KATA PENGANTAR Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, karena Penuntun Praktikum Fisika Dasar I ini telah selesai disusun dan dapat digunakan untuk membantu mahasiswa dalam melakukan praktikum Fisika Dasar di Laboratorium Fisika FKIP Universitas Bengkulu. Harapan kami dengan adanya penuntun ini maka praktikum dapat berlangsung dengan lebih terarah, tertib dan mendekati tujuan praktikum itu sendiri. Buku penuntun ini dirancang sesuai dengan materi perkuliahan, dimana teori dasar yang ada disajikan sangat sederhana, dengan harapan agar mahasiswa lebih banyak membaca buku-buku yang disarankan. Akhir kata, penyusun mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu sehingga tersusunnya buku penuntun ini. Kami menyadari sepenuhnya bahwa penuntun ini masih memiliki kekurangan. Oleh karena itu kami mengharapkan adanya masukan dan kritikan yang membangun demi perbaikan pada masa-masa mendatang.
Bengkulu,
September 2013
Tim Penyusun
Laboratorium Fisika Dasar FKIP UNIB-2013
Page i
DAFTAR ISI Hal. KATA PENGANTAR
i
DAFTAR ISI
ii
FORMAT LAPORAN PRAKTIKUM
iii
PEDOMAN TATA TERTIB DI LABORATORIUM FISIKA FMIPA UNIB
iv
TINGKAT KEBERHASILAN KETIDAKPASTIAN PENGUKURAN
v
PERCOBAAN 1 : GAYA PADA BIDANG MIRING ............................................................ PERCOBAAN 2 : AYUNAN SEDERHANA ....................................................................... PERCOBAAN 3 : TEGANGAN PERMUKAAN ZAT CAIR ................................................ PERCOBAAN 4 : VISKOSITAS ........................................................................................ PERCOBAAN 5 : KALORIMETER .................................................................................... PERCOBAAN 6 : HUKUM HOOKE .................................................................................. PERCOBAAN 7 : GELOMBANG TALI .............................................................................. PERCOBAAN 8 : HUBUNGAN s-s’-f PADA LENSA .........................................................
Laboratorium Fisika Dasar FKIP UNIB-2013
Page ii
FORMAT LAPORAN PRAKTIKUM Setiap peserta Praktikum Fisika Dasar diwajibkan membuat laporan praktikum. Laporan praktikum dibuat setiap minggu percobaan selesai. Laporan praktikum ditulis tangan pada kertas A4 dengan tinta warna biru dan dikumpulkan sebelum praktikum berikutnya dimulai. Praktikan yang tidak mengumpulkan laporan praktikum tidak diizinkan mengikuti praktikum pada hari tersebut dan nilainya tidak dapat dikeluarkan (nol).
Format Laporan praktikum terdapat pada Buku
Panduan Laporan Praktikum.
Laboratorium Fisika Dasar FKIP UNIB-2013
Page iii
PEDOMAN DAN TATA TERTIB PRAKTIKUM FISIKA DASAR 1. Kehadiran 1. Praktikum harus diikuti sekurang-kurangnya 75 % dari jumlah total praktikum yang diberikan. Jika syarat tersebut tidak dipenuhi makapraktikum dinyatakan tidak lulus, yang akan mengakibatkan ketidaklulusanpada mata kuliah Fisika Dasar. 2. Ketidakhadiran karena sakit harus disertai surat keterangan resmi yang diserahkan ke LFD paling lambat dua minggu sejak ketidak-hadirannya. Jika tidak dipenuhi maka dikenakan SANKSI 3. 3. Keterlambatan kurang dari lima belas (15) menit dikenai SANKSI 1. 4. Keterlambatan lebih dari lima belas (15) menit dikenai SANKSI 3. 5. Data kehadiran akan dirujuk pada data absensi yang ada s e t i a p p a r a k t i k u m . Setiap mahasiswa diwajibkan mengisi/menanda tangani absensinya dengan benar. 2. Persyaratan Mengikuti Praktikum 6. Berperilaku dan berpakaian sopan. Jika tidak dipenuhi maka sekurangkurangnya dikenakan SANKSI 1. 7. Mengenakan Jas Lab warna putih. Jika tidak dipenuhi maka dikenakan SANKSI 2 atau SANKSI 3 8. Mengerjakan tugas-tugas pendahuluan jika ada. 9. Menyiapkan diri dengan materi praktikum yang akan dilakukan (Free Test).dilaksanakan sebelum parktikum dimulai, Mahasiswa yang kedapatan tidak siap untuk praktikum bisa tidak diijinkan mengikuti praktikum (dapat dikenai Sanksi 3). 3. Pelaksanaan Praktikum 10. Mentaati tata tertib yang berlaku di Laboratorium Fisika Dasar. 11. Mengikuti petunjuk yang diberikan oleh Asisten dan Dosen Penanggung Jawab Praktikum. 12. Memelihara kebersihan dan bertanggung jawab atas keutuhan alatalat praktikum. 4. Penilaian A. Nilai praktikum ditentukan dari nilai Tugas Awal, Test Awal, Aktivitas dan Laporan. Nilai akhir praktikum (AP) dihitung dari Tugas Pendahuluan 10 %, Pree Test/posttest (10%), Aktifitas Lab (15 %), dan laporan (50 %) rata-rata nilai praktikum, yaitu jumlah nilai seluruh modul praktikum dibagi jumlah praktikum yang wajib dilaksanakan (75%) B. Ujian Laboratorium (Responsi) yang dilaksanakan setelah semua percobaan praktikum selesai, Nilai (15%)
Laboratorium Fisika Dasar FKIP UNIB-2013
Page iv
5. Sanksi nilai SANKSI 1 : Nilai Modul yang bersangkutan dikurangi 10. SANKSI 2 : Nilai Modul yang bersangkutan dikurangi 50% SANKSI 3 : Tidak diperkenankan praktikum, sehingga Nilai Modul yang bersangkutan = NOL. 6. Sanksi Administrasi Sanksi administrasi diberikan bagi praktikan yang selama praktikum berlangsung menimbulkan kerugian, misalnya memecahkan/ merusakkan alat,atau mengambil alat praktiukm. Tanpa mengganti setelah batas waktu yang ditentukan maka dikenakan sanksi 3 7. Praktikum susulan dan ulangan Secara umum tidak diadakan praktikum susulan, kecuali bagi yang berhalangan praktikum karena sakit. Praktikum susulan akan dilaksanakan setelah praktikum reguler berakhir. Persyaratan lengkap dan jadwalnya akan diatur kemudian (lihat informasi di papan pengumuman kolektif LFD). Bagi mahasiswa yang mengulang praktikum, diwajibkan mengikuti praktikum sebanyak jumlah total praktikum. Mahasiswa diwajibkan mengikuti praktikum regular yang berjalan. 8. Lain-lain Praktikum reguler dilaksanakan pada waktu yang dijadwalkan yaitu Pagi (08.00 - 10.00), Siang (10.00 - 12.00) dan Sore (14.00 - 18.00) . Praktikum yang tidak dapat dilaksanakan karena hari libur, kegagalan arus listrik PLN dsb., akan diberikan praktikum pengganti setelah seluruh sesi praktikum reguler selesai. Tata tertib berperilaku sopan di dalam laboratorium meliputi di antaranya larangan makan, minum, merokok, menggunakan walkman, handphone dan sejenisnya. Selama praktikum tidak diperkenankan menggunakan handphone untuk bertelepon maupun ber-SMS. Tata tertib berpakaian sopan di dalam laboratorium meliputi di antaranya larangan memakai sandal dan sejenisnya.
September 2013 Koordinator LFD
Laboratorium Fisika Dasar FKIP UNIB-2013
Page v
TINGKAT KEBERHASILAN KETIDAKPASTIAN PENGUKURAN
I.
Pendahuluan Dalam melakukan suatu pengukuran, hasil yang diperoleh tidaklah tepat sekali. Hasil
pengukuran tersebut tetap mengandung ketidakpastian (kesalahan atau
ralat).
Teori
ketidakpastian sangat diperlukan dalam melaksanakan praktikum khususnya praktikum Fisika. Dengan teori kesalahan dapat diketahui kesalahan ( x ) dari hasil pengukuran yang diperoleh dan dapat menilai tingkat keberhasilan pekerjaan dilakukan. Jelas bahwa hasil ini tidak dapat diharapkan tepat sama dengan hasil berdasarkan riset (nilai benar x0 ), akan tetapi selama nilai benar x0 masih berada dalam interval x0 x0 , hasil percobaan masih dapat dipertanggungjawabkan. Timbulnya ketidakpastian pada hasil pengukuran disebabkan oleh beberapa hal yang secara umum dapat dibagi pada kesalahan bersistem (systematic error) dan kesalahan acak (random error). 1. Kesalahan Bersistem Ketidakpastian bersistem adalah kesalahan yang dapat dirunut. Ketidakpastian ini antara lain adalah : 1. Kesalahan Kalibrasi, yaitu kesalahan yang timbul akibat pemberian nilai skala pada alat ukur yang tidak tepat 2. Kesalahan Nol yaitu kesalahan yang disebabkan oleh alat ukur yang tidak menunjuk tepat pada titik nol atau jarum penunjuk tidak berimpit dengan angka nol sebelum digunakan. 3. Kesalahan Alat (Fatique) misalnya pegas yang sudah lama dipakai dapat mengalami kelenturan atau melembek. 4. Gesekan, yang selalu timbul antara bagian yang satu bergerak terhadap yang lainnya. 5. Kesalahan Pengamat yaitui kesalahan yang timbul pada waktu pembacaan skala, mata pengamat tidak tegak lurus dan lain-lainnya.
Laboratorium Fisika Dasar FKIP UNIB-2013
Page vi
2. Kesalahan Acak Kesalahan acak terjadi disebabkan oleh pengaruh lingkungan sekitarnya, seperti : 1. Gerakan molekul-molekul udara yang dapat mempengaruhi Galvanometer. 2. Perubahan-perubahan kecil pada tegangan listrik. 3. Landasan peralatan yang bergetar atau tidak stabil 4. Noise (gangguan yang sering timbul pada peralatan elektronika) II. Ketidakpastian Pengukuran Pengukuran Berulang Pengukurang berulang dapat menghasilkan data yang lebih baik dan akurat. Semakin banyak pengulangan diharapkan semakin kecil nilai ketidakpastian. Misalkan pada suatu pengukuran dihasilkan data sebagai berikut :
x1 , x 2 , x3 , x 4 , x5 ,..., x n Untuk menentukan ketidakpastian atau ralat dari pengukuran berulang tersebut, kita perlu perhitungan sebagai berikut Tabel 1. Perhitungan Ralat No
Data x
1. 2 3.
x1
x x 2
x x
x x
x2 x3
4. 5.
x4 x5 … xn xn x
Ralat Mutlak: x
x x
2
xn n
(x x)2 n ( n 1)
Keseksamaan: K 100% I
Laboratorium Fisika Dasar FKIP UNIB-2013
Ralat Nisbi: I
x 100% x
Data hasil pengukuran: x x
Page vii
III. Cara Menggambar Grafik Grafik dapat diartikan sebagai bagan atau gambar yang menunjukkan hubungan dua besaran. Bentuk kurva pada grafik tersebut tergantung pada hubungan antara kedua besaran tersebut. Besaran–besaran yang hanya dapat diubah-ubah disebut variabel bebas, dan besaran-besaran yang hanya tergantung pada variabel bebas disebut variabel terikat. Pada sistem koordinat xy, variabel bebas diletakkan pada sumbu horizontal (x) dan variabel terikat pada sumbu vertikal (y). Grafik menunjukkan hubungan y terhadap x atau y = f(x). Adapun keuntungan-keuntungan pembuatan grafik adalah: 1. Gambaran yang dibentuk umumnya lebih jelas dibandingkan dengan tabel. 2. Dengan grafik yang terbentuk melalui titik-titik ukur sesuai data, akan memberikan gambaran yang lebih jelas. 3. Melalui sebuah garis dapat dibuat interpolasi antara beberapa titik hasil pengamatan. 4. Dari penyimpangan titik-titik pengamatan sering dapat ditentukan letak sesatannya. Sebuah grafik yang baik hendaknya memenuhi ketentuan sebagai berikut: 1. Setiap grafik memiliki judul atau keterangan yang dicantumkan dibawah grafik 2. Sumbu-sumbu grafik harus dilengkapi dengan skala dan satuan 3. Agar lebih jelas kurvanya pilihlah kertas grafik yang sesuai 4. Titik pengamatan atau data ditandai dengan lambang ; * , dan lain-lain. 5. Kurva dihasilkan tidaklah harus melalui setiap titik, melainkan mengikuti pola tertentu linier atau eksponensial, yaitu berdasarkan hubungan variable-variabel dari besaran-besaran yang diukur. Berikut ini bentuk-bentuk grafik berdasarkan data pengamatan atau yang terukur
a. Salah
b. Salah
c. Benar
Gambar 1. Beberapa bentuk kurva linear yang salah dan benar Laboratorium Fisika Dasar FKIP UNIB-2013
Page viii
Untuk kurva linier, garis-garis lurus yang baik didapat melalui metoda kuadrat terkecil (Least Square). Metoda ini digunakan untuk mendapatkan persamaan linier dari data x dan y, sehingga dapat ditulis : y a bx
Nilai a dan b dapat dicari dengan menggunakan persamaan : a
( yi ) b( xi ) n
dan b
n( xi y i ) ( xi )( y i ) n( xi 2 ) ( xi ) 2
Persamaan diatas merupakan slope dan intercept garis lurus terbaik yang ingin dicari.
Laboratorium Fisika Dasar FKIP UNIB-2013
Page ix
