LAPORAN PRAKTIKUM

MATA KULIAH

EKSPERIMEN FISIKA II

DOSEN PEMBIMBING : DRS. SOLIKHAN M.Pd

DISUSUN OLEH :

BLASIUS MOA

080401070003

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS KANJURUHAN MALANG

2010

PERCOBAAN I

GAYA GESEKAN

Dasar Teori :

Gaya gesek adalah gaya yang berarah melawan gerak benda atau arah kecenderungan benda akan bergerak. Gaya gesek muncul apabila dua buah benda bersentuhan. Benda-benda yang dimaksud di sini tidak harus berbentuk padat, melainkan dapat pula berbentuk cair, ataupun gas. Gaya gesek antara dua buah benda padat misalnya adalah gaya gesek statis dan kinetis, sedangkan gaya antara benda padat dan cairan serta gas adalah gaya Stokes.

Secara umum gaya gesek dapat dituliskan sebagai suatu ekspansi deret, yaitu
$\vec{f} = - b_0 \frac{\vec{v}}{|\vec{v}|} - b_1 v \frac{\vec{v}}{|\vec{v}|} - b_2 v^2 \frac{\vec{v}}{|\vec{v}|} - ..$ ,
di mana suku pertama adalah gaya gesek yang dikenal sebagai gaya gesek statis dan kinetis, sedangkan suku kedua dan ketiga adalah gaya gesek pada benda dalam fluida.
Gaya gesek dapat merugikan atau bermanfaat. Panas pada poros yang berputar, engsel pintu yang berderit, dan sepatu yang aus adalah contoh kerugian yang disebabkan oleh gaya gesek. Akan tetapi tanpa gaya gesek manusia tidak dapat berpindah tempat karena gerakan kakinya hanya akan menggelincir di atas lantai. Tanpa adanya gaya gesek antara ban mobil dengan jalan, mobil hanya akan slip dan tidak membuat mobil dapat bergerak. Tanpa adanya gaya gesek juga tidak dapat tercipta parasut.

Asal gaya gesek

Gaya gesek merupakan akumulasi interaksi mikro antar kedua permukaan yang saling bersentuhan. Gaya-gaya yang bekerja antara lain adalah gaya elektrostatik pada masing-masing permukaan. Dulu diyakini bahwa permukaan yang halus akan menyebabkan gaya gesek (atau tepatnya koefisien gaya gesek) menjadi lebih kecil nilainya dibandingkan dengan permukaan yang kasar, akan tetapi dewasa ini tidak lagi demikian. Konstruksi mikro (nano tepatnya) pada permukaan benda dapat menyebabkan gesekan menjadi minimum, bahkan cairan tidak lagi dapat membasahinya (efek lotus).

Jenis-jenis gaya gesek

Terdapat dua jenis gaya gesek antara dua buah benda yang padat saling bergerak lurus, yaitu gaya gesek statis dan gaya gesek kinetis, yang dibedakan antara titik-titik sentuh antara kedua permukaan yang tetap atau saling berganti (menggeser). Untuk benda yang dapat menggelinding, terdapat pula jenis gaya gesek lain yang disebut gaya gesek menggelinding (rolling friction). Untuk benda yang berputar tegak lurus pada permukaan atau ber-spin, terdapat pula gaya gesek spin (spin friction). Gaya gesek antara benda padat dan fluida disebut sebagai gaya Coriolis-Stokes atau gaya viskos (viscous force).

Gaya gesek statis

Gaya gesek statis adalah gesekan antara dua benda padat yang tidak bergerak relatif satu sama lainnya. Seperti contoh, gesekan statis dapat mencegah benda meluncur ke bawah pada bidang miring. Koefisien gesek statis umumnya dinotasikan dengan μs, dan pada umumnya lebih besar dari koefisien gesek kinetis.

Gaya gesek statis dihasilkan dari sebuah gaya yang diaplikasikan tepat sebelum benda tersebut bergerak. Gaya gesekan maksimum antara dua permukaan sebelum gerakan terjadi adalah hasil dari koefisien gesek statis dikalikan dengan gaya normal f = μ_s F_n. Ketika tidak ada gerakan yang terjadi, gaya gesek dapat memiliki nilai dari nol hingga gaya gesek maksimum. Setiap gaya yang lebih kecil dari gaya gesek maksimum yang berusaha untuk menggerakkan salah satu benda akan dilawan oleh gaya gesekan yang setara dengan besar gaya tersebut namun berlawanan arah. Setiap gaya yang lebih besar dari gaya gesek maksimum akan menyebabkan gerakan terjadi. Setelah gerakan terjadi, gaya gesekan statis tidak lagi dapat digunakan untuk menggambarkan kinetika benda, sehingga digunakan gaya gesek kinetis.

Gaya gesek kinetis

Gaya gesek kinetis (atau dinamis) terjadi ketika dua benda bergerak relatif satu sama lainnya dan saling bergesekan. Koefisien gesek kinetis umumnya dinotasikan dengan μk dan pada umumnya selalu lebih kecil dari gaya gesek statis untuk material yang sama.

Tujuan :

1. untuk mengetahui hubungan gerak benda dengan penampang

permukaan

2. untuk menentukan koefisien gesek

3. untuk menentukan percepatan gerak benda

Alat dan Bahan :

1. set papan luncur

2. beban ( yang massanya beraneka ragam )

3. benang

4. busur

5. pencatat waktu

6. serbuk tepung

7. Neraca

Langkah Kerja :

A. Menentukan Koefisien gesek statis

siapkan papan luncur seperti gambar:

2. tarik pegas perlahan – lahan dan amati besarnya gaya tarik pada

pegas hingga benda tepat akan bergerak, catat berapa besar gaya

tarik tepat saat benda akan bergerak

3. ulangi hingga 3 X

4. ulangi langkah 1 – 3 untuk permukaan benda yang lain

5. hitunglah koefisien gesek statisnya

B. Menentukan Koefisien gesek Kinetis

1. siap alat seperti gambar , dengan massa benda yang berbeda.

Upayakan M2 > M1

2. ukur tinggi M2 dari tanah, dan siapkan pencatat waktu

3. lepasakan M2 hingga jatuh, dan catat waktu jatuhnya

4. ulangi langkah 1 – 3 hingga 3 x

5. ulangi langkah 1 – 4 untuk permukaan yang lain

6. anda boleh mencoba dengan sudut yang diubah – ubah

7 masukkan hasil pengamatan kedalam tabel berikut:

Data Pengamatan :

Massa : 200 gr =200 x 10^-3=0,2 kg

Tabel 2

Permukaan	M1	M2	Tinggi	t (waktu jatuh)	Koofisien gesekan	Rata-rata koefisien gesek	Kesimpulan
1 (Kayu)	250 gr	290 gr	61 cm	0,43 s	0,9
			52 cm	0,50 s
			34 cm	0,39 s
2 (Kertas Koran)			58 cm	0,61 s	0,37	0,57
			52 cm	0,58 s	0,35
			24 cm	0,26s	1
3 (Kertas Koran + Tepung)			58 cm	0,77s	0,1	0,37
			32 cm	0,43 s	0,4
			29 cm	0,37 s	0,6

PEMBAHASAN

Tabel 1

Permukaan 1( kayu)

1. Fs = μs x N 2. Fs = μs x N 3. Fs = μs x N

μs =

= 0,4 = 0,3 = 0,3

Rata-rata μs =

= 0,3

Permukaan 2 (Kertas Koran)

1. Fs = μs x N 2. Fs = μs x N 3. Fs = μs x N

μs =

= 0,4 = 0,45 = 0,4

Rata-rata μs =

= 0,4

Permukaan 3 (Kertas Koran + tepung)

1. Fs = μs x N 2. Fs = μs x N 3. Fs = μs x N

μs =

= 0,4 = 0,6 = 0,55

Rata-rata μs =

= 0,5

Tabel 2

m1 T

1.PERMUKAAN KAYU

No.	Kecepatan ( V )	Percepatan( a )	fs	μs
1.	V = = = = 3,49 m/s	V_t = v₀+ at a = = = = = 8,12 m/s²	Fs = w₂– w₁sin - (m₁+ m₂) a = m₂ x g - m₁x g sin - (m₁+ m₂) a = 0,29 x 10 – 0,25 x 10 sin 18 - ( 0,29 + 0,25 ) 8,12 = 2,9 – 2,5 x 0,3 – 0,54 x 8,12 = 2,9 – 0,77 – 4,38 = -2,25	Fs = μs x N Fs = μs s x w cos μs = μs = = = = 0,9
2.	V = = = = 3,2 m/s	V_t = v₀+ at a = = = = = 6,4 m/s²	Fs = w₂– w₁sin - (m₁+ m₂) a = m₂ x g - m₁x g sin - (m₁+ m₂) a = 0,29 x 10 – 0,25 x 10 sin 18 - ( 0,29 + 0,25 ) 6,4 = 2,9 – 2,5 x 0,3 – 0,54 x 6,4 = 2,9 – 0,77 – 3,46 = -1,33	Fs = μs x N Fs = μs s x w cos μs = μs = = = = 0,6
3.	V = = = = 2,6 m/s	V_t = v₀+ at a = = = = = 6,67 m/s²	Fs = w₂– w₁sin - (m₁+ m₂) a = m₂ x g - m₁x g sin - (m₁+ m₂) a = 0,29 x 10 – 0,25 x 10 sin 18 - ( 0,29 + 0,25 ) 6,67 = 2,9 – 2,5 x 0,3 – 0,54 x 6,67 = 2,9 – 0,77 – 3,6 = -1,47	Fs = μs x N Fs = μs s x w cos μs = μs = = = = 0,6

Rata-rata koefisien gesek =

= 0,7

2.PERMUKAAN KORAN

No.	Kecepatan ( V )	Percepatan( a )	fs	μs
1.	V = = = = 3,4 m/s	V_t = v₀+ at a = = = = = 5,57 m/s²	Fs = w₂– w₁sin - (m₁+ m₂) a = m₂ x g - m₁x g sin - (m₁+ m₂) a = 0,29 x 10 – 0,25 x 10 sin 18 - ( 0,29 + 0,25 ) 5,57 = 2,9 – 2,5 x 0,3 – 0,54 x 5,57 = 2,9 – 0,77 – 3,0078 = -0,88	Fs = μs x N Fs = μs s x w cos μs = μs = = = = 0,37
2.	V = = = = 3,2 m/s	V_t = v₀+ at a = = = = = 5,5 m/s²	Fs = w₂– w₁sin - (m₁+ m₂) a = m₂ x g - m₁x g sin - (m₁+ m₂) a = 0,29 x 10 – 0,25 x 10 sin 18 - ( 0,29 + 0,25 ) 5,5 = 2,9 – 2,5 x 0,3 – 0,54 x 5,5 = 2,9 – 0,77 – 2,97 = -0,84	Fs = μs x N Fs = μs s x w cos μs = μs = = = = 0,35
3.	V = = = =2 ,2 m/s	V_t = v₀+ at a = = = = = 8,46 m/s²	Fs = w₂– w₁sin - (m₁+ m₂) a = m₂ x g - m₁x g sin - (m₁+ m₂) a = 0,29 x 10 – 0,25 x 10 sin 18 - ( 0,29 + 0,25 ) 8,46 = 2,9 – 2,5 x 0,3 – 0,54 x 8,46 = 2,9 – 0,77 – 4,57 = -2,44	Fs = μs x N Fs = μs s x w cos μs = μs = = = = 1

Rata-rata koefisien gesek =

= 0,57

3.PERMUKAAN KORAN DAN TEPUNG

No.	Kecepatan ( V )	Percepatan( a )	fs	μs
1.	V = = = = 3,4 m/s	V_t = v₀+ at a = = = = = 4,42 m/s²	Fs = w₂– w₁sin - (m₁+ m₂) a = m₂ x g - m₁x g sin - (m₁+ m₂) a = 0,29 x 10 – 0,25 x 10 sin 18 - ( 0,29 + 0,25 ) 4,42 = 2,9 – 2,5 x 0,3 – 0,54 x 4,42 = 2,9 – 0,77 – 2,39 = -0,26	Fs = μs x N Fs = μs s x w cos μs = μs = = = = 0,1
2.	V = = = = 2,5 m/s	V_t = v₀+ at a = = = = = 5,8 m/s²	Fs = w₂– w₁sin - (m₁+ m₂) a = m₂ x g - m₁x g sin - (m₁+ m₂) a = 0,29 x 10 – 0,25 x 10 sin 18 - ( 0,29 + 0,25 ) 5,8 = 2,9 – 2,5 x 0,3 – 0,54 x 5,8 = 2,9 – 0,77 – 3,1 = -0,97	Fs = μs x N Fs = μs s x w cos μs = μs = = = = 0,4
3.	V = = = = 2,4 m/s	V_t = v₀+ at a = = = = = 6,49 m/s²	Fs = w₂– w₁sin - (m₁+ m₂) a = m₂ x g - m₁x g sin - (m₁+ m₂) a = 0,29 x 10 – 0,25 x 10 sin 18 - ( 0,29 + 0,25 ) 6,49 = 2,9 – 2,5 x 0,3 – 0,54 x 6,49 = 2,9 – 0,77 – 3,5 = -1,37	Fs = μs x N Fs = μs s x w cos μs = μs = = = = 0,6

Rata-rata koefisien gesek =

= 0,37

Pertanyaan:

1. Bandingkan besarnya gaya gesek benda saat benda belum bergerak, akan bergerak, dan tepat saat

akan bergerak, mana gaya yang lebih besar ? mengapa demikian ?

2. Bandingkan besar gaya gesek dengan permukaan bidang sentu

Yang berbeda – beda, mana gaya gesek yang paling besar? Mengapa demikian?

3. berikan 2 kegiatan sehari – hari yang sangat butuh gaya gesek, dan jelaskan!

4. berikan 2 kegiatan sehari – hari yang tidak perlu gaya gesek, dan jelaskan!

5. buat kesimpulan.

Jawaban :

1. Pada percobaan, sebuah balok yang di letak pada permukaan meja. Kemudian diikat pada sebuah neraca pegas pada sisi depan balok tersebut dan setelah itu ditarik pegas perlahan-lahan sambil mengamati perubahan skala pada neraca pegas. Tampak bahwa balok tidak bergerak jika diberikan gaya yang kecil. Balok belum bergerak karena gaya tarik yang kita berikan pada balok diimbangi oleh gaya gesekan antara alas balok dengan permukaan meja. Ketika balok belum bergerak, besarnya gaya gesekan sama dengan gaya tarik yang kita berikan. Jika tarikan semakin kuat, terlihat bahwa pada suatu harga tertentu balok mulai bergerak. Pada saat balok mulai bergerak, gaya yang sama menghasilkan gaya dipercepat. Dengan memperkecil kembali gaya tarik tersebut, kita dapat menjaga agar balok bergerak dengan laju tetap; tanpa percepatan. Kita juga bisa mempercepat gerak balok tersebut dengan menambah gaya tarik. Jadi, pada percobaan tersebut rata-rata koefisien gesek pada permukaan kayu yang lebih kasar memiliki gaya gesek yang lebih besar dibanding dengan permukaan lainnya karena koefisien gesek yang dimiliki lebih besar.besarnya gaya gesek benda yang lebih besar adalah pada saat benda saat benda akan bergerak (fs maximal).

Permukaan	Rata-rata koefisien gesek
kayu	0,7
Kertas Koran	0,57
Kertas Koran + tepung	0,37

Berdasarkaan pada tabel pengamatan diatas, besar gaya gesek pada bidang sentuh dengan permukaan kayu memiliki gaya gesek yang paling besar. Karena pada bidang permukaan kayu memiliki permukaan yang kasar sehingga memiliki koefisien gaya gesek yang besar pula.

3. Gaya gesek ada yang menguntungkan dan ada pula yang merugijan . Dalam kehidupan kita sehari-hari tidak terlepas dari bantuan gaya gesekan, walaupun terkadang tidak kita sadari. Contohnya ketika kita terpeleset saat menginjakkan kaki pada sesuatu yang licin itu karena tidak ada gaya gesek yang bekerja. Tanpa gaya gesek, kita tidak akan bisa berjalan. Kita dapat berjalan karena terdapat gaya gesek antara permukaan sandal atau sepatu dengan permukaan tanah. Jika anda tidak biasa menggunakan alas kaki

gaya gesek tersebut bekerja antara permukaan bawah kaki dengan permukaan tanah atau lantai. Alas sepatu atau sandal biasanya kasar / bergerigi alias tidak licin. Para pembuat sepatu dan sandal membuatnya demikian karena mereka sudah mengetahui konsep gaya gesekan. Demikian juga alas sepatu bola yang dipakai oleh pemain sepak bola, yang terdiri dari tonjolan-tonjolan kecil. Apabila alas sepatu atau sandal sangat licin, maka anda akan terpeleset ketika berjalan di atas lantai yang licin atau gaya gesek yang bekerja sangat kecil sehingga akan mempersulit gerakan kita. , roda sepeda motor atau mobil juga tidak akan bisa berputar, demikian juga pesawat terbang akan selalu tergelincir. Akan tetapi tanpa adanya gaya gesek antara ban mobil dengan jalan, mobil hanya akan slip dan tidak membuat mobil dapat bergerak. Tanpa adanya gaya gesek juga tidak dapat tercipta parasut. Ini merupakan contoh gaya gesek yang menguntungkan.

4. Berikan 2 kegiatan yang tidak perlu gaya gesek, dan jelaskan !

Kegiatan yang tidak perlu gaya gesek atau Gaya gesek yang merugikan contohnya: Panas pada poros yang berputar, engsel pintu yang berderit, dan sepatu yang aus adalah contoh kerugian yang disebabkan oleh gaya gesek .Selain itu pada mesin kendaraan bermotor, gaya gesek yang ditimbulkan akan menyebabkan kerusakan pada mesin tersebut sehingga untuk mengatasi hal tersebut biasanya dilumuri dengan minyak pelumas atau oli.

5.Kesimpulan:

a. Jika f<fs maka benda masih diam (a=0)

b. Jika gaya di perbesarlai sehingga di peroleh nilai f=fs maka gaya gesek statis bernilai maksimum dan benda tepat bergerak (a=0)

c. Jika gaya di perbesar lagi sehingga diperoleh nilai f>fs, maka fs berubah menjadi fk dan benda sudah bergerak (a≠0)

d. Koefisien gaya gesek yang besar menadakan bahwa permukaan benda tersebut kasar. Dan sebaliknya jika koefisien gaya gesek yang dimiliki benda tersebut kecil ,berate permukaan licin.

e. Gaya gesek ada yang menguntungkan (diperlukan) ada juga yang merugikan (tidak diperlukan )

f. Besar gaya gesek tepat saat akan bergerak (fs max) memiliki gaya gesek yang lebih besar dibanding dengan saat belum bergerak dan akan bergerak.

Benda yang bergerak pada permukaan yang lebih kasar gaya geseknya lebih besar daripada benda yang bergerak pada permukaan halus.Hal ini terjadi karena pada bidang sentuh tersebut memiliki koefisien gesek yang lebih besar.

PERCOBAAN II

KEKEKALAN ENERGI

Dasar Teori :

Hukum Kekekalan Energi (Hukum I Termodinamika) berbunyi: "Energi dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain tapi tidak bisa diciptakan ataupun dimusnahkan (konversi energi)".

Azas Kekekalan Energi

Telah disebutkan bahwa jumlah energi yang dimiliki sistem dinyatakan sebagai energi dalam (U). Hukum I termodinamika menyatakan hubungan antara energi sistem dengan lingkungannya jika terjadi peristiwa. Energi dalam sistem akan berubah jika sistem menyerap atau membebaskan kalor. Jika sistem menyerap energi kalor, berarti lingkungan kehilangan kalor, energi dalamnya bertambah (ΔU > 0), dan sebaliknya, jika lingkungan menyerap kalor atau sistem membebasakan kalor maka energi dalam sistem akan berkurang (ΔU < 0), dengan kata lain sistem kehilangan kalor dengan jumlah yang sama.

Energi dalam juga akan berubah jika sistem melakukan atau menerima kerja. Walaupun sistem tidak menyerap atau membebaskan kalor, energi dalam sistem akan berkurang jika sistem melakukan kerja, sebaliknya akan bertambah jika sistem menerima kerja.
Sebuah pompa bila dipanaskan akan menyebabkan suhu gas dalam pompa naik dan volumenya bertambah. Berarti energi dalam gas bertambah dan sistem melakukan kerja. Dengan kata lain, kalor (q) yang diberikan kepada sistem sebagian disimpan sebagai energi dalam (ΔU) dan sebagian lagi diubah menjadi kerja (w).
Secara matematis hubungan antara energi dalam, kalor dan kerja dalam hukum I termodinamika dapat dinyatakan sebagai berikut:
ΔU = q + W (6)
Persamaan ini menyatakan bahwa perubahan energi dalam (ΔU) sama dengan jumlah kalor yang diserap (q) ditambah dengan jumlah kerja yang diterima sistem (w).

Berdasarkan hukum I termodinamika, kalor yang menyertai suatu reaksi hanyalah merupakan perubahan bentuk energi. Energi listrik dapat diubah menjadi bentuk energi kalor. Energi kimia dapat diubah menjadi energi listrik dan energi listrik dapat diubah menjadi energi kimia. Agar tidak terjadi kekeliruan dalam menggunakan rumus diatas, perlu ditetapkan suatu perjanjian. Maka perjanjian itu adalah:

1.    Yang diutamakan dalam ilmu kimia adalah sistem, bukan lingkungan
2.   Kalor (q) yang masuk sistem bertanda positif (+), sedangkan yang keluar bertanda negatif (-)
3.   Kerja (w) yang dilakukan sistem (ekspansi) bertanda negatif (-) , dan yang dilakukan lingkungan (kompresi) bertanda positif.

Gambar 8 Ekspansi gas pada tekanan eksternal konstan.

Tanda untuk q dan w dapat dilihat pada Gambar 9 berikut

Gambar 9. Tanda untuk q dan w.

4. Kerja dihitung dengan rumus:
W=-P(V1-V2)
Dimana w = kerja (pada tekanan 1 atm), V1 = volume awal, dan V2 = volume akhir, dan P = tekanan yang melawan gerakan piston pompa (atm), P untuk ekspansi adalah P ex dan untuk kompresi adalah P in . Penerapan hukum termodinamika pertama dalam bidang kimia merupakan bahan kajian dari termokimia.
C. Hukum Kekekalan Energi
" Energi tidak dapat diciptakan dan juga tidak dapat dimusnahkan "
Jadi perubahan bentuk suatu energi dari bentuk yang satu ke bentuk yang lain tidak merubah jumlah atau besar energi secara keseluruhan.

Rumus atau persamaan mekanik (berhubungan dengan hukum kekekalan energi) :
Em = Ep + Ek

keterangan
Em = energi mekanik
Ep = energi kinetik
Ek = energi kinetik
Catatan :
Satuan energi adalah joule

Tujuan :

1. untuk mengetahui perubahan Ep menjadi Ek

2. untuk mengetahui jarak benda terjauh

3. untuk mengetahui bahwa energi senantiasa kekal

Alat dan Bahan :

1. set percobaan kekekalan energi

2. karbon, mistar

3. statif, beban dan benang

Langkah Kerja :

1. siapkan percobaan seperti gambar

2. ukur tinggi bola atau beban dari permukaan tanah ( h )

3. simpangkan beban hingga kira – kira 20⁰dan ukur tinggi bola dari permukaan tanah ( h2 )

4. hitung selisih h1 dan h2

5. lepaskan bola, hingga menyentuh pisau pemotong, bola akan terlempar dan amati posisi jatuhnya benda ( beri tanda )

6. ukur jarak benda jatuh dengan dari posisi semula

7. ulangi minimal 3x

8. masukkan hasil pengamatan dalam tabel

Tabel Pengamatan :

No	h1	h2	h1-h2	S amatan	S hitungan
1	13	19,5	6,5	22	18,23
2	24	29	5	26	21,9
3	17	23	6	23	20,19
4	23	31	8	32	27,13

Pertanyaan :

1. hitunglah energi potensial dan energi kinetik di titik 1 dan 2

2. hitunglah kecepatan dititik 2

3. hitunglah titik terjauh jatuhnya benda ( S )

4. bandingkan S hasil perhitungan dengan S hasil pengamatan

5. bagaimana kesimpulannya.

Jawaban:

1. * x = 2 √ ( h. ∆h )

22= 2 √ ( 13 . ∆h )

484= 4. 13. ∆h

∆h = 9,3

* v = √ (2g∆h)

= √ (2. 10 . ∆h)

= √ ( 2. 10. 9,3 )

= 13,63

* Em₁ = Em₂

Ep₁ + Ek₁ = Ep₂ + Ek₂

mgh₁ + ½ mv₁2 = mgh₂ + ½ mv₂2

½ v₁2 = gh₂

½ .186 = 10 . 6,5

93 = 65

Jadi energi mekanik 93 J dan energi potensial 65 J

2. Em₁ = Em₂

Ep₁ + Ek₁ = Ep₂ + Ek₂

mgh₁ + ½ mv₁2 = mgh₂ + ½ mv₂2

½ v₁2 = gh₂

½ v₁2 = 65

v₁2 = 130

v₁ = 11,4 m/s

PERCOBAAN III

MASSA JENIS ZAT CAIR

Dasar Teori:

Massa jenis merupakan bagian sifat penting dari zat. Massa Janis (ρ) adalah perbandingan antara massa zat dengan volum zat tersebut.

ρ = m/V

Keterangan : m = massa (Kg)

V = volume (m³)

ρ = massa jenis (Kg/m³)

Hukum utama hidrostatistika

“Zat cair yang sejenis dan terletak pada satu bidang datar akan memiliki tekanan yang sama”.

P₁ = P₂

ρ_a . g . h_a = ρ_s . g . h_s

Tujuan :

1. Untuk mengetahui massa jenis zat cair

2. Untuk mengetahui berbagai cara menentukan massa jenis zat cair

Alat dan Bahan :

1. Pipa U

2. Air

3. Zat cair (spiritus)

4. Mistar

5. Gelas ukur

6. Neraca

Langkah Kerja :

a. Metode 1 (menggunakan pipa U)

1. Menyiapkan pipa U, lalu tuangkan air secukupnya, amati ketinggian air di masing-masing kaki pipa

2. Menuangkan spiritus secukupnya pada salah satu kaki pipa U

3. Mengamati ketinggian air dan spiritus pada masing-masing kaki pipa U, membandingkan apakah ketinggiannya sama? Mengapa demikian?

4. Mengukur ketinggian spiritus, dan mengukur ketinggian air dari pelurus spiritus

5. Mengulangi langkah 1-4 hingga 3 kali

6. Mencatat hasil pengamatan ke dalam table

b. Metode 2 (menggunakan neraca)

1. Menyiapkan neraca, lalu mengkalibrasikan neraca tersebut

2. Menimbang botol kosong dengan menggunakan neraca

3. Memasukkan air ke dalam botol, kemudian menimbangnya

4. Mengulangi langkah 1- 3 dengan volum yang berbeda

5. Mengulangi untuk zat cair yang lain

6. Mencatat hasil pengamatan ke dalam tabel

Tabel Pengamatan :

1. Metode 1

NO	H1 (air)	H2 (spiritus)	P1	P2	Massa jenis zat cair (spiritus)
1	4.2 cm	5 cm	4.2	4.2	0.84 gr/cm³
1
2	6.1 cm	7.6 cm	6.1	6.08	0.80 gr/cm³
2
3	5.0 cm	5.9 cm	5.0	4.95	0.84 gr/cm³
3

2. Metode 2

No.	Cairan	Massa	Volume	Massa Jenis
1.	Air	22 gr	20 ml	1.1 gr/ml
		31.5 gr	30 ml	1.05 gr/ml
		41.5 gr	40 ml	1.03 gr/ml
2.	Spiritus	18.9 gr	20 ml	0.945 gr/ml
		26.9 gr	30 ml	0.89 gr/ml
		35.6 gr	40 ml	0.89 gr/ml

1. Metode 1

a. Pertanyaan

1. Hitunglah P1 dan P2

2. Hitunglah massa jenis zat cair

3. Berikan contoh aplikasi zat cair dalam keseharian beserta penjelasannya

b. Jawaban

1. Menghitung P1 dan P2

P1 = P2

ρ_a . g . h_a = ρ_s . g . h_s

ρ_{a .} h_a = ρ_{s .} h_s

1 . 4.2 = 0.84 . 5.0

4.2 = 4.2

P1 = P2

ρ_a . g . h_a = ρ_s . g . h_s

ρ_{a .} h_a = ρ_{s .} h_s

1 . 6.1 = 0.80 . 7.6

6.1 = 6.08

P1 = P2

ρ_a . g . h_a = ρ_s . g . h_s

ρ_{a .} h_a = ρ_{s .} h_s

1 . 4.2 = 0.84 . 5.0

4.2 = 4.2

P1 = P2

ρ_a . g . h_a = ρ_s . g . h_s

ρ_{a .} h_a = ρ_{s .} h_s

1 . 4.2 = ρ_s . 5

4.2 = ρ_s . 5

ρ_s= 0.84 gr/cm³

P1 = P2

ρ_a . g . h_a = ρ_s . g . h_s

ρ_{a .} h_a = ρ_{s .} h_s

1 . 6.1 = ρ_s . 7.6

6.2 = ρ_s . 7.6

ρ_s= 0.80 gr/cm³

P1 = P2

ρ_a . g . h_a = ρ_s . g . h_s

ρ_{a .} h_a = ρ_{s .} h_s

1 . 5.0 = ρ_s . 5.9

5.0 = ρ_s . 5.9

ρ_s= 0.84 gr/cm³

2. Contoh aplikasi zat cair dalam keseharian beserta penjelasannya

Dapat digunakan para tukang bangunan untuk mengukur tinggi bangunan supaya bangunan tersebut tidak miring.

2. Metode 2

ρ_air = m/v

ρ_air = 22 gr / 20 ml

= 1.1 gr/ml

ρ_air = m/v

ρ_air = 31.5 gr / 30 ml

= 1.05 gr/ml

ρ_air = m/v

ρ_air = 41.5 gr / 40 ml

= 1.03 gr/ml

ρ_spiritus = m/v

ρ_spiritus = 18.9 gr / 20 ml

= 0.945 gr/ml

ρ_spiritus = m/v

ρ_spiritus = 26.9 gr / 30 ml

= 0.89 gr/ml

ρ_spiritus = m/v

ρ_spiritus = 35.6 gr / 40 ml

= 0.89 gr/ml

KESIMPULAN

setelah dilakukan percobaan dapat disimpulkan bahwa. Massa Janis (ρ) adalah perbandingan antara massa zat dengan volum zat tersebut. Untuk menentukan massa jenis suatu zat cair dapat dilakukan dengan beberapa metode diantaranya dengan menggunakan pipa U dan menggunakan neraca.

PERCOBAAN IV

ATWOOD

Dasar Teori :

a. Gerak Lurus Beratran (GLB)

Gerak lurus beraturan (GLB) adalah gerak suatu benda dengan kecepatan tetap. Kecepatan tetap adalah sebuah benda menempuh jarak yang sama untuk selang waktu yang sama, sehingga perpindahan da[pat diganti dengan jarak dan kecepatan tetap dapat diganti dengan kelajuan tetap. Maka gerak lurus beraturan dapat juga didefinisikan sebagai gerak suatu benda pada lintasan lurus dengan kecepatan tetap.untuk mengetahui jarak yang ditempuh benda adalah sama dengan luas bidang yang diarsir. Secara matematis dapat ditulis :

s = v.t

s = luas persegi panjang

s = jarak yang ditempuh (m)

v = kecepatan (m/s)

t = waktu (s)

jika benda bergerak pada kedudukan x_o dan berakhir pada kedudukan x pada waktu t_o dan berakhir pada waktu t, maka :

v = ∆x / ∆t atau ∆x = v. t

jika t_o = 0 maka x – x_o= v. t atau x = x_o + v.t

keterangan:

x =kedudukan akhir (m)

x_o = kedudukan awal (m)

v = kecepatan (m/s)

t = waktu (s)

b. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Gerak lurus berubah beraturan dapat didefinisikan sebagai gerak suatu benfda pada lintasan garis lurus dengan percepatan tetap. Percepatan tetap adalah besar maupun arahnya teta, serta mengalami perubahan kecepatan secara teratur.secara matematis dapat ditulis:

a = ∆v/∆t

keterangan:

a = percepatan (m/s²)

∆v = v – v_o = perubahan kecepatan (m/s)

∆t = t – t_o = selang waktu (s)

Persamaan – persamaan pada GLBB

1. v = v_o + at

2. s = v_o t +1/2 at²

3. v² = v_o² + 2as

keterangan:

v = kecepatan sesaat t

v_o = kecepatan awal

a = percepatan

t = waktu

s = jarak

· jika a positif maka GLBB dipercepat

· jika a negative maka GLBB diperlambat

· pada gerak jatuh bebas a = g dan v_o = 0

· pada gerak dilempar vertikal ke atas a = g

Tujuan :

1. Untuk mengetahui percepatan benda jatuh

2. Untuk mengetahui percepatan gravitasi bumi

Alat dan Bahan :

1. Beban 50 gr, 20 gr, 10 gr

2. Benang

3. Katrol

4. Paku

5. Pencatat waktu / stopwatch

Langkah Percobaan :

1. Menyiapkan alat seperti gambar dengan beban m₁ = m₂ = 50 gr, dan mengamati posisi benda dalam keadaan seimbang

2. Menambahkan 20 gr pada m₂, lalu menarik m₁ hingga menyentuh tanah

3. Mengukur ketinggian m₂ dari tanah

4. Melepaskan m₁ dan membiarkan m₂jatuh menyentuh tanah serta mencatat waktu untuk menyentuh tanah

5. Mengulangi langah 1-4 untuk tambahan beban yang berbeda-beda (3x)

6. Mencatat hasil pengamatan ke dalam table pengamatan

TABEL PENGAMATAN

m₁ (gram)	m₂ (gram)	M tambahan	Waktu jatuh	h (cm)	a (m/s²)	g (m/s²)
50	50	20	01.44	99	0.47	2.93
50	50	30	01.02	106	0.01	4.39
50	50	40	01.02	102	0.98	3.5
100	100	20	02.42	106	0.18	2
100	100	30	02.75	110	0.14	1.07
100	100	50	01.29	108	0.64	3.2

Pertanyaan :

1. Hitunglah besar percepatan

2. Hitunglah besarnya g

3. Bagaimana kesimpulan saudara

Jawaban :

1. Menghitung percepatan

a₁ = h/t²

a₁ = 0.99 m / (1.44 s)²

= 0.99 m / 2.07 s²

= 0.47 m/s²

a₂ = h/t²

a₂ = 1.06 m / (1.02 s)²

= 1.06 m / 1.04 s²

= 1.01 m/s²

a₃ = h/t²

a₃ = 1.02 m / (1.02 s)²

= 1.02 m / 1.04 s²

= 0.98 m/s²

a₄ = h/t²

a₄ = 1.06 m / (2.42 s)²

= 1.06 m / 5.85 s²

= 0.18 m/s²

a₅ = h/t²

a₅ = 1.10 m / (2.75 s)²

= 0.99 m / 7.56 s²

= 0.14 m/s²

a₆ = h/t²

a₆ = 1.08 m / (1.29 s)²

= 1.08 m / 1.67 s²

= 0.64 m/s²

2. Menghitung besarnya g

a₁ = (m₂ – m₁) g / m₁ + m₂

0.47 = (70 – 50) g / 50 + 70

0.47 = 20 g / 120

g = 0.47 / 0.16

g = 2.93 m/s²

a₂ = (m₂ – m₁) g / m₁ + m₂

1.01 = (80 – 50) g / 50 + 80

1.01 = 30 g / 130

g = 1.01 / 0.23

g = 4.39 m/s²

a₃ = (m₂ – m₁) g / m₁ + m₂

0.98 = (90 – 50) g / 50 + 90

0.98 = 40 g / 140

g = 0.98 / 0.28

g = 3.5 m/s²

a₄ = (m₂ – m₁) g / m₁ + m₂

0.18 = (120 – 100) g / 100 + 120

0.18 = 20 g / 220

g = 0.18 / 0.09

g = 2 m/s²

a₅ = (m₂ – m₁) g / m₁ + m₂

014 = (130 – 100) g / 100 + 130

0.14 = 30 g / 230

g = 0.14 / 0.13

g = 1.07 m/s²

a₆ = (m₂ – m₁) g / m₁ + m₂

0.64 = (150 – 100) g / 100 + 150

0.64 = 50 g / 250

g = 0.64 / 0.2

g = 3.2 m/s²

KESIMPULAN

Semakin tinggi ketinggiannya semakin banyak waktu yang diperlukan benda yang bermassa m untuk mencapai lantai, hal ini karena dipengaruhi oleh gravitasi dan percepatan.

PERCOBAAN V

MANOMETER

Dasar Teori :

Tekanan adalah hasil bagi antara gaya tekan terhadap bidang tekan.

P = F/A

Ket :

A = luas bidang tekan (m²)

F = gaya tekan (N)

P = tekanan (N/m²)

Disamping dalam N/m², tekanan juga diberikan dalam satuan pascal (Pa) di mana 1 Pa = 1 N/m². Dalam kondisi yang lain, satuan tekanan juga bisa diberikan dalam atmosfer (atm), di mana 1 atm = 76 cm Hg = 1.01 . 10⁵ Pa.

Tekanan Hidrostatis

P = ρ g h

Ket :

P = tekanan (N/m²)

ρ = massa jenis zat cair (kg/m³)

g = gravitasi (m/s²)

h = kedalaman dari permukaan zat cair (m)

Tujuan :

1. untuk mengetahui tekanan pada zat cair

2. untuk mengetahui hubungan kedalaman dengan tekanan

Alat dan Bahan :

1. set manometer

2. Corong

3. air

4. kaleng / tempat air

Langkah Percobaan :

1. pasang set manometer seperti gambar

2. tuangkan air pada set manometer secukupnya, amati ketinggian airnya, mengapa demikian?

3. masukkan corong manometer pada kaleng yang berisi air, amati ketinggian air pada masing – masing kaki manometer, mengapa demikian?

4. geserlah corong secara vertical, amati dan ukur ketinggian airnya, mengapa?

5. geserlah corong secara mendatar, amati dan ukur ketinggian airnya, mengapa?

TABEL PENGAMATAN

No	Kedalaman corong (cm)	H1 (kiri)	H2 (kanan)	P
1	5	2 cm	2 cm	200 N/m²
2	10	4.5 cm	4.5 cm	450 N/m²
3	15	6.5 cm	6.5 cm	650 N/m²
4	20	8.5 cm	8.5 cm	850 N/m²

Pertanyaan :

1. hitung tekanan air pada masing – masing kedalaman!

2. bandingkan besarnya tekanan

3. bagaimana kesimpulan saudara

4. berikan contoh, manfaat tekanan zat cair dalam kehidupan

Sehari - hari

Jawaban :

1. Tekanan pada masing-masing kedalaman

Sebelah kiri

H = 2 cm = 0.02 m

P = ρ g h

= 1000 . 10 . 0.02

= 200 N/m²

H = 4.5 cm = 0.045 m

P = ρ g h

= 1000 . 10 . 0.045

= 450 N/m²

H = 6.5 cm = 0.065 m

P = ρ g h

= 1000 . 10 . 0.065

= 650 N/m²

H = 8.5 cm = 0.085 m

P = ρ g h

= 1000 . 10 . 0.085

= 850 N/m²

Sebelah kanan

H = 2 cm = 0.02 m

P = ρ g h

= 1000 . 10 . 0.02

= 200 N/m²

H = 4.5 cm = 0.045 m

P = ρ g h

= 1000 . 10 . 0.045

= 450 N/m²

H = 6.5 cm = 0.065 m

P = ρ g h

= 1000 . 10 . 0.065

= 650 N/m²

H = 8.5 cm = 0.085 m

P = ρ g h

= 1000 . 10 . 0.085

= 850 N/m²

2. Besarnya tekanan

H = 2 cm = 0.02 m

Sebelah kiri : 200 N/m²

Sebelah kanan : 200 N/m²

H = 4.5 cm = 0.045 m

Sebelah kiri : 450 N/m²

Sebelah kanan : 450 N/m²

H = 6.5 cm = 0.065 m

Sebelah kiri : 650 N/m²

Sebelah kanan : 650 N/m²

H = 8.5 cm = 0.085 m

Sebelah kiri : 850 N/m²

Sebelah kanan : 850 N/m²

3. Setelah membandingkan tekanan air pada bagian kiri dan kanan tempat air maka dapat disimpulkan bahwa tekanannya sama karena pada tempat bagian kiri dan kanan kedalaman airnya sama sehingga menyebabkan tekanan juga sama

4. Contoh manfaat tekanan zat cair dalam kehidupan sehari-hari adalah kapal selam, penyelam, balon udara, perahu (kapal laut)

KESIMPULAN

Setelah melakukan percobaan manometer tersebut dapat disimpulkan bahwa:

1. Tekanan pada zat cair pada bagian kiri dan kanan tempat air adalah sama karena kedalaman airnya juga sama

2. Semakin ke dalam tekanan semakin besar

PERCOBAAN VI

VISKOSITAS

Dasar Teori :

Viskositas adalah sebuah ukuran penolakan sebuah fluid terhadap perubahan bentuk di bawah tekanan shear. Viskositas menggambarkan penolakan dalam fluid kepada aliran dan dapat dipikir sebagai sebuah cara untuk mengukur gesekan fluid. Air memiliki viskositas rendah, sedangkan minyak sayur memiliki viskositas tinggi.

Indeks kekentalan atau indeks viskositas adalah perubahan nilai viskositas akibat adanya perubahan temperatur. Perubahan ini timbul akibat adanya perubahan ikatan molekul yang menyusun fluida tersebut. Akibatnya, apabila sebuah fluida, misalnya minyak pelumas, dikenakan sebuah temperatur yang berbeda, maka kekentalannya akan berubah.

Perubahan tersebut tergantung dari sifat fisika maupun kimia fluida tersebut. Ada fluida yang jika terkena temperatur tinggi akan semakin mengental dan ada pula yang semakin encer. Dari hal itulah maka untuk memilih sebuah pelumas untuk sebuah mesin tidak bisa sembarangan tetapi harus disesuaikan dengan mesin tersebut.
Konsep Viskositas

Viskositas alias kekentalan sebenarnya merupakan gaya gesekan antara molekul-molekul yang menyusun suatu fluida (fluida tuh zat yang dapat mengalir, dalam hal ini zat cair dan zat gas… jangan pake lupa ya). Istilah gaulnya, viskositas tuh gaya gesekan internal fluida (internal = dalam). Jadi molekul-molekul yang membentuk suatu fluida saling gesek-menggesek ketika fluida tersebut mengalir. Pada zat cair, viskositas disebabkan karena adanya gaya kohesi (gaya tarik menarik antara molekul sejenis). Sedangkan dalam zat gas, viskositas disebabkan oleh tumbukan antara molekul.

Koofisien Viskositas

Lapisan fluida tipis ditempatkan di antara 2 pelat. Gurumuda sengaja memberi warna biru pada lapisan fluida yang berada di bagian tengah, biar dirimu mudah paham dengan penjelasan gurumuda. Masih ingat si kohesi dan adhesi tidak ? kohesi tuh gaya tarik menarik antara molekul sejenis, sedangkan si adhesi tuh gaya tarik menarik antara molekul yang tak sejenis. Gaya adhesi bekerja antara pelat dan lapisan fluida yang nempel dengan pelat (molekul fluida dan molekul pelat saling tarik menarik). Sedangkan gaya kohesi bekerja di antara selaput fluida (molekul fluida saling tarik menarik).

Karena bagian fluida yang berada di sebelah atas menarik temannya yang berada di sebelah bawah untuk bergeser ke kanan, sebaliknya bagian fluida yang ada di sebelah bawah menahan temannya yang ada di sebelah atas, maka laju fluida tersebut bervariasi. Bagian fluida yang berada di sebelah atas bergerak dengan laju (v) yang lebih besar, temannya yang berada di sebelah bawah bergerak dengan v yang lebih kecil, demikian seterusnya. Jadi makin ke bawah v makin kecil. Dengan kata lain, kecepatan lapisan fluida mengalami perubahan secara teratur dari atas ke bawah sejauh l (lihat gambar 2)

Perubahan kecepatan lapisan fluida (v) dibagi jarak terjadinya perubahan (l) = v / l. v / l dikenal dengan julukan gradien kecepatan. Nah, pelat yang berada di sebelah atas bisa bergerak karena ada gaya tarik (F). Untuk fluida tertentu, besarnya Gaya tarik yang dibutuhkan berbanding lurus dengan luas fluida yang nempel dengan pelat (A), laju fluida (v) dan berbanding terbalik dengan jarak l. Secara matematis, bisa ditulis sebagai:

.Dalam hal ini, gaya tarik berbanding lurus dengan koofisien kekentalan. Secara matematis bisa ditulis sebagai berikut :

Satuan Sistem Internasional (SI) untuk koofisien viskositas adalah Ns/m² = Pa.s (pascal sekon). Satuan CGS (centimeter gram sekon) untuk si koofisien viskositas adalah dyn.s/cm² = poise (P). Viskositas juga sering dinyatakan dalam sentipoise (cP). 1 cP = 1/100 P. Satuan poise digunakan untuk mengenang seorang Ilmuwan Perancis, almahrum Jean Louis Marie Poiseuille (baca : pwa-zoo-yuh).

1 poise = 1 dyn . s/cm² = 10^-1 N.s/m²

Fluida	Temperatur (^o C)	Koofisien Viskositas
Air	0	1,8 x 10^-3
	20	1,0 x 10^-3
	60	0,65 x 10^-3
	100	0,3 x 10^-3
Darah (keseluruhan)	37	4,0 x 10^-3
Plasma Darah	37	1,5 x 10^-3
Ethyl alkohol	20	1,2 x 10^-3
Oli mesin (SAE 10)	30	200 x 10^-3
Gliserin	0	10.000 x 10^-3
	20	1500 x 10^-3
	60	81 x 10^-3
Udara	20	0,018 x 10^-3
Hidrogen	0	0,009 x 10^-3
Uap air	100	0,013 x 10^-3

Persamaan Poiseuille

Sebelumnya kita sudah mempelajari konsep2 viskositas dan menurunkan persamaan koofisien viskositas. Pada kesempatan ini akan berkenalan dengan persamaan Poiseuille. Disebut persamaan Poiseuille, karena persamaan ini ditemukan oleh almahrum Jean Louis Marie Poiseuille (1799-1869).

Jadi dari tengah ke pinggir pipa, setiap bagian fluida tersebut bergerak dengan laju yang berbeda-beda. Untuk memudahkan pemahamanmu, amati gambar di bawah….

Keterangan :

R = jari-jari pipa/tabung

v₁ = laju aliran fluida yang berada di tengah/sumbu tabung

v₂ = laju aliran fluida yang berjarak r₂ dari pinggir tabung

v₃ = laju aliran fluida yang berjarak r₃ dari pinggir tabung

v₄ = laju aliran fluida yang berjarak r₄ dari pinggir tabung

r = jarak

Karena fluida bisa mengalir akibat adanya perbedaan tekanan (fluida mengalir dari tempat yang tekanannya tinggi ke tempat yang tekanannya rendah), maka F kita ganti dengan p₁-p₂ (p₁ > p₂).

Ketika menurunkan persamaan koofisien viskositas, kita meninjau aliran lapisan fluida riil antara 2 pelat sejajar. Setiap bagian fluida tersebut mengalami perubahan kecepatan teratur sejauh l. Untuk kasus ini, laju aliran fluida mengalami perubahan secara teratur dari sumbu tabung sampai ke tepi tabung. Fluida yang berada di sumbu tabung mengalir dengan laju (v) yang lebih besar. Semakin ke pinggir, laju fluida semakin kecil. Jari-jari tabung = jarak antara sumbu tabung dengan tepi tabung = R. Jarak antara setiap bagian fluida dengan tepi tabung = r. Karena jumlah setiap bagian fluida itu sangat banyak dan jaraknya dari tepi tabung juga berbeda-beda, maka kita cukup menulis seperti ini :

v₁ = laju fluida yang berada pada jarak r₁ dari tepi tabung (r₁= R)

v₂ = laju fluida yang berada pada jarak r₂ dari tepi tabung (r₂ < r₁)

v₃ = laju fluida yang berada pada jarak r₃ dari tepi tabung (r₃ < r₂ < r₁)

v₄ = laju fluida yang berada pada jarak r₄ dari tepi tabung (r₄ <r₃ < r₂ < r₁)

………………………………………..

v_n = laju fluida yang berada pada jarak r_n dari tepi tabung (r_n < …… < r₄ < r₃ < r₂ < r₁)

Jumlah setiap bagian fluida sangat banyak dan kita juga tidak tahu secara pasti berapa jumlahnya yang sebenarnya, maka cukup ditulis dengan simbol n. Setiap bagian fluida mengalami perubahan laju (v) secara teratur, dari sumbu tabung (r₁ = R) sampai tepi tabung (r_n). Dari sumbu tabung (r₁ = R) ke tepi tabung (r_n), laju setiap bagian fluida makin kecil (v₁> v₂ > v₃ > v₄ > …. > v_n). Cara praktis untuk menentukan jarak terjadinya perubahan laju aliran fluida riil dalam tabung adalah menggunakan kalkulus. Tapi kalau pakai kalkulus malah gak nyambung alias beribet….. Dari penjelasan di atas, kita bisa punya gambaran bahwa dari R ke r_n, laju fluida semakin kecil. Ingat ya, panjang pipa = L. Jika dioprek dengan kalkulus, akan diperoleh persamaan :

Wuh, bahasa apa ini. he2…. Ini adalah persamaan laju aliran fluida pada jarak r dari pipa yang berjari-jari R. Kalau bingung sambil lihat gambar di atas…. Perlu diketahui bahwa fluida mengalir dalam pipa alias tabung, sehingga kita perlu meninjau laju aliran volume fluida tersebut. Cara praktis untuk menghitung laju aliran volume fluida juga menggunakan kalkulus. Gurumuda jelaskan pengantarnya saja…

Di dalam tabung ada fluida. Misalnya kita membagi fluida menjadi potongan-potongan yang sangat kecil, di mana setiap potongan tersebut mempunyai satuan luas dA, berjarak dr dari sumbu tabung dan mempunyai laju aliran v. Secara matematis bisa ditulis sebagai berikut :

dA₁ = potongan fluida 1, yang berjarak dr₁ dari sumbu tabung

dA₂ = potongan fluida 2, yang berjarak dr₂ dari sumbu tabung

dA₃ = potongan fluida 3, yang berjarak dr₃ dari sumbu tabung

…………………………….

dA_n = potongan fluida n, yang berjarak dr_n dari sumbu tabung

Potongan2 fluida sangat banyak, sehingga cukup ditulis dengan simbol n saja, biar lebih praktis (n = terakhir). Laju aliran volume setiap potongan fluida tersebut, secara matematis bisa ditulis sebagai berikut :

Setiap potongan fluida tersebut berada pada jarak r = 0 sampai r = R (R = jari-jari tabung). Dengan kata lain, jarak setiap potongan fluida tersebut berbeda-beda jika diukur dari sumbu tabung. Jika kita oprek dengan kalkulus (diintegralkan), maka akan diperoleh persamaan laju aliran volume fluida dalam tabung :

Tujuan :

1. untuk mengetahui kekentalan zat cair

2. untuk membandingkan kekentalan berbagai zat

Alat dan bahan :

1. set percobaan viskositas

2. Kelereng ( 3 macam )

3. Zat cair ( air, minyak goreng, oli )

4. pencatat waktu

Langkah Percobaan :

1. pasanglah set percobaan viskositas seperti gambar

2. Tuangkan air ke tabung viskositas hingga penuh

3. siapkan pencatat waktu, dan masukkan kelereng besar ke dalam

Tabung yang berisi air. Catat waktu di 30 cm, 60 cm dan 90 cm.

4. ulangi kegiatan 1 – 4 hingga 3 x

5. ulangi kegiatan 1 – 4 untuk ukuran kelereng yang berbeda – beda

6. ulangi kegiatan 1 – 5 untuk zat cair yang berbeda

TABEL PENGAMATAN

NO	ZAT CAIR	UKURAN KELERENG	WAKTU			KET
NO	ZAT CAIR	UKURAN KELERENG	30 cm	60 cm	90 cm	KET
	air	besar	0,80	1,49	2,21
			0,80	1,64	2,09
			0,85	1,80	250
		sedang	0,43	0,91	1,10
			0,54	0,16	1,27
			0,85	1,57	1,89
		kecil	0,55	1,29	1,77
			0,66	1,27	1,79
			0,91	1,47	2,03

Massa kelereng

Ukuran kelereng	Titik kesetimbanagan neraca	Massa (gram)	Massa total (gram)
Besar	8,7	20 + 8,2 = 28,2	28,2 – 8,7 = 19,5
Sedang	8,7	10 + 6,6 = 16,6	16,6 – 8,7 = 7,9
Kecil	9,6	11.5	11,5 – 9,6 = 1,9

Keterangan :

Massa kelereng = Berat kelereng – titik kesetimbanagan neraca

kelereng	diameter	volume
Besar	2,3	V = 4/3. Π.r³ V = 4/3. 3,14 . (1,15)³ V = 6,36 = 6,4
Sedang	1,3	V = 4/3. Π.r³ V = 4/3. 3,14 . (0,65)³ V = 1,13
kecil	0,3	V = 4/3. Π.r³ V = 4/3. 3,14 . (0,15)³ V = 0,014

Pertanyaan :

1. hitunglah viskositas masing – masing zatcair ¿

2. bagaimana kecepatan jatuhnya jika dilihat dari ukuran kelerengnya?

Mengapa demikian?

3. bagaiman kecepatan jatuhnya kelereng jika dilihat dari zat cairnya?

Mengapa demikian?

4. berikan contoh penggunaan viskositas dalam kehidupan

Sehari – hari( minimal 3 contoh )

Jawaban :

1. Hitunglah viscositas masing-masing zat cair?

Zat cair	Ukuran kelereng	Kecepatan kelereng(cm/s²)
Zat cair	Ukuran kelereng	30 cm	60 cm	90 cm
Air	Besar


	Sedang


	Kecil

Zat cair	Ukuran kelereng	Kecepatan kelereng(cm/s²)			Kecepatan rata-rata
Zat cair	Ukuran kelereng	30 cm	60 cm	90 cm	Kecepatan rata-rata
Air	Besar


	Sedang


	Kecil

Vrata-rata total :

kelereng besar = 27,5 cm/s + 39,05 cm/s + 36,3 cm/s =

= 34,28 cm/s

kelereng sedang = 72,51 cm/s + 59,39 cm/s + 40,37cm/s =

= 57,42 cm/s

kelereng kecil = 169,8 cm/s + 155,9 cm/s +136,4 cm/s =

= 154,03 cm/s

eta(η) zat cair (dalam hal ini air):

Kelereng	Eta(η)
Besar B Fr G	∑Vy = 0(setelah Vnya tetap) G- B- Fr = 0
Sedang B Fr G	∑Vy = 0(setelah Vnya tetap) G- B- Fr = 0
Kecil B Fr G	∑Vy = 0(setelah Vnya tetap) G- B- Fr = 0

Jadi viskositas air adalah 0,65x10^-3 cm/g³

2. Bagamana kecepatan jatuhnya kelereng jika dilihat dari ukuran kelerengnya? Mengapa demikian

Kecepatan jatuhnya kelereng lebih cepat kelereng yang ukurannya lebih kecil jika dibandingkan dengan kelereng yang besar.Karena pada kelereng yang lebih kecil diameter atau jari jarinya juga kecil sehingga jatuhnya juga lebih cepat. karena menurut dali stokes adalah :Fr = 6πηrv,dimana r adalah jari –jari kelereng.Jika semakin kecil jari-jarinya maka ukuran kelerengnya semakin kecil begitu juga sebaliknya,sehingga: Fr = 6πηrv

Jadi besarnya kecepatan dengan ukuran kelereng berbanding terbalik.

3. Bagaiman kecepatan jatuhnya kelereng jika dilihat dari zat cairnya? Mengapa demikian

Pada pengamatan yang telah dilakukan hanya menggunakan zat cair yakni berupa air saja.sehingga menurut dasar teori diatas dapat dipastikan bahwa benda yang jatuh pada zat cair yang kekentalannya tinggi waktu jatuhnya akan lebih lambat jika dibandingkan dengan zat cair yang koefisien kekentalannya rendah seperti air.Karena kerapatan pada zat yang kental lebih tinggi sehingga gaya yang bekerja pada benda tersebut menjadi kecil. Jika dilihat dari persamaan hukum stokes kecepatan dipengaruhi oleh jari-jari benda,gravitasi ,massa jenis zat cair, koefisien viskositas atau kekentalan juga sangat berpengaruh.semakin kental zat cair maka kecepatan benda untuk jatuh lebih lambat.

4. Berikan contoh penggunaan viscositas dalam kehidupan sehari-hari (minimal 3 contooh)

a). Fluida yang lebih cair biasanya lebih mudah mengalir, contohnya air. Sebaliknya, fluida yang lebih kental lebih sulit mengalir, contohnya minyak goreng, oli, madu dan lain-lain. Bisa dimembuktikan dengan menuangkan air dan minyak goreng di atas lantai yang permukaannya miring. Pasti air ngalir lebih cepat daripada minyak goreng atau oli.

b). Tingkat kekentalan suatu fluida juga bergantung pada suhu. Semakin tinggi suhu zat cair, semakin kurang kental zat cair tersebut. Misalnya ketika ibu menggoreng paha ikan di dapur, minyak goreng yang awalnya kental menjadi lebih cair ketika dipanaskan.

c). Pada saat membuat minumandengan menuangkan air dengan sirup.maka air akan lebih cepat mengalir daripada sirup.

d) Pemanis buatan

Viskositas pada asomalt harus rendah karena berpengaruh pada rasa dari bahan dasar produk juga berguna untuk memperbaiki tekstur dan rasa bahan makanan yang menggunakan isomalt. Isomalt merupakan salah satu jenis dari Poliot (pemanis buatan) yang rasanya hamper sama dengan sukrosa (0,45-0,60 kali manis gula biasa). Beberapa produknya adalah es krim, permen karet, jam, coklat, dan lain-lain.

KESIMPULAN

1. Makin kental suatu cairan, makin besar gaya yang dibutuhkan untuk membuatnya mengalir pada kecepatan tertentu

2. Bila viskositas gas meningkat dengan naiknya temperatur, maka viskositas cairan justru akan menurun jika temeratur dinaikan. Fluiditas dari suatu cairan yang merupakan kebalikan dari viskositas akan meningkat dengan makin tingginya temperatur.

3. Aliran zat cair akan bersifat laminer apabila zat cairnya kental dan alirannya tidak terlalu cepat. Karena adanya kekentalan zat cair yang ada dalam pipa, maka besarnya kecepatan gerak partikel yang terjadi pada penampang melintang tidak sama besar.

PERCOBAAN VII

TITIK BERAT BENDA

Dasar Teori

Titik berat merupakan titik dimana benda akan berada dalam keseimbangan rotasi (tidak mengalami rotasi). Pada saat benda tegar mengalami gerak translasi dan rotasi sekaligus, maka pada saat itu titik berat akan bertindak sebagai sumbu rotasi dan lintasan gerak dari titik berat ini menggambarkan lintasan gerak translasinya.

Sebuah benda tegar berada dalam keadaan seimbang mekanis bila, relative terhadap suatu kerangka acuan inersial

1. Percepatan linear pusat massanya nol

2. Percepatan sudutnya mengeliling sembarang sumbu tetap dalam kerangka acuan ini juga nol

Persyaratan diatas juga tidak mengharuskan benda tersebut dalam keadaan diam, karena persyaratan pertama membolehkan benda bergerak dengan kecepatan pusat massanya konstan, sedangkan persyaratan kedua membolehkan benda berrotasi dengan kecepatan sudut rotasi yang konstan juga.

Bila benda benar-benar diam (relativ terhadap suatu kerangka acuan), yaitu ketika kecepatan linear pusat massanya dan kecepatan sudut rotasinya terhadap sembarang sumbu tetap bernilai nol terhadap keduanya, maka benda tegar tersebut dikatakan berada dalam keseimbangan static. Bila suatu benda tegar berada dalam keadaan seimbang static, maka kedua persyaratan diatas untuk keseimbangan mekanik akan menjamin benda tetap dalam keadaan seimbang static. Persyaratan pertama ekuivalen dengan persyaratan bahwa total gaya eksternal yang bekerja pada benda tegar sama dengan nol.

Sedangkan persyaratan kedua ekuivalen dengan persyaratan bahwa total torka eksternal yang bekerja pada benda tegar sama dengan nol. Keadaan seimbang ketika nilai kondisi ini tidak lain adalah syarat titik ekstrem untuk fungsi energy potensial U (x). andaikan saja titik seimbang ini kita pilih sebagai posisi x = 0. Fungsi energy potensial dapat di ekspansikan

Bila a2 > 0 maka pergeseran kecil dari titik seimbang, memunculkan gaya yang mengarahkan kembali ke titik seimbang. Keseimbangan ini disebut keseimbangan stabil.
Bila a2 > 0 maka pergeseran sedikit dari titik seimbang, memunculkan gaya yang menjauhkan dari titik seimbangnya. Keseimbangan ini disebut keseimbangan labil. Bila a2 = 0 maka pergeseran sedikit dari titik seimbang tidak memunculkan gaya. Keseimbangan ini disebut keseimbangan netral.

letak titik beratnya, kemudian baru diselesaikan dengan rumusan yang ad

1. Pusat Massa

Koordinat pusat massa dari benda-benda diskrit, dengan massa masing-masing M₁, M₂,....... , M_i ; yang terletak pada koordinat (x₁,y₁), (x₂,y₂),........, (x_i,y_i) adalah:

X = ( M_i . X_i)/(M_i)

Y = ( M_i . Y_i)/(M_i)

2. Titik Berat (X,Y)

Koordinat titik berat suatu sistem benda dengan berat masing-masing W₁, W₂, ........, W_i; yang terletak pada koordinat (x₁,y₁), (x₂,y₂), ............, (x_i,y_i) adalah:

X = ( W_i . X_i)/(W_i)

Y = ( W_i . Y_i)/(W_i)

Letak/Posisi Titik Berat

1. Terletak pada perpotongan diagonal ruang untuk benda homogen berbentuk teratur.

2. Terletak pada perpotongan kedua garis vertikal untuk benda sembarang.

3. Bisa terletak di dalam atau diluar bendanya tergantung pada homogenitas dan bentuknya.

Titik Berat Beberapa Benda

Nama	Letak Titik Berat	Keterangan
Garis lurus	yo = 1/2 AB	z = di tengah-tengah AB
Busur lingkaran	yo = AB/AB . R	AB = tali busur AB = busur AB R = jari-jari lingkaran
Busur setengah lingkaran	yo = 2.R/p	R = jari-jari lingkaran
Juring lingkaran	yo = AB/AB.2/3.R	AB = tali busur AB = busur AB R = jari-jari lingkaran
Setengah lingkaran	yo = 4.R/3 	R = jari-jari lingkaran
Selimut setengah bola	yo = 1/2 R	R = jari-jari lingkaran
Selimut limas	yo = 1/3 t	t = tinggi limas
Selimut kerucut	yo = 1/3 t	t = tinggi kerucut
Setengah bola	yo = 3/8 R	R = jari-jari bola
Limas	yo = 1/4 t	t = tinggi limas
Kerucut	yo = 1/4 t	t = tinggi kerucut

Dalam menyelesaikan persoalan titik berat benda, terlebih dahulu bendanya dibagi-bagi sesuai dengan bentuk benda khusus yang sudah diketahui

Tujuan :

1. Untuk mengetahui titik berat benda yang bentuknya teratur

2. Untuk mengetahui titik berat benda yang bentuknya tidak teratur

Alat dan Bahan

1. Berbagai bentuk macam benda dari kardus bekas

2. Beban

3. Benang

Langkah Percobaan

1. Siapkan satu atau dua benda bentuknya sembarang yang terbuat dari gardus

2. Buatlah dua buah lubang kecil di benda tersebut

3. Masukkan benang kedalam salah satu lubang tersebut dan buatlah simpul

4. Angkat salah satu ujung benang, dan berikan beban secukupnya pada ujung benang yang lain

5. Buatlah garis pada kardus tersebut tepat pada garis benang

6. Ulangi kegiatan 3-5 untuk lubang kardus yang lain

7. Tentukan titik potong kedua garis tersebut (koordinatnya)

8. Ulangi untuk bentuk benda yang lain hingga 4 x

9. Masukkan hasil pengamatan dalam table pengamatan

Tabel Pengamatan

No	Bentuk benda	Koordinat titik berat hasil pengamatan	Koordinat titik berat hasil perhitungan
1	Persegi	7.3 cm	7.6 cm
2	Segitiga samakaki	5.1 cm	5.08 cm
3	Lingkaran R= 9 cm	9 cm	9 cm
4	Setengah lingkaran R=7.5 cm	3.5 cm	3.18 cm

Pertanyaan

1. Ukurlah koordinat titik berat benda!

2. Hitunglah koordinat titik berat benda tersebut dengan menggunakan rumus!

3. Bandingkan koordinat hasil perhitungan dengan hasil pengukuran

4. Apakah titik berat hasil perhitungan dengan hasil pengukuran hasilnya sama/tidak ?berikan penjelasan!

5. Mengapa para pemain sirkus sering membujurkan /merenggangkan lengan tanganya? Bagaimana dengan tinjaunya dengan titik berat

6. Berikan contoh (minimal 2) penggunaan titik berat dalam kehidupan sehari-hari!

Pembahasan

1) Mengukur koordinat titik berat banda:

a) Persegi (15.2 cm x 15.2 cm)

y_p = 7.3 cm

15.2

b) Segitiga samakaki

y_p = 5.1 cm

Lingkaran

y_p = 9 cm

D = 18 cm

d) Setengah lingkaran

y_p = 3.5 cm

R = 7.5 cm

2) Menghitung koordinat titik berat benda dengan menggunakan rumus:

a) Persegi (15.2 cm x 15.2 cm)

y_p = ½ ℓ

15.2

= ½ (15.2)

= 7.6 cm

b) Segitiga samakaki

t =

= 15.25 cm

y_p = 1/3 t

= 1/3 (15.25)

= 5.08 cm

c) Lingkaran

R = 9 cm

y_p = R

y_p = 9 cm

d) Setengah lingkaran

R = 7.5 cm

y_p = 4R/3π

= 4 . (7.5) / 3 . 3.14

= 3.18 cm

3) Berdasarkan hasil percobaan diperoleh:

· Persegi

Koordinat hasil perhitungan 7.6 cm

Koordinat hasil pengukuran 7.3 cm

· Segitiga samakaki

Koordinat hasil perhitungan 5.08 cm

Koordinat hasil pengukuran 5.1 cm

· Lingkaran

Koordianat hasil perhitungan 9 cm

Koordinat hasil pengukuran 9cm

· Setengah lingkaran

Koordinat hasil perhitungan 3.18 cm

Koordinat hasil pengukuran 3.15 cm

4) Titik berat hasil perhitungan dengan hasil pengukuran hasilnya berbeda hal itu disebabkan karena adanya ketidaktelitian maupun kesalahan dalam pengukuran serta benda tersebut memiliki rongga.

5) Para pemain sirkus sering membujurkan/merenggangkan lengan tangannya untuk menjaga keseimbangan. Benda yang ditumpu pada titik beratnya akan berada dalam keseimbangan.

6) Contoh penggunaan titik berat dalam kehidupan sehari-hari adalah:

1.Pada timbangan duduk yang digunakan untuk mengukur berat

badan

2.Pada neraca timbangan yang digunakan untuk mengukur barang dagangan spt : cengkeh, vanili dsbnya

3. jungkat-jungkit, pemikul barang, timbangan dan lain-lain.

PERCOBAAN VIII

GERAK MELINGKAR

Dasar Teori :

Gerak Melingkar Beraturan (GMB) adalah gerak melingkar dengan besar kecepatan sudut $\omega\!$ tetap. Besar Kecepatan sudut diperolah dengan membagi kecepatan tangensial $v_T\!$ dengan jari-jari lintasan $R\!$

$\omega = \frac {v_T} R$

Arah kecepatan linier $v\!$ dalam GMB selalu menyinggung lintasan, yang berarti arahnya sama dengan arah kecepatan tangensial $v_T\!$ . Tetapnya nilai kecepatan $v_T\!$ akibat konsekuensi dar tetapnya nilai $\omega\!$ . Selain itu terdapat pula percepatan radial $a_R\!$ yang besarnya tetap dengan arah yang berubah. Percepatan ini disebut sebagai percepatan sentripetal, di mana arahnya selalu menunjuk ke pusat lingkaran.

$a_R = \frac {v^2} R = \frac {v_T^2} R$

Bila $T\!$ adalah waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan satu putaran penuh dalam lintasan lingkaran $\theta = 2\pi R\!$ , maka dapat pula dituliskan

$v_T = \frac {2\pi R} T \!$

Kinematika gerak melingkar beraturan adalah

$\theta(t) = \theta_0 + \omega\ t$

dengan $\theta(t)\!$ adalah sudut yang dilalui pada suatu saat $t\!$ , $\theta_0\!$ adalah sudut mula-mula dan $\omega\!$ adalah kecepatan sudut (yang tetap nilainya).
Ketika sebuah benda bergerak membentuk suatu lingkaran dengan laju tetap maka benda tersebut dikatakan melakukan gerak melingkar beraturan alias GMB.
Dapatkah kita mengatakan bahwa GMB merupakan gerakan yang memiliki kecepatan linear tetap ? Misalnya sebuah benda melakukan Gerak Melingkar Beraturan, seperti yang tampak pada gambar di bawah. Arah putaran benda searah dengan putaran jarum jam. bagaimana dengan vektor kecepatannya ? seperti yang terlihat pada gambar, arah kecepatan linear/tangensial di titik A, B dan C berbeda. Dengan demikian kecepatan pada GMB selalu berubah (ingat perbedaan antara kelajuan dan kecepatan, kelajuan adalah besaran skalar sedangkan kecepatan adalah besaran vektor yang memiliki besar/nilai dan arah) sehingga kita tidak dapat mengatakan kecepatan linear pada GMB tetap.

Pada gerak melingkar beraturan, besar kecepatan linear v tetap, karenanya besar kecepatan sudut juga tetap.
Jika arah kecepatan linear alias kecepatan tangensial selalu berubah, bagaimana dengan arah kecepatan sudut ? arah kecepatan sudut sama dengan arah putaran partikel, untuk contoh di atas arah kecepatan sudut searah dengan arah putaran jarum jam. Karena besar maupun arah kecepatan sudut tetap maka besaran vektor yang tetap pada GMB adalah kecepatan sudut. Dengan demikian, kita bisa menyatakan bahwa GMB merupakan gerak benda yang memiliki kecepatan sudut tetap.
Pada GMB, kecepatan sudut selalu tetap (baik besar maupun arahnya). Karena kecepatan sudut tetap, maka perubahan kecepatan sudut atau percepatan sudut bernilai nol. Percepatan sudut memiliki hubungan dengan percepatan tangensial, sesuai dengan persamaan.Karena percepatan sudut dalam GMB bernilai nol, maka percepatan linear juga bernilai nol. Jika demikian, apakah tidak ada percepatan dalam Gerak Melingkar Beraturan (GMB) ?
Pada GMB tidak ada komponen percepatan linear terhadap lintasan, karena jika ada maka lajunya akan berubah. Karena percepatan linear alias tangensial memiliki hubungan dengan percepatan sudut, maka percepatan sudut juga tidak ada dalam GMB. Yang ada hanya percepatan yang tegak lurus terhadap lintasan, yang menyebabkan arah kecepatan linear berubah-ubah. Sekarang mari kita tinjau percepatan ini.

Tujuan :

Untuk mengetahui hubungan antara jari - jari dengan kecepatan sudut.

Alat dan bahan :

1. set percobaan gerak melingkar

2. busur dan mistar

Langkah Percobaan :

1. ukurlah jari – jari lingkaran

2. putarlah salah satu lingkaran 30º dan amati pada lingkaran yang

Berapa sudut putarnya.

3. ulangi kegiatan 2 untuk sudut – sudut putar yang lain ( hingga 6 x )

4. ulangi kegiatan 1 – 3 untuk bentuk rangkaian putaran yang lain

5. masukkan hasil pengamatan dalam table

Data Pengamatan :

No	Sudut putar Untuk ling. 1	Sudut putar hasil pengamatan untuk lingkaran 2	Sudut putar hasil perhitungan untuk lingkaran 2
1	30	60
2	60	120
3	120	240
4	160	320
5	90	180
6	200	400
7	140	280

Pertanyaan :

1. hitunglah sudut putar berdasarkan rumus

2. bandingkan sudut putar hasil perhitungan dengan hasil pengamatan? Apakah ada perbedaan, berikan penjelasan.

3. bagaimana hubungan antara jari – jari dengan sudut putarnya?

4. mengapa motor dengan sepeda ontel jari – jarinya menggunakan kaidah terbalik?

5. mengapa motor atau mobil kalau lewat daerah tanjakan giginya dikecilkan?

6. mengapa ada motor yang menggunakan rante dan ada yang menggunakan garden?

Jawaban :

1. sudut putar berdasarkan rumus:

Diketahui R besar = 10

R kecil = 5

· θ = 30 / 0,5 = 60⁰

· θ = 60 / 0,5 = 120⁰

· θ = 120 / 0,5 = 240⁰

· θ = 160 / 0,5 = 320⁰

· θ = 90 / 0,5 = 180⁰

· θ = 200 / 0,5 = 400⁰

· θ = 140 / 0,5 = 280⁰

2. sudut putar hasil perhitungan dengan hasil pengamatan adalah sama.

Karena jari – jari di lingkaran besar adalah 2 kali dari jari – jari lingkaran kecil. Sehingga sudut yang dibentuk pun adalah 2 kali dari sudut putar lingkaran kecil.

3. hubungan jari – jari dengan sudut putarnya adalah berbanding lurus. Ini berdasarkan data eksperimen yang ada.

Sementara berdasarkan teori hubungannya berbanding terbalik.

PERCOBAAN IX

RESONANSI

Dasar Teori:

Resonansi merupakan proses bergetarnya suatu benda dikarenakan ada benda lain yang bergetar. hal ini terjadi dikarenakan suatu benda bergetar pada frekwensi yang sama dengan frekwensi benda yang terpengaruhi.

Rumus resonansi:

l = panjang kolom udara di atas permukaan air dalam tabung (m)
n = resonansi ke-n (n = 1, 2, 3, …)
λ = panjang gelombang (m) ; λ = V (cepat rambat suara di udara) x F(frekwensi)

Tujuan :

1. untuk mengetahui letak penguatan dan pelemahan bunyi

2. untuk mengetahui hubungan frekuensi dengan letak penguatan dan pelemahan bunyi

3. untuk membuat model gelombang resonansi

Alat dan Bahan :

1. set percobaan resonansi

2. garputala dan karet pemukul

3. mistar

Langkah Kerja :

4. siapkan set percobaan resonansi

5. tuangkan air ke dalam tabung resonansi hingga penuh, perhatikan

meteran telah tertempel pada tabung resonansi

3. siapkan garputala, lalu pukul garputala dengan karet pemukul, segera

Dekatkan garputala tersebut pada ujung tabung resonansi, dan dibarengi dengan pembuanganair melalui corong.dengarkan bunyi penguat suara ( suara yang terdengar keras ) ke 1, ke 2 dan ke 3 dan perhatikan ketinggian airnya

4. ulangi kegiatan 1 – 3 hingga 3 x

5. ulangi kegiatan 1 – 4 untuk garputala yang lain

( frekuensinya berbeda – beda )

6. masukkan hasil amatan dalam tabel

Tabel Pengamatan

Pertanyaan :

1. gambarkan bentuk gelombang hasil resonansi

2. jelaskan hubungan f dengan ketinggian air

3. berikan contoh sehari – hari aplikasi dan manfaatnya resonansi

bunyi

4. bandingkan h1, h2 dan h3

5. bentuklah persamaannya.

Pembelajaran Fisika

Blogroll

Pages

Blog Archive

Apakah Anda Puas dengan blog yang saya buat?

Well Come

Popular Posts

Biodata

Blogger news

Blogger templates

This is featured post 1 title

This is featured post 2 title

This is featured post 3 title

This is featured post 4 title

This is featured post 5 title

Minggu, 01 Januari 2012

Eksperimen II

Asal gaya gesek

Jenis-jenis gaya gesek

Gaya gesek statis

Gaya gesek kinetis

Dasar Teori :

Azas Kekekalan Energi

Pembelajaran Fisika

Blogroll

Pages

Blog Archive

Apakah Anda Puas dengan blog yang saya buat?

Well Come

Popular Posts

Biodata

Blogger news

Blogger templates

Keluhan Pelanggan

This is featured post 1 title

This is featured post 2 title

This is featured post 3 title

This is featured post 4 title

This is featured post 5 title

Minggu, 01 Januari 2012

Eksperimen II

Asal gaya gesek

Jenis-jenis gaya gesek

Gaya gesek statis

Gaya gesek kinetis

Dasar Teori :

Azas Kekekalan Energi