modul praktikum fd1 teknik informatika
Post on 10-Oct-2015
52 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
1/65
1
MODUL PRAKTIKUM
FISIKA DASARI
LABORATORIUM KOMPUTER
FAKULTAS ILMU KOMPUTER
UNIVERSITAS SRIWIJAYA
2011
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
2/65
2
Universitas Sriwijaya
Fakultas Ilmu Komputer
Laboratorium
LEMBAR PENGESAHAN
MODUL PRAKTIKUM
SISTEM MANAJEMEN
MUTU
ISO 9001:2008
No. Dokumen . Tanggal 4 JUNI 2011
Revisi 0 Halaman 2 DARI 65
MODUL PRAKTIKUM
Mata Kuliah Praktikum : Fisika Dasar I
Kode Mata Kuliah Praktikum : FIK18408
SKS : 1
Program Studi : Teknik Informatika
Semester : 1 (Ganjil)
DIBUAT OLEH DISAHKAN OLEH DIKETAHUI OLEH
TIM LABORAN
LABORATORIUM
FASILKOM UNSRI
TIM DOSEN
TEKNIK INFORMATIKA
FASILKOM UNSRI
KEPALA LABORATORIUM
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
3/65
3
Daftar Isi
Cover ...................................................................................................... 1
Lembar Pengesahan ............................................................................... 2
Daftar Isi ................................................................................................. 3
Bandul Gabungan I ................................................................................. 4
Bandul Gabungan II ............................................................................... 9
Dasar Pengukuran dan Ketidakpastian I ................................................. 14
Dasar Pengukuran dan Ketidakpastian II ................................................ 23
Dasar Pengukuran dan Ketidakpastian III .............................................. 32
Viskositas (menurut H. Stokes) I ............................................................ 42
Viskositas (menurut H. Stokes) II ........................................................... 48
Kalorimeter I ........................................................................................... 54
Kalorimeter II .......................................................................................... 58
Kalorimeter III ........................................................................................ 62
1. BANDUL GABUNGAN I
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
4/65
4
1.1 TUJUAN PERCOBAAN
1. Memahami teori bandul gabungan secara lebih mendalam.
2. Menentukan harga percepatan gravitasi pada suatu tempat dengan cara bandul
gabungan.
1.2ALAT DAN BAHAN
Tripot, berfungsi sebagai alat penyangga dan tempat digantungkannya batang
berlubang.
Sekrup penyangga beserta bautnya, berfungsi sebagai penyangga batang logam unuk
mengatu jarak lubang dalam percobaan.
Batang logam dengan beberapa lubang, berfungsi sebagai tempat meletakkan dan
juga sebagai tempat mengayun bandul.
Mistar ukur, befungsi sebagai alat pengukur unuk mengukur jarak lubang yang diberi
sekrup pada ujung logam yang diayunkan.
Busur derajat, berfungsi untuk mengukur sudut simpangan yang terjadi.
Stopwatch, berfungsi untuk menghitung waktu yang diperlukan batang logam dalam
melakukan ayunan sebanyak-banyaknya dalam suatu percoban yang dilakukan.
1.3 DASAR TEORI
Setiap gerak yang berulang dalam selang waktu yang sama disebut gerak periodik,
pergeseran partikel yang bergerak periodik selalu dinyatakan dalam fungsi sinius dan
cosinus. Pernyataan yang memuat fungsi ini disebut harmonik, maka pada gerak
periodik sering disebut juga gerak harmonik.
Gerak harmonik sederhana adalah gerak yang terjadi akibat gaya pemulih elastis
dan dalam keadaan yang tidak ada gesekan. Dalam menurunkan persamaan-persamaan
rumus bandul gabungan, maka terlebih dahulu kita harus mengetahui tentang teori radius
Gyrasi dan teori tumbuh sejajar.
1. Radius Gyrasi (jari-jari putar)
Jika kita mempunyai bentuk benda sembarang sumbu pada benda tersebut,
maka kita dapat menentukan suatu lingkaran yang berpusat pada sumbu dan jari-jari
sedemikian rupa. Jika massa benda dipusatkan pada suatu titik pada lingkaran itu,maka tidak akan berubah momen kelembabannya pada sumbu tadi jika bidang
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
5/65
5
lingakaran tegak lurus sumbu. Jarak titik-titik pada lingkaran itu disebut sudut
gyrasi.
Bila massa M dari benda tepat dipusatkan pada jarak tersebut. Maka momen
kelembaban sebuah titik massa M pada jarak K dari sumbu atau MK
2
, maka didapat:
I = MK2
I =M
I
Persamaan diatas dapat disebut sebagai defenisi radius gyrasi.
2. Ayunan Sederhana
Ayunan sederhana adalah suatu sistem yang terdiri dari sebuah massa titik
yang digantung dengan tali tanpa massa dan tidak dapat mulur.
T
I
Gambar 1.1 ayunan sederhana
Jika ayunan diatas ditarik kesamping dari posisi setimbang dan kemudian
dilepaskan, maka massa M akan berayun dalam bidang vertikal di bawah pengaruh
gravitasi.
Gerakan seperti ini disebut gerakan osilasi dan periodik. Gerak osilasi adalah
gerak periodik suatu partikel seperti gerak bolak-balik melalui lintasan yang sama.
a)
frekuensi (f), adalah jumlah getaran yang terjadi tiap detik
b)
periode (T), adalah waktu yang diperlukan untuk melakukan tiap getaran
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
6/65
6
c) simpangan (Y), adalah jarak yang ditempuh oleh suatu benda yang bergetar
dengan periode dihitung dari titik setimbang
d)
amplitudo (A), adalah simpangan yang paling jauh
e) fase adalah keadaan getaran suatu benda yang besarnya merupakan
perbandingan antara lamanya waktu getar dengan periodenya
T =F
I, atau F =
T
I
Pada bandul sederhana berlaku ;
T = 2ng
l
Keterangan :
T = periode (s)
f = frekuensi (Hz)
l = panjang tali (m)
g = gavitasi ( 2s
m )
3. Teori Sumbu Sejajar
Teori ini mengatakan : Momen benda terhadap sembarang sumbu sama
dengan momen kelembabannya terhadap sumbu lewat pusat massa benda dengan
kuadrat jarak antara kedua sumbu
Teori ini pertama kali dirumuskan oleh LANG RANGE pada tahun 1873.
I = momen massa
R = radius
1.4 PROSEDUR PERCOBAAN
1.
Letakkan dengan bantuan waterpas dan atur tripod hingga atas horizontal.
2.Masukkan sekrup penyangga ke lubang pertama pada batang logam dan
kencangkan dengan baut.
3.
Letakkan dan gantungkan batang logam yang akan disekrup pada tripod dengan
sisi tajam pada sekrup penyangga yang menempel pada tripod.
I = R2
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
7/65
7
4.Berikan simpangan awal 5 dan biarkan batang berayun.
5.Catat waktu yang diperlukan oleh batang dalam melakukan ayunan beberapa kali
(tergantung instruksi), lakukan sampai beberapa kali pengamatan untuk satu kali
keadaan.
6.Ukur dengan mistar jarak lubang yang diberi sekrup terhadap ujung batang.
7.
Uangi butir (4) sampai (6) untuk lubang berikutnya, lakukan untuk semua lubang.
8.Ulangi butir (4) sampai (7) untuk besar simpangan awal 10
1.5 TUGAS PENDAHULUAN
1. Buktikan persamaan berikut :
a. T = 2g
l
2. Buatlah grafik T terhadap d, cari2
T
Luntuk minimalkan delapan (8) T yang berbeda.
Lalu hitunglah nilai g nya. Berikan penjelasan anda mengenai pengaruh besar sudut
tehadap perhitungan g. Bagaimana saran anda untuk mendapatkan jari-jari gyrasi (K)
dari grafik (T) terhadap d tersebut.
1.6 DATA HASIL PENGAMATAN
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
8/65
8
Sudut 5
Lubang
ke-
Jarak (cm) Waktu (s)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
1.7 PENGOLAHAN DATA
1.8 ANALISA PERCOBAAN
1.9 KESIMPULAN
1.10 SUMBER KESALAHAN
1.11 SARAN
2. BANDUL GABUNGAN II
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
9/65
9
2.1 TUJUAN PERCOBAAN
3. Memahami teori bandul gabungan secara lebih mendalam.
4. Menentukan harga percepatan gravitasi pada suatu tempat dengan cara bandul
gabungan.
2.2ALAT DAN BAHAN
Tripot, berfungsi sebagai alat penyangga dan tempat digantungkannya batang
berlubang.
Sekrup penyangga beserta bautnya, berfungsi sebagai penyangga batang logam unuk
mengatu jarak lubang dalam percobaan.
Batang logam dengan beberapa lubang, berfungsi sebagai tempat meletakkan dan
juga sebagai tempat mengayun bandul.
Mistar ukur, befungsi sebagai alat pengukur unuk mengukur jarak lubang yang diberi
sekrup pada ujung logam yang diayunkan.
Busur derajat, berfungsi untuk mengukur sudut simpangan yang terjadi.
Stopwatch, berfungsi untuk menghitung waktu yang diperlukan batang logam dalam
melakukan ayunan sebanyak-banyaknya dalam suatu percoban yang dilakukan.
2.3 DASAR TEORI
Setiap gerak yang berulang dalam selang waktu yang sama disebut gerak periodik,
pergeseran partikel yang bergerak periodik selalu dinyatakan dalam fungsi sinius dan
cosinus. Pernyataan yang memuat fungsi ini disebut harmonik, maka pada gerak
periodik sering disebut juga gerak harmonik.
Gerak harmonik sederhana adalah gerak yang terjadi akibat gaya pemulih elastis
dan dalam keadaan yang tidak ada gesekan. Dalam menurunkan persamaan-persamaan
rumus bandul gabungan, maka terlebih dahulu kita harus mengetahui tentang teori radius
Gyrasi dan teori tumbuh sejajar.
1. Radius Gyrasi (jari-jari putar)
Jika kita mempunyai bentuk benda sembarang sumbu pada benda tersebut,
maka kita dapat menentukan suatu lingkaran yang berpusat pada sumbu dan jari-jari
sedemikian rupa. Jika massa benda dipusatkan pada suatu titik pada lingkaran itu,maka tidak akan berubah momen kelembabannya pada sumbu tadi jika bidang
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
10/65
10
lingakaran tegak lurus sumbu. Jarak titik-titik pada lingkaran itu disebut sudut
gyrasi.
Bila massa M dari benda tepat dipusatkan pada jarak tersebut. Maka momen
kelembaban sebuah titik massa M pada jarak K dari sumbu atau MK
2
, maka didapat:
I = MK2
I =M
I
Persamaan diatas dapat disebut sebagai defenisi radius gyrasi.
2. Ayunan Sederhana
Ayunan sederhana adalah suatu sistem yang terdiri dari sebuah massa titik
yang digantung dengan tali tanpa massa dan tidak dapat mulur.
T
I
Gambar 2.1 ayunan sederhana
Jika ayunan diatas ditarik kesamping dari posisi setimbang dan kemudian
dilepaskan, maka massa M akan berayun dalam bidang vertikal di bawah pengaruh
gravitasi.
Gerakan seperti ini disebut gerakan osilasi dan periodik. Gerak osilasi adalah
gerak periodik suatu partikel seperti gerak bolak-balik melalui lintasan yang sama.
a)
frekuensi (f), adalah jumlah getaran yang terjadi tiap detik
b) periode (T), adalah waktu yang diperlukan untuk melakukan tiap getaran
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
11/65
11
c) simpangan (Y), adalah jarak yang ditempuh oleh suatu benda yang
bergetar dengan periode dihitung dari titik setimbang
d)
amplitudo (A), adalah simpangan yang paling jauh
e) fase adalah keadaan getaran suatu benda yang besarnya merupakan
perbandingan antara lamanya waktu getar dengan periodenya
T =F
I, atau F =
T
I
Pada bandul sederhana berlaku ;
T = 2ng
l
Keterangan :
T = periode (s)
f = frekuensi (Hz)
l = panjang tali (m)
g = gavitasi ( 2sm
)
3. Teori Sumbu Sejajar
Teori ini mengatakan : Momen benda terhadap sembarang sumbu sama
dengan momen kelembabannya terhadap sumbu lewat pusat massa benda dengan
kuadrat jarak antara kedua sumbu
Teori ini pertama kali dirumuskan oleh LANG RANGE pada tahun 1873.
I = momen massa
R = radius
2.4 PROSEDUR PERCOBAAN
1.
Letakkan dengan bantuan waterpas dan atur tripod hingga atas horizontal.
2. Masukkan sekrup penyangga ke lubang pertama pada batang logam dan kencangkan
dengan baut.
3.
Letakkan dan gantungkan batang logam yang akan disekrup pada tripod dengan sisitajam pada sekrup penyangga yang menempel pada tripod.
I = R2
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
12/65
12
4. Berikan simpangan awal 5 dan biarkan batang berayun.
5. Catat waktu yang diperlukan oleh batang dalam melakukan ayunan beberapa kali
(tergantung instruksi), lakukan sampai beberapa kali pengamatan untuk satu kali
keadaan.
6. Ukur dengan mistar jarak lubang yang diberi sekrup terhadap ujung batang.
7.
Uangi butir (4) sampai (6) untuk lubang berikutnya, lakukan untuk semua lubang.
8. Ulangi butir (4) sampai (7) untuk besar simpangan awal 10
2.5 TUGAS PENDAHULUAN
3. Buktikan persamaan berikut :
T = 2 g
h
kh
2
4. Buatlah grafik T terhadap d, cari2
T
Luntuk minimalkan delapan (8) T yang berbeda.
Lalu hitunglah nilai g nya. Berikan penjelasan anda mengenai pengaruh besar sudut
tehadap perhitungan g. Bagaimana saran anda untuk mendapatkan jari-jari gyrasi (K)
dari grafik (T) terhadap d tersebut.
2.6 DATA HASIL PENGAMATAN
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
13/65
13
Sudut 10
Lubang
ke-
Jarak (cm) Waktu (s)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
2.7 PENGOLAHAN DATA
2.8 ANALISA PERCOBAAN
2.9 KESIMPULAN
2.10 SUMBER KESALAHAN
2.11 SARAN
3. DASAR PENGUKURAN DAN KETIDAKPASTIAN I
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
14/65
14
3.1 TUJUAN PERCOBAAN
Untuk mengetahui prinsip-prinsip kerja dari ketidakpastian pengukuran
Dapat mempergunakan pengertian angka berarti
Menentukan ketidakpastian pada pengukuran tunggal Memahami penggunaan alat ukur jangka sorong
3.2 ALAT DAN BAHAN
Penggaris : Untuk mengukur panjang
Jangka Sorong : Untuk mengukur panjang diameter
Lempeng Logam / Sekrup : Sebagai objek pengukuran
Peluru : Sebagai objek pengukuran
Silinder : Sebagai objek pengukuran
Balok : Sebagai objek pengukuran
Kelereng : Sebagai objek pengukuran
3.3 DASAR TEORI
Pada percobaan fisika dasar, hasil yang diperoleh biasanya tidak dapat langsungditerima karena harus dipertanggung jawabkan keberhasilan dan kebenarannya. Hal ini
disebabkan oleh kemampuan manusia yang terbatas dan ketelitian alat-alat yang
dipergunakan mempunyai batas kemampuan tertentu. Dengan kata lain peralatan dan
sarana (termasuk waktu) yang tersedia bagi kita membatas tujuan dan hasil yang dapat
dicapai.
Hasil yang diperoleh pada percobaan fisika dasar, biasanya tidak dapat langsung
diterima karena harus dipertanggungjawabkan keberhasilan dan kebenarannya. Hasil
percobaan baru dapat diterima apabila harga besaran yang diukur dilengkapi dengan
batas-batas penyimpangan dan hasil tersebut, yang disebut sesatan (ketidakpastian). Jika
dari hasil tersebut diketahui penyimpangan terlalu besar, maka bila diperlukan,
percobaan harus diulang kembali dengan berbagai cara, misalnya dengan mengulang
pengukuran beberapa kali yang lebih teliti atau mengganti alat-alat percobaan dengan
alat yang lebih baik ketelitiannya.
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
15/65
15
Jadi jelaslah untuk keperluan ini mutlak diperlukan teori sesaat (ketidakpastian).
Dengan demikian dapat ditentukan sesaat pada hasil percobaan agar dapat ditentukan
seat pada hasil percobaan agar dapat member penilaian yang wajar.
1. Sebab-Sebab Terjadinya Ketidakpastian
Ada beberapa faktor yang menyebabkan ketidakpastian, yaitu :
a. Adanya nilai skala terkecil (NST) yang ditimbulkan oleh keterbatasan dari alat
ukur.
b.Adanya ketidakpastian bersistem :
Kesalahan kalibrasi
Kesalahan titik nol
Kesalahan pegas
Gesekan pada bagian-bagian alat yang bergerak
Paraloks (arah pandang) dalam hal membaca skala
c. Adanya ketidakpastian acak :
Gerak Brown molekul udara
Fluktasi tegangan jaringan listrik
Bising elektronik
d.
Keterbatasan keterampilan pengamat
2. Menentukan Ketidakpastian
a.
Pengukuran besaran fisis terbagi atas :
Pengukuran langsung
Pengukuran tidak langsung
b. Pengukuran langsung diperoleh dari hasil langsung alat ukur
Misalnya : panjang, massa, dll.
Pengukuran tidak langsung diperoleh dari turunan pengukuran langsung
Misalnya : massa jenis, kecepatan, dll.
c. Penentuan ketidakpastian dalam pengukuran terbagi atas :
Ketidakpastian pengukuran langsung-tunggal
Ketidakpastian pengukuran langsung-berulang
Ketidakpastian pengukuran tak langsung-tunggal
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
16/65
16
Ketidakpastian pengukuran tak langsung-berulang
3. Ketidakpastian Pada Pengukuran
Kesalahan (error) dalam suatu percobaan dapat dibagi atas
tiga golongan yaitu :
a.
Kesalahan Bersistem(Systematic Error)
Kesalahan bersistem adalah kesalahan yang bersumber pada alat pengukuran
yang dipakai besarannya. Kesalahan biasanya konstan sehingga sering dinamakan
sebagai Kesalahan Konstan (Constant Error).
Kesalahan ini dapat terjadi karena :
Kesalahan pada kalibrasi alat pengukur
Kesalahan titik nol (zero)
Kesalahan orangnya (pengamat), sering juga disebut Parallak
Terjadi gesekan dan fatigue (kelelahan) pada alat karena sering dipakai
Kondisi percobaan, jika sebuah alat digunakan dengan kondisi percobaan
yang berbeda dengan kondisi sewaktu kalibrasi akan akan menghasilkan
kesalahan
Gangguan teknis, misalnya gangguan kebocoran yang menyebabkan
kesalahan
b. KesalahanRandom
Kesalahan randomatau kesalahan kebetulan terdiri atas :
Kesalahan penafsiran
Alat pengukuran memerlukan suatu penafsiran pada bagian skala tertentu
dan penafsiran ini dapat berubah-ubah.
Keadaan menyimpang
Misalnya : suhu, tekanan udara atau tegangan listrik.
- Gangguan
Misalnya : adanya gesekan mekanis atau pengaruh putaran motor dan
alat listrik.
- Definisi
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
17/65
17
Walaupun proses pengukuran telah sempurna, pengulangan pengukuran
yang sama selalu akan memberikan penyimpangan, besaran yang diamati
tidak didefinisikan secara tetap.
c. Kesalahan-Kesalahan Lain
Kesalahan-kesalahan lain yang perlu diperhatikan adalah :
- Kekeliruan membaca alat / skala alat dan mengatur kondisi percobaan
- Kesalahan perhitungan, yaitu kesalahan memasukkan harga / angka-angka
perhitungan, menggunakan kalkulator, daftar algoritma, dll.
4. Perhitungan Kesalahan
Ada beberapa macam perhitungan kesalahan, yaitu :
a. Harga Rata-Rata (X)
Harga rata-rata didapat dari hasil suatu pengukuran.
Misalkan kita melakukan n kali pengukuran didapat hasil sebagai berikut:
, , , mendapatkan nilai yang terbaik (benar) dari pengukuran tersebut adalah merata-
ratakan hasil pengukuran bentuk tersebut, yaitu :
=
(2.1)( X
= harga rata-rata = nilai terbaik), maka simpangan atau deviasi untuk :
adalah = X adalah = X adalah = X Harga sesatan rata-rata adalah :
X X X
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
18/65
18
X X disebut deviasi rata-rata.. (2.2)Sedangkan deviasi standar atau simpangan baku sementara X(:Dideviasikan sebagai :
Dimana adalah variasi yang didefinisikan X dengan n adalah tak hinggaSehingga dapat dituliskan : = dengan n adalah tak hingga (2.3)Harga berada pada pengukuran tak terhingga yang tidak mungkin dilakukandengan menggunakan suatu pendekatan teori samping dapat diganti dengan yang dinamakan simpanagn baku contoh(sampel standard deviation). memberikan gambaran tentang simpangan X terhadap , sedangkan menggambarkan simpangan X terhadap simpangan X .Maka :
= yang dapat diubah menjadi= X . (2.4)
Dimana n>8 (untuk n=1 tidak mempunyai arti )Menurut teori percobaan sebenarnya adalah S Xyaitu ketidakpastian padanilai rata-rata contohyang mempunyai harga. X = . (2.5)
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
19/65
19
Penggantian menjadi hal ini disebabkan kurva sebaran nilai rata-ratacontoh X lebih sempit dari pada kurva sebaran pengukuran tunggal ( )
berarti < yaitu kita mengulangi pengukuran n kali dengan hasil rata-rata,misalnya Xmaka ada kepastian 66% X, terletak dalam selang X X didalam praktek percobaan tak terhingga, tak mungkin kita lakukan, jadi dan X tidak dapat diketahui dan sebagai pengganti terbaik dipakai dan S X seperti diatas.
Untuk pemakaian selanjutnya digunakan :
X = X
= =
untuk n>8 yaitu persamaan (2.6)
Apabila X diukur n kali, ada kemungkinan 68% bahwa simpangan nilai rata-rata
contoh Xterhadap nilai benartidak lebih dari X. Dengan kata lain adajaminan 68% bahwa ada dalam interval X X dengan demikianpersoalan selesai.
Kita tidak dapat mengetahui niali benar
dari eksperimen,tetapi dengan
mengadakan penggulungan cukup banyak,kita dapat menyodorkan sebagai
penggantinya nilai contoh X dan dapat memberikan pernyataan sampai berapajauh Xmenyimpang dari.
b. Sesatan Tafsiran (Kesalahan Tafsiran)
Ada dua macam sesatan tafsiran, yaitu :
- Sesatan Mutlak (Kesalahan Absolut) (X)Rumus perhitungan :
X =
- Sesatan Relatif (Kesalahan Relatif)
Rumus Perhitungan :
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
20/65
20
Kesalahan relatif = X X 100%
Pada sesatan tafsiran, bila pengukuran dilakukan hanya satu kali biasanya sesatan
diambil setengah kali daripada alat ukur.
c. Nilai terbaik
Nilai terbaik didapatkan dari perhitungan harga rata-rata dan ksalahan absolut.
Rumus perhitungan :
Nilai terbaik = X X .(4)
Keterangan :
- X = harga rata-rata
- X = kesalahan absolute
Contoh perhitungan
1.
Ketelitian pengukuran
Suatu parameter mempunyai skala 0-5 A, dengan pembagian skala terkecil
0,1 A
Berapa ketelitian alat itu bila skala penuh?
Dan pada setengah skala penuh?
Jawab :
= x skala terkecil = x 0,1 dimana I=5AKetelitian
=
= x skala terkecil = x 0,1 dimana I=2,5A
Ketelitian = 2. Sasaran yang ditentukan oleh skala alat
Tahanan sepotong kawat ditentukan menurut hokum ohm. Hasilnya adalah
V= (1,0 + 0,05) volt dan V = (5,0 0,05) volt dan I = (5,0 0,05) mA
atau I = (5,0 0,05) x A. Berapakah ?Jawab :
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
21/65
21
R = = = 200 ohm
| |= | |+ | | | |= | |+ | |
= (0,05 0,01) x 200 = 12 ohm
Jadi R = (200 12) ohm
5. Alat yang Digunakan
Mengukur adalah membandingkan sesuatu dengan sesuatu lain yang sejenis
yang ditetapkan sebagai satuan. Dalam suatu pengukuran, ada alat ukur tertentu
yang digunakan.
Jangka Sorong
Jangka sorong adalah alat pengukur tebal suatu benda yang sangat
kecil sekali, kepekaannya mencapai 0,1 mm. alat pengukur ini dapat pula
dipergunakan untuk mengukur jari-jari atau dalam dari sebuah tabung.
Sebelum menggunakan alat pengukur ini hendaknya diteliti dahulu apakah alat
mempunyai kesalahan titik nol.
Jangka sorong memiliki bagian utama yang disebut rahang tetap dan
rahang geser. Skala panjang yang tertera pada rahang tetap disebut skala
utama, sedangkan skala pendek yang tertera pada rahang geser disebut nonius
atau vernier. Nonius yang panjangnya 9mm dibagi atas 10 skala sehingga beda
1 skala utama adalah 0,1mm. Nilai 0,1mm atau 0,01 cm merupakan ketelitian
jangka sorong.
3.4 PROSEDUR PERCOBAAN
1. Praktikum akan diberikan beberapa alat ukur seperti mistar, jangka sorong, dan
mikrometer sekrup.
2.
Dengan alat-alat tersebut, ukur diameter, ketebalan atau panjang bahan-bahan
yang telah ditentukan seperti kelereng, peluru, silinder, paralon, dan balok.
3. Catatlah data-data pengukuran.
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
22/65
22
4. Hitunglah nilai ketidakpastian masing-masing bahan yang telah diukur.
3.5 DATA HASIL PENGUKURAN
1. MISTAR
Balok Panjang (mm)
1
2
3
4
2. JANGKA SORONG
Paralon Diameter Dalam Diameter Luar
Kecil
Sedang
Besar
3.6 PENGOLAHAN DATA
3.7 ANALISIS HASIL PERCOBAAN
3.8 KESIMPULAN
3.9 SUMBER KESALAHAN
3.10 SARAN
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
23/65
23
4. DASAR PENGUKURAN DAN KETIDAKPASTIAN II
4.1 TUJUAN PERCOBAAN
Untuk mengetahui prinsip-prinsip kerja dari ketidakpastian pengukuran Dapat mempergunakan pengertian angka berarti
Menentukan ketidakpastian pada pengukuran tunggal
Memahami penggunaan alat ukur mikrometer sekrup
4.2 ALAT DAN BAHAN
Penggaris : Untuk mengukur panjang
Mikrometer Sekrup : Untuk mengukur panjang diameter
Lempeng Logam / Sekrup : Sebagai objek pengukuran
Peluru : Sebagai objek pengukuran
Silinder : Sebagai objek pengukuran
Balok : Sebagai objek pengukuran
Kelereng : Sebagai objek pengukuran
4.3 DASAR TEORI
Pada percobaan fisika dasar, hasil yang diperoleh biasanya tidak dapat langsung
diterima karena harus dipertanggung jawabkan keberhasilan dan kebenarannya. Hal ini
disebabkan oleh kemampuan manusia yang terbatas dan ketelitian alat-alat yang
dipergunakan mempunyai batas kemampuan tertentu. Dengan kata lain peralatan dan
sarana (termasuk waktu) yang tersedia bagi kita membatas tujuan dan hasil yang dapat
dicapai.
Hasil yang diperoleh pada percobaan fisika dasar, biasanya tidak dapat langsung
diterima karena harus dipertanggungjawabkan keberhasilan dan kebenarannya. Hasil
percobaan baru dapat diterima apabila harga besaran yang diukur dilengkapi dengan
batas-batas penyimpangan dan hasil tersebut, yang disebut sesatan (ketidakpastian). Jika
dari hasil tersebut diketahui penyimpangan terlalu besar, maka bila diperlukan,
percobaan harus diulang kembali dengan berbagai cara, misalnya dengan mengulang
pengukuran beberapa kali yang lebih teliti atau mengganti alat-alat percobaan dengan
alat yang lebih baik ketelitiannya.
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
24/65
24
Jadi jelaslah untuk keperluan ini mutlak diperlukan teori sesaat (ketidakpastian).
Dengan demikian dapat ditentukan sesaat pada hasil percobaan agar dapat ditentukan
seat pada hasil percobaan agar dapat member penilaian yang wajar.
1. Sebab-Sebab Terjadinya Ketidakpastian
Ada beberapa faktor yang menyebabkan ketidakpastian, yaitu :
c. Adanya nilai skala terkecil (NST) yang ditimbulkan oleh keterbatasan dari alat
ukur.
d.Adanya ketidakpastian bersistem :
Kesalahan kalibrasi
Kesalahan titik nol
Kesalahan pegas
Gesekan pada bagian-bagian alat yang bergerak
Paraloks (arah pandang) dalam hal membaca skala
c. Adanya ketidakpastian acak :
Gerak Brown molekul udara
Fluktasi tegangan jaringan listrik
Bising elektronik
e.
Keterbatasan keterampilan pengamat
2. Menentukan Ketidakpastian
b.
Pengukuran besaran fisis terbagi atas :
Pengukuran langsung
Pengukuran tidak langsung
b. Pengukuran langsung diperoleh dari hasil langsung alat ukur
Misalnya : panjang, massa, dll.
Pengukuran tidak langsung diperoleh dari turunan pengukuran langsung
Misalnya : massa jenis, kecepatan, dll.
d.Penentuan ketidakpastian dalam pengukuran terbagi atas :
Ketidakpastian pengukuran langsung-tunggal
Ketidakpastian pengukuran langsung-berulang
Ketidakpastian pengukuran tak langsung-tunggal
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
25/65
25
Ketidakpastian pengukuran tak langsung-berulang
3. Ketidakpastian Pada Pengukuran
Kesalahan (error) dalam suatu percobaan dapat dibagi atas
tiga golongan yaitu :
d.
Kesalahan Bersistem(Systematic Error)
Kesalahan bersistem adalah kesalahan yang bersumber pada alat pengukuran
yang dipakai besarannya. Kesalahan biasanya konstan sehingga sering dinamakan
sebagai Kesalahan Konstan (Constant Error).
Kesalahan ini dapat terjadi karena :
Kesalahan pada kalibrasi alat pengukur
Kesalahan titik nol (zero)
Kesalahan orangnya (pengamat), sering juga disebut Parallak
Terjadi gesekan dan fatigue (kelelahan) pada alat karena sering dipakai
Kondisi percobaan, jika sebuah alat digunakan dengan kondisi percobaan
yang berbeda dengan kondisi sewaktu kalibrasi akan akan menghasilkan
kesalahan
Gangguan teknis, misalnya gangguan kebocoran yang menyebabkan
kesalahan
e. KesalahanRandom
Kesalahan randomatau kesalahan kebetulan terdiri atas :
Kesalahan penafsiran
Alat pengukuran memerlukan suatu penafsiran pada bagian skala tertentu
dan penafsiran ini dapat berubah-ubah.
Keadaan menyimpang
Misalnya : suhu, tekanan udara atau tegangan listrik.
- Gangguan
Misalnya : adanya gesekan mekanis atau pengaruh putaran motor dan
alat listrik.
- Definisi
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
26/65
26
Walaupun proses pengukuran telah sempurna, pengulangan pengukuran
yang sama selalu akan memberikan penyimpangan, besaran yang diamati
tidak didefinisikan secara tetap.
f. Kesalahan-Kesalahan Lain
Kesalahan-kesalahan lain yang perlu diperhatikan adalah :
- Kekeliruan membaca alat / skala alat dan mengatur kondisi percobaan
- Kesalahan perhitungan, yaitu kesalahan memasukkan harga / angka-angka
perhitungan, menggunakan kalkulator, daftar algoritma, dll.
4. Perhitungan Kesalahan
Ada beberapa macam perhitungan kesalahan, yaitu :
d. Harga Rata-Rata (X)
Harga rata-rata didapat dari hasil suatu pengukuran.
Misalkan kita melakukan n kali pengukuran didapat hasil sebagai berikut:
, , , mendapatkan nilai yang terbaik (benar) dari pengukuran tersebut adalah merata-
ratakan hasil pengukuran bentuk tersebut, yaitu :
=
(2.1)( X
= harga rata-rata = nilai terbaik), maka simpangan atau deviasi untuk :
adalah = X adalah = X adalah = X Harga sesatan rata-rata adalah :
X X X
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
27/65
27
X X disebut deviasi rata-rata.. (2.2)Sedangkan deviasi standar atau simpangan baku sementara X(:Dideviasikan sebagai :
Dimana adalah variasi yang didefinisikan X dengan n adalah tak hinggaSehingga dapat dituliskan : = dengan n adalah tak hingga (2.3)Harga berada pada pengukuran tak terhingga yang tidak mungkin dilakukandengan menggunakan suatu pendekatan teori samping dapat diganti dengan yang dinamakan simpanagn baku contoh(sampel standard deviation). memberikan gambaran tentang simpangan X terhadap , sedangkan menggambarkan simpangan X terhadap simpangan X .Maka :
= yang dapat diubah menjadi= X . (2.4)
Dimana n>8 (untuk n=1 tidak mempunyai arti )Menurut teori percobaan sebenarnya adalah S Xyaitu ketidakpastian padanilai rata-rata contohyang mempunyai harga. X = . (2.5)
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
28/65
28
Penggantian menjadi hal ini disebabkan kurva sebaran nilai rata-ratacontoh X lebih sempit dari pada kurva sebaran pengukuran tunggal ( )
berarti < yaitu kita mengulangi pengukuran n kali dengan hasil rata-rata,misalnya Xmaka ada kepastian 66% X, terletak dalam selang X X didalam praktek percobaan tak terhingga, tak mungkin kita lakukan, jadi dan X tidak dapat diketahui dan sebagai pengganti terbaik dipakai dan S X seperti diatas.
Untuk pemakaian selanjutnya digunakan :
X = X
= =
untuk n>8 yaitu persamaan (2.6)
Apabila X diukur n kali, ada kemungkinan 68% bahwa simpangan nilai rata-rata
contoh Xterhadap nilai benartidak lebih dari X. Dengan kata lain adajaminan 68% bahwa ada dalam interval X X dengan demikianpersoalan selesai.
Kita tidak dapat mengetahui niali benar
dari eksperimen,tetapi dengan
mengadakan penggulungan cukup banyak,kita dapat menyodorkan sebagai
penggantinya nilai contoh X dan dapat memberikan pernyataan sampai berapajauh Xmenyimpang dari.
e. Sesatan Tafsiran (Kesalahan Tafsiran)
Ada dua macam sesatan tafsiran, yaitu :
- Sesatan Mutlak (Kesalahan Absolut) (X)Rumus perhitungan :
X =
- Sesatan Relatif (Kesalahan Relatif)
Rumus Perhitungan :
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
29/65
29
Kesalahan relatif = X X 100%
Pada sesatan tafsiran, bila pengukuran dilakukan hanya satu kali biasanya sesatan
diambil setengah kali daripada alat ukur.
f. Nilai terbaik
Nilai terbaik didapatkan dari perhitungan harga rata-rata dan ksalahan absolut.
Rumus perhitungan :
Nilai terbaik = X X .(4)
Keterangan :
- X = harga rata-rata
- X = kesalahan absolute
Contoh perhitungan
1.
Ketelitian pengukuran
Suatu parameter mempunyai skala 0-5 A, dengan pembagian skala terkecil
0,1 A
Berapa ketelitian alat itu bila skala penuh?
Dan pada setengah skala penuh?
Jawab :
= x skala terkecil = x 0,1 dimana I=5AKetelitian
=
= x skala terkecil = x 0,1 dimana I=2,5A
Ketelitian = 2. Sasaran yang ditentukan oleh skala alat
Tahanan sepotong kawat ditentukan menurut hokum ohm. Hasilnya adalah
V= (1,0 + 0,05) volt dan V = (5,0 0,05) volt dan I = (5,0 0,05) mA
atau I = (5,0 0,05) x A. Berapakah ?Jawab :
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
30/65
30
R = = = 200 ohm
| |= | |+ | | | |= | |+ | |
= (0,05 0,01) x 200 = 12 ohm
Jadi R = (200 12) ohm
5. Alat yang Digunakan
Mengukur adalah membandingkan sesuatu dengan sesuatu lain yang sejenis
yang ditetapkan sebagai satuan. Dalam suatu pengukuran, ada alat ukur tertentu
yang digunakan.
Mikrometer Sekrup
Jika selubung luar diputar lengkap satu kali, maka rahang geser dan
juga selubung luar maju atau mundur 0,5mm. Selubung luar memiliki 50
skala, sehingga 1 skala pada selubung luar sama dengan gerak maju atau
mundur rahang geser sejauh 0,5mm / 50 = 0,01mm. Oleh karena itu, kelebihan
mikrometer sekrup adalah 0,1m.
4.4 PROSEDUR PERCOBAAN
5. Praktikum akan diberikan beberapa alat ukur seperti mistar, jangka sorong, dan
mikrometer sekrup.
6. Dengan alat-alat tersebut, ukur diameter, ketebalan atau panjang bahan-bahan
yang telah ditentukan seperti kelereng, peluru, silinder, paralon, dan balok.
7.
Catatlah data-data pengukuran.
8.
Hitunglah nilai ketidakpastian masing-masing bahan yang telah diukur.
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
31/65
31
4.5 DATA HASIL PENGUKURAN
1. MISTAR
Balok Panjang (mm)1
2
3
4
2. MIKROMETER SEKRUP
Benda Diameter (mm)
Peluru I
Peluru II
Peluru III
Peluru IV
Sekrup I
Sekrup 2
4.6 PENGOLAHAN DATA
4.7 ANALISIS HASIL PERCOBAAN
4.8 KESIMPULAN
4.9 SUMBER KESALAHAN
4.10 SARAN
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
32/65
32
5. DASAR PENGUKURAN DAN KETIDAKPASTIAN III
5.1 TUJUAN PERCOBAAN
Untuk mengetahui prinsip-prinsip kerja dari ketidakpastian pengukuran
Dapat mempergunakan pengertian angka berarti
Menentukan ketidakpastian pada pengukuran tunggal dan jamak
Memahami penggunaan beberapa alat ukur dasar
5.2 ALAT DAN BAHAN
Penggaris : Untuk mengukur panjang
Jangka Sorong : Untuk mengukur panjang diameter
Mikrometer Sekrup : Untuk mengukur panjang diameter
Lempeng Logam / Sekrup : Sebagai objek pengukuran
Peluru : Sebagai objek pengukuran
Silinder : Sebagai objek pengukuran
Balok : Sebagai objek pengukuran
Kelereng : Sebagai objek pengukuran
5.3 DASAR TEORI
Pada percobaan fisika dasar, hasil yang diperoleh biasanya tidak dapat langsung
diterima karena harus dipertanggung jawabkan keberhasilan dan kebenarannya. Hal ini
disebabkan oleh kemampuan manusia yang terbatas dan ketelitian alat-alat yang
dipergunakan mempunyai batas kemampuan tertentu. Dengan kata lain peralatan dan
sarana (termasuk waktu) yang tersedia bagi kita membatas tujuan dan hasil yang dapat
dicapai.
Hasil yang diperoleh pada percobaan fisika dasar, biasanya tidak dapat langsung
diterima karena harus dipertanggungjawabkan keberhasilan dan kebenarannya. Hasil
percobaan baru dapat diterima apabila harga besaran yang diukur dilengkapi dengan
batas-batas penyimpangan dan hasil tersebut, yang disebut sesatan (ketidakpastian). Jika
dari hasil tersebut diketahui penyimpangan terlalu besar, maka bila diperlukan,
percobaan harus diulang kembali dengan berbagai cara, misalnya dengan mengulang
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
33/65
33
pengukuran beberapa kali yang lebih teliti atau mengganti alat-alat percobaan dengan
alat yang lebih baik ketelitiannya.
Jadi jelaslah untuk keperluan ini mutlak diperlukan teori sesaat (ketidakpastian).
Dengan demikian dapat ditentukan sesaat pada hasil percobaan agar dapat ditentukan
seat pada hasil percobaan agar dapat member penilaian yang wajar.
1. Sebab-Sebab Terjadinya Ketidakpastian
Ada beberapa faktor yang menyebabkan ketidakpastian, yaitu :
e. Adanya nilai skala terkecil (NST) yang ditimbulkan oleh keterbatasan dari alat
ukur.
f. Adanya ketidakpastian bersistem :
Kesalahan kalibrasi
Kesalahan titik nol
Kesalahan pegas
Gesekan pada bagian-bagian alat yang bergerak
Paraloks (arah pandang) dalam hal membaca skala
c. Adanya ketidakpastian acak :
Gerak Brown molekul udara
Fluktasi tegangan jaringan listrik
Bising elektronik
f. Keterbatasan keterampilan pengamat
2. Menentukan Ketidakpastian
c. Pengukuran besaran fisis terbagi atas :
Pengukuran langsung
Pengukuran tidak langsung
b. Pengukuran langsung diperoleh dari hasil langsung alat ukur
Misalnya : panjang, massa, dll.
Pengukuran tidak langsung diperoleh dari turunan pengukuran langsung
Misalnya : massa jenis, kecepatan, dll.
e.
Penentuan ketidakpastian dalam pengukuran terbagi atas :
Ketidakpastian pengukuran langsung-tunggal
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
34/65
34
Ketidakpastian pengukuran langsung-berulang
Ketidakpastian pengukuran tak langsung-tunggal
Ketidakpastian pengukuran tak langsung-berulang
3. Ketidakpastian Pada Pengukuran
Kesalahan (error) dalam suatu percobaan dapat dibagi atas
tiga golongan yaitu :
g. Kesalahan Bersistem(Systematic Error)
Kesalahan bersistem adalah kesalahan yang bersumber pada alat pengukuran
yang dipakai besarannya. Kesalahan biasanya konstan sehingga sering dinamakan
sebagai Kesalahan Konstan (Constant Error).
Kesalahan ini dapat terjadi karena :
Kesalahan pada kalibrasi alat pengukur
Kesalahan titik nol (zero)
Kesalahan orangnya (pengamat), sering juga disebut Parallak
Terjadi gesekan dan fatigue (kelelahan) pada alat karena sering dipakai
Kondisi percobaan, jika sebuah alat digunakan dengan kondisi percobaan
yang berbeda dengan kondisi sewaktu kalibrasi akan akan menghasilkan
kesalahan
Gangguan teknis, misalnya gangguan kebocoran yang menyebabkan
kesalahan
h.
KesalahanRandom
Kesalahan randomatau kesalahan kebetulan terdiri atas :
Kesalahan penafsiran
Alat pengukuran memerlukan suatu penafsiran pada bagian skala tertentu
dan penafsiran ini dapat berubah-ubah.
Keadaan menyimpang
Misalnya : suhu, tekanan udara atau tegangan listrik.
- Gangguan
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
35/65
35
Misalnya : adanya gesekan mekanis atau pengaruh putaran motor dan
alat listrik.
- Definisi
Walaupun proses pengukuran telah sempurna, pengulangan pengukuran
yang sama selalu akan memberikan penyimpangan, besaran yang diamati
tidak didefinisikan secara tetap.
i. Kesalahan-Kesalahan Lain
Kesalahan-kesalahan lain yang perlu diperhatikan adalah :
- Kekeliruan membaca alat / skala alat dan mengatur kondisi percobaan
- Kesalahan perhitungan, yaitu kesalahan memasukkan harga / angka-angka
perhitungan, menggunakan kalkulator, daftar algoritma, dll.
4. Perhitungan Kesalahan
Ada beberapa macam perhitungan kesalahan, yaitu :
g.
Harga Rata-Rata (X)
Harga rata-rata didapat dari hasil suatu pengukuran.
Misalkan kita melakukan n kali pengukuran didapat hasil sebagai berikut:
, , , mendapatkan nilai yang terbaik (benar) dari pengukuran tersebut adalah merata-
ratakan hasil pengukuran bentuk tersebut, yaitu :
= (2.1)
( X= harga rata-rata = nilai terbaik), maka simpangan atau deviasi untuk : adalah = X adalah = X
adalah
=
X
Harga sesatan rata-rata adalah :
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
36/65
36
X X X
X X disebut deviasi rata-rata.. (2.2)Sedangkan deviasi standar atau simpangan baku sementara X(:Dideviasikan sebagai :
Dimana adalah variasi yang didefinisikan X dengan n adalah tak hinggaSehingga dapat dituliskan : = dengan n adalah tak hingga (2.3)
Harga berada pada pengukuran tak terhingga yang tidak mungkin dilakukandengan menggunakan suatu pendekatan teori samping dapat diganti dengan yang dinamakan simpanagn baku contoh(sampel standard deviation). memberikan gambaran tentang simpangan X terhadap , sedangkan menggambarkan simpangan X terhadap simpangan X.Maka :
=
yang dapat diubah menjadi
= X . (2.4)
Dimana n>8 (untuk n=1 tidak mempunyai arti )Menurut teori percobaan sebenarnya adalah S Xyaitu ketidakpastian padanilai rata-rata contoh
yang mempunyai harga.
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
37/65
37
X= . (2.5)Penggantian
menjadi
hal ini disebabkan kurva sebaran nilai rata-rata
contoh X lebih sempit dari pada kurva sebaran pengukuran tunggal ( )berarti < yaitu kita mengulangi pengukuran n kali dengan hasil rata-rata,misalnya Xmaka ada kepastian 66% X, terletak dalam selang X X didalam praktek percobaan tak terhingga, tak mungkin kita lakukan, jadi dan X tidak dapat diketahui dan sebagai pengganti terbaik dipakai dan S X seperti diatas.
Untuk pemakaian selanjutnya digunakan :
X = X = = untuk n>8 yaitu persamaan (2.6)
Apabila X diukur n kali, ada kemungkinan 68% bahwa simpangan nilai rata-rata
contoh Xterhadap nilai benartidak lebih dari X . Dengan kata lain adajaminan 68% bahwa ada dalam interval X X dengan demikianpersoalan selesai.Kita tidak dapat mengetahui niali benar dari eksperimen,tetapi denganmengadakan penggulungan cukup banyak,kita dapat menyodorkan sebagai
penggantinya nilai contoh Xdan dapat memberikan pernyataan sampai berapajauh Xmenyimpang dari.
h.
Sesatan Tafsiran (Kesalahan Tafsiran)
Ada dua macam sesatan tafsiran, yaitu :
- Sesatan Mutlak (Kesalahan Absolut) (X)
Rumus perhitungan :
X =
- Sesatan Relatif (Kesalahan Relatif)
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
38/65
38
Rumus Perhitungan :
Kesalahan relatif =
X
X 100%
Pada sesatan tafsiran, bila pengukuran dilakukan hanya satu kali biasanya sesatan
diambil setengah kali daripada alat ukur.
i.
Nilai terbaik
Nilai terbaik didapatkan dari perhitungan harga rata-rata dan ksalahan absolut.
Rumus perhitungan :
Nilai terbaik = X X .(4)
Keterangan :
- X = harga rata-rata
- X = kesalahan absolute
Contoh perhitungan
1.
Ketelitian pengukuran
Suatu parameter mempunyai skala 0-5 A, dengan pembagian skala terkecil
0,1 A
Berapa ketelitian alat itu bila skala penuh?
Dan pada setengah skala penuh?
Jawab :
= x skala terkecil = x 0,1 dimana I=5A
Ketelitian = = x skala terkecil = x 0,1 dimana I=2,5A
Ketelitian =
2. Sasaran yang ditentukan oleh skala alat
Tahanan sepotong kawat ditentukan menurut hokum ohm. Hasilnya adalah
V= (1,0 + 0,05) volt dan V = (5,0 0,05) volt dan I = (5,0 0,05) mAatau I = (5,0 0,05) x A. Berapakah ?
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
39/65
39
Jawab :
R = = = 200 ohm
|
|=
|
|+
|
|
|
|=
|
|+
|
|
= (0,05 0,01) x 200 = 12 ohmJadi R = (200 12) ohm
5. Alat yang Digunakan
Mengukur adalah membandingkan sesuatu dengan sesuatu lain yang sejenis
yang ditetapkan sebagai satuan. Dalam suatu pengukuran, ada alat ukur tertentu
yang digunakan. Dalam percobaan ketidakpastian pengukuran, alat yang digunakan
ada dua macam, yaitu : jangka sorong dan mikrometer sekrup.
a. Jangka Sorong
Jangaka sorong adalah alat pengukur tebal suatu benda yang sangat
kecil sekali, kepekaannya mencapai 0,1 mm. alat pengukur ini dapat pula
dipergunakan untuk mengukur jari-jari atau dalam dari sebuah tabung.
Sebelum menggunakan alat pengukur ini hendaknya diteliti dahulu apakah alat
mempunyai kesalahan titik nol.
Jangka sorong memiliki bagian utama yang disebut rahang tetap dan
rahang geser. Skala panjang yang tertera pada rahang tetap disebut skala
utama, sedangkan skala pendek yang tertera pada rahang geser disebut nonius
atau vernier. Nonius yang panjangnya 9mm dibagi atas 10 skala sehingga beda
1 skala utama adalah 0,1mm. Nilai 0,1mm atau 0,01 cm merupakan ketelitian
jangka sorong.
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
40/65
40
b. Mikrometer Sekrup
Jika selubung luar diputar lengkap satu kali, maka rahang geser dan
juga selubung luar maju atau mundur 0,5mm. Selubung luar memiliki 50
skala, sehingga 1 skala pada selubung luar sama dengan gerak maju atau
mundur rahang geser sejauh 0,5mm / 50 = 0,01mm. Oleh karena itu, kelebihan
mikrometer sekrup adalah 0,1m.
5.4 PROSEDUR PERCOBAAN
9. Praktikum akan diberikan beberapa alat ukur seperti mistar, jangka sorong, dan
mikrometer sekrup.
10.Dengan alat-alat tersebut, ukur diameter, ketebalan atau panjang bahan-bahan
yang telah ditentukan seperti kelereng, peluru, silinder, paralon, dan balok.
11.Catatlah data-data pengukuran.
12.Hitunglah nilai ketidakpastian masing-masing bahan yang telah diukur.
5.5 DATA HASIL PENGUKURAN
A. Pengukuran Tunggal
1. MISTAR
Balok Panjang (mm)
1
2
3
4
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
41/65
41
2. MIKROMETER SEKRUP
Benda Diameter (mm)
Peluru IPeluru II
Peluru III
Peluru IV
Sekrup I
Sekrup 2
3. JANGKA SORONG
Paralon Diameter Dalam Diameter Luar
Kecil
Sedang
Besar
B. Pengukuran Jamak
5.6 PENGOLAHAN DATA
5.7 ANALISIS HASIL PERCOBAAN
5.8 KESIMPULAN
5.9 SUMBER KESALAHAN
5.10 SARAN
No. Nama Benda
Nama Alat (mm)
Jangka sorong Micrometer sekrup Mistar
1. Paralon
2. Silinder 1
3. Silinder 2
4. Silinder 3
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
42/65
42
6. VISKOSITAS (MENURUT H. STOKES) I
6.1 TUJUAN PERCOBAAN
Memahami penerapan Hukum Stokes
Menentukan harga viskositas zat cair pada oli dengan metode sokes
6.2 ALAT DAN BAHAN
Gelas ukur yang berisi zat cairsebagai tempat penampung air
Bola-bola kecil untuk gaya yang ada pada peluru
Stopwatch sebagai Pencatat waktu
Mistar untuk mengukur 2 garis yang terdapat pada tabung
Jangka sorong sebagai pengukur diameter objek
Mikrometer sekrup sebagai pengukur garis tengah peluru
Pinset sebagai Penjepit
Kain lap/tissue Untuk mengelap
Sendok saringan/magnet untuk menyaring
Neraca torsi untuk menimmbang massa peluru
Gelas ukur sebagai pengukur massa zat
6.3DASAR TEORI
Sifat kekekalan yang disebabkan karena gesekan oleh suatu bagian pada zat cair
terhadap bagian lainnya dan dapat dianggap sebagai gesekan di bagian dalam suatu
fluida/zat cair.Vistometer
- Alat untuk mengukur viskositas zat cair.
Fluida
- Dapat didefinisikan sebagai zat yang dapat mencair dan berubah bentuk secara
terus-menerus bila terkena tegangan geser walau sangat kecil.
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
43/65
43
Cairan dan Gas
- Wujud fisik zat yang mudah berubah sesuai dengan wadahnya dan juga dapat
mengalir dari tempat yang bertekanan tinggi ke tempat yang bertekanan lebih
rendah, jadi cairan dan gas adalah fluida.
Pada fluida statis tekanannya hanya akan dipengaruhi oleh rapat massa dan
posisinya. Untuk fluida yang bergerak kekentalan atau viskositas merupakan factor
yang penting, karena viskositasnya berpengaruh pada sifat alirnya.
Viskositas/kekentalan dapat dianggap sebagai gesekan di bagian dalam suatu
fluida. Karena adanya viskositas maka untuk menggerakkan satu bagian denagn
bagian lain dalam fluida haruslah dilakukan gaya pada permukaan lapisan-lapisan
fluida.
Gambar 6.1 Memperlihatkan sebagian lapisan fluida cair pada dinding atas yang
bergerak dengan dinding bawah yang diam.
Cairan yang bersentuhan dengan dinding atas yang bergerak ternyata
mempunyai kecepatan yang sama dengan kecepatan dinding, sedang cairan di sebelah
dinding yang tak bergerak adalah diam. Atau dengan kata lain kecepatan lapisan-
lapisan cairan semakin cepat bila semakin dekat dengan dinding yang bergerak,seperti ditunjukkan oleh anak-anak panah. Lapisan-lapisan cairan tersebut saling
meluncuri, bagian cairan yang suatu ketika terbentuk abad pada saat yang lain
menjadi abdd.
Hukum Stokes
Bila sebuah bola bergerak didalam suatu fluida statis tak viskos maka garis-
garis arusnya akan membentuk suatu pola simetris sempurna disekeliling bola itu.
Sesuai dengan prinsip pascal maka tekanan terhadap sembarang titik pada permukaan
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
44/65
44
bola yang menghadap arah aliran datang tepat sama dengan tekanan terhadap titik
belawan pada permukaan bola tersebut, dan gaya resultan terhadap bola tersebut nol,
tetapi bila fluida itu viskos maka akan ada seretan kekentalan atau hambatan terhadap
bola, yang dirumuskan sebagai:
FD = CD.AP V2/2................................ (3.1)
Dengan CD adalah koofisien lambat, A adalah luas bola dan V adalah kecepatan
relative terhadap fluida.
Dalam hal aliran fluida viskos di sekitar bola yang mempunyai bilangan
Reynold lebih kecil dari satu telah dirumuskan oleh stokes. Stokes mengambil nilai
CD = 24/Re. Jika CD = 24/Re disubstitusikan ke persamaan 1, dan mengganti Re dengan
Pvd/ serta A dengan d2/4, maka diperoleh:
FD = 3 dv = 63 rv..................... (3.2)
Persamaan 3.2 dikenal sebagai hukum stokes, yang dikemukakan oleh sir.
George Stokes pada tahun 1845. Stokes dalam pekerjaan ini menggunakan pelarut
bulat yang dijatuhkan ke dalam zat cair. Stokes menentukan bahwa gesekan sebesar:
K = 6 rv............................(3.3)
Dimana adalah koefisien viskositas dengan stu poise. Satu poise = 1 dyne
sec/cm2 ; 1cp = 10-2poise ; 1p= 10-6poise, sebanding dengan r adalah jari-jari peluru.
Waktu peluru dilepaskan, kecepatan V0 = 0. Karena gaya itu zat cair mengadakan
gaya perlawanan yang disebut gaya gesek k.
Peluru dipengaruhi oleh tiga macam gaya (lihat gambar)
w = mg = r3 (pengaruh gaya berat)
B = tekanan ke atas = r3 (hokum Archimedes)
K = 6 rv (gaya gesek dari zat cair yang mengarah ke atas)
Ketiga gaya itu memberikan resultan gaya R.
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
45/65
45
Kalau zat cair kental, maka gesekan akan dapat memberikan perlawanan,
sehingga bola bergerak dengan kecepatan akhir tetap. Jika v konstan, berarti
percepatan sama denga nol.
k = 0
B + kw = 0
6 rv = r3
g (PP0)
= 2/9 r g/v (P P0)................ (3.4)
di mana:
P = massa jenis peluru
P0 = massa jenis zat cair
Kecepatan Terminal
Sebuah bola yang jatuh melalui suatu fluida yang viskos akan mengalami gaya
berat Fg, gaya apung Fad an gaya seretan Fs. Jika hukum stokes berlaku, maka gaya
sereta akan sama dengan persamaan 2 (Fd = Fs)
Menurut hokum kedua Newton bila bola ini bergerak dari keadaan diam dan arah 2
positif adalah arah ke bawah, maka:
F2= FgFaFs = m.a.......................... (3.5)
Pada awal gerak, di saat v = 0 gaya stokes adalah nol dan percepatan awal a0:
A0= FgFa/m.......................................... (3.6)
Setelah beberapa lama, apabila v menjadi cukup besar, maka gaya stokes sama
dengan gaya berat dikurangi gaya apung dan tidak ada gaya resultan yang bekerja
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
46/65
46
pada bola. Pada saat ini percepatan bola sama dengan nol dan lajunya konstan. Karena
itu laju maksimum/laju akhir (terminal velocity) Vt, dapat dihitung dengan membuat a
= 0, sehingga persamaan 3 dapat ditulis menjadi:
FgFak Vt = 0
atau
Vt = (Fg - Fa)/k, dengan k = 6 r
6.4 PROSEDUR PERCOBAAN
1.
Ukurlah jarak (s) antara 2 garis yang terdapat pada tabung berisi zat cair (ukur
sampai beberapa kali).
2.
Ukurlah garis tengah peluru dengan micrometer skrup pada sisi yang berlainan
(ukur beberapa kali).
3.
Timbanglah berat peluru.
4. Lepaskan peluru diatas tadi dan catat waktu (t) yang diperlukan untuk menempuh
jarak (s).
5.
Dengan aerometer tentukan suhu, tentukan SPGR zat cair dan carilah massa jenis
zat cair P0
6.5 TUGAS PENDAHULUAN
1. Apakah satuan viskositas dalam SI dan dalam CGS ?
2. Pada saat dilepaskan dalam zat cair dengan kecepatan awal nol gaya apa sajakah
yang dialami bola ?
3. Turunkan dalam suku-suku kecepatan v, rapat massa p, jejari bola r dan
percepatan gravitasi g !
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
47/65
47
6.6 DATA HASIL PENGAMATAN
Diketahui :
Jarakoli = cm
No. Bahan Diameter Massa
1. Peluru Besar
2. Peluru Sedang
3. Peluru Kecil
6.7 PENGOLAHAN DATA
6.8 PERTANYAAN AKHIR
Larutan yang digunakan dalam percobaan ini kental, untuk mencari kecepatan peluru,
apakah bisa memakai benda jatuh bebas? Berikan Alasan!
6.9 ANALISA PERCOBAAN
6.10 KESIMPULAN
6.11 SUMBER KESALAHAN
6.12 SARAN
No. BahanWaktu Tempuh (sekon)
Oli
1. Peluru Besar 1
2. Peluru Besar 2
3. Peluru Besar 3
4. Peluru Besar 4
5. Peluru Sedang 1
6. Peluru Sedang 2
7. Peluru Sedang 3
8. Peluru Kecil 1
9. Peluru Kecil 2
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
48/65
48
7. VISKOSITAS (MENURUT H. STOKES) II
7.1TUJUAN PERCOBAAN
Memahami penerapan Hukum Stokes
Menentukan harga viskositas zat cair pada minyak sayur dengan metode sokes
7.2 ALAT DAN BAHAN
Gelas ukur yang berisi zat cairsebagai tempat penampung air
Bola-bola kecil untuk gaya yang ada pada peluru
Stopwatch sebagai Pencatat waktu
Mistar untuk mengukur 2 garis yang terdapat pada tabung
Jangka sorong sebagai pengukur diameter objek
Mikrometer sekrup sebagai pengukur garis tengah peluru
Pinset sebagai Penjepit
Kain lap/tissue Untuk mengelap
Sendok saringan/magnet untuk menyaring
Neraca torsi untuk menimmbang massa peluru
Gelas ukur sebagai pengukur massa zat
7.3 DASAR TEORI
Sifat kekekalan yang disebabkan karena gesekan oleh suatu bagian pada zat cair
terhadap bagian lainnya dan dapat dianggap sebagai gesekan di bagian dalam suatu
fluida/zat cair.Vistometer
- Alat untuk mengukur viskositas zat cair.
Fluida
- Dapat didefinisikan sebagai zat yang dapat mencair dan berubah bentuk secara
terus-menerus bila terkena tegangan geser walau sangat kecil.
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
49/65
49
Cairan dan Gas
- Wujud fisik zat yang mudah berubah sesuai dengan wadahnya dan juga dapat
mengalir dari tempat yang bertekanan tinggi ke tempat yang bertekanan lebih
rendah, jadi cairan dan gas adalah fluida.
Pada fluida statis tekanannya hanya akan dipengaruhi oleh rapat massa dan
posisinya. Untuk fluida yang bergerak kekentalan atau viskositas merupakan factor
yang penting, karena viskositasnya berpengaruh pada sifat alirnya.
Viskositas/kekentalan dapat dianggap sebagai gesekan di bagian dalam suatu
fluida. Karena adanya viskositas maka untuk menggerakkan satu bagian denagn
bagian lain dalam fluida haruslah dilakukan gaya pada permukaan lapisan-lapisan
fluida.
Gambar 7.1 Memperlihatkan sebagian lapisan fluida cair pada dinding atas yang
bergerak dengan dinding bawah yang diam.
Cairan yang bersentuhan dengan dinding atas yang bergerak ternyata
mempunyai kecepatan yang sama dengan kecepatan dinding, sedang cairan di sebelah
dinding yang tak bergerak adalah diam. Atau dengan kata lain kecepatan lapisan-
lapisan cairan semakin cepat bila semakin dekat dengan dinding yang bergerak,seperti ditunjukkan oleh anak-anak panah. Lapisan-lapisan cairan tersebut saling
meluncuri, bagian cairan yang suatu ketika terbentuk abad pada saat yang lain
menjadi abdd.
Hukum Stokes
Bila sebuah bola bergerak didalam suatu fluida statis tak viskos maka garis-
garis arusnya akan membentuk suatu pola simetris sempurna disekeliling bola itu.
Sesuai dengan prinsip pascal maka tekanan terhadap sembarang titik pada permukaan
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
50/65
50
bola yang menghadap arah aliran datang tepat sama dengan tekanan terhadap titik
belawan pada permukaan bola tersebut, dan gaya resultan terhadap bola tersebut nol,
tetapi bila fluida itu viskos maka akan ada seretan kekentalan atau hambatan terhadap
bola, yang dirumuskan sebagai:
FD = CD.AP V2/2................................ (3.1)
Dengan CD adalah koofisien lambat, A adalah luas bola dan V adalah kecepatan
relative terhadap fluida.
Dalam hal aliran fluida viskos di sekitar bola yang mempunyai bilangan
Reynold lebih kecil dari satu telah dirumuskan oleh stokes. Stokes mengambil nilai
CD = 24/Re. Jika CD = 24/Re disubstitusikan ke persamaan 1, dan mengganti Re dengan
Pvd/ serta A dengan d2/4, maka diperoleh:
FD = 3 dv = 63 rv..................... (3.2)
Persamaan 3.2 dikenal sebagai hukum stokes, yang dikemukakan oleh sir.
George Stokes pada tahun 1845. Stokes dalam pekerjaan ini menggunakan pelarut
bulat yang dijatuhkan ke dalam zat cair. Stokes menentukan bahwa gesekan sebesar:
K = 6 rv............................(3.3)
Dimana adalah koefisien viskositas dengan stu poise. Satu poise = 1 dyne
sec/cm2 ; 1cp = 10-2poise ; 1p= 10-6poise, sebanding dengan r adalah jari-jari peluru.
Waktu peluru dilepaskan, kecepatan V0 = 0. Karena gaya itu zat cair mengadakan
gaya perlawanan yang disebut gaya gesek k.
Peluru dipengaruhi oleh tiga macam gaya (lihat gambar)
w = mg = r3 (pengaruh gaya berat)
B = tekanan ke atas = r3 (hokum Archimedes)
K = 6 rv (gaya gesek dari zat cair yang mengarah ke atas)
Ketiga gaya itu memberikan resultan gaya R.
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
51/65
51
Kalau zat cair kental, maka gesekan akan dapat memberikan perlawanan,
sehingga bola bergerak dengan kecepatan akhir tetap. Jika v konstan, berarti
percepatan sama denga nol.
k = 0
B + kw = 0
6 rv = r3
g (PP0)
= 2/9 r g/v (P P0)................ (3.4)
di mana:
P = massa jenis peluru
P0 = massa jenis zat cair
Kecepatan Terminal
Sebuah bola yang jatuh melalui suatu fluida yang viskos akan mengalami gaya
berat Fg, gaya apung Fad an gaya seretan Fs. Jika hukum stokes berlaku, maka gaya
sereta akan sama dengan persamaan 2 (Fd = Fs)
Menurut hokum kedua Newton bila bola ini bergerak dari keadaan diam dan arah 2
positif adalah arah ke bawah, maka:
F2= FgFaFs = m.a.......................... (3.5)
Pada awal gerak, di saat v = 0 gaya stokes adalah nol dan percepatan awal a0:
A0= FgFa/m.......................................... (3.6)
Setelah beberapa lama, apabila v menjadi cukup besar, maka gaya stokes sama
dengan gaya berat dikurangi gaya apung dan tidak ada gaya resultan yang bekerja
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
52/65
52
pada bola. Pada saat ini percepatan bola sama dengan nol dan lajunya konstan. Karena
itu laju maksimum/laju akhir (terminal velocity) Vt, dapat dihitung dengan membuat a
= 0, sehingga persamaan 3 dapat ditulis menjadi:
FgFak Vt = 0
atau
Vt = (Fg - Fa)/k, dengan k = 6 r
7.4 PROSEDUR PERCOBAAN
6. Ukurlah jarak (s) antara 2 garis yang terdapat pada tabung berisi zat cair (ukur
sampai beberapa kali).
7. Ukurlah garis tengah peluru dengan micrometer skrup pada sisi yang berlainan
(ukur beberapa kali).
8. Timbanglah berat peluru.
9. Lepaskan peluru diatas tadi dan catat waktu (t) yang diperlukan untuk menempuh
jarak (s).
10.
Dengan aerometer tentukan suhu, tentukan SPGR zat cair dan carilah massa jeniszat cair P0
7.5 DATA HASIL PENGAMATAN
Diketahui :
JarakMinyak Sayur = cm
No. Bahan Diameter Massa
1. Peluru Besar
2. Peluru Sedang
3. Peluru Kecil
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
53/65
53
7.6 PENGOLAHAN DATA
7.7 PERTANYAAN AKHIR
Hitunglah kecepatan peluru (v) dan massa jenis beserta kesalahannya ! dengan
menganggap kecepatan gravitasi (g = 980 cm/s2). Maka hitunglah viskositas larutan yang
digunakan !
7.8 ANALISA PERCOBAAN
7.9 KESIMPULAN
7.10 SUMBER KESALAHAN
7.11 SARAN
No. BahanWaktu Tempuh (sekon)
Minyak Sayur
1. Peluru Besar 1
2. Peluru Besar 2
3. Peluru Besar 34. Peluru Besar 4
5. Peluru Sedang 1
6. Peluru Sedang 2
7. Peluru Sedang 3
8. Peluru Kecil 1
9. Peluru Kecil 2
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
54/65
54
8. KALORIMETER I
8.1 TUJUAN PERCOBAAN
Menentukan harga air kalorimeter
8.2 ALAT dan BAHAN
Kalorimeter dan selubung luar sebagai media ukur kalor jenis suatu zat
Termometer sebagai pengukur suhu
Gelas ukur sebagai pengukur volume
Keping-keping logam sebagai objek pengukuran
Bunsen sebagai pemanas
Heater dan beaker gelas sebagai alat pengubah suhu benda
8.3 DASAR TEORI
Percobaan ini dilakukan berdasarkan asas black. Jika dua benda dengan
temperature berlainan saling bersentuhan,maka akan terjadi perpindahan kalor dari benda
dengan temperature lebih tinggi ke benda yang temperaturnya lebih rendah. Pada
keadaan setimbang,kalor yang dilepas sama dengan kalor yang diterima.
Kalor adalah suatu bentuk energi yang mengalir atau berpindah karena adanya
perbedaan temperature atau suhu. Secara umum dapat dikatakan bahwa satu kalor adalah
banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu sebesar dari 1 gram air.
Seperti yang dijelaskan dalam asas black,jika dua benda saling bersentuhan,maka akan
terjadi perpindahan kalor dari benda yang suhunya lebih tinggi ke benda yang bersuhu
lebih rendah.
Jika suhu benda lebih tinggi dari suhu lingkungannya,maka benda tersebut akan
terus-menerus merambatkan energy sampai terjadi suhu terma yaitu saat suhu benda
sama dengan suhu lingkungannya.Suatu zat menerima kalor maka zat akan mengalami
kenaikan suhu.
Besar kenaikan suhu ini :
1. Sebanding dengan banyaknya kalor yang diterima
2. Berbanding terbalik dengan massa zat
3.
Berbanding terbalik dengan kalor jenis zat
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
55/65
55
Hubungan diatas dapat digambarkan dalam rumus berikut :
Q=m.c.t .(8.1)
dengan Q sebagai banyaknya kalor yang diterima, m sebagai massa zat, t sebagaibesarnya perubahan suhu dan c sebagai kalor jenis benda. Dari persamaan 4.1 diatas
dapat diambil kesimpulan bahwa kalor jenis zat adalah banyaknya kalor yang diperlukan
suatu zat untuk menaikkan suhu 1 Kg zat tersebut sebesar
Kapasitas kalor adalah banyaknya kalor yang diperlukan oleh suatu zat untuk
menaikkan suhu sebesar Hubungan antara banyaknya kalor yang diserap oleh suatu
benda terhadap kapasitas kalor benda dan kenaikkan suhu benda dapat ditulis sebagai :
Q= C.t.m .(8.2)
dengan : Q= banyaknya kalor yang diperlukan
t= sebagai perubahan suhu benda
m= sebagai massa benda
C= sebagai kapasitas kalor jenis
Kapasitas kalor jenis air dapat dianggap sama dengan 1 kal/Hukum kekekalan energi pada kalor disebut juga dengan asas black y adalah
Kalor yang dilepaskan oleh suatu benda adalah sama dengan kalor yang diterima oleh
benda lainnya.
Dengan menggunakan asas black, kalor jenis suatu benda dapat ditentukan
dengan alat calorimeter. Hubungan keseimbangan termal antara suatu zat dan
lingkungannya,yang dalam hal ini berupa air dapat dilihat pada persamaan berikut :
= .(8.3)Kalor jenis suatu benda dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan diatas
dengan sebelumnya mengukur massa benda dan air. Suhu benda dan air sebelum benda
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
56/65
56
dimasukkan kedalam air dan suhu termal setelah benda dimasukkan,serta dengan
mengambil harga kapasitas kalor jenis air sama dengan 1 kal/Jika dalam perubahan wujud zat (melebur,membeku,mengembun, menyublim
atau menguap) tidak disertai dengan perubahan suhu,maka suhu zat tersebut tetap.
Besarnya kalor yang duibutuhkan atau dilepaskan pada saat terjadi perubahan wujud
dapat dinyatakan dengan persamaan berikut:
Q= m.l .(8.4)
dengan : Q = kalor yang diterima atau dilepas
m = massa zat
l = kalor laten
Kalor laten adalah banyaknya kalor yang diperlukan oleh 1 gram zat untuk
mengubah wujud dari satu wujud ke wujud lain. Kalor laten pada saat es mencair sama
dengan kalor beku saat air mulai membeku. Demikian juga dengan kalor laten
penguapan pada air dan pengembunan pada uap adalah sama.Kalor berpindah dari benda yang suhunya lebih tinggi ke benda bersuhu lebih
rendah. Ada 3 cara perpindahan kalor, yaitu :
Konduksi/Hantaran
Yaitu perpindahan kalor yang tidak diikuti dengan perpindahan partikel.
Konveksi/Aliran
Yaitu perpindahan kalor yang diikuti dengan perpindahan partikel.
Radiasi/Aliran
Yaitu perpindahan kalor yang tidak memerlukan media dalam
perpindahannya.
8.4 PROSEDUR PERCOBAAN
Menentukan harga air kalorimeter
Timbanglah kalorimeter kosong dan pengaduknya
Catat massa air setelah kalorimeter diisi oleh air,kira-kira bagian
Masukkan kalorimeter ke dalam selubung luarnya
Tambahkan air mendidih sampai kira-kira bagian (catat temperatur air mendidih)
Catat temperatur kesetimbangan
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
57/65
57
Timbang kembali kalorimeter tersebut
8.5 TUGAS PENDAHULUAN
1.
Berikan pembahasan tentang asas black sehingga mendapatkan rumus yang
kita pakai pada percobaan ini?
2. Apakah yang dimaksud dengan harga air kalorimeter?
8.6 DATA HASIL PERCOBAAN
Suhu awal =
Logam
Massa awalnya = 4,85 gr
Suhu
Perubahan
Massa
8.7 PENGOLAHAN DATA
8.8 ANALISIS PERCOBAAN
8.9 KESIMPULAN
8.10 SUMBER KESALAHAN
8.11 SARAN
Suhu Waktu Titik setimbang
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
58/65
58
KALORIMETER II
9.1 TUJUAN PERCOBAAN
Menentukan kalor lebur es
9.2 ALAT dan BAHAN
Kalorimeter dan selubung luar sebagai media ukur kalor jenis suatu zat
Termometer sebagai pengukur suhu
Gelas ukur sebagai pengukur volume
Keping-keping logam sebagai objek pengukuran
Bunsen sebagai pemanas
Heater dan beaker gelas sebagai alat pengubah suhu benda
9.3 DASAR TEORI
Percobaan ini dilakukan berdasarkan asas black. Jika dua benda dengan
temperature berlainan saling bersentuhan,maka akan terjadi perpindahan kalor dari benda
dengan temperature lebih tinggi ke benda yang temperaturnya lebih rendah. Pada
keadaan setimbang,kalor yang dilepas sama dengan kalor yang diterima.
Kalor adalah suatu bentuk energi yang mengalir atau berpindah karena adanya
perbedaan temperature atau suhu. Secara umum dapat dikatakan bahwa satu kalor adalah
banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu sebesar dari 1 gram air.
Seperti yang dijelaskan dalam asas black,jika dua benda saling bersentuhan,maka akan
terjadi perpindahan kalor dari benda yang suhunya lebih tinggi ke benda yang bersuhu
lebih rendah.
Jika suhu benda lebih tinggi dari suhu lingkungannya,maka benda tersebut akan
terus-menerus merambatkan energy sampai terjadi suhu terma yaitu saat suhu benda
sama dengan suhu lingkungannya.Suatu zat menerima kalor maka zat akan mengalami
kenaikan suhu.
Besar kenaikan suhu ini :
4. Sebanding dengan banyaknya kalor yang diterima
5. Berbanding terbalik dengan massa zat
6.
Berbanding terbalik dengan kalor jenis zat
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
59/65
59
Hubungan diatas dapat digambarkan dalam rumus berikut :
Q=m.c.
t .(9.1)
dengan Q sebagai banyaknya kalor yang diterima, m sebagai massa zat, t sebagaibesarnya perubahan suhu dan c sebagai kalor jenis benda. Dari persamaan 4.1 diatas
dapat diambil kesimpulan bahwa kalor jenis zat adalah banyaknya kalor yang diperlukan
suatu zat untuk menaikkan suhu 1 Kg zat tersebut sebesar
Kapasitas kalor adalah banyaknya kalor yang diperlukan oleh suatu zat untuk
menaikkan suhu sebesar
Hubungan antara banyaknya kalor yang diserap oleh suatu
benda terhadap kapasitas kalor benda dan kenaikkan suhu benda dapat ditulis sebagai :
Q= C.t.m .(9.2)
dengan : Q= banyaknya kalor yang diperlukan
t= sebagai perubahan suhu benda
m= sebagai massa benda
C= sebagai kapasitas kalor jenis
Kapasitas kalor jenis air dapat dianggap sama dengan 1 kal/Hukum kekekalan energi pada kalor disebut juga dengan asas black y adalah
Kalor yang dilepaskan oleh suatu benda adalah sama dengan kalor yang diterima oleh
benda lainnya.
Dengan menggunakan asas black, kalor jenis suatu benda dapat ditentukan
dengan alat calorimeter. Hubungan keseimbangan termal antara suatu zat dan
lingkungannya,yang dalam hal ini berupa air dapat dilihat pada persamaan berikut :
= .(9.3)Kalor jenis suatu benda dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan diatas
dengan sebelumnya mengukur massa benda dan air. Suhu benda dan air sebelum benda
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
60/65
60
dimasukkan kedalam air dan suhu termal setelah benda dimasukkan,serta dengan
mengambil harga kapasitas kalor jenis air sama dengan 1 kal/Jika dalam perubahan wujud zat (melebur,membeku,mengembun, menyublim
atau menguap) tidak disertai dengan perubahan suhu,maka suhu zat tersebut tetap.
Besarnya kalor yang duibutuhkan atau dilepaskan pada saat terjadi perubahan wujud
dapat dinyatakan dengan persamaan berikut:
Q= m.l .(9.4)
dengan : Q = kalor yang diterima atau dilepas
m = massa zat
l = kalor laten
Kalor laten adalah banyaknya kalor yang diperlukan oleh 1 gram zat untuk
mengubah wujud dari satu wujud ke wujud lain. Kalor laten pada saat es mencair sama
dengan kalor beku saat air mulai membeku. Demikian juga dengan kalor laten
penguapan pada air dan pengembunan pada uap adalah sama.Kalor berpindah dari benda yang suhunya lebih tinggi ke benda bersuhu lebih
rendah. Ada 3 cara perpindahan kalor, yaitu :
Konduksi/Hantaran
Yaitu perpindahan kalor yang tidak diikuti dengan perpindahan partikel.
Konveksi/Aliran
Yaitu perpindahan kalor yang diikuti dengan perpindahan partikel.
Radiasi/Aliran
Yaitu perpindahan kalor yang tidak memerlukan media dalam
perpindahannya.
9.4 PROSEDUR PERCOBAAN
Menentukan kalor lebur es
Timbang kalorimeter kosong dan pengaduknya
Isi kalorimeter dengan air bagian, kemudian timbanglah lagi
Masukkan kalorimeter ke dalam selubung luarnya dan catat temperatur kalorimeter
mula-mula
Masukkan sepotong es ke dalam kalorimeter kemudian tutup serta aduk
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
61/65
61
Catat temperatur kesetimbangan
Timbang kembali kalorimeter tersebut
9.5 TUGAS PENDAHULUAN
1. Tulislah definisi panas jenis suatu zat!
2.
Apakah yang dimaksud dengan keadaan setimbangan?
9.6 DATA HASIL PERCOBAAN
Suhu awal =
Logam
Massa awalnya = 4,85 gr
Suhu
Perubahan
Massa
9.7 PENGOLAHAN DATA
9.8ANALISIS PERCOBAAN
9.9KESIMPULAN
9.10 SUMBER KESALAHAN
9.11 SARAN
Suhu Waktu Titik setimbang
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
62/65
62
10. KALORIMETER III
10.1 TUJUAN PERCOBAAN
Menentukan kalor lebur es
10.2 ALAT dan BAHAN
Kalorimeter dan selubung luar sebagai media ukur kalor jenis suatu zat
Termometer sebagai pengukur suhu
Gelas ukur sebagai pengukur volume
Keping-keping logam sebagai objek pengukuran
Bunsen sebagai pemanas
Heater dan beaker gelas sebagai alat pengubah suhu benda
10.3 DASAR TEORI
Percobaan ini dilakukan berdasarkan asas black. Jika dua benda dengan
temperature berlainan saling bersentuhan,maka akan terjadi perpindahan kalor dari benda
dengan temperature lebih tinggi ke benda yang temperaturnya lebih rendah. Pada
keadaan setimbang,kalor yang dilepas sama dengan kalor yang diterima.
Kalor adalah suatu bentuk energi yang mengalir atau berpindah karena adanya
perbedaan temperature atau suhu. Secara umum dapat dikatakan bahwa satu kalor adalah
banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu sebesar dari 1 gram air.
Seperti yang dijelaskan dalam asas black,jika dua benda saling bersentuhan,maka akan
terjadi perpindahan kalor dari benda yang suhunya lebih tinggi ke benda yang bersuhu
lebih rendah.
Jika suhu benda lebih tinggi dari suhu lingkungannya,maka benda tersebut akan
terus-menerus merambatkan energy sampai terjadi suhu terma yaitu saat suhu benda
sama dengan suhu lingkungannya.Suatu zat menerima kalor maka zat akan mengalami
kenaikan suhu.
Besar kenaikan suhu ini :
7. Sebanding dengan banyaknya kalor yang diterima
8. Berbanding terbalik dengan massa zat
9.
Berbanding terbalik dengan kalor jenis zat
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
63/65
63
Hubungan diatas dapat digambarkan dalam rumus berikut :
Q=m.c.
t .(10.1)
dengan Q sebagai banyaknya kalor yang diterima, m sebagai massa zat, t sebagaibesarnya perubahan suhu dan c sebagai kalor jenis benda. Dari persamaan 4.1 diatas
dapat diambil kesimpulan bahwa kalor jenis zat adalah banyaknya kalor yang diperlukan
suatu zat untuk menaikkan suhu 1 Kg zat tersebut sebesar
Kapasitas kalor adalah banyaknya kalor yang diperlukan oleh suatu zat untuk
menaikkan suhu sebesar
Hubungan antara banyaknya kalor yang diserap oleh suatu
benda terhadap kapasitas kalor benda dan kenaikkan suhu benda dapat ditulis sebagai :
Q= C.t.m .(10.2)
dengan : Q= banyaknya kalor yang diperlukan
t= sebagai perubahan suhu benda
m= sebagai massa benda
C= sebagai kapasitas kalor jenis
Kapasitas kalor jenis air dapat dianggap sama dengan 1 kal/Hukum kekekalan energi pada kalor disebut juga dengan asas black y adalah
Kalor yang dilepaskan oleh suatu benda adalah sama dengan kalor yang diterima oleh
benda lainnya.
Dengan menggunakan asas black, kalor jenis suatu benda dapat ditentukan
dengan alat calorimeter. Hubungan keseimbangan termal antara suatu zat dan
lingkungannya,yang dalam hal ini berupa air dapat dilihat pada persamaan berikut :
= .(10.3)Kalor jenis suatu benda dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan diatas
dengan sebelumnya mengukur massa benda dan air. Suhu benda dan air sebelum benda
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
64/65
64
dimasukkan kedalam air dan suhu termal setelah benda dimasukkan,serta dengan
mengambil harga kapasitas kalor jenis air sama dengan 1 kal/Jika dalam perubahan wujud zat (melebur,membeku,mengembun, menyublim
atau menguap) tidak disertai dengan perubahan suhu,maka suhu zat tersebut tetap.
Besarnya kalor yang duibutuhkan atau dilepaskan pada saat terjadi perubahan wujud
dapat dinyatakan dengan persamaan berikut:
Q= m.l .(10.4)
dengan : Q = kalor yang diterima atau dilepas
m = massa zat
l = kalor laten
Kalor laten adalah banyaknya kalor yang diperlukan oleh 1 gram zat untuk
mengubah wujud dari satu wujud ke wujud lain. Kalor laten pada saat es mencair sama
dengan kalor beku saat air mulai membeku. Demikian juga dengan kalor laten
penguapan pada air dan pengembunan pada uap adalah sama.Kalor berpindah dari benda yang suhunya lebih tinggi ke benda bersuhu lebih
rendah. Ada 3 cara perpindahan kalor, yaitu :
Konduksi/Hantaran
Yaitu perpindahan kalor yang tidak diikuti dengan perpindahan partikel.
Konveksi/Aliran
Yaitu perpindahan kalor yang diikuti dengan perpindahan partikel.
Radiasi/Aliran
Yaitu perpindahan kalor yang tidak memerlukan media dalam
perpindahannya.
10.4 PROSEDUR PERCOBAAN
Menentukan panas jenis logam
Keeping-keping logam yang telah ditimbang dimasukkan kedalam tabung
pemanas dan panaskan
Timbang kalorimeter serta pengaduknya
Timbang kalorimeter serta pengaduknya setelah diisi air kira-kira bagian Masukkan kalorimeter ke dalam selubung luarnya dan catat temperaturnya
-
5/20/2018 Modul Praktikum Fd1 Teknik Informatika
65/65
65
Catat temperatur keeping-keping logam
Masukkan keeping-keping logam tadi kedalam kalorimeter dan catatlah
temperatur seimbangnya
Ulangi langkah 1 s/d 6 untuk logam lain
10..5 TUGAS PENDAHULUAN
Jelaskan mengenai 3 jenis perpindahan panas!
10.6 DATA HASIL PERCOBAAN
Suhu awal =
Logam
Massa awalnya = 4,85 gr
Suhu
Perubahan
Massa
10.7 PENGOLAHAN DATA
10.8 ANALISIS PERCOBAAN
10.9 KESIMPULAN
10.10
SUMBER KESALAHAN10.11 SARAN
Suhu Waktu Titik setimbang
top related