BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam jenjang perguruan tinggi, seorang mahasiswa diharapkan tidak hanya mengikuti perkuliahan dengan baik, namun lebih dari itu juga dituntut untuk mendalami dan menguasai disiplin ilmu yang dipelajarinya sehingga nantinya akan menghasilkan sarjana-sarjana yang berkualitas dan mampu mengaplikasikannya dalam kehidupan nyata dan bermanfaat bagi masyarakat.

Disiplin ilmu teknik merupakan disiplin ilmu yang eksak dan banyak menerapkan ilmu-ilmu murni yang diterapkan kepada masalah-masalah yang dihadapi dalam kehidupan sehari-hari. Sehingga ilmu-ilmu yang berhubungan dengan bidang-bidang keteknikan mutlak untuk dikuasai mahasiswa teknik, tidak hanya dari segi teori juga dari segi prakteknya. Apalagi dalam menghadapi era globalisasi saat ini, serta pasar bebas yang akan segera kita masuki, lebih menuntut penguasaan dan penerapannya dalam menghadapi masalah-masalah yang kompleks.

Ternyata dalam aplikasi ilmu tersebut, tgas yang diberikan kepada mahasiswa tidak akan dikuasai sempurna tanpa adanya praktek-praktek yang merupakan salah satu sarana yang baik untuk menguasai ilmu sekaligus mempraktekannya. Demikian juga dengan praktikum Fisika Dasar I ini.

Fisika dalam bidang teknik khususnya Teknik Sipil merupakan hal yang sangat penting dan benar-benar harus dikuasai secara teori dan praktek. Dengan latar belakang itulah, maka kami mahasiswa teknik sipil semester I diberi tugas praktikum mata kuliah Fisika Dasar yang dilaksanakan di Laboratorium Pusat dibawah bimbingan dosen dan team asisten pembantu dosen.

1.2 Tujuan

1. Memperdalam wawasan pengetahuan tentang mata kuliah Fisika Dasar I.

2. Menguji dan membandingkan teori-teori dengan praktek di Laboratorium.

3. Memberikan latihan praktis menggunakan alat-alat laboratorium.

4. Mengembangkan daya nalar mahasiswa untuk menganalisa data dan membuktikan kebenaran ilmiah.

5. Menunjang pemahaman materi kuliah yang disampaikan dosen.

1.3 Jenis Praktikum

Adapun jenis praktikum yang kami lakukan adalah :

1. Pengukuran Dasar

Tujuan khusus praktikum ini adalah :

a. Mempelajari penggunaan alat-alat ukur dasar.

b. Menuliskan dengan benar bilangan-bilangan berarti hasil pengukuran atau perhitungan.

c. Menghitung besaran lain berdasarkan yang terukur langsung.

2. Kalorimeter

Tujuan khusus praktikum ini adalah :

a. Menentukan panas jenis gelas dengan menggunakan kalorimeter

b. Menentukan kapasitas panas calorimeter

3. Pesawat Atwood

Tujuan khusus praktikum ini adalah :

1. 1. Mempelajari penggunaan hokum II Newton
   2. Mempelajari gerak lurus beraturan dan berubah beraturan
   3. Menentukan momen inersia roda atau katrol

4. Modulus Young

Tujuan khusus dari praktikum ini adalah menentukan modulus young suatu bahan

Setelah dilaksanakan praktikum ini diharapkan mahasiswa dapat :

1. Memahami konsep dan rumus fisika.
2. Menggunakan konsep dan rumus itu untuk memecahhkan masalah-masalah keteknikan.
3. Melakukan pengujian ilmiah di Laboratorium.
4. Terampil dalam menggunakan alat-alat laboratorium.
5. Menerangkan konsep-konsep ilmiah dalam bidang fisika yang telah diuji dengan percobaan di laboratorium.

BAB II

PENGUKURAN DASAR

2.1 MAKSUD DAN TUJUAN

1. Dapat melakukan pengukuran terhadap besaran dasar : panjang, massa, waktu.
2. Dapat melakukan pengukuran terhadap besaran turunan : luas, volume, massa jenis.
3. Mempelajari alat ukur-ukur dasar.
4. Menuliskan dengan benar bilangan berarti hasil pengukuran atau perhitungan.

5. Menghitung besaran lain berdasarkan yang terukur langsung.

2.2 DASAR TEORI

Terdapat berbagai macam alat ukur untuk menentukan ukuran panjang antara lain mistar, jangka sorong, micro meter sekrup, dll. Alat-alat tersebut disebut alat ukur langsung karena obyek yang diukur akan dibandingkan dengan skala pada alat ukurnya secara langsung.

Perlu diingat definisi konsep yang berkaitan dengan pengukuran antara lain :

Sistem satuan : ………?

Batas ukur : ………?

Ketelitian : ………?

Alat ukur massa yang umum adalah neraca, sedangkan alat ukur waktu adalah arloji atau stopwatch.

Besaran ukuran dapat ditentukan dengan mengukur besaran dasar tersebut, misalnya ukuran luas kertas ditentukan oleh panjang dan lebar kertas. Ukuran volume balok dinyatakan dengan panjang, lebar dan tebalnya. Di sini perlu diingat konsep yang berkaitan dengan menyatakan hasil pengukurannya, misal : Angka penting, ketidakpastian hasil/ralat, dll.

Suatu kasus : sebuah benda berbentuk sembarang. Bagaimana menentukan volumenya ? Misalkan mempunyai volume V dan massa m, maka massa jenis dapat dinyatakan :

……… (1), m = massa benda, V=Volume benda, maka massa jenis benda dapat dinyatakan dengan persamaan (1).

2.2.1 Pengenalan Alat

a. Jangka Sorong

Mempumyai dua rahang dan satu penduga. Rahang dalam digunakan untuk mengukur diameter bagian dalam. Rahang luar digunakan untuk mengukur diameter bagian luar, sedangkan penduga digunakan untuk mengukur kedalaman. Roda penggerak digunakan untuk menggeser-geser rahang agar dapat mendapaktkan hasil pengukuran yang tepat. Pengunci rahang digunakan untuk mengunci setelah besaran yang diukur dapat terukur supaya tidak bergeser-geser.

b. Mikrometer sekrup

Hanya dapat digunakan untuk mengukur bagian luar saja. Cara menggunakannya adalah putarkan bagian pemutus halus. Jika sudah pas, ditandai dengan bunyi “klik”, kunci dengan menggunakan pengait. Skala besarnya adalah horizontal, sedangkan skala penghalusnya bagian vertikal terdiri dari 50 skala horizontal sebesar 0,5 mm.

c.Neraca

Neraca menggunakan prinsip keseimbangan karena bidang kerjanya harus mendatar. Ketelitiannya adalah 0,1gr. Cara pengukuran massa benda dengan neraca adalah:

1. Letakkan benda pada cawan penimbang.

2. Geser beban-beban yang ada pada lengan-lengannya hingga terjadi keseimbangan terhadap angka nol pada ujung paling kanan.

3. Baca berapa gram massa benda tersebut.

2.3 ALAT DAN BAHAN

2.3.1 Alat-alat

a. Jangka sorong

b. Mikrometer sekrup

c. Neraca / Timbangan

2.3.2 Bahan

a. Kelereng (bola pejal)

b. Silinder

c. Anular silinder

2.4 GAMBAR ALAT

Gambar 2.1 Jangka sorong

Gamabar 2.2 Mikrometer sekrup

Gambar 2.3 Neraca / Timbangan

2.5 PROSEDUR PERCOBAAN

1. Menyediakan Jangka sorong, mikrometer sekrup, dan neraca timbang.

2. Menyediakan benda kuningan / bahan dengan bentuk yang berbeda-beda.

3. Mengukur benda menggunakan jangka sorong sebanyak 5 kali.

4. Mengukur diameter benda dengan menggunakan mikrometer sekrup sebanyak 5 kali.

5. Mengukur massa benda dengan menggunakan neraca sebanyak 5 kali.

6. Menghitung volume dan massa jenis benda dengan menggunakan hasil pengukuran yang diperoleh.

7. Mencatat data hasil yang diperoleh.

8. Menganalisa hasil.

9. Menarik kesimpulan.

2.6 ALUR KERJA

Diagram 2.1 Alur kerja pengukuran

2.7 DATA PERCOBAAN

Keterangan	Percobaan Ke-					Rata-rata
	1	2	3	4	5
D(cm)	22,2	22,22	22,23	22,205	22,26	22,223
M(gram)	45	44,6	44,8	44,75	44,9	44,81

Tabel 2.1 Kelereng ( Bola Pejal)

Tabel 2.2 Silinder Pejal

Keterangan	Percobaan Ke-					Rata – rata
	1	2	3	4	5
L(cm)	4,41	4,45	4,44	4,48	4,43	4,442
D(cm)	1,0975	1,0925	1,0925	1,0920	1,0930	1,0935
M(gram)	79,6	79,5	79,55	79,65	79,6	79,58

Tabel 2.3 Anular Silinder

Keterangan	Percobaan Ke-					Rata – rata
	1	2	3	4	5
L(cm)	4,475	4,480	4,470	4,475	4,485	4,477
D1(cm) (luar)	1,6420	1,6415	1,6430	1,6420	1,6430	1,6423
D2(cm) (dalam)	1,0475	1,025	1,045	1,035	1,03	1,0365
M(gram)	57	56,9	56,75	56,8	56,85	56,86

2.8 ANALISIS DATA

Tabel 2.4 Hasil Analisis Silinder Pejal

	Perc. 1	Perc. 2	Perc. 3	Perc. 4	Perc. 5	Rata-rata	Satuan
L	4,41	4,45	4,44	4,48	4,43	4,442	cm
D	1,0975	1,0925	1,0925	1,0920	1,0930	1,0935	cm
V	4,170	4,169	4,160	4,194	4,154	4,170	cm3
DV	0	0,003	0,01	0,024	0,016	0,0106	cm3
m	79,6	79,5	79,55	79,65	79,6	79,58	gr
ρ	19,090	19,068	19,122	18,993	19,160	19,086	gr/cm3
dρ	0,004	0,018	0,036	0,093	0,074	0,045	gr/cm3

Tabel 2.5 Hasil Analisis Kelereng

	Perc. 1	Perc. 2	Perc. 3	Perc. 4	Perc. 5	Rata-rata	Satuan
D	22,2	22,22	22,23	22,205	22,26	22,223	cm
V	11,611	11,621	11,626	11,613	11,642	11,623	cm3
DV	0,012	0,002	0,003	0,010	0,019	0,009	cm3
m	45	44,6	44,8	44,75	44,9	44,81	gr
ρ	3,876	3,838	3,853	3,853	3,857	3,855	gr/cm3
dρ	0,021	0,017	0,002	0,002	0,002	0,044	gr/cm3

Tabel 2.6 Hasil Analisis Anular Silinder

	Perc. 1	Perc. 2	Perc. 3	Perc. 4	Perc. 5	Rata-rata	Satuan
L	4,475	4,480	4,470	4,475	4,485	4,477	cm
D1	1,6420	1,6415	1,6430	1,6420	1,6430	1,6423	cm
D2	1,0475	1,025	1,045	1,035	1,03	1,0365	cm
V	5,617	5,781	5,640	5,708	5,769	5,703	cm3
DV	0,086	0,078	0,063	0,005	0,066	0,06	cm3
m	57	56,9	56,75	56,8	56,85	56,86	gr
ρ	10,148	9,842	10,061	9,951	9,855	9,971	gr/cm3
Dρ	0,177	0,129	0,090	0,020	0,116	0,106	gr/cm3

Tabel 2.7 Analisa Volume

	Silinder Pejal	Anular Silinder	Kelereng
	4,170	5,703	11,623
=	0,053	0,3	0,027
	4,170±0,053	5,703±0,3	11,623±0,027
Ralat relative =	1,27%	5,26%	0,23%
Ketelitian (100-a)%	98,73%	94,74%	99,77%

Tabel 2.8 Analisa Rapat Massa Jenis

	Silinder Pejal	Anular Silinder	Kelereng
(gr/cm3)	19,086	9,971	3,855
(gr/cm3)	0,063	0,132	0,0136
(gr/cm3)	19,086±0,063	9,971±0,132	3,855±0,0136
Ralat relative	0,33%	1.32%	0,35%
Ketelitian(100-A)%	99,67%	98,68%	99,65%

Keterangan :

D = Diameter (cm)

V = Volume (cm³)

m = massa (gram)

= massa jenis

L = Tinggi ( cm)

D₁ = Diameter luar (cm)

D₂ = Diameter dalam (cm)

2.9 PEMBAHASAN

2.9.1 Hasil analisis data

1. Silinder Pejal

V = ¼.π.d².L

= 4,170 cm³

ρ = m/v

=19,086 gr/cm³

2. Anular Silinder

V = ¼.π.L.(d₁²-d₂²)

= 5,703 cm³

ρ = m/v

= 9,971 gr/cm³

3. Kelereng

V = 1/6.π.d³

= 11,623 cm³

ρ =m/v

= 3,855 gr/ cm³

2.9.2 Hasil pengukuran akhir

V Silinder pejal = 4,170±0,053 cm³

V Anular Silinder = 5,703±0,3 cm³

V Kelereng = 11,623±0,027 cm³

2.10 APLIKASI DALAM BIDANG TEKNIK SIPIL

a. Pengukuran kayu

b. Pengukuran kedalaman bendungan

c. Pengukuran besi kolom

Kegunaan dari jangka sorong:

- Mengukur diameter suatu benda.

- Mengukur tebal suatu batang.

- Menghitung panjang suatu batang .

Kegunaan dari micrometer sekrup:

- Mengukur ketebalan suatu benda.

- Mengukur diameter bola.

Kegunaan dari neraca teknis

- Menghitung massa dari suatu benda.

2.11 KESIMPULAN

Dari hasil praktikum dan pengolahan data maka dari praktikum ini dapat ditarik kesimpulan :

1. Dalam melakukan perhitungan terdapat perbedaan-perbedaan perhitungan yang faktor-faktornya antara lain :

a. Kesalahan dalam diri praktikan

- Kurang teliti dalam membaca skala

- Kurang teliti dalam membaca contoh

- Kurang pahamnya praktikan akan petunjuk praktikan (cara kerja dan cara penggunaan alat)

b. Kesalahan alat dan bahan

- Alat atau bahan dalam kondisi yang kurang baiksetelah digunakan berulang-ulang dalam praktikum

2. Dalam melakukan praktikum kelompok praktikan tidak melakukan perhitungan volume secara biasa sehingga tidak dapat melakukan perbandingan dengan perhitungan volume yang dihitung dengan menggunakan rumus.

3. Dari hasil perhitungan dan pembahasan diatas dapat disimpulkan besar volume dengan cara pengukuran dan rapat massa keempat benda yang diamati:

Tabel 2.9 Volume dan Rapat Massa

	Volume Pengukuran	Rapat Massa
Silinder pejal	4,170 cm3	19,086 gr/cm3
Anular Silinder	5,703 cm3	9,971 gr/cm3
Bola Bening	11,623 cm3	3,855 gr/ cm3

BAB III

Kalorimeter

3.1 Maksud dan Tujuan

1. Dapat menentukan energi listrik yang dilepaskan dalam kalorimeter.

2. Dapat menentukan energi kalor yang diterima kalorimeter.

3. Dapat menentukan kalor jenis suatu zat.

4. Dapat menentukan nilai kesetaraan kalor listrik.

5. Dapat menentukan kapasitas kalor dari calorimeter

3.2 Dasar Teori

Hukum kekalan energi menyatakan bahwa energi tidak dapat dimusnahkan dan diciptakan melainkan hanya dapat diubah dari suatu bentuk energi kebentuk energi yang lain. Misalnya pada peristiwa gesekan energi mekanik berubah menjadi panas. Pada mesin uap panas diubah menjadi energi mekanik. Demikian pula energi listrik dapat diubah menjadi panas atau sebaliknya. Sehingga dikenal adanya kesetaraan antara panas dengan energi mekanik/listrik, secara kuantitatif hal ini dinyatakan dengan angka kesetaraan panas-energi listrik/mekanik. Kesetaraan panas-energi mekanik pertama kali diukur oleh Joule dengan mengambil energi mekanik benda jatuh untuk mengaduk air dalam kalorimeter sehingga air menjadi panas. Energi listrik dapat diubah menjadi panas dengan cara mengalirkan arus listrik pada suatu kawat tahanan yang tercelup dalam air yang berada dalam kalorimeter.

Energi listrik yang hilang dalam kawat tahanan besarnya adalah:

Keterangan:

W = energi listrik (joule)

v = tegangan listrik (volt)

i = arus listrik (ampere)

t = lama aliran listrik (sekon)

Kalor adalah suatu bentuk energi yang berpindah dari benda yang bersuhu tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah ketika benda itu saling berhubungan. Benda yang menerima kalor, suhunya akan naik sedangkan benda yang melepas kalor, suhunya akan turun.

Besarnya kalor yang diserap atau dilepas oleh suatu benda berbanding lurus dengan:

1. Massa benda

2. Kalor jenis benda

3. Perubahan suhu

Jadi besarnya kalor dapat dirumuskan:

Dalam satuan SI, kalor adalah joule. Satuan kalor yang lain adalah kalori. Kesetaraan joule dan kalori adalah sebagai berikut:

1 joule = 0,24 kalori

1 kalori = 4,184 joule

Satu kalori adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikan suhu 1^oC air murni yang massanya 1 gram.

Kalor jenis (c) adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikan 1 kg zat sebesar 1K atau 1^oC.

Keterangan:

Q = jumlah kalor (kalori)

m = massa zat (gram)

c = kalor jenis zat (kal/gr ^oC)

∆t = perubahan suhu suhu (^oC)

Hukum kekalan energi kalor (azas black) menyatakan bahwa “Pada pencampuran dua zat, banyaknya kalor yang dilepas zat bersuhu tinggi sama dengan banyaknya kalor yang diterima zat bersuhu rendah.”

Atau dapat dirumuskan:

Maka energi listrik yang dilepaskan akan diterima oleh air dalam kalorimeter dan kalorimeter itu sendiri, sehingga akan terjadi perubahan panas pada air dan kalorimeter.

Adapun besarnya nilai kesetaraan kalor listrik dapat dinyatakan dengan persamaan:

Keterangan:

γ = kesetaraan kalor

m_a = massa air dalam calorimeter (gram)

c_a = kalor jenis air (kal/gr ^oC)

m_k = massa calorimeter (gram)

c_k = kalor jenis calorimeter (kal/gr ^oC)

t_a = suhu akhir (^oC)

t = suhu awal (^oC)

Kapasitas Kalor (C) adalah yaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikan suhu suatu benda sebesar 1K atau 1 ^oC. Dirumuskan dengan:

Atau

Q = jumlah kalor (kalori)

m = massa zat (gram)

c = kalor jenis zat (kal/gr ^oC)

∆t = perubahan suhu suhu (^oC)

C = kapasitas kalor (kal/^oC)

3.3 Alat dan Bahan

a. Kalorimeter

b. Voltmeter

c. Ampermeter

d. Neraca

e. Catu daya

f. Thermometer

g. Kabel Penghubung

h. Stopwatch

3.4 Gambar Alat dan Bahan

Thermometer Stopwatch Neraca

Catu Daya Kabel

Kalorimeter Voltmeter Ampermeter

Gambar 3.1 Alat dan Bahan Percobaan

3.5 Prosedur Percobaan

Set percobaan

1. Memasang rangkaian listrik seperti gambar di atas.

2. Menghubungkan dengan sumber tegangan, mengatur arusnya kira-kira 2 Ampere, kemudian mematikan lagi saklarnya.

3. Menimbang calorimeter kosong (bejana dalam) dan pengaduk.

4. Mencatat massa calorimeter kosong.

5. Mangisi calorimeter dengan air secukupnya ( kumparan tercelup ) dan menimbang kembali sehingga massa airnya diketahui.

6. Mencatat massa air dalam calorimeter.

7. Memasang calorimeter yang sudah berisi air.Mengukur suhu air dan calorimeter danmencatat hasil pengukuran.

8. Menyalakan catu daya dan menghidupkan stopwatch.Mencatat penunjuk tegangan dan arus setiap 2 menit danmengaduk terus air dalam calorimeter dengan pengaduk.

9. Mencatat suhu air setiap 2 menit selama 6 menit.

10. Mengulangi percobaan di atas sekali lagi dengam massa air berbeda.

3.6 Alur Percobaan

Diagram 3.1 Alur kerja praktikum

3.7 Data Percobaan

Tabel 3.1 Percobaan 1

Tabel 3.2 Percobaan 2

Tabel 3.3 Percobaan Tambahan

No	Massa air dingin (gram)	Massa air panas(gram)	Suhu air dingin	Suhu air panas	Suhu campuran
1.	105	98,5	28	60	43
2.	115	108	28	62	44
3.	129	122.2	28	66	46

3.8 Analisis Data

Tabel 3.4 perhitungan energi,kalor jenis,dan kapasitas kalor percobaan 1

Tabel 3.5 perhitungan energi,kalor jenis,dan kapasitas kalor percobaan 2

Tabel 3.6 menentukan kalor jenis kalorimeter

Keterangan :

∆T₁ = T_ap -T_camp

∆T₂ =T_camp -T_air

C_air = 4,18 x 10³joule/kgK

= 4,18 x 10³ joule/kgK x 0,24 kalori

= 1,0032 x 10³kal/kg ^oC

= 1,0032 kalori/gr ^oC

Percobaan 1 pada tabel 3.3

Q_lepas = Q_terima

Q_ap = Q_ad + Q_kalori

m_ap x c_air x ∆T₁ = m_ad x c_air x ∆T₂ + m_k x c_k x ∆T₂

98,5 x 1,0032 x 17 = 105 x 1,0032 x 15 + 145 x c_k x 15

1679,8584 = 1580,04 +2175 c_k

99,8184 = 2175 c_k

c_k = 0,0459 kalori/gr ^oC

Percobaan 2 pada tabel 3.3

Q_lepas = Q_terima

Q_ap = Q_ad + Q_kalori

m_ap x c_air x ∆T₁ = m_ad x c_air x ∆T₂ + m_k x c_k x ∆T₂

108 x 1,0032 x 18 = 115 x 1,0032 x 16 + 145 x c_k x 16

1950,2208 = 1845,888 +2320 c_k

c_k = 0,045 kalori/gr ^oC

Percobaan 3 pada tabel 3.3

Q_lepas = Q_terima

Q_ap = Q_ad + Q_kalori

m_ap x c_air x ∆T₁ = m_ad x c_air x ∆T₂ + m_k x c_k x ∆T₂

122,2×1,0032×20 = 129 x 1,0032 x 18 + 145 x c_k x 1

2451,8208 = 2329,4304 +2610 c_k

c_k = 0,046 kalori/gr ^oC

Kalori rata – rata :

=

= 0,0456 kalori/gr ^oC

= 190,8 joule/kgK

Kapasitas Kalor dari Kalorimeter:

C = m.c

= 145 x 0,0456

= 6,612 kalori/ ^oC

Kesetaraan kalor listrik :

Percobaan 1

a.

= 5,869

b.

= 5,869

c.

= 5,869

Percobaan 2

a.

= 4

b.

= 4,3

c.

= 4,26

Kesetaraan rata – rata :

=

= 5

Ketidakpastian:

∆γ =

=

=

= 0,38

Kesalahan rata – rata

KR =

= 7 %

Ketelitian :

Ket = 100% – 7%

= 93 %

3.9 Pembahasan

Dalam percobaan yang kami lakukan di atas menggunakan alat kalorimeter. Yaitu alat yang digunakan untuk mengukur kalor jenis suatu zat. Pada kalori meter terdapat thermometer yang digunakan untuk mengukur suhu campuran.

Untuk menentukan kapasitas kalor mula-mula mengukur suhu air dingin kemudian menimbangnya. Setelah itu memanaskan air hingga panas. Setelah panas dan telah diukur suhunya dicampur dengan air dingin yang berada dalam kalori meter. Kemudian kita ukur suhu campuran air tersebut. Dalam memasukkan air yang panas tadi harus cepat supaya suhu air panas tidak turun dan jangan sampai tumpah karena dapat mengurangi massa dari air panas tadi.

Untuk mengetahui kalor jenis kalori meter menggunakan rumus :

Q_lepas = Q_terima

Q_ap = Q_ad + Q_kalori

m_ap x c_air x ∆T₁ = m_ad x c_air x ∆T₂ + m_k x c_k x ∆T₂

Dengan rumus diatas kita mendapatkan hasil kalor jenis kalorimeter yaitu: 0,0456 kalori/gr ^oC atau 190,8 joule/kgK. Dengan menemukan hasil kalor jenis calorimeter ini kita dapat menentukan kapasitas kalor dari kalorimeter yaitu sebesar 6,612 kalori/^oC.

Selain dapat menentukan kalor jenis dan kapasitas dari calorimeter, kita juga dapat menghitung kalor jenis air serta kapasitas kalor dari air. Kalor jenis air yang didapatkan adalah 1 kalori/gr ^oC yang setara dengan 4,180 x 10³ joule/kgK.

Hasil yang kami peroleh mungkin belum sempurna. Karena ketelitian yang kita dapatkan sebesar 93%. Hal ini dapat disebabkan karena:

a. Kurang teliti dalam menimbang air dan kalorimeter.

b. Kurang teliti dalam mengukur suhu air.

c.Kemungkinan ada energi yang diserap oleh benda lain atau suhu logam waktu dipanaskan banyak yang hilang ke lingkungan.

d. Kesalahan dalam perhitungan

e. Dalam pengukuran suhu akhir campuran air belum tercampur seluruhnya.

3.10 Kesimpulan

1. Kalorimeter adalah alat untuk mengukur kalor jenis suatu zat.

2. Energi tidak dapat dimusnahkan dan tidak dapat diciptakan.

3. Kalor berpindah dari suhu tinggi ke suhu yang lebih rendah hingga suhu menjadi termal.

4. Kalor sebanding dengan massa benda, kalor jenis benda dan perubahan suhu.

5. Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikan 1 kg zat sebesar 1K atau 1^oC.

6. Perbandingan antara banyaknya kalor yang diberikan terhadap kenaikan suhu benda dinamakan kapasitas kalor.

7. Dalam suatu sistem, jumlah kalor yang diberikan oleh suatu zat yang mempunyai suhu lebih tinggi sama dengan jumlah kalor yang diterima zat lain yang bersuhu lebih rendah.

8. Hukum azas Black dapat dibuktikan dengan percobaan ini.

3.11 Penerapan dalam Bidang Teknik Sipil

1. Untuk mengetahui pengaruh suhu tehadap bentuk dan kekuatan dari bahan yang digunakan dalam kontruksi sebuah bangunan.

2. Dapat digunakan untuk merubah posisi dan bentuk benda, misalnya membuat lengkungan, meluruskan dan sebagainya.

3. Dapat diketahui jenis bahan yang akan digunakan dalam sebuah kontruksi bangunan.

BAB IV

PESAWAT ADWOOD

4.1. MAKSUD DAN TUJUAN

1. Mempelajari penggunaan Hukum Newton.

2.Mempelajari gerak lurus beraturan dan gerak lurus berubah beraturan.

3. Menentukan momen inersia katrol.

4.2. DASAR TEORI

Hukum Newton I menyatakan jika jumlah gaya yang bekerja sama dengan nol atau tidak ada gaya yang bekerja pada benda maka jika benda diam akan tetap diam dan jika benda bergerak akan terus bergerak. Hukum Newton I disebut hukum kelembaman/inersia atau kesetimbangan gaya. Berdasar hukum Newton I dapat dirumuskan atau dengan kata lain benda akan tetap diam atau bergerak GLB.

Sedangkan Hukum Newton II menyebutkan bahwa percepatan yang dihasilkan oleh resultan gaya sebanding dengan besar dan arah resultan gaya tersebut serta berbanding terbalik dengan massa. Dari Hukum Newton II ini dapat diambil beberapa poin penting yaitu:

1. arah dan kecepatan benda sama dengan arah gaya yang bekerja pada benda.

2. besarnya percepatan sebanding dengan gayanya.

3. bila gaya bekerja pada benda, maka benda mengalami percepatan dan tentu ada penyebabnya.

Untuk percepatan yang tetap atau konstan maka berlaku persamaan gerak yang disebut sebagai gerak lurus berubah beraturan. Bila sebuah benda bergerak melingkar melalui porosnya maka persamaan-persamaan geraknya ekivalen dengan persamaan gerak linier. Dalam hal ini ada

besaran fisis “momen inersia” yang memainkan peranan seperti massa pada gerak linier. Momen gaya ekivalen dengan gaya. Momen inersia dari suatu benda terhadap poros tertentu harganya sebanding denganmassa benda dan sebanding dengan pangkat dua jarak terhadap poros.

4.3. ALAT DAN BAHAN

4.3.1 Alat-alat

1. Seperangkat alat percobaan pesawat adwood

2. Stopwatch

3. Neraca/timbangan

4.3.2. Bahan

1. Dua buah beban tambahan

4.4. GAMBAR ALAT DAN BAHAN

Neraca

stop watch

Gambar 4.1. alat-alat

Gambar 4.2. Bahan

4.5. PROSEDUR PERCOBAAN

1. Timbanglah beban m₁, m₂ , M₁ , M_2.

2. Gantungkan beban M₁ dan M₂ pada tiang atwood dalam posisi setimbang.

3. Letakkan beban m₁ pada kedudukan A.

4. Catat jarak A-B dan B-C.

5. Lepaskan pengunci beban M₂ sehingga beban M₁ meluncur ke bawah.

6. Hitung waktu yang dibutuhkan beban m₁ untuk mencapai titik B dan waktu yang dibutuhkan M₁ untuk mencapai titik C.

7. Ulangi langkah 3-5 dengan mengubah jarak antara titik A-B dan jarak antara titik B-C.

8. Ganti beban m₁ dengan beban m_2.

9. Lakukan langkah 4-6 pada beban m_2.

4.6. ALUR KERJA

Diagram 4.1 Alur kerja praktikum

4.7. DATA PERCOBAAN

Tabel 4.1. Perbandingan lintasan yang ditempuh dengan waktu yang diperlukan (massa benda 3,7 gram)

Tabel 4.2. Perbandingan lintasan yang ditempuh dengan waktu yang diperlukan (massa benda 5 gram)

4.8. ANALISIS HASIL PERCOBAAN

Benda menempuh jarak A-B maka benda melakukan GLBB

Karena kecepatan awal adalah nol maka

Sehingga

dan

Benda menempuh jarah B-C maka benda melakukan GLB

Perhitungan

1. GLBB percobaan I dengan massa benda 3,7 gram

Data 1

Data 2

Data 3

Data 4

2. GLB percobaan I dengan massa benda 3,7 gram

Data 1

Data 2

Data 3

Data 4

3. GLBB percobaan I dengan massa benda 5 gram

Data 1

Data 2

Data 3

Data 4

4. GLB percobaan I dengan massa benda 5 gram

Data 1

Data 2

Data 3

Data 4

Tabel 4.3. Perhitungan percepatan dan kecepatan

massa	Percepatan GLBB	Kecepatan GLBB	Kecepatan GLB
3,7gram	15,501	41,853	32,083
	19,048	39,048	23,913
	26,0	52,0	35,833
	17,920	44,80	43,333
2,9 gram	31,302	59,474	51,333
	26,144	45,752	36,667
	30,409	56,257	43
	29,474	57,474	48,75

5.Perhitungan momen inersia katrol

Data awal :

Massa bandul M = 67.5gram =

Jari-jari katrol r =

Rumus yang digunakan

a. massa beban tambahan 3,8 gram =

percepatan

b. massa beban tambahan 3,7 gram = 3,7×10^-3kg

percepatan a = 19,048.10^-2m/s²

c. massa beban tambahan 3,7 gram =

percepatan

d. massa beban tambahan 3,7 gram =

percepatan

e. massa beban tambahan 5 gram =

percepatan

f. massa beban tambahan 5 gram =

percepatan

g. massa beban tambahan 5 gram =

percepatan

h. massa beban tambahan 5 gram =

percepatan

Tabel 4.4. Perhitungan momen inersia katrol

No.	Massa	Percepatan	Momen Inersia
1	3,7 gr	0,123114	3,935	1,638.10-4
2	3,7 gr	0,119008	2,249	0,048.10-4
3	3,7 gr	0,118343	0,295	2,002.10-4
4	3,7 gr	0,089285	2,709	0,412.10-4
5	5 gr	0,11111	1,035	0,4115.10-4
6	5 gr	0,10341	2,184	0,7376.10-4
7	5 gr	0,09849	1,188	0,2585.10-4
8	5 gr	0,089285	1,379	0,0675.10-4

Momen Inersi rata-rata pada massa 3,7 :

Momen Inersi rata-rata pada massa 5 gr :

Momen inersia

Kesalahan Relatif

Ketelitian

Grafik 4.1. Hubungan Panjang Lintasan Dengan Waktu Pada Gerak GLBB Dengan Massa 3,7 gram

Grafik 4.2. Hubungan Kecepatan Dengan Waktu Pada Gerak GLBB Dengan Massa 3,7 gram

Grafik 4.3. Hubungan Kecepatan Dengan Waktu Pada Gerak GLB Dengan Massa 3,7 gram

Grafik 4.4. Hubungan Panjang Lintasan Dengan Waktu Pada Gerak GLB Dengan Massa 5 gram

Grafik 4.5. Hubungan Kecepatan Dengan Waktu Pada Gerak GLBB Dengan Massa 5 gram

Grafik 4.6. Hubungan Kecepatan Dengan Waktu Pada Gerak GLB Dengan Massa 5 gram

4.9. PEMBAHASAN

Dari percobaan dan analisis data diperoleh data sebagai berikut:

Tabel 4.5. Hasil analisis data

beban	Percepatan benda saat GLBB	Kecepatan benda saat GLBB	Kecepatan benda saat GLB
3,8 gr	0,112437	0,308958	0,35832
2,9 gr	0,100573	0,292257	0,35394

Pada GLBB hukum Newton tidak berlaku secara sempurna karena adanya variabel lain yang tidak diperhitungkan seperti adanya tiupan angin, elastisitas tali penggantung, dan gaya gesek pada katrol. Dari hasil percobaan diatas, dapat kita lihat bahwa percepatan semakin besar dengan adanya pertambahan beban.

4.10. KESIMPULAN

Dari hasil diatas dapat disimpulkan:

1. Pada pesawat adwood dapat diketahui bahwa pada GLB kecepatan benda konstan, percepatan benda = 0 dan pada GLBB percepatan benda konstan.
2. Pada GLB dan GLBB hukum II Newton berlaku yaitu, jika massa diperbesar maka kecepatan dan percepatan bertambah besar.
3. Faktor-faktor yang mempengaruhi percobaan kurang teliti :

a. Posisi katrol tidak stabil.

b. Beban berputar sehingga posisi berubah.

c. Pencatatan waktu yang kurang tepat dan kurang akurat.

4.11. APLIKASI DALAM BIDANG TEKNIK SIPIL.

Digunakan dalam sistem irigasi. Dengan mengetahui kecepatan air kita dapat menentukan lebar atau dalam saluran irigasi sesuai dengan debit yang kita inginkan. Selain itu GLB dan GLBB berguna dalam sistem transportasi. Dengan menghitung kecepatan dan percepatan kita dapat memperkirakan waktu yang diperlukan untuk menempuh suatu jarak sehingga kita dapat membuat jadwal perkiraan kedatangan dan keberangkatan bus, kereta api dan kendaraan lain. Dengan menghitung percepatan dan kecepatan kita juga dapat menentukan panjang minimum landasan pacu pesawat terbang.

- Untuk pemasangan tiang pancang.

- Pengukuran kedalaman sumur atau konstruksi lain.

- Pengukuran kedalaman laut atau lubang boor.

- Kerja pada lift.

BAB V

MODULUS YOUNG

5.1. MAKSUD DAN TUJUAN

Menentukan Modulus Young dari beberapa logam.

5.2. DASAR TEORI

Suatu balok dengan panjang L dan tebal a serta lebar b diberi gaya di tengah balok maka dalam kondisi ini deformasi atau perpanjangan benda ke arah x. Tentu saja perpanjangan benda sangat kecil karena batang yang digunakan adalah logam keras. Dalam hal ini batang mengalami tegangan sekaligus regangan sehingga kita dapat menghitung besarnya Modulus Young dari benda dengan rumus dengan:

· Jarak antara skala dengan kaca = x

· Ketebalan batang tes (rata-rata) = a

· Lebar batang tes (rata-rata) = b

· Jarak antara pendukung batang tes = L

· Jarak tegak lurus antara kaki-kaki tripod kaca = z

· Kemelencengan per massa =e

· Massa =M

· Gravitasi =g