LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR
“PENGUKURAN DASAR PADA BENDA PADAT”
1. Herri Seilandra (0651 10 309
Tanggal Percobaan : 26 Oktober 2010
LABORATORIUM FISIKA
PROGRAM STUDI ILMU KOMPUTER
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
BAB I
PENDAHULUAN
Dalam
fisika, pengukuran merupakan salah satu syarat yang tidak boleh
ditinggalkan. Aktivitas mengukur menjadi sesuatu yang sangat penting
untuk selalu dilakukan dalam mempelajari berbagai fenomena yang sedang
dipelajari. Mengapa demikian?
Sebelumnya
ada baiknya jika kita mengingat definisi pengukuran atau mengukur itu
sendiri. Mengukur adalah membandingkan suatu besaran dengan besaran lain
yang telah disepakati. Misalnya untuk mengukur panjang suatu kabel maka
kita bisa menggunakan meteran. Dalam hal ini besaran yang dibandingkan
adalah panjang dari kabel tersebut. Sedangkan besaran pembandingnya
adalah meteran. Meteran merupakan alat ukur besaran panjang yang
satuannya telah disepakati. Dengan demikian jika nilai hasil
perbandingan kedua besaran tersebut menunjukkan bahwa panjang kabel itu
ternyata 1,5 kali lebih panjang dari ukuran satu meteran dapat dikatakan
bahwa panjang kabel yang terukur adalah 1,5 meter.
Mengukur
itu sangat penting untuk dilakukan. Mengukur dapat dikatakan sebagai
usaha untuk mendefinisikan karakteristik suatu permasalahan secara
kuantitatif. Dan jika dikaitkan dengan proses penelitian atau sekedar
pembuktian suatu hipotesis maka pengukuran menjadi jalan untuk mencari
data-data yang mendukungnya.
Dengan
pengukuran ini kemudian akan diperoleh data-data numerik yang
menunjukkan pola-pola tertentu sebagai bentuk karakteristik dari
fenomena atau permasalahan tersebut. Dengan demikian, maka dapat
dihasilkan suatu kesimpulan yang bersifat kualitatif berdasarkan
pola-pola yang dihasilkan oleh data-data kuantitatif tersebut.
Dengan
salah satu argumentasi di atas, sudah dapat kita ketahui betapa penting
dan dibutuhkannya aktivitas pengukuran dalam fisika. Maka tidak ada
alasan bagi para fisikawan bahkan mahasiswa untuk mengabaikannya dalam
setiap riset-riset mereka.
1.1 TUJUAN PERCOBAAN
Dengan
dilakukannya percobaan pada praktikum ini diharapkan bahwa mahasiswa
dapat dengan mudah mempergunakan beberapa alat ukur. Dengan tidak hanya
mengetahui namanya saja namun juga mempergunakan dan merepresentasikan
data-data yang terukur dalam sebuah format laporan yang sesuai.
Sebagai
ssatu hasil keluaran yang dapat dipresentasikan dengan baik merupakan
tujuan berikutnya dimana mahasiswa dapat menentukan volume dan massa
jenis beberapa zat padat. Hingga akhirnya presentasi format percobaan
dapat diperbandingkan dengan teori-teori yang terkait dengan percobaan
apakah percobaan yang dilakukan dapat dipastikan sesuai atau bahkan jauh
melenceng dari teori yang ada.
1.2 DASAR TEORI
Besaran dan Satuan
Besaran
dalam fisika diartikan sebagai sesuatu yang dapat diukur, serta
memiliki nilai besaran (besar) dan satuan. Sedangkan satuan adalah
sesuatu yang dapat digunakan sebagai pembanding dalam pengukuran. Satuan
Internasional (SI) merupakan satuan hasil konferensi para ilmuwan di
Paris, yang membahas tentang berat dan ukuran. Berdasarkan satuannya
besaran dibedakan menjadi dua, yaitu besaran pokok dan besaran turunan.
1. Besaran Pokok
Besaran
pokok adalah besaran yang digunakan sebagai dasar untuk menetapkan
besaran yang lain. Satuan besaran pokok disebut satuan pokok dan telah
ditetapkan terlebih dahulu berdasarkan kesepakatan para ilmuwan. Besaran
pokok bersifat bebas, artinya tidak bergantung pada besaran pokok yang
lain.
Dimensi
suatu besaran adalah cara besaran tersebut tersusun atas
besaran-besaran pokoknya. Pada sistem Satuan Internasional (SI), ada
tujuh besaran pokok yang berdimensi, sedangkan dua besaran pokok
tambahan tidak berdimensi. Cara penulisan dimensi dari suatu besaran
dinyatakan dengan lambang huruf tertentu dan diberi tanda kurung
persegi.
Berdasarkan
table bahwa dapat diketahui dimensi tertentu dari suatu benda, misalkan
untuk mengetahui Volume zat padat jika bentuknya beraturan, maka akan
memiliki panjang, lebar, tinggi, diameter dan sebagainya.
PENGUKURAN CARA STATIS
Untuk
mengukur volume zat padat yang teratur bentuknya (kontinu) dapat pula
dilakukan secara tidak langsung dengan mengukur perubah (variabel) yang
membangunnya.
Volume balok dapat juga dilakukan dengan cara mengukur panjang lebar dan tinggi dari balok itu sehingga :
Vbalok = p x l x t
Dengan;
P = panjang balok
L = lebar balok
T = tinggi balok
Sedangkan volume silinder pejal dapat juga dilakukan dengan mengukur diameter dan panjang silinder itu sehingga:
Vsilinder = π (d/2)2 x p
= ¼ π r2 .p
Dengan;
d = diameter silinder
p = panjang silinder
r = jari-jari silinder
Dalam menentukan massa jenis suatu benda pada percobaan ini, akan menerapkan Hukum Archimmides :
setiap
benda yang tercelup sebagian atau seluruhnya ke dalam fluida, akan
mendapat gaya ke atas sebesar beratfluida yang dipindahkan oleh benda
itu.
Melalui
pemahaman ini kita akan membandingkan harga massa jenis yang dihitung
secara konfensional (hitung massa dan volume) dan dengan menerapkan
hukum Archimides.
Massa jenis (rapat massa) suatu zat adalah massa tiap satuan volume atau dapat dirumuskan:
V = Mu – Ma
Dengan ;
Mu = Massa udara
Ma = Massa air
ρ = M/V
Dengan ;
ρ = massa jenis (Kg/m3)
M = massa zat (Kg)
V = volume zat (m3)
Jika
massa dan volume dapat diketahui dengan cara menimbang zat itu dengan
timbangan atau neraca teknis sehingga besaran massa dapat diukur
langsung dengan alat ukurnya. Untuk mengukur langsung volume zat padat
dapat dilakukan dengan memasukkan zat padat itu ke dalam gelas ukur yang
berisi zat cair. Apabila zat itu tenggelam seluruhnya maka perubahan
penunjukan volume itu dari zat padat tersebut.
Tetapi
untuk mengukur volume zat padat besarannya tidak selalu dapat diukur
langsung seperti itu karena terdapat zat padat yang massa jenisnya lebih
kecil dari zat cair sehingga kalau zat padat tersebut dimasukkan ke
dalam zat cair akan mengapung atau melayang ( tidak tenggelam
seluruhnya).
BAB II
ALAT DAN BAHAN
Sejak
jaman dahulu orang telah melakukan pengukuran, seperti mengukur luas
tanah, mengukur massa badannya, dan mengukur selang waktu antara
matahari terbit sampai tenggelam. Mengukur merupakan yaitu proses
membandingkan suatu besaran yang diukur dengan besaran tertentu yang
telah diketahui atau ditetapkan sebagai acuan. Pada pengukuran yang
berbeda kita mungkin membutuhkan alat/instrumen yang berbeda pula.
Misalnya,
saat mengukur panjang jalan Anda menggunakan meteran, tetapi saat
menimbang berat badan Anda menggunakan neraca. Berikut akan Anda
pelajari instrumen pengukur panjang, massa, dan waktu.
Alat Pengukuran yang dibutuhkan pada praktikum kali ini adalah
a. Jangka Sorong
Jangka
sorong terdiri atas dua bagian, yaitu rahang tetap dan rahang geser.
Skala panjang yang terdapat pada rahang tetap merupakan skala utama,
sedangkan skala pendek yang terdapat pada rahang geser merupakan skala
nonius atau vernier. Nama vernier diambilkan dari nama penemu jangka
sorong, yaitu Pierre Vernier, seorang ahli teknik berkebangsaan Prancis.
Skala
utama pada jangka sorong memiliki skala dalam cm dan mm. Sedangkan
skala nonius pada jangka sorong memiliki panjang 9 mm dan di bagi dalam
10 skala, sehingga beda satu skala nonius dengan satu skala pada skala
utama adalah 0,1 mm atau 0,01 cm.
Jadi,
skala terkecil pada jangka sorong adalah 0,1 mm atau 0,01 cm. Jangka
sorong tepat digunakan untuk mengukur diameter luar, diameter dalam,
kedalaman tabung, dan panjang benda sampai nilai 10 cm.
b. Mikrometer Sekrup
Mikrometer
sekrup sering digunakan untuk mengukur tebal bendabenda tipis dan
mengukur diameter benda-benda bulat yang kecil seperti tebal kertas dan
diameter kawat. Mikrometer sekrup terdiri atas dua bagian, yaitu poros
tetap dan poros ulir. Skala panjang yang terdapat pada poros tetap
merupakan skala utama, sedangkan skala panjang yang terdapat pada poros
ulir merupakan skala nonius.
Skala
utama mikrometer sekrup mempunyai skala dalam mm, sedangkan skala
noniusnya terbagi dalam 50 bagian. Satu bagian pada skala nonius
mempunyai nilai 1/50 × 0,5 mm atau 0,01 mm. Jadi, mikrometer sekrup
mempunyai tingkat ketelitian paling tinggi dari kedua alat yang telah
disebutkan sebelumnya, yaitu 0,01 mm.
c. Neraca Teknis
Massa
benda menyatakan banyaknya zat yang terdapat dalam suatu benda. Massa
tiap benda selalu sama dimana pun benda tersebut berada. Satuan SI untuk
massa adalah kilogram (kg).
Alat
untuk mengukur massa disebut neraca. Ada beberapa jenis neraca, antara
lain, neraca ohauss, neraca lengan, neraca langkan, neraca pasar, neraca
tekan, neraca badan, dan neraca elektronik. Setiap neraca memiliki
spesifikasi penggunaan yang berbeda-beda. Jenis neraca yang umum ada
adalah neraca tiga lengan dan empat leng`n.
Pada
neraca tiga lengan, lengan paling depan memuat angka satuan dan
sepersepuluhan, lengan tengah memuat angka puluhan, dan lengan paling
belakang memuat angka ratusan.
Selain
beberapa alat ukur diatas pada praktikum kali ini juga dipergunakan
bejana gelas untuk mengukur volume dengan teorema Archimedes,
Thermometer untuk mengukur suhu ruangan dan Barometer digunakan untuk
mengetahuui tekanan dalam ruangan.
Dan benda yang diukur berupa satu buah balok tembaga, satu buah besi silinder dan sebuah kunci.
BAB III
METODE PERCOBAAN
Percobaan I (Mencari Volume dan Massa Balok)
Kubus
yang diukur adalah balok kuningan. Teknik yang digunakan adalah dengan
mengukur rusuk-rusuk kubus tersebut menggunakan jangka sorong dan
milimeter sekrup. Masing-masing pengukuran rusuk tiap kubus diulang 5
kali. Sedangkan untuk pengukuran massa, percobaan yang dilakukan hanya 1
kali.
Percobaan II (Mencari Volume dan Massa Besi Silinder)
Silinder
yang diukur adalah silinder besi. Teknik yang digunakan adalah dengan
mengukur tinggi menggunakan jangka sorong dan diameter menggunakan
micrometer skrup. Masing-masing pengukuran tinggi dan diameter dilakukan
5 kali. Edangkan pengukuran massa, dilakukan percobaan sebanyak satu
kali saja.
Percobaan III (Mencari Volume dan Massa sebuah kunci)
Kunci
yang digunakan adalah sebuah kunci pintu, dapat diprediksikan
sebelumnya bahwa kunci terbuat dari bahan campuran tembaga dan timah.
Pengukuran volume dilakukan dengan menggunakan bejana gelas dan cairan.
Dan untuk mengetahui massa dilakukan dengan menggunakan neraca.
BAB IV
HASIL PENGAMATAN
Berdasarkan
pengamatan dan percobaan yang telah dilakukan pada hari Selasa 26
Oktober 2010, maka didapatkan dilaporkan hasilnya sebagai berikut :
Keadaan ruangan
|
P (cm) Hg
|
Temperature (0C)
|
C (%)
|
Sebelum percobaan
|
75,5
|
270
|
84%
|
Sesudah percobaan
|
75,6
|
280
|
77%
|
Table Pengamatan Balok Kuningan
No
|
P(cm)
|
L (cm)
|
T (cm)
|
V (cm3)
| |
1
|
4,020
|
1,020
|
0,952
|
7,34
|
7,940
|
2
|
4,025
|
1,915
|
0,950
|
7,32
|
8,155
|
3
|
4,010
|
1,920
|
0,952
|
7,32
|
8,155
|
4
|
4,010
|
1,915
|
0,949
|
7,28
|
8,200
|
5
|
4,005
|
1,912
|
0,955
|
7,34
|
8,166
|
4,014
|
1,9164
|
0,9516
|
7,314
|
8,1232
|
Table Pengamatan Besi Silinder
No
|
D(cm)
|
T (cm)
|
V (cm3)
| |
1
|
1,580
|
4,110
|
8,050
|
7,726
|
2
|
1,581
|
4,150
|
8,140
|
7,641
|
3
|
1,581
|
4,105
|
8,050
|
7,726
|
4
|
1,581
|
4,110
|
8,062
|
7,715
|
5
|
1,581
|
4,125
|
8,092
|
7,681
|
1,5808
|
4,120
|
8,075
|
7,6978
|
Table Pengamatan Kunci
Benda
|
M (g)
|
Mu (g)
|
Ma (g)
|
V (cm3)
| |
Kunci
|
18,2
|
17,324
|
15,6
|
1,724
|
10,04
|
BAB V
PEMBAHASAN
Berdasarkan
Percobaan pertama yang dilakukan pada balok kuningan didapatkan data
ukuran Panjang, lebar dan tinggi, serta massa benda.
Sehingga dapat diperhitungkan sebagai berikut :
Diketahui, Tabel Perhitungan dan massa benda = 58,2796 gram
Volume = P x L x t Massa Jenis = massa / volume
Percobaan 1 = 4,020 x 1,020 x 0,952 = 58,2796 / 7,34
= 7,34 cm3 = 7,940
Percobaan 2 = 4,025 x 1,915 x 0,950 = 58,2796 / 7,32
= 7,32 cm3 = 8,155
Percobaan 3 = 4,010 x 1,920 x 0,952 = 58,2796 / 7,32
= 7,32 cm3 = 8,155
Percobaan 4 = 4,010 x 1,915 x 0,949 = 58,2796 / 7,28
= 7,28 cm3 = 8,200
Percobaan 5 = 4,005 x 1,912 x 0,955 = 58,2796 / 7,34
= 7,34 cm3 = 8,166
Dari hasil perhitungan didapatkan rata-rata data sebesar 8,1232 g/cm3
Sehingga nilai ketelitian dapat diperhitungkan dengan menggunakan rumus sebagai berikut :
= x 100%
= x 100%
= 1 – 0.05 x 100%
= 99.94 %
Percobaan dan perhitungan mendekati kepada data standar massa jenis kuningan yaitu sebesar 99.94%
Berdasarkan Percobaan kedua yang dilakukan pada besi silinder didapatkan data ukuran Panjang, diameter, serta massa benda.
Sehingga dapat diperhitungkan sebagai berikut :
Diketahui, Tabel Perhitungan dan massa benda adalah 62,1943 gram
Volume = ¼ π r2 .p Massa Jenis = massa/volume
Percobaan 1 = ¼ x 3,14 x (1,580/2)2 x 4,110 = 62,1943 / 8,050
= 8,050 cm3 = 7,726
Percobaan 2 = ¼ x 3,14 x (1,581/2)2 x 4,150 = 62,1943 / 8,140
= 8,140 cm3 = 7,641
Percobaan 3 = ¼ x 3,14 x (1,581/2)2 x 4,105 = 62,1943 / 8,050
= 8,050 cm3 = 7,726
Percobaan 4 = ¼ x 3,14 x (1,581/2)2 x 4,110 = 62,1943 / 8,062
= 8,062 cm3 = 7,715
Percobaan 5 = ¼ x 3,14 x (1,581/2)2 x 4,125 = 62,1943 / 8,092
&nbrp; = 8,092 cm3 = 7,681
Dari hasil perhitungan didapatkan rata-rata data sebesar 7,6978 g/cm3
Sehingga nilai ketelitian dapat diperhitungkan dengan menggunakan rumus sebagai berikut :
= x 100%
= x 100%
= 1 – 0.013 x 100%
= 99.98%
Percobaan dan perhitungan mendekati kepada data standar massa jenis besi yaitu sebesar 99.98%
Berdasarkan Percobaan ketiga yang dilakukan pada sebuah kunci didapatkan data ukuran volume, massa udara dan massa air.
Sehingga dapat diperhitungkan sebagai berikut :
Massa Jenis Kunci Tidak Sebanding dengan Massa Jenis benda seperti Besi Kuningan 8,6 dan Besi 7.8
Hal ini disebabkan karena kunci terbuat dari bahan campuran.
BAB VI
KESIMPULAN
Mengukur
itu sangat penting untuk dilakukan. Mengukur dapat dikatakan sebagai
usaha untuk mendefinisikan karakteristik suatu permasalahan secara
kuantitatif. Dan jika dikaitkan dengan proses penelitian atau sekedar
pembuktian suatu hipotesis maka pengukuran menjadi jalan untuk mencari
data-data yang mendukungnya.
Pengukuran
harus dilakukan dengan kecermatan yang tinggi dan dilakukan dengan alat
yang sesuai agar hasil pengukuran meminimalisirkan kesalahan.
Hasil
Pengukuran harus dituangkan dalam bentuk tabel dengan baik agar tidak
perlu dilakukan pengukuran ulang yang mengaibatkan lamanya proses
perhitungan data kembali.
Percobaan
pada balok kuningan menghasilkan ketelitian hampir mencapai 100 % atau
sebesar 99,94% dan bahkan besi silinder sebesar 99,98%. Namun pada
pengukuran secara langsung pada kunci didapatkan data sebesar 10,048
gram/cm3 dimana masa jenis kunci melebihi massa jenis standar
untuk kuningan dan besi. Dapat diperkirakan bahwa kunci terbuat dari
bahan campuran logam yang memiliki massa jenis lebih tinggi dari besi
dan kuningan.
DAFTAR PUSTAKA
Nurachmandani, Setya, Fisika 1 Untuk SMA/MA Kelas X, Jakarta 2009, Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional
Buku Penuntun Praktikum Fisika Dasar, Laboratorium Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Pakuan
http://muhammadnuruddin071644036.blogspot.com/2010/10/massa-jenis-zat-padat-bentuk-teratur.html
burung ciblekterima kasih atas postingn yang telah anda bagikan..
BalasHapus