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