, misal 360 C{x} : ktp pada x misal 0,5[ X ] : lambang satuan besaran x misal 0C

Sebagai contoh, kita ingin mengukur suhu (T) dan diperoleh hasil pengukuran 360 C, sedangkan ketidakpastian pada alat ukur suhu adalah 0,5o, maka hasil pengukuran suhu tersebut dituliskan sebagai

T = (36 ±0,5) 0CUntuk memperoleh nilai {x±x} dibedakan 3 kasus berikut ini :1) Pengukuran Dilaksanakan Sekali Saja.

Bila pengukuran hanya dilakukan sekali saja (apapun alsannya), maka x adalah nilai yang tebaca pada waktu pengukuran dan (x = ½nst (nilai skala terkecil), lazimnya demikian. Nst adalah jarak dua titik berdekatan pada skala alat ukur. Tapi apabila skala alat ukur dirasakan cukup besar, kadang-kadang digunakan 1/3 nst.

2) Pengukuran dilakukan Beberapa Kali.Beberapa kali maksudnya adalah pengukuran 2 atau 3 kali saja. Apabila ini yang dilakukan , maka nilai X adalah nilai rata-rata hasil pengukuran, atau X=X , dengan

X=∑ X i

N=

X1+X2+. ..+XN

N,

1 Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Page 12: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

3) Pengukuran dilakukan N KaliDengan mengadakan pengulangan n kali, diperoleh apa yang disebut sampel

besaran x. Nilai yang digunakan sebagai x adalah nilai rata-rata sampel X = X , dan sebagai ktp-nya digunakan deviasi standar nilai rata-rata (Sx) :

ΔX=S x=Sn−1

√N

dengan Sn−1=√∑ (Xi−X )2

N−1 = √ N∑ Xi2−(∑ Xi )2

N (N−1 )

dan i = 1,2,3,....N

Contoh : Pengukuran berulang atas besaran A menghasilkan sampel berikut: 11,8 - 12,0 - 12,2 - 12,0 - 11,9 - 12,0 - 12,2 - 11,8 - 11,9 - 12,2.

X = 12 tepat; Sn−1=√∑ (Xi−X )2

N−1 = 0,05 ; (X = 0,02)maka pelaporan hasil pengukuran dituliskan X = (12,00 + 0,02) satuan

Mengukur besaran secara tak langsung

Jarang sekali besaran yang hendak ditentukan lewat percobaan dapat diukur dengan langsung. Lebih sering besaran tersebut merupakan fungsi dari besaran – besaran lain yang dapat kita ukur.

Contoh : tidak dikenal alat untuk mengukur masa jenis (). Tapi dengan mengukkur masa (m) dan volume (V) , kita dapat menentukan () . Akan tetapi sewaktu mengukur m dan V , melekatlah ktp m dan ktp V. Bagaimana hubungan antara ktp () dengan ktp m dan ktp V ?

Misalkan Y adalah besaran yang dicari dari besaran x krena Y = F(x). Karena adanya ketidakpastian nilai x maka fungsi tersebut dapat ditulis Y = F(x + x ) dan apabila

diurutkan dengan deret Taylor disekitar X = X , menjadi

y=f ( x±Δx)=f ( x )±( dfdx )x Δx+12 ! ( d

2 fdx 2 )

x

( Δx)2±. .. .

dimana nilai y adalah y=f ( x ) .

Untuk

Δxx

<< 1 maka f ( x±Δx ) dapat didekati dengan dua suku saja, sehingga

y= y±( dfdx )x Δx dan Δy=|df

dx|x

|Δx|.

2 Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Page 13: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

22 XXN

YXYXNb

i

iiii

2

22

i i i i i

i i

X Y X X Ya

N X X

dan

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

Dengan proses yang tidak jauh beda, maka dapatlah dibuktikan bahwa untuk fungsi

yang lebih dari satu variabel, mis Z = F(x , y ) didapat Δz=|dz

dx|x , y

Δx+|dzdy|x , y

Δy .

Contoh :Percepatan gravitasi setempat ingin ditentukan dengan mengukur periode T suatu bandul matematis sepanjang L. Misalkan dari pengukuran menghasilkan

T = 2,00 ± 0,02 ) s

L = ( 100 ± 1 ) cm sedangkanp = 3,14 ( dianggap tepat )

Dengan menggunakan rumus T = 2π √L/ g , maka

g = 4 p2 L

T 2=( 4 ) (3 ,14 )2

100

(2 ,00 )2=985 ,6

Δgg= ΔL

L+2

ΔTT= 1

100+ (2 ) 0 ,02

2 ,00=3%

hingga Δg= (3 %) (985 ,6 )=29 ,578Mengingat bahwa ktp relatip adalah sebesar 3% maka hasil akhir harus/boleh

dilaporkan dengan 3AB, jadi menurut pengukuran ini g = (986±30 ) cm /s2 atau

g= (9 ,86±0 ,30 )m /s2

Metoda Persamaan Garis Linier.

Akan diberikan 2 cara untuk ini:

1. Setelah semua titik percobaan di-plot pada kertas grafik, garis lurus ditarik dengan sebaik-baiknya. Walaupun cara ini kurang cermat, namun dalam dalam beberapa cara ini sudah memadai , apalagi skala grafik sudah dipilih dengan baik.

2. Data percobaaan tidak di-plot, melainkan langsung diolah dengan suatu analisis yang dikenal sebagai “metoda kuadrat terkecil untuk garis lurus” (regresi linier).

Misalnya suatu hukum fisika atau rumus sudah ‘dilinierkan’ hingga berbentuk Y 0=A+BX0 , dan pengukuran telah dilakukan untuk selang tertentu dan

menghasilkan titik-titik X i±ΔX i dan titik-titik

Y i±ΔY i . Dengan metoda kedua diatas , kita akan mendapatkan persamaan garis lurus terbaik berbentuk Y=a+bX dengan :

3 Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Page 14: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

1,74 0,03bI mA I mAa 1 7 0 05, ,

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

sedangkan simpangan atau ketidakpastian dari b dalam menaksir nilai B adalah:

Δb=Δy√ N

N∑ X i2−(∑ X i)

2

dengan

dimana i = 1,2,3,4.......N ; N menyatakan jumlah data pengamatan besaran X dan besaran Y.

Dalam penulisan X dan X boleh digunakan satu angka desimal lebih banyak daripada dalam penulisan X dalam sampel. Hal ini dimungkinkan berkat pengulangan yang telah kita lakukan (usaha lebih kita).

Ktp Mutlak , Ktp Relatip, Angka Berarti Dan Notasi Eksopnen Perhatikan penunjukan amperemeter berikut ini :

Tampak hasil pengukuran Ia lebih kasar daripada Ib. Dengan alasan ini ktp mutlak hasil Ia harus dinyatakan lebih besar daripada Ib. JADI : Besar - kecil ktp mutlak menyatakan kasar halusnya skala alat ukur.Selain itu, ktp relatip kedua pengukuran diatas ialah :Δ IaIa

=0 ,051,7

≈3 % dan

Δ IbIb

=0 ,031 ,74

≈2%

Apa tersirat dalam pelaporan seperti I a=(1,7±0 ,05 )mA?

Artinya : Pertama, Pelapor hendak mengatakan tidak mengetahui dengan tepat berapa sebenarnya arus itu, ia hanya menduga / memperkirakan nilainya adalah sekitar 1,7 mA

Kedua, Tampak pula pelapor menggunakan dua angka berarti (AB) sekecil itu ( hanya 2 buah ) menandakan pengukuran dilakukan dengan alat yang nst-nya cukup besar dibandingkan dengan hasil Ib.

Ib boleh dilaporkan dengan jumlah (AB) yang lebih besar (3 buah) yakni angka 1 , 7 dan 4 sebab skala alat ukur yang digunakan memang lebih halus (nst-nya lebih kecil).

Notasi Eksoponensial dan Angka Berarti.Hasil suatau pengukuran sebaiknya dilaporkan dengan menggunakan notasi eksoponensial yang merupakan cara termudah menuliskan bilangan yang besar

4 Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Page 15: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

sekali maupun kecil sekali ( bilangan demikian sering kita jumpai dalam ilmu fisika). Disamping itu notasi eksopnensial dengan mudah dapat menonjolkan ketelitian yang teracapi dalam pengukuran. Yakni dengan menggunakan jumlah angka desimal yang sesuai dengan AB yang diperkenankan . Ketentuan ( kasar ) nya adalah:

ketelitian ( sekitar ) 10% -------- 2 AB ketelitian ( sekitar ) 1% -------- 3 ABketelitian ( sekitar ) 0,1% -------- 4 AB

Dalam notasi eksponensial semua bilangan ditulis sebagai bilangan antara 1 dan 9

( bilangan ini disebut ‘mantisa‘ ) dikalikan dengan faktor 10n

( disebut orde ) . n adalah bilangan bulat positip atau negatip .

5 Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Page 16: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

GERAK LURUS BERATURAN DAN BERUBAH BERATURAN

I. TUJUAN1. Mempelajari Gerak Lurus Beraturan (GLB) Dan Gerak Lurus Berubah

Beraturan (GLBB) menggunakan Pesawat Attwood.2. Menentukan momen inersia roda katrol pada peswat attwood.

II. ALAT-ALAT1 Pesawat Attwood lengkap

o Tiang Berskalao Katrol dan talio Dua (2) Beban Bermassa o Beban Tambahan

o Penjepit Bebano Penyangkut Bebano Landasan Akhir

2 Jangka sorong3 Stopwatch4 Neraca teknis lengkap

III. DASAR TEORIHukum I Newton menyatakan bahwa, jika resultan gaya yang bekerja pada

suatu sistem (benda) sama dengan nol, maka sistem dalam keadaan setimbang, artinya benda tersebut akan Bergerak Lurus Beraturan (GLB). Pada hukum II Newton, disimpulkan bahwa :1. Arah percepatan benda sama dengan arah resultan gaya yang bekerja pada

benda.2. Besarnya percepatan sebanding gayanya.3. Bila ada gaya bekerja pada benda maka benda mengalami percepatan,

sebaliknya bila benda mengalami percepatan tentu ada gaya penyebabnya.Untuk percepatan (a) yang tetap/konstan, maka berlaku persamaan gerak yang disebut sebagai gerak lurus berubah beraturan sebagai berikut:

dengan Bila sebuah benda bergerak melingkar melalui porosnya, maka pada gerak melingkar ini berlaku persamaan-persamaan gerak yang ekivalen dengan persamaan-persamaan gerak linier sebagai berikut:

dengan Dalam hal ini besaran “momen inersia” (I) ekivalen dengan besaran “massa” (m).

Momen Inersia (I) suatu benda terhadap poros tertentu besarnya sebanding dengan massa benda tersebut dan sebanding dengan kuadrat dari jarak benda -terhadap poros. I ~ m I ~ r2

6 Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Page 17: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

Keterangan gambar P= penjepitA= kedudukan awalB = celah penyangkutC = landasan akhirm1 = m2

P

C

B

A

m 2

m 3

m1

r

Gambar 1

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

Untuk katrol dengan beban seperti pada gambar 1 maka berlaku persamaan :

(1)

dengan:a = Percepatan gerak beban (m/s2)m = Massa beban (kg)I = Momen inersia katrol (kgm2)r = Jari jari katrol (m)g = Percepatan gravitasi (m/s2)

Pada gambar: m1 dijepit di P, sementara m2 dan m3 di A. Jika m1 dilepas maka (m2 + m3) Akan turun dari A ke B dengan gerak dipercepat. Pada saat melalui celah B, m3 akan tertinggal, maka gerak dari B ke C merupakan gerak lurus beraturan karena m1 = m2 (m1< (m2+m3)).

IV. PROSEDUR PERCOBAANA. Pengamatan Gerak Lurus Beraturan (GLB)

1. Timbang beban m1, m2, m3.2. Letakan beban seperti pada gambar 13. Catat kedudukan penyangkut beban B dan meja C (Pada tabel yang

disediakan).4. Bila penjepit P dilepas, m2 dan m3 akan bergerak dipercepat antara AB

dan selanjutnya bergerak lupus beraturan antara BC, setelah beban tambahan tersangkut di B. Catat waktu yang diperlukan untuk gerak antara BC.

5. Ulangi percobaan IV-A.3 sampai IV-A.4 dengan mengubah-ubah kedudukan landasan C (ingat ketebalan beban m2).

6. Selama periode satu proses ini, janganlah mengubah-ubah jarak AB

7 Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Page 18: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

atau BC.

B. Pengamatan Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)1. Aturlah kembali letak beban seperti percobaan IV-A.2. Catatlah kedudukan A dari B (Pada tabel yang disediakan).3. Bila beban m1 dilepas, maka m2 dan m3 akan melakukan gerak lurus

berubah beraturan antara A dan B. Catatlah waktu yang diperlukan untuk gerak antara AB.

4. Ulangi percobaan IV-B.2 sampai IV-B.3 beberapa kali dengan mengubah kedudukan B.

5. Ulangilah percobaan IV-B.1 sampai IV-B.4 dengan menggunakan beban m3 lain.

V. PENGOLAHAN DATA1) Menentukan Kecepatan Pada GLB

o Tulis kembali tabel data hasil pengamatan andao Gambar grafik S t (S=BC)o Lakukan analisis regresi garis lurus untuk mengestimasi garis rata-rata.o Tentukan kecepatan yang didapatkan dari grafik.o Tentukan tingkat ketelitian hasil pengamatan anda.o Laporkan nilai kecepatan yang didapat sesuai teori ketidakpastian

2) Menentukan Percepatan Pada GLBBo Tulis kembali tabel data hasil pengamatan andao Gambar grafik S t2 (S=AB) untuk tiap jenis beban tambahan yang

digunakan.o Lakukan analisis regresi garis lurus untuk mengestimasi garis rata-rata.o Tentukan kecepatan yang didapatkan dari grafik/garis rata-rata.o Tentukan tingkat ketelitian hasil pengamatan anda.o Laporkan sesuasi teori ketidakpastian untuk setiap jenis beban

tambahan.

3) Menentukan Momen Inersia Katrolo Tulis kembali data hasil pengamatan andao Tentukan nilai momen inersia katrol yang didapatkan jika diambil

percepatan gravitasi setempat = 9.78 m/s2

o Tentukan tingkat ketelitian hasil pengamatan anda.o Laporkan nilai momen inersia katrol sesuai teori ketidakpastian.

VI. ANALISIS1) Lakukan analisa apakah gerak tersebut benar-benar beraturan

mengingat ketelitian alat-alat yang anda gunakan.2) Jelaskan kekurangan-kekurangan yang ada pada percobaan yang

dilakukan dan jelaskan pula pengaruhnya dalam percobaan.

8 Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Page 19: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

3) Jika beban tambahan ditambah lagi, jelaskan pengaruhnya pada percepatan dan kecepatan benda.

4) Dari hasil pengamatan anda, apakah Hukum Newton II benar-benar berlaku, jelaskan jawaban anda.

5) Jelaskan pengaruh momen inersia (I) pada percobaan anda.6) Bagaimana pengaruh perubahan massa beban terhadap nilai momen

Inersia7) Adakah cara yang lain untuk menentukan nilai momen inersia katrol.

9 Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Page 20: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

jGambar 1

ˆreeoy

oxo

R

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

GERAK MELINGKAR BERATURAN

I. TUJUAN1. Memahami konsep gerak melingkar beraturan 2. Menentukan gaya pada benda yang berputar3. Menentukan percepatan gravitasi g dengan menggunakan cairan yang

berputar.

II. ALAT – ALAT PERCOBAAN1. Motor listrik dengan unit pengontrol laju sudut2. Dinamometer3. Bejana pipih plastik4. Stopwatch5. Lampu

III. DASAR TEORI1. Gerak Melingkar Beraturan

Sebuah benda yang bergerak melingkar beraturan mempunyai besar kecepatan tetap, namun arahnya setiap saat berubah. Karena itu

kecepatan benda v , sebagai vektor berubah terhadap waktu.

Parameterer dan eθ menyatakan vektor satuan yang arahnya berubah

terhadap waktu dengan er menyatakan arah radial atau menjauhi pusat

lintasan lingkaran dan eθ menyatakan arah tangensial atau arah garis singgung lintasan dari gerak melingkar benda.

Percepatan dari benda melingkar beraturan disebut percepatan sentripetal yaitu :

10 Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Page 21: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

cL

Gambar 2

m

B

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

asp=d vdt

=−ω2 R er

Menurut Hukum ke-2 Newton, pada setiap benda bermassa m

yang mengalami percepatan a bekerja suatu gaya sebesar F = ma . Untuk benda yang bergerak melingkar beraturan, persamaan gaya menurut hukum ke-2 Newton adalah:

F sp=−mω2 R er

Arah gaya menuju pusat lintasan. Setiap gaya yang bergerak menuju pusat lintasan lingkaran disebut gaya sentripetal. Tetapi dalam pengamatan, setiap benda yang mengalami gaya sentripetal tidak bergerak menuju pusat lintasan karena terdapat gaya fiktif yang melawan gaya sentripetal. Gaya fiktif tersebut adalah gaya sentrifugal yang dinyatakan oleh :

F f=mω2 R er

Alat Sentripetal :Alat gaya sentripetal berupa batang yang dilengkapi cermin kecil c.

Cermin menempel pada plat elastis sehingga cermin terpuntir apabila ditarik. Benda bermassa m yang bebas bergeser terletak pada salah satu ujung dan dihubungkan oleh benang dengan cermin. Jika batang B diputar maka benda bergerak menjauhi sumbu rotasi sehingga cermin terpuntir. Dengan demikian jika terdapat sumber cahaya L di mana cahayanya mengenai cermin, maka arah pantulannya akan berubah dibandingkan arah pantulan saat batang B tidak diputar.

11 Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Page 22: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

2. Percepatan Gravitasi dalam air yang berputar

Gaya sentripetal juga dialami “partikel-partikel” air dalam bejana pipih yang diputar. Permukaan air dalam bejana pipih yang sebelum diputar adalah datar, sewaktu diputar mengalami perubahan bentuk menjadi melengkung. Setiap partikel air dm mengalami gaya sentripetal dm2R dan gaya gravitasi dmg. Seperti diketahui, bentuk suatu lengkungan ditentukan oleh kemiringan (tan ) garis singgung disetiap titik lengkungan.

Dengan pilihan salib sumbu seperti tampak pada gambar, dapat diturunkan :

tan α=dydx

=ωgx

Dari sini diperoleh bahwa bentuk lengkungan permukaan air adalah

Y=ω2

2gx2+C

dengan konstanta integrasi C ditentukan dari syarat

∫0

a

y dx=0 dan diperoleh

C=−ω2

6ga2

sehingga persamaan lengkungan permukaan air adalah :

y=ω2

2gx2−ω2

6ga2

IV. PROSEDUR PERCOBAAN

12 Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Y

cXa

Gambar 3

Page 23: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

A. Gaya Sentripetal Pada Alat Sentripetalo Ukurlah besar m dengan menggunakan neraca (tanya asisten)o Ikatlah benda m pada cermin dengan benang, tentukan panjang

benango Pasang lengan poros alat pada penjepit motor listriko Arahkan seberkas cahaya dari lampu ke cermin dan perhatikan bintik

cahaya pantulannya pada mistar berskala dan catat posisi titik nol inio Jalankan motor listrik pada frekuensi tertentu (rendah-rendah saja

sekitar 1 putaran per detik) dan lihat kembali letak bintik cahaya pantulan bintik telah menggeser sedikit ke atas.

o Setelah motor listrik berputar dengan tenang/tetap, ukurlah dengan stopwatch (20 putaran)

o Tentukan dengan cermat pergeseran posisi bintik cahaya pantulo Matikan Motor Listriko Dalam keadaan batang tidak berputar, pasanglah dinamometer pada

ujung B1 dari benang dan tariklah cermin sehingga bintik cahaya pantul jatuh tepat ditempat yang sama seperti ketika batang berputar dan bacalah gaya yang terukur pada dinamometer.

o Catat seluruh data ini.o Ulangi seluruh percobaan dengan tiga frekuensi yang berbeda.

B. Menentukan Percepatan Gravitasi Bumi Dengan Cairan Yang Diputaro Pastikan bejana telah terisi air dengan batas permukaan berimpit

dengan sumbu X bejanao Pasang bejana yang berisi air pada motor listriko Jalankan motor listrik pada frekuesi konstan o Tentukan dengan cermat satu titik pada sumbu –y bejana dengan x= 0.o Setelah motor listrik berputar dengan tenang/tetap, ukurlah dengan

stopwatch periode putarnya (20 putaran)o Ulangi percobaan dengan tiga frekuensi yang berbeda.

V. PENGOLAHAN DATA1. Menentukan Nilai Gaya

o Tulis kembali tabel data hasil pengamatan anda

o Dapatkan persamaan

ΔFF dari persamaan F = m2R dengan

ω=2πT

o Tentukan Nilai (F F) untuk masing – masing baris data hasil pengamatan anda.

o Tentukan Nilai (F F) berdasarkan pengukuran langsung dengan menggunakan dinamometer.

o Tentukan tingkat ketelitian masing – masing cara pengamatan yang dilakukan.

2. Menentukan Percepatan Gravitasi Setempat.

13 Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Page 24: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

o Tulis kembali tabel data hasil pengamatan andao Tentukan nilai g yang didapatkan masing-masing baris data hasil

pengamatan andao Tentukan nilai dari ( g g ) dari hasil perhitungan di atas.o Tentukan tingkat ketelitian hasil pengamatan anda.

VI. ANALISIS1. Jelaskan indikasi yang menunjukkan bahwa dalam alat sentripetal yang anda

amati bekerja gaya fiktif berupa gaya sentripugal dan jelaskan mengapa terdapat gaya fiktif pada percobaan tersebut.

2. Jelaskan gaya – gaya yang berperan sebagai gaya sentripetal pada ke-dua percobaan yang anda lakukan.

3. Bandingkan gaya hasil perhitungan dengan hasil pengukuran langsung menggunakan dinamometer, menurut anda mana yang lebih tepat, beri alasan?

4. Jika air terdiri dari sekian banyak partikel air, berdasarkan percobaan yang anda lakukan dalam menentukan besarnya percepatan gravitasi, apakah pada setiap partikel tersebut bekerja gaya yang sama dibandingkan partikel-pertikel air lainnya. Jelaskan?

5. Dapatkah jika air yang anda gunakan diganti dengan zat cair yang lebih kental, (misalnya oli) ? Jelaskan.

6. Jelaskan arti fisis integral ∫0

a

y dx = 0.

7. Coba anda jelaskan percepatan – percepatan yang bekerja saat sebuah benda bergerak melingkar beraturan, bagaimana jika geraknya melingkar berubah beraturan. (buktikan dangan persamaan).

8. Bumi berotasi dengan periode rata-rata 24 jam. Kita yang tinggal diatasnya memiliki massa yang otomatis ikut berotasi terhadap pusat bumi. Apakah pada tubuh kita juga bekerja gaya sentripetal? Jelaskan !

14 Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Page 25: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

MPMmvvMMM

O

r

Mg 0 sinMgr

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

GERAK OSILASI DAN JATUH BEBAS

I. TUJUAN PERCOBAAN1. Memahami konsep gerak osilasi harmonis sederhana2. Memahami konsep gerak jatuh bebas dan percepatan gravitasi3. Menentukan percepatan gravitasi setempat menggunakan gerak osilasi4. Menentukan percepatan gravitasi setempat menggunakan gerak jatuh

bebas

II. PERALATAN PERCOBAANA. PERCOBAAN GERAK OSILASI1. Batang homogen berlubang2. Beban pemberat3. Tiang penyangga batang4. Stopwatch

B. PERCOBAAN GERAK JATUH BEBAS1. Tiang berskala2. Tiang dan dasar penyangga3. Magnet penempel dan bola logam4. Morse Key dan kabel penghubung5. Pelat kontak6. Stopwatch

III. DASAR TEORIA. PERCOBAAN GERAK OSILASI

Gerak Osilasi adalah gerak berulang-ulang, seperti maju-mundur, atas-bawah, kanan-kiri yang berulang, dan lain-lain. Gerak osilasi dapat dijumpai pada banyak sistem fisika, antara lain sistem pegas, bandul fisis, bandul matematis. Secara umum benda yang berosilasi dapat dinyatakan dengan

persamaan (1)dengan (t) adalah simpangan setiap saat, A adalah amplitudo, frekuensi

sudut, dan adalah tetapan fasa.

15 Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Page 26: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

dengan g adalah percepatan gravitasi, dan r adalah jarak titik pusat massa bandul (PM) terhadap titik putar bandul (O).Di sisi lain, bandul sebagai benda pejal juga akan berlaku persamaan dinamika gerak rotasi yang berbentuk

τO=I 0α=I 0d2θdt2

,(3)

dengan adalah percepatan sudut bandul, dan IO adalah momen inersia bandul terhadap O. Dari persamaan (2) dan (3) diperoleh persamaan gerak osilasi bandul fisis, yaitu

d2θdt2

+MgrIO

=0 .(4)

Solusi persamaan (4) adalah pers (1) yang menggambarkan gerak osilasi bandul fisis dengan frekuensi sudut dan perioda sebesar

ω=√MgrI 0

, T=2π √ IO

Mgr . (5)Momen inersia bandul fisis terhadap pusat putaran (IO) dapat dihubungkan dengan momen inersia bandul terhadap pusat massa (IPM) dengan

menggunakan dalil sumbu sejajar, yaitu IO=IPM+Mr2 , sehingga perioda osilasi bandul sebesar

(6)

Dalam percobaan ini ingin dicari nilai percepatan gravitasi (g) setempat.

16 Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Page 27: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

Morse Key

POWER - +

SCALER COUNTER

- +

Relay

STOP

y

+-

Penempel magnet

Bola logam

Multiclamp

Batang penyangga

Tiang Berskala

Dasar Penyangga Dasar penyangga

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

Untuk itu diperlukan dua pasang data perioda T1 untuk jarak r1 dan perioda T2 untuk jarak r2. Nilai g dapat dicari dengan memasukkan dua pasang data ini dalam persamaan (6), yaitu

g=4 π2{ r22−r1

2

T 22r2−T 1

2r1}.

(7)

B. GERAK JATUH BEBASGerak jatuh bebas merupakan gerak lurus berubah beraturan (GLBB),

yaitu gerak dengan percepatan konstan. Persamaan posisi gerak lurus berubah beraturan adalah

x ( t )=x0+v0 t+12at2 ,

dengan x0 adalah posisi awal, v0 kecepatan awal, dan a percepatan. Gerak jatuh bebas termasuk GLBB dengan percepatan sama dengan percepatan gravitasi (g). Setiap benda yang dijatuhkan bebas dari ketinggian tertentu akan memiliki kecepatan awal nol sehingga jarak tempuh benda yang dijatuhkan bebas berbentuk

y= 12gt 2 .

Dalam percobaan ini akan dicari nilai percepatan gravitasi (g) setempat dengan menggunakan bola logam yang dijatuhkan bebas. Percobaan ini menggunakan seperangkat alat gerak jatuh bebas, seperti gambar berikut.

Tiang dasar penyangga dipasang tegak. Magnet penempel diletakkan di bagian atas tiang penyangga menggunakan penjepit multiclamp. Pelat kontak diletakkan di bagian bawah tiang penyangga menggunakan penjepit multiclamp juga. Magnet penempel dan pelat kontak harus memiliki jarak cukup yang diukur dengan menggunakan skala vertikal. Terminal merah Start pada Scaler counter dihubungkan ke terminal merah relay, dan terminal hitam ke hitam lagi. Sedangkan terminal Stop dihubungkan dengan terminal pelat kontak

17 Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Page 28: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

(merah dengan merah dan hitam dengan hitam). Terminal catu daya dihubungkan dengan terminal magnet penempel dan juga dihubungkan paralel dengan terminal relay Scaler counter.

IV. PROSEDUR PERCOBAANA. PERCOBAAN GERAK OSILASI

1. Susunlah tiang penyangga batang dalam keadaan tegak/stabil dan pasang batang homogen berlubang pada tiang penyangga melalui titik poros putaran batang.

2. Pasang 2 beban pemberat masing-masing pada kedua ujung batang. Catat jarak titik pusat massa batang terhadap titik poros putaran (ambil data ini sebagai r1)

3. Simpangkan batang beserta pemberatnya dari tiang penyangga dengan sudut yang kecil, kemudian lepaskan batang, biarkan batang berosilasi sampai gerak osilasinya mulai teratur. Setelah gerak batang teratur, catat waktu yang diperlukan untuk 10 kali ayunan (ambil data ini sebagai 10T1). Ulangi lagi sampai 3 kali dengan r1 yang tetap.

4. Pindahkan beban pemberat ke posisi yang berbeda dengan langkah 2, catat jarak titik pusat massa batang terhadap titik poros putaran (ambil data ini sebagai r2). Ayunkan batang dengan sudut kecil lalu catat waktu untuk10 kali ayunan setelah ayunan mulai teratur (ambil data ini sebagai 10 T2). Lakukan 3 kali.

5. Ulangi langkah 2 – 4, sampai diperoleh 5 pasangan data T dan r.

B. GERAK JATUH BEBAS1. Periksa perangkat percobaan gerak jatuh bebas yang ada. Jika sudah

lengkap susunlah perangkat tersebut hingga siap untuk dipakai.2. Pasang/tempelkan bola logam pada magnet penempel dengan

menekan morse key. Catat kedudukan bola logam terhadap dasar/pelat kontak, ambil data kedudukan ini sebagai jarak y1.

3. Jatuhkan bebas bola logam dari magnet penempel dengan melepas tekanan pada morse key. Catat waktu yang diperlukan bola logam untuk mencapai dasar (ambil data ini sebagai t1). Lakukan pencatan waktu t1 untuk 5 kali percobaan.

4. Ubah kedudukan penempel magnet, lalu pasang bola logam. Catat kedudukan bola logam terhadap pelat kontak, ambil data ini sebagai y2. Catat waktu tempuh bola logam mencapai dasar, ambil data ini sebagai t2. Lakukan pencatatan waktu untuk 5 kali percobaan.

5. Ulangi langkah 2 sampai 4 hingga diperoleh data yang cukup untuk pengolahan data (minimal 5 kali).

V. PENGOLAHAN DATAA. Menentukan g dengan Gerak Osilasi

1. Tulis hasil pengamatan dalam bentuk tabel2. Tentukan nilai g untuk setiap pasangan data dengan menggunakan

18 Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Page 29: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

pers (6)3. Tentukan nilai rata-rata g dari hasil perhitungan di atas beserta

ketidakpastiannya

B. Menentukan g dengan Gerak Jatuh Bebas1. Tulis hasil pengamatan dalam bentuk tabel2. Buat grafik antara jarak (y) terhadap waktu kuadrat (t2) dari data

pengamatan Anda3. Gunakan cara regresi linier dari grafik yang Anda buat untuk

menentukan nilai percepatan gravitasi (g)

VI. ANALISIS HASIL PERCOBANA. GERAK OSILASI

1. Bandingkan nilai percepatan gravitasi yang diperoleh melalui percobaan ini dengan nilai percepatan gravitasi setempat menurut referensi. Apakah hasilnya berbeda? Coba analisis mengapa hal ini bisa terjadi.

2. Lakukan analisis terhadap hal-hal apa saja yang harus diperhatikan agar diperoleh hasil yang cukup akurat.

3. Mengapa pada percobaan gerak osilasi di atas, batang disimpangkan dengan sudut yang kecil? Apa yang terjadi jika simpangannya dengan sudut yang cukup besar?

4. Mengapa perhitungan waktu dimulai setelah ayunan sudah mulai teratur?

5. Apakah gerak osilasi bandul fisis termasuk gerak osilasi harmonis sederhana? Jelaskan ! (dimulai dari konsep gerak osilasi harmonis sederhana). Berikan penjelasan tentang macam-macam gerak osilasi disertai dengan contoh-contohnya.

B. GERAK OSILASI1. Bandingkan nilai percepatan gravitasi yang diperoleh melalui

percobaan gerak jatuh bebas dengan nilai percepatan gravitasi setempat menurut referensi atau menurut percobaan gerak osilasi. Apakah hasilnya berbeda? Coba analisis mengapa hal ini bisa terjadi.

2. Lakukan analisis terhadap hal-hal apa saja yang harus diperhatikan agar diperoleh hasil yang cukup akurat.

3. Apakah percobaan gerak jatuh bebas yang anda lakukan termasuk gerak lurus berubah beraturan yang ideal? Jelaskan !

4. Apa yang terjadi jika dalam percobaan gerak jatuh bebas di atas digunakan bola-bola logam yang berbeda massanya? Apakah bola-bola logam tersebut jatuh dalam waktu bersamaan? Jelaskan!

5. Apa yang terjadi jika percobaan gerak jatuh bebas dilakukan menggunakan medium zat cair? Coba analisis hal ini.

19 Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Page 30: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

RESONANSI GELOMBANG BUNYI

I. TUJUAN PERCOBAAN1 Memahami peristiwa resonansi gelombang bunyi2 Menentukan kecepatan rambat bunyi dalam udara

II. ALAT – ALAT PERCOBAAN1 Generator Audio + Speaker2 Tabung Resonansi Berskala3 Reservoir Air Dari Plastik4 Selang Karet + Kelem Hoffman5 Kertas Milimeter (Bawa Sendiri)

III. DASAR TEORISebuah gelombang jika melalui dua buah medium, maka gelombang tersebut

akan ditransmisikan dan dipantulkan. Pada kejadian tersebut berlaku kekekalan energi atau daya, hal tersebut dapat dinyatakan dalam amplitudo. Besarnya amplitudo gelombang transmisi dan amplitudo gelombang pantul sangat bergantung pada rapat massa medium (dalam optik rapat massa ini dikenal dengan indeks bias). Jika gelombang datang dari medium rapat ke medium sangat renggang, maka amplitudo pantul sangat kecil (dapat dianggap nol) dan besar amplitudo transmisi mendekati amplitudo gelombang datang. Dan sebaliknya, jika gelombang datang dari medium renggang ke medium sangat rapat, maka amplitudo gelombang transmisi mendekati nol.

Umumnya sumber memancar gelombang terus menerus, sehingga pada medium dekat sumber menjalar dua gelombang yaitu gelombang datang dan gelombang pantul. Prinsip superposisi mengatakan bahwa jika ada lebih dari satu gelombang menjalar pada suatu medium secara bersamaan, maka pada medium tersebut terdapat gelombang sebagai berikut Y = Y1 + Y2 + Y3 + ….Untuk kasus yang memiliki satu sumber persamaan di atas menjadi Y = Yd + Yp, di mana Yd adalah gelombang datang (sumber) dan Yp adalah gelombang pantul.

Peristiwa resonansi adalah ikut bergetarnya benda lain dengan frekuensi sama dengan sumbernya. Resonansi gelombang bunyi pada tabung udara (dikenal dengan pipa organa) adalah ikut bergetarnya molekul udara dengan frekuensi sama dengan sumber bunyi, secara fisik peristiwa ini dapat diketahui dengan bertambah kerasnya suara sumber. Berdasarkan teori di atas kejadian ini terjadi jika hasil superposisi gelombang datang dan pantul berupa gelombang berdiri, dalam hal ini

20 Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Page 31: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

TertutupTerbuka

P S

P S P S

P S P S P S

Panjang tabung (L)

L = ¼

L = 3( ¼

L = 5 ( ¼

Dan seterusnya

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

ujung tabung berupa simpul (S) atau perut (P). Perut jika ujung tabung terbuka (bukan batas antar medium) dan simpul jika ujung tabung tertutup (batas antara dua medium). Dalam prakteknya digunakan tabung dengan salah satu ujung terbuka dan ujung yang lain tertutup. Di ujung terbuka diletakkan sumber sedang ujung tertutup berupa batas antara udara dan cairan, lihat gambar (di bawah ). Perhatikan kemungkinan gelombang yang terjadi dalam tabung sepanjang L di bawah ini, ingat jarak antara simpul dan perut terdekat adalah ¼

Berdasarkan pola di atas maka panjang gelombang yang mungkin terjadi resonansi adalahL= n/4 (1)dengan n = 1, 3, 5, …

Jika laju bunyi udara adalah V, maka frekuensi resonansi yang mungkin terjadi dalam tabung udara sepanjang L adalah F = (n/4) V/L (2)Catatan : Rumus-rumus di atas hanyalah tepat, apabila diameter tabung jauh lebih kecil daripada panjang gelombang yang dirambatkan. Dalam keadaan demikian tidak ada energi gelombang yang keluar dari ujung terbuka.

Jika ukuran garis tengah tabung tidak kecil dibanding dengan panjang gelombang bunyi, titik perut gelombang terjadi tidak tepat pada ujung terbuka, melainkan terjadi pada jarak e dari ujung tabung, hal ini tergantung pada frekuensi yang

21 Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Page 32: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

e

AFG

4

3

21

Pasang tabung resonansi (1) secara vertikal. Hubungkan dengan reservoar air (2) melalui selang karet dan kelem hoffmann (3) reservoar diisi air.Atur reservoar ke atas hingga tabung penuh air. Jepit kelem rapat-rapat. Pasang reservoar yang hampir kosong itu di bawah. Tabung tetap penuh air.

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

dirambatkan. Dengan adanya koreksi ini, persamaan untuk panjang tabung menjadiL = (n) (¼ .n) –en (3)

(3)

IV. PROSEDUR PRAKTIKUMDalam percobaan ini kita menggunkan rumus (3) untuk menghitung

percepatan rambat gelombang bunyi dalam gas (udara) dan nilai koreksi e.

2. Pasang speaker (4) sedekat mungkin pada ujung tabung. Hubungkan dengan AFG (Audio Frekuensi Generator). Hidupkan AFG : gunakan gelombang sinus pada frekuensi f1 (ditentukan asisten, 300 Hz < f1 < 1000 Hz). Atur amplitudo hingga terdengar bunyi yang cukup jelas tetapi tidak menggangu sesama praktikan.

3. Turunkan permukaan air dalam tabung dengan membuka kelem sedikit saja. Bunyi akan melemah dan kemudian menguat lagi. Tutuplah kelem dengan segera pada saat intensitas bunyi terdengar maksimum, yang menandakan terjadinya resonansi. Catat kedudukan permukaan air, ulangi beberapa kali.

4. Ulangi kegiatan (3) sehingga diperoleh beberapa posisi maksimum yang berbeda.

5. Lakukan kebalikannya : bermula dengan tabung kosong dan kelem tertutup, sedangkan reservoar dinaikan tinggi. Bukalah kelem sedikit : permukaan akan naik pelan-pelan. Amati resonansi-resonansi yang terjadi. Catat kedudukan air saat terdengar suara keras.

6. Ulangi seluruh langkah dengan menggunakan frekuensi yang berbeda, misal f2 dan f3 (tanya asisten)

V. PENGOLAHAN DATAMenentukan Cepat Rambat Gelombang Bunyi Di udara (V) dan Faktor

Koreksi (e)

22 Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Page 33: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

1) Secara Grafiso Tulis kembali tabel data hasil pengamatan andao Ubah persamaan (3) menjadi persamaan berbentuk y=ax+b, dengan

y=L dan x=no Gambar grafik L terhadap untuk masing – masing frekuensi

pengamatan yang dilakukano Tentukan garis rata-rata dengan menggunakan metode regresi linier

untuk masing – masing frekuensi yang digunakan.o Tentukan Nilai ( V V ) dan ( e e ) berdasarkan garis rata-rata

yang didapato Tentukan tingkat ketelitian pengamatan yang anda lakukan.

2) Secara Analitis

o Diketahui Lm−Lm−1=

V2 f 0

o Dengan persamaan diatas dan persamaan 3, tentukan nilai V dan e untuk masing – masing pasangan data pada tiap-tiap frekuensi pengamatan yang anda lakukan.

o Tentukan Nilai ( V V ) dan ( e e ) dari cara ini.o Dapatkan tingkat ketelitian pengamatan dengan cara ini.

3) Secara Empiris

o Diketahui V=331√1+ t

273 m/s, t = suhu ruangan praktikum (0C)o Dari persamaan diatas dan persamaan 3, tentukan nilai (V V) dan (ee )

VI. ANALISIS

1. Bandingkan nilai V yang anda dapatkan menurut ketiga cara diatas, mana menurut anda yang lebih baik. Jelaskan alasannya.

2. Bandingkan hasil cepat rambat bunyi diudara yang anda dapatkan dengan cepat rambat bunyi referensi yang sering digunakan. Uraikan analisa anda.

3. Jelaskan pengaruh perubahan Tegangan generator audio terhadap pengamatan yang anda lakukan.

4. Jelaskan pengaruh perubahan frekuensi terhadap nilai cepat ramabat gelombang bunyi diudara yang anda dapatkan.

5. Jelaskan pengaruh perubahan suhu (t) terhadap cepat rambat bunyi yang didapatkan.

6. Jika diinginkan jumlah nada yang lebih banyak lagi, apa yang harus dilakukan dikaitakan dengan praktikum yang anda lakukan.

23 Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Page 34: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

7. Mengapa titik-titik Lm ditentukan berdasarkan keras tidaknya suara yang

didengar? Jelaskan jawaban anda.8. Bagaimana jika air yang anda gunakan diganti dengan zat cair yang lebih

kental. Uraikan analisa anda.

SUPERPOSISI GETARAN HARMONIK

I. TUJUAN1. Mengukur frekuensi dan amplitudo getaran harmonik dengan osiloskop2. Memahami superposisi getaran harmonik yang sejajar melalui osiloskop3. Memahami superposisi getaran harmonik yang saling tegak lurus melalui

osiloskop

II. ALAT-ALAT1. Osiloskop GOS - 622 ( Dual trace ; 20 MHZ . )2. Generator audio ( 10 khz ; 2 vpp )3. Stopwatch

III. DASAR TEORIA. Superposisi 2 Getaran Harmonik yang searah

Jika terdapat 2 getaran harmonik dengan arah getar berada dalam satu sumbu getar yang sama ditulis sebagai berikut :

Getaran harmonik 1 : x1(t) = A1 cos (2 πf 1 t+α1 )

Getaran harmonik 2: x2(t) = A2 cos (2 πf 2 t+α2 ) Jika keduanya bersuperposisi maka akan diperoleh resultan getaran harmonik sebagai berikut :1. Jika amplitudo berbeda, frekuensi dan fasa awal sama

Getaran harmonik 1 : x1(t) = A1 cos (2π ft+α )

Getaran harmonik 2: x2(t) = A2 cos (2π ft+α ) Getaran harmonik resultan :

X R( t )=AR cos φR

denganAR=(A1+A2)φR=(2π ft+α )

2. Jika amplitudo dan fasa awal berbeda, frekuensi sama

24 Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Page 35: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

Getaran harmonik 1 : x1(t) = A1 cos (2 π ft+α1)

Getaran harmonik 2: x2(t) = A2 cos (2 π ft+α2) Getaran harmonik resultan :

X R( t )=AR cos φR

denganAR=√ A

12+A

22+2 A1 A2 cos (α 2−α1 )

φR=arc tan(A1 sin α1+A2 sinα2

A1 cos α1+A2 cos α2)

3. Jika amplitudo dan frekuensi berbeda, fasa awal sama

Getaran harmonik 1 : x1(t) = A1 cos (2 πf 1 t+α )

Getaran harmonik 2: x2(t) = A2 cos (2 πf 2 t+α ) Ambil = 0 sehingga kedua getaran harmonik menjadi :

x1(t) = A1 cos (2 πf 1 t )

x2(t) = A2 cos (2 πf 2 t )Getaran harmonik resultan :

X R( t )=AR cos φR

denganAR=√ A

12+A

22+2 A1 A2 cos 2π ( f 2−f 1 )

φR=arc tan(A1 sin 2 πf 1 t+A2 sin 2πf 2 t

A1 cos 2πf 1 t+A2 cos2 πf 2 t )B. Superposisi Getaran Harmonik yang saling tegak lurus

Jika terdapat 2 getaran harmonik dengan arah getar yang saling tegak lurus,misalkan sebagai berikut :

Getaran harmonik 1 : x (t) = A1 sin (2 πf 1 t+α1 )

Getaran harmonik 2: y (t) = A2 sin (2 πf 2 t+α2 ) Getaran harmonik resultannya jika diplot dalam dua sumbu yang saling tegak lurus akan diperoleh gambar Lissajous ( li-sa-ju ).Amplitudo, frekuensi dan beda fasa kedua getaran harmonik yang saling bersuerposisi akan menentukan bentuk gambar lissajous yang diperoleh.1. Jika frekuensi kedua getaran harmonik sama

Kedua getaran harmonik tersebut misalkan :

x (t) = A1 sin ( 2π ft+α 1 )

y (t) = A2 sin ( 2π ft+α 2 )Lintasan diperoleh dengan mengeliminasi t antara x (t) dan y (t)

25 Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Page 36: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

A1

A2 A2

A1

Gambar 2

Gambar 3

0o 45 o 90 o 180 o 220 o 360 o

1

1

0o 30o 45o 90o 135o 180o

2

1

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

Adapun hasilnya :

( xA1 )

2

+ ( yA2 )

2

− 2 ( xA1 ) ( y

A2 )cosθ=sin2θ

Dimana = |α1−α2| disebut beda fase awal

Jadi : Bentuk lintasan ditentukan oleh amplitudo masing-masing getaran dan oleh beda fase awalnya , dan dapat berbentuk garis lurus , elips bahkan lingkaran . (irisan kerucut )

Kalau = 0 ( kedua getaran sefase ) diperoleh garis lurus : Y=

A2

A1

X

Kalau = radian , keduanya dengan kemiringan A2/A1

Kalau =

π2 radian atau =

3π2 radian Diperoleh :

( xa1 )

2

+( ya2 )

2

=1

yaitu elips tegak (gambar 3) Untuk yang lain diperoleh elips miring

2. Jika frekuensi kedua getaran harmonik berbedaKalau f1 f2 diperoleh gambar yang sangat rumit , kecuali apabila f1 / f2

berupa perbandingan sederhana seperti 1/2, 1/3, 2/2, 2/3, dll.

Gambar - gambar yang diperoleh adalah :

26 Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Page 37: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

3

1

0o 15o 30o 60o 90o 120o

0o 15o 30o 45o 60o 90o

4

1

I a III b

b a IVII

c

Gambar 3

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

C. OssiloskopOsiloskop GOS - 622 :

Gambar . 2Secara garis besar panel depan osiloskop GOS - 622 dapat dibagi 4 bagian :I. Layar display ( 80 cm x 10cm )II. Tombol - knop yang mengatur dislay.III. a. Pengatur sweep dan kedudukan

b. Pengatur triggerIV. a. Pengatur channel 1; b , Pengatur channel 2;

b. Switch pemilih channel dan modus kerja osiloskop.

Secara rinci fungsi panel dan modus osiloskop adalah :

1 Layar display 10 Input ch - 22 Tombol on - of 11 Input ch – 2 Pengatur nilai skala

27 Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Page 38: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

vertikal3 Pengatur iluminasi layar 12 Penggeser gambar arah horisontal4 Pengatur fokus 13 Switch pemilih kecepatan

horisontal sweep (TIME / DIV)5 Pengatur intensitas 14 Tombol kalibarasi sweep6 Getaran 2 Vpp ( ' square ' ) 15 Pengatur triggen , kedua knop ini

harus selalu terputar habis kekiri7 Penggeser gambar vertikal 16 Tombol auto harus selalu dalam

keadaan tertekan8 Selektor ch – 1 & 2 17 Pemilih channel dan modus kerja

osiloskop9 Pengatur nilai skala vertikal

IV. PROSEDUR PRAKTIKUMA. Mengenal OssiloskopPersiapan sebelum alat dinyalakan : Tombol - tombol INTENS, FOKUS, ILLUM POS dan kedua tombol POS

ditempatkan di kedudukan tengah-tengah. Tombol SWP VAR diputar habis kekanan , dalam keadaan tertekan . Tombiol TIME / DIV sepenuhnya kekiri sampai habis . Switch VERT MODE ke ch -1 ( atau ch-2) .

Setelah diperiksa asisten, tekanlah tombol POWER. Selang sekitar 20 detik, bintik cahaya akan tampak. Atur tombol INTENS dan FOKUS hingga bintik tampak tajam , tidak terlalu terang agar layar fluoresensi tidak terbakar.Dengan tombol POS atur hingga bintik berada dititik tengah layar.Perhatikan dan ingat-ingat baik-baik ! Jangan Menyimpang dari prosedur yang sudah baku ini.Kalibrasi skala horisontal ' Sweeptime ' dengan Stop Watch. Pada osiloskop sumbu horisontal merupakan sumbu waktu ( frekuensi, karena menurut definisi f = 1/T ).Dalam pengoprasian osiloskop , bintik cahya akan me ' sweep ' sumbu horisontal, bintik cahaya bergerak lurus beraturan dari kiri kekanan secara berulang. Kecepatan sweep ini akan disimak dengan stopwatch.Caranya :STOP WATCH : Pelajari cara kerjanya : start-stop-riset.OSILOSKOP : Putar tombol nomor 8 penuh kekanan hingga terkunci dalam

keadaan tertekan.Putar knop nomor 7 TIME /DIV ke 5s . Bintik segera bergerak . Ukur waktu yang diperlukan untuk menempuh jarak 8 cm ( Ts ) dengan stopwatch. Ulangi untuk kedudukan TIME /DIV pada 2s dan 1s dan apa bila mungkin 50s.

Kalibrasi Skala Vertikal.- Putar Knop nomor 7 ke 1ms; pada layar tampak garis horisontal . Atur hingga

tampak tajam jelas ditengah layar.- Switch nomor 18 ke ch-1; switch nomor 13 ke AC.

28 Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Page 39: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

- Kenop nomor 11 ke 1 volt , tombol kecilnya penuh kekanan (call).- Pasang probe kesoket 10 dan kaitkan ujung probe ( magn 1x ) ke output 6 call

2vpp.

Pada layar akan tampak gambar gelombang 'square' .Periksa apakah amplitudo gelombang square ini sudah tepat 2vpp.

Skala vertikal ch -2a. Pindahkan Probe ke soket 14 ; switch 17 ke AC ; kenop 15 ke 1 volt ;

switch 18 ke ch-2.b. Hubungkan ujung probe dengan magn. 1x ke output 6 . Pada layar

tampak gambar seperti diatas

B. Pengukuran frekuensi ( f ) dan Amplitudo ( A ) getaran harmonik OSILATOR : - Atur tombol ATT di tengah;

- Tombol mVpp pada posisi 100;- Atur tombol-tombol sebelah kanan sehingga dapat getaran

harmonik sederhana sinosoidal 600 HZ ( frekuensi lain , menurut asisten )

OSILOSKOP : - Pasang probe pada ch-1;- Alihkan switch 18 ke ch-1 dan switch 13 ke AC;- Ujung probe ( magn. 1x ) dihubungkan pada OUT osilator

demikian pula hubungkan negatipnya.- Dengan memutar-mutar kenop 7 dan 11 usahakan agar pada

layar tampak 3-4 sinusoida yang mengisi 3/4 luas layar.Bila gambar 'lari' ; hentikan dengan memutar knop besar trigger 21( tetapi knop kecilnya selalu penuh kekiri )

C. Superposisi 2 Getaran Harmonik yang sejajar

Osiloskop : - Putar tombol 7 ke 1 ms; tombol 13 ke AC, dan tombol 18 ke Ch-1.

- Pasang probe ke - 10Osilator -1 : - Tombol ATT di tengah ; tombol mVpp pada posisi 100- Pasang f1 600 kHz sinusoidal ( atau nilai lain menurut asisten )- Hubungkan probe Ch-1 ke osilator atur f1 dan ATT hingga pada layar

osiloskop tampak 3 sampai 4 sinusoidal dengan amplitudo a = 2 sampai 3 cm, dan tidak bergerak /diam. Catat a1 dan f1.

- Pindahkan switch 18 ke Ch-2 dan switch 17 ke AC

Osilator -2 : - Tombol ATT di tengah ; tombol mVpp pada posisi 600- Pasang f2 600 kHz sinusoidal - Hubungkan probe Ch-2 ke osilator, atur f2 dan ATT hingga pada layar

29 Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Page 40: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

osiloskop tampak 3 - 4 sinusoida beramplitudo a = 2 - 3 cm. Catat a2 dan f2. - Pindahkan switch 18 ke dual : Kedua getaran f1 dan f2 akan tampak

bersama : atur hingga f2 berfrekuensi dan beramplitudo sama dengan f1

(dan sedapat dapatnya diam).- Pindahkan switch 18 ke ADD : Anda akan menyaksikan gelombang sinus

dengan frekuensi sama dengan f1 dan amplitudo yang berubah secara periodik antara 0 - 2a

- Ukur a dan f resultan. Bandingkan dengan a1, a2, f1 dan f2 beri komentar.- Ulangi untuk f1 f2 = 6 kHz dan sekali lagi untuk 60 kHz. Catat hasisilnya.Getaran Harmonik kompleks : Ubah f2 hingga kembali 600 kHz ; dan f1 berturut-turut 6 kHz dan 60 kHz.

D. Superposisi Getaran Harmonik yang saling tegak lurusCara mendapatkan gambar-gambar Lissajous :OSILATOR - X : Pilih fx = 80 Hz sinusoidal; amplitudo disesuaikan .( atau nilai lain ditentukan asisten )OSILOSKOP Ch-1 :- Tombol 7 di putar habis ke kiri ; dengan demikian sweep horizontal mati- Switch 13 ke AC; 18 ke Ch -1- Pasang probe antara 10 dan osilator – X- Ubah-ubah amplitudo osilator dan konop 11 ( bila perlu ) hingga pada

Osiloskop diperoleh garis horizontal + 6 cm.- Matikan sumbu x untuk sementara dengan memindahkan switch 13 dari

AC ke GNDOSILATOR - Y : Pilih Fy = 80 Hz Sinusoidal; amplitudo disesuaikan.OSILOSKOP Ch -2 : - Pindahkan switch 17 ke AC

- Pasang probe ke 2 antara 14 dan osilator -Y - Ubah-ubah amlitudo osilator hingga pada layar

diperoleh garis vertikal + 6 cmGambar LISSAJOUS diperoleh dengan memindahkan switch 13 ke AC dengan Fx tetap, ubahlah Fy dengan perlahan-lahan sambil mengamati gambar pada layar yang setiap saat berubah . Usahakan gambar yang sesedikit mungkin meliuk.Ulangi untuk perbandingan Fx/Fy = 1:1 ; 1:2; 1:3; dan 2:3 ( tanya asisten )Catatan : Gambar-gambar tidak dapat diam, ini disebabkan kedua osilator merupakan 2 sumber getaran yang tidak koheren : beda fase setiap saat berubah/tidak konstan

V. Pengolahan Data dan Analisis1) Pengukuran Amplitudo dan Frekuensi Getaran Harmonik (Generator Audio)

o Jelaskan kembali tabel Pengamatan hasil praktikum andao Jelaskan makna amplitudo dan frekuensi generator audioo Samakah nilai A da f osilator dengan osiloskop, kenapa demikian ?

Jelaskan !

30 Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Page 41: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

o Perlukah koreksi untuk skala ch-1 dan ch-2, uraikan jawaban anda.2) Pengamatan Superposisi Getaran Harmonik yang sejajar

o Jelaskan kembali tabel hasil Pengamatan / praktikum andao Dari amplitudo dan frekuensi resultan yang anda peroleh, rumuskan

dengan amplitudo dan frekuensi getaran harmonik asalnya, kaitkan dengan teori, jelaskan !

o Jelaskan hasil pengamatan getaran harmonik kompleks !3) Pengamatan Superposisi Getaran Harmonik yang saling tegak lurus

o Jelaskan kembali tabel Pengamatan anda. o Dari gambar-gambar yang anda peroleh, rumuskan lintasannya

berdasarkan beda fasa, jelaskan !

31 Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Page 42: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

Daftar Nama Asisten Laboratorium FisikaPeriode 2012-2013

Fakultas Sains IT TelkomNO

NIM NAMA NO NIM NAMA

1 111090016

ANANG RAGHUTAMA 29 116102113 MUHAMAD MULYA FUADI AGISNA

2 111090039

AMIR MIFTAHUDIN 30 117100008 AGUS TRI TUGIYANTO

3 111090058

RIZKON WAHYU 31 117102065 GIRINDRA WARDHANA

4 111090064

CHYNTIA O 32 117104078 MUHAMMAD MAULANA RISWANDHA

5 111090100

RANGGA FANDYKA 33 611102100 ALDI SETIAWAN

6 111090176

FAJAR AULIA 34 111110060 AKALILY MARDHIYYA

7 111090203

INTAN NOERWIDA 35 111110090 KURNIA KHAFIDHATUR RAFIAH

8 111090266

ARIF SETIAWAN IRSAL 36 111110127 DODY HERDIANTO RACHMAT

9 111092001

ADI RAMADHAN 37 111111185 ARIF PRATAMA

10 111092003

TOMI ERZALANI 38 111111199 MOCHAMMAD ARFIN

11 117090005

AHMAD SYAIFUDDIN 39 111111281 FAISAL NUR ACHSANI

12 117090013

FAUZI RUSYDAR 40 111111288 EGGI INTAN PUTRI

13 117090027

KOKO FRIANSA 41 111111297 ISMAIL ADITYA HERMAWAN

14 117090032

M ARIS PRIBADI 42 112110086 SHINTA KURNIA ILAHI

15 117090040

RIZKAR FEBRIAN 43 112110110 ISYALIA DWI HANDAYANI MUDAYAT

16 117090043

AKHIRUL AKBAR 44 113110107 WILIS TIRTA NURCAHYANI

17 117091011

LASDY N RAZO 45 114110067 DENNY PURNOMO PUTRO

18 111100022

ANNASTYA QURANA 46 115110040 ABDURRAHMAN BIRRY

19 111100074

METHA MARTINA HERDIANI 47 117110017 ROSALIA MUSTIKA HERMAWATI

32 Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Page 43: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

20 111100125

SANIY PRATIWI 48 117110044 GALIH BASKARA

21 112100065

DESI RATNASARI 49 117111063 DWI PUSPITASARI

22 112100070

DEDE WAHYUNI SETIAWATI 50 117111068 NURUL FAJRIA

23 112100162

ANGGARI DEKA PUTRI 51 117112071 NUZUL HESTY PRANITA

24 112100189

BENNY YANUARSIH 52 117112072 YOGI JANUARDI

25 113090283

MUHAMMAD GALIH WONOSETO 53 117114075 IMAM ABDUL MAHMUDI

26 113101140

FIRDAUS RACHMAWAN 54 118110031 RAFIK KHAIRUL AMIN

27 115102080

ABDUL RAHMAN 55 118112116 ICHWANUL MUSLIM KARO KARO

28 116100062

TANTRI DAMAR P.

STRUKTUR ORGANISASILABORATORIUM FISIKA DASAR

Dekan Fakultas Sains : Suwandi, Drs. M.Si.Asman Lab & Bengkel Fak Sains : Indra Chandra, M.Si.Administrasi Lab Fisika : Asep YudinKoordinator Asisten Lab. Fisika : Abdul RahmanSekretaris & Bendahara : 1. M. Mulya Fuadi Agisna

2. Dede Wahyuni Setiawati

Divisi Penelitian dan PengembanganKoordinator : Girindra Wardhana

Divisi Manajemen Sistem InformasiKoordinator : Aldi Setiawan

Komisi Disiplin dan SDMKoordinator : Agus Tri Tugiyanto

Divisi PraktikumKoordinator : M. Maulana Riswandha

33 Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Page 44: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

JADWAL PRKTIKUM FISIKA ITAHUN AKADEMIK 2012-2013

NO MINGGU KE-

HARI DAN TANGGAL PRAKTIKUM DAN PRESENTASI

1 I SENIN- SABTU 01-06 OKTOBER 20122 II SENIN- SABTU 08-13 OKTOBER 20123 III SENIN- SABTU 15-20 OKTOBER 20124 IV SENIN- SABTU 22-27 OKTOBER 20125 V SENIN- SABTU 29 OKT - 03 NOVEMBER 20126 VI SENIN- SABTU 19-24 NOVEMBER 20127 VII SENIN- SABTU 26 NOV – 01 DES 20128 VIII SENIN- SABTU 03-08 DESEMBER 20129 IX SENIN- SABTU 10-15 DESEMBER 2012

10 X SENIN- SABTU 17-22 DESEMBER 201211 XI SENIN- SABTU 24-29 DESEMBER 201212 SUSULAN AWAL JANUARI

JADWAL PENGGANTI HARI LIBUR

NO JADWAL SEMULA JADWAL PENGGANTI

1 JUM’AT 26 OKTOBER 2012 28 DESEMBER 20122 SELASA 25 DESEMBER 2012 DIATUR KEMUDIAN

34 Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom

Page 45: Modul Praktikum Fisika 1 (FUG-1B1)

Modul Praktikum Fisika I (FUG-1B1)

35 Laboratorium Fisika Fakultas Sains IT Telkom