Sabtu, 10 November 2012

FISIKA PRAKTIKUM


Topik Percobaan         : Pemantulan cahaya
Tujuan Percobaan        : Menyelidiki sifat pemantulan cahaya pada cermin datar.
Alat / Bahan                :



Nama Alat / Bahan

Jumlah
Meja optik
1
Rel presisi
1
Pemegang slide diafragma
1
Bola lampu 12 V, 18 W
1
Diafragma satu celah
1
Tumpakan berpenjepit
2
Cermin kombinasi
1
Lensa f = 100 mm bertangkai
1
Catu daya
1
Kabel penghubung merah
1
Kabel penghubung biru
1
Tempat lampu bertangkai
1
Mistar 30 cm
1
Kertas HVS putih
1


Persiapan Percobaan
1)      Susunlah alat-alat yang diperlukan, dengan urutan dari kiri sumber cahaya, lensa, diafragma, meja optik. Letakkan kertas di atas meja optik kemudian tarik dua garis berpotongan tegak lurus di tengah-tengah kertas dan letakkan cermin kombinasi di atasnya. Lensa dipasang di sebelah kiri celah. Buat jarak lensa 10 cm dari sumber cahaya. Aturlah lampu sehingga filamennya pada posisi tegak.
2)      Hubungkan catu daya ke sumber tegangan PLN. Pastikan bahwa catu daya dalam keadaan mati.
3)      Pilih tegangan keluaran catu daya (output) 12 volt.
4)      Hubungkan sumber cahaya ke catu daya.
5)      Nyalakan sumber cahaya, usahakan agar berkas sinar yang tampak di atas kertas setajam (sejelas) mungkin. Jika perlu dekatkan meja optik ke lensa.

Langkah-Langkah Percobaan
1.      Letakkan cermin kombinasi di atas kertas lalu putar kertas bersama-sama dengan cermin. Sambil diputar usahakan agar sinar tetap jatuh di titik O, dan sinar yang datang dari sumber membentuk sudut (d) dengan garis ON.
2.      Tandailah arah sinar datang ke cermin dengan menggunakan dua titik atau tanda silang.
3.      Dengan cara yang sama tandai arah sinar yang dipantulkan oleh cermin.
4.      Pindahkan kertas dari cermin dan meja optik, lalu gambarlah sinar datang dan sinar pantul menggunakan tanda-tanda titik atau tanda silang tadi. Lalu ukurlah sudut datang (d) dan sudut pantul (p). Cantumkan hasilnya di dalam tabel.
5.      Ubahlah sudut datang (d) dan lakukan seperti langkah 2 sampai 5 di atas untuk 5 sudut datang (d) yang berbeda-beda.

Hasil Pengamatan : Pemantulan Cahaya pada Cermin Datar
a). Tabel pengamatan.

No.
Sudut datang (d)
Sudut pantul (p)
1
20°
20°
2
30°
30°
3
39°
39°
4
46°
46°
5
52°
52°

b). Bentuk lintasan sinar datang maupun sinar pantul yaitu:
- kedua sinar berpotongan pada satu titik yang terletak pada cermin datar.
- besar sudut yang dibentuk oleh sinar datang terhadap garis normal sama dengan sudut yang dibentuk oleh sinar pantul terhadap garis normal.

c). Terdapat hubungan antara d (sudut datang) dengan p (sudut pantul) yaitu besar sudut yang dihasilkan sama dan berpotongan pada satu titik.

d).  Data yang dihasilkan sesuai dengan hukum pemantulan.
      Hukum Pemantulan, yaitu
(1)   sinar datang, sinar pantul, dan garis normal berpotongan pada satu titik dan terletak pada satu bidang datar
(2)   sudut datang (i) sama dengan sudut pantul (r)

e). Cahaya tidak mengalami deviasi (penyimpangan).

Komentar dan Kesimpulan :
Pemantulan cahaya yang terjadi pada permukaan bidang datar menyebabkan cahaya yang dipantulkan tetap sejajar (teratur). Suatu berkas sinar sejajar akan dipantulkan oleh cermin datar berupa berkas sinar yang sejajar pula.
Topik Percobaan         : Pemantulan cahaya pada bidang lengkung
Tujuan Percobaan        : Menyelidiki sifat pemantulan cahaya pada cermin cekung  dan cermin cembung
Alat / Bahan                :



Nama Alat / Bahan

Jumlah
Meja optik
1
Rel presisi
1
Pemegang slide diafragma
1
Bola lampu 12 V, 18 W
1
Diafragma satu celah
1
Tumpakan berpenjepit
2
Cermin kombinasi
1
Lensa f = 100 mm bertangkai
1
Catu daya
1
Kabel penghubung merah
1
Kabel penghubung biru
1
Tempat lampu bertangkai
1
Mistar 30 cm
1
Kertas HVS putih
1


Persiapan Percobaan
  1. Susunlah alat-alat yang diperlukan, dengan urutan dari kiri sumber cahaya, lensa, diafragma, meja optik. Letakkan kertas di atas meja optik kemudian tarik dua garis berpotongan tegak lurus di tengah-tengah kertas dan letakkan cermin kombinasi di atasnya. Lensa dipasang di sebelah kiri celah. Buat jarak lensa 10 cm dari sumber cahaya. Aturlah lampu sehingga filamennya pada posisi tegak.
  2. Hubungkan catu daya ke sumber tegangan PLN. Pastikan bahwa catu daya dalam keadaan mati.
  3. Pilih tegangan keluaran catu daya (output) 12 volt.
  4. Hubungkan sumber cahaya ke catu daya.
  5. Nyalakan sumber cahaya, usahakan agar berkas sinar yang tampak di atas kertas setajam (sejelas) mungkin. Jika perlu dekatkan meja optik ke lensa.

Langkah-Langkah Percobaan
  1. Aturlah letak meja optik atau kertas agar bekas cahaya yang tengah berimpit dengan garis pada kertas.
  2. Gambarlah berkas-berkas sinar yang tampak pada kertas dengan menggunakan mistar dan pensil.
  3. Hadapkan cermin cekung ke sumber cahaya. Usahakan sinar pantul di tengah berimpit dengan sinar datang. Gambar garis permukaan cermin.
  4. Tandailah sinar-sinar pantul dengan tanda silang, lalu gambar permukaan cermin pemantulnya.
  5. Singkirkan cermin kombinasi dan gambarlah sinar-sinar pantulnya. Kemudian tempelkan data kertas gambar itu ke dalam kolom hasil pengamatan.
  6. Ulangi lagi langkah 2 sampai 5 tetapi dengan permukaan cermin cembung yang menghadap ke sumber cahaya dengan menggunakan kertas baru.

Hasil pengamatan : Pemantulan Cahaya pada Cermin Cekung Dan Cembung

a). (i) cermin cekung (lampiran)          (ii) cermin cembung (lampiran)
b). Sinar-sinar pantulnya tidak berpotongan pada satu titik.
c). - Sinar datang harus merupakan berkas sinar sejajar yang kemudian akan dipantulkan oleh cermin cekung berupa berkas sinar yang mengumpul (konvergen)
      - Sinar datang harus merupakan berkas sinar sejajar yang kemudian akan dipantulkan oleh cermin cembung berupa berkas sinar yang menyebar (divergen)

Komentar dan Kesimpulan :
Berkas sinar yang dihasilkan oleh cermin cekung berupa berkas sinar yang mengumpul.
Berkas sinar yang dihasilkan oleh cermin cembung berupa berkas sinar yang menyebar.

Topik Percobaan         : Pembiasan cahaya
Tujuan Percobaan        : Menyelidiki hubungan antara sinar datang dan sinar bias pada pembiasan dari udara ke kaca atau dari kaca ke udara
Alat / Bahan                :



Nama Alat / Bahan

Jumlah
Meja optik
1
Rel presisi
1
Pemegang slide diafragma
1
Bola lampu 12 V, 18 W
1
Diafragma satu celah
1
Tumpakan berpenjepit
2
Cermin kombinasi
1
Lensa f = 100 mm bertangkai
1
Catu daya
1
Kabel penghubung merah
1
Kabel penghubung biru
1
Tempat lampu bertangkai
1
Mistar 30 cm
1
Kertas HVS putih
1


Persiapan Percobaan
  1. Susunlah alat-alat yang diperlukan, dengan urutan dari kiri sumber cahaya, lensa, diafragma, meja optik. Letakkan kertas di atas meja optik kemudian tarik dua garis berpotongan tegak lurus di tengah-tengah kertas dan letakkan cermin kombinasi di atasnya. Lensa dipasang di sebelah kiri celah. Buat jarak lensa 10 cm dari sumber cahaya. Aturlah lampu sehingga filamennya pada posisi tegak.
  2. Hubungkan catu daya ke sumber tegangan PLN. Pastikan bahwa catu daya dalam keadaan mati.
  3. Pilih tegangan keluaran catu daya (output) 12 volt.
  4. Hubungkan sumber cahaya ke catu daya.
  5. Nyalakan sumber cahaya, usahakan agar berkas sinar yang tampak di atas kertas setajam (sejelas) mungkin. Jika perlu dekatkan meja optik ke lensa.

Langkah-Langkah Percobaan
  1. Buatlah garis-garis bersudut 20°, 30°, 40° dst sampai 60° dengan garis sumbu PQ pada kertas.
  2. Letakkan balok kaca setengah lingkaran, dengan posisi sisi datarnya berimpit dengan garis kertas.
  3. Putarlah kertas sehingga sinar datang berimpit dengan garis yang bersudut 20° terhadap PO. Dengan demikian sudut datang sinar (sudut d) sama dengan 20°.
  4. Amati sinar bias, dan tandailah arahnya dengan tanda silang pada sinar bias. Angkat balok kaca lalu gambarkan sinar biasnya. Ukurlah b (sudut bias) dan catat ke dalam tabel hasil pengamatan.
  5. Ulangi langkah 2 s.d 4 untuk sudut d yang lainnya.

Hasil Pengamatan : Pembiasan Cahaya

a)      Tabel pengamatan


No.


Sudut datang (d)

Sudut bias (b)

Sinus d

Sinus b
n
1
20°
15°
0,342
0,258
1,325
2
30°
22°
0,500
0,374
1,336
3
40°
28°
0,642
0,469
1,368
4
50°
32°
0,766
0,530
1,445
5
60°
36°
0,866
0,587
1,475


b)      Hasil pengamatan sesuai dengan hukum Snellius II.
Hukum II Snellius, berbunyi
Jika sinar datang dari medium kurang rapat ke medium lebih rapat (misalnya dari udara ke air atau dari udara ke kaca) maka sinar dibelokkan mendekati garis normal.
Jika kebalikannya, sinardatang dari medium lebih rapat ke medium kurang rapat (misalnya dari air ke udara) maka sinar dibelokan menjauhi garis normal


Komentar dan Kesimpulan :
Seberkas cahaya yang merambat dari suatu medium kemedium lainnya yang berbeda kerapatannya akan mengalami pembelokan atau pembiasan.
Sinar datang dari medium yang kurang rapat ke medium yang lebih rapat akan dibiaskan mendekati garis normal.
Sinar datang dari medium yang lebih rapat ke medium yang kurang rapat, akan dibiaskan menjauhi garis normal.


Topik Percobaan         : Pemantulan sempurna
Tujuan Percobaan        : Menyelidiki sifat perambatan cahaya dari kaca ke udara
Alat / Bahan                :



Nama Alat / Bahan

Jumlah
Meja optik
1
Rel presisi
1
Pemegang slide diafragma
1
Bola lampu 12 V, 18 W
1
Diafragma satu celah
1
Tumpakan berpenjepit
2
Cermin kombinasi
1
Lensa f = 100 mm bertangkai
1
Catu daya
1
Kabel penghubung merah
1
Kabel penghubung biru
1
Tempat lampu bertangkai
1
Mistar 30 cm
1
Kertas HVS putih
1


Persiapan Percobaan
  1. Susunlah alat-alat yang diperlukan, dengan urutan dari kiri sumber cahaya, lensa, diafragma, meja optik. Letakkan kertas di atas meja optik kemudian tarik dua garis berpotongan tegak lurus di tengah-tengah kertas dan letakkan cermin kombinasi di atasnya. Lensa dipasang di sebelah kiri celah. Buat jarak lensa 10 cm dari sumber cahaya. Aturlah lampu sehingga filamennya pada posisi tegak.
  2. Hubungkan catu daya ke sumber tegangan PLN. Pastikan bahwa catu daya dalam keadaan mati.
  3. Pilih tegangan keluaran catu daya (output) 12 volt.
  4. Hubungkan sumber cahaya ke catu daya.
  5. Nyalakan sumber cahaya, usahakan agar berkas sinar yang tampak di atas kertas setajam (sejelas) mungkin. Jika perlu dekatkan meja optik ke lensa.

Langkah-Langkah Percobaan
  1. Buatlah garis-garis bersudut 20°, 30°, 40° dst sampai 60° dengan garis sumbu PQ pada kertas.
  2. Letakkan balok kaca setengah lingkaran, dengan posisi sisi datarnya berimpit dengan garis kertas.
  3. Putarlah kertas sehingga sinar datang berimpit dengan garis yang bersudut 10° terhadap PO. Dengan demikian sudut datang sinar (sudut d) sama dengan 10°.
  4. Amati sinar bias, dan tandailah arahnya dengan tanda silang pada sinar bias. Angkat balok kaca lalu gambarkan sinar biasnya. Ukurlah b (sudut bias) dan catat ke dalam tabel hasil pengamatan.
  5. Ulangi langkah 2 s.d 4 untuk sudut d yang lainnya.
  6. Perbesar terus (putar kertasnya) sudut datangnya sampai dihasilkan sudut bias 90°.

Hasil Pengamatan : Pemantulan Sempurna

a)                  Tabel pengamatan


No.

Sudut datang (d)
Sudut bias (b)
Sinus d
Sinus b
n
1
10°
10°
0,174
0,174
1
2
20°
20°
0,342
0,342
1
3
30°
30°
0,500
0,500
1
4
40°
40°
0,642
0,642
1

b)         Sudut bias mencapai 90°, bila sudut datangnya dibiaskan sejajar dengan pembatas antara medium yang lebih rapat ke medium yang kurang rapat.
(sudut datang yang menghasilkan sudut bias 90° pada peralihan cahaya dari medium yang lebih rapat ke medium yang kurang rapat disebut sudut kritis)

c)         Selalu berlaku r > i, dengan demikian tidak mungkin dihasilkan sinar bias dengan sudut bias > 90°.



Komentar dan Kesimpulan :
Sudut datang selalu lebih besar daripada sudut kritis sehingga tidak mungkin menghasilkan sinar bias dengan sudut bias > 90°. Namun, sudut bias bisa mencapai 90°, apabila sudut datangnya dibiaskan sejajar dengan pembatas antara medium yang lebih rapat ke medium yang kurang rapat.

ROKET AIR


A. Latar Belakang
Keberhasilan pendidikan ditentukan oleh banyak hal baik siswa, guru, masyarakat, pemerintah, maupun yang lainnya. Salah satunya adalah bagaimana keberhasilan siswa dalam pelajaran IPA terutama dalam pemahaman konsep melalui kinerja IPA.
Di Sekolah sudah diperkenalkan beberapa konsep IPA walaupun masih sederhana dan terbatas sesuai dengan tingkatan perkembangan siswa. Untuk menumbuhkan kreativitas, siswa diberi tugas membuat atau merancang alat percobaan yang sederhana.
B. Alasan Pemilihan Judul
Alasan pemilihan judul adalah sebagai berikut :
a.    Rancangan dan proses pembuatannya tidak begitu rumit.
b.    Peralatan dan bahan-bahan yang diperlukan dalam pembuatan roket air sederhana   banyak tersedia, sehingga mudah dalam proses pembuatannya.

C. Tujuan
                        Dalam pembuatan Roket Air Sederhana ini mempunyai tujuan sebagai berikut :
1.      Untuk mengetahui hubungan antara beberapa konsep IPA dengan roket air sederhana.
2.      Untuk membuktikan kebenaran beberapa konsep IPA dalam roket air sederhana.

D. Manfaat
                        Manfaat pembuatan Roket Air Sederhana ini adalah sebagai berikut :
1.      Untuk memperkaya khasanah pengetahuan tentang kinerja IPA khususnya dan ilmu yang lain pada umumnya.
2.      Sebagai alat kinerja atau alat peraga dalam pembelajaran IPA.


BAB II
TEKNIK PEMBUATAN

A.    Alat Dan Bahan
            Dalam desain Roket Air Sederhana, ada tiga bagian penting yang perlu diketahui sehingga alat dan bahan pun dipisahkan menurut bagiannya.
1. Roket Botol
Alat:
Isolasi besar,  gunting, cutter, pensil/balpoint, penggaris
Bahan :
a.    Botol minuman bekas berukuran besar dari plastik.
b.    Sebuah pemberat (baut dan potongan kertas)
c.    Kertas atau plastik penutup 1 lembar.
d.    Kertas emas 1 lembar
e.    Air
2. Sistem peluncur
Alat :  Pisau atau bor, lem paralon, gergaji besi, obeng
Bahan :
a.    Pipa pralon ½ inch, panjang 50 cm.
b.    Kabel tis ukuran 15 cm, 10 buah sebagai pengunci
c.    Sok 1¼ inch, 1 buah sebagai penjepit/pematik kabel tis
d.    Klem besi 1 buah
e.    T pralon ½ inchi, 1 buah
f.    Stop kran ½ inchi, 1 buah
g.    Sok drat luar ½ inchi
h.    Dop/penutup pralon drat dalam, 1 buah dilubangi
i.    Dop sepeda motor dimasukkan ke dalam dop pralon dan dibaut
j.    Lakban hitam secukupnya
3. Dudukan Roket
Alat : Gergaji besi
Bahan :
a.    Pipa paralon ½  inch, panjang 70 cm.
b.    L  penyambung pipa, 4 buah.
c.    T ½ inchi, 3 buah
d.    lem pipa

B.    Cara Pembuatan
Untuk lebih lengkapnya akan disertai gambar-gambar yang berkaitan dengan masing-masing sistem di atas.
1.    Roket Botol
a.    Lapisi badan botol dengan kertas asturo.
b.    Buatlah tiga buah sirip dari karton dengan ukuran yang proposional dan sama besarnya.
c.    Di bagian ujung botol yang lain pasanglah pemberat misalnya baut dan potongan kertas
d.    Tutuplah bagian tersebut dengan menggunakan penutup dari kertas kardus atau plastik yang dibuat runcing atau berbentuk karucut dan dilapisi kertas emas.

2.    Peluncur
a.    Mengambil kira-kira 60 cm pipa ½ inchi dipotong 5 cm 2 buah, 10 cm 2 buah, 30 cm 1 buah.
b.    Susun dan sambungkan T, stop kran, sok drat luar beserta dop dengan menggunakan lem pipa seperti pada gambar
c.    Pipa peluncur dengan panjang 30 cm salah satu ujung dibesarkan seperti sambungan pipa.
d.    Pasang kabel tis yang telah dilekatkan lakban pada pipa peluncur dengan menggunakan klem dekat pangkal pipa secara melingkar.
e.    Masukan pipa pemantik yang  telah diberi tali penarik pada bagian bawah ke dalam pipa peluncur.
    
3.    Dudukan Roket
a.    Buat potongan pipa 10 cm 6 buah
b.    Empat pipa masing masing dipasang L pada salah satu ujungnya, ujung yang satu disambungkan ke T. berarti ada  2 sambungan T.
c.    2 pipa lagi dihubungkan dengan T, kemudian dipasang pada kedua T yang terdahulu.
d.    Hadapkan T yang tengah ke atas sebagai dudukan roket.

C.    Cara Kerja Alat
Cara kerja Roket Air Sederhana ini adalah sebagai berikut :
a.    Isi roket botol dengan air kurang lebih seperempatnya
b.    Pasang botol pada peluncur
c.    Kunci dengan pengunci kabel tis dan pasang pipa pemantiknya
d.    Pompalah roket melalui dop dengan tekanan yang maksimal
e.    Setelah udara dalam roket penuh tekanan, tariklah tali pipa pemantik dengan cepat, maka air dan udara akan keluar melalui roket, akibatnya roket terdorong dan meluncur ke angkasa
D.    Konsep IPA
Beberapa konsep IPA yang ada dalam roket air sederhana adalah sebagai berikut :
1.    Sangat berhubungan dengan konsep materi fluida
2.    Udara memiliki tekanan
Udara yang dipompakan ke dalam botol mengakibatkan botol semakin  keras. Hal ini berarti udara memiliki tekanan. Semakin banyak udara yang kita pompakan ke dalam botol semakin besar pula  tekanan yang diterima botol tersebut, sebaliknya semakin sedikit udara semakin kecil pula tekanan yang diterimanya. Hukum Boyle :”tekanan gas berbanding terbalik dengan volumenya, asalkan suhu gas tetap besarnya an tekanan gas tidak terlalu besar.” Persamannya : p = C/V
3.    Udara menempati ruang
Udara yang dipompakan ke dalam botol membuat botol sedikit mengembang dan menjadi keras. Hal ini berarti  udara mengisi seluruh ruangan yang ditempatinya.
4.    Perubahan Energi
Energi potensial → energi gerak → energi potensial gravitasi → energi gerak.
Udara yang dipompakan ke dalam botol disimpan menjadi energi potensial. Ketika udara dilepaskan melalui mulut botol, energi potensial ini diubah menjadi energi gerak, sehingga roket meluncur ke atas. Energi gerak ini akan diubah lagi menjadi energi potensial grafitasi sehingga roket mencapai tempat paling tinggi. Ketika roket turun, energi potensial grafitasi diubah lagi menjadi energi gerak.
5.    Gaya Gesek
Ujung roket dibuat runcing atau kerucut adalah untuk memperkecil gaya gesek dengan udara ketika meluncur. Karena dengan gaya gesek yang besar akan menghambat laju roket, sebaliknya dengan gaya gesek yang lebih kecil menjadikan roket meluncur dengan mudah.
6.    Gaya Gravitasi Bumi
Gaya gravitasi dapat kita lihat ketika roket meluncur ke bawah karena adanya gaya grafitasi bumi.
7.    Mempelajari GLBB (gerak vertikal ke atas, gerak jatuh bebas, gerak parabola)
Dengan mengukur waktu selama di udara kita dapat mengetahui berapa kecepatan roket saat diluncurkan dan sesaat sebelum menyentuh tanah. Ketika roket diluncurkan vertikal ke atas terjadi gerak vertikal ke atas sekaligus gerak jatuh bebas. Dari perhitungan waktu saat di udara dapat diketahui kecepatan roket saat diluncurkan ke atas dan juga kecepatan roket saat akan menyentuh tanah kembali.
v saat diluncurkan ke atas = v saat akan menyentuh tanah = ½gt.
Ketinggian maksimal roket juga dapat dihitung.  y = ¼gt2. Pada gerak parabola pun kita dapat mengetahui beberapa konsep dan persamaan yang ada di dalamnya.
8.    Gaya aksi reaksi.
Adanya gaya dorong ke bawah oleh air, menyebabkan roket terdorong ke atas (Hukum III Newton)
Faksi = Freaksi
E.    Fungsi Alat
1.    Sebagai media pembelajaran siswa
2.    Sebagai sarana olah kekreatifan siswa
3.    Media hiburan dengan nuansa edukasi


BAB III
PENUTUP
A.    Simpulan
                        Dari penjelasan tersebut di atas dapat penulis simpulkan sebagai berikut :
1.    Roket Air Sederhana dapat meluncur dengan baik di udara.
2.    Roket Air Sederhana dapat menambah pengetahuan dan sebagai pembuktian kebenaran beberapa konsep IPA.
3.    Roket Air Sederhana dapat digunakan sebagai salah satu alat kinerja atau alat  peraga dalam pembelajaran IPA di sekolah. Selain mudah cara membuatnya, alat dan bahan-bahannya banyak terdapat di sekitar lingkungan kita, sehingga menumbuhkan kreativitas dan pelajaran IPA pun mudah dimengerti dan dipahami.
4.    Roket Air Sederhana dapat menjadi inspirasi masa depan untuk kemajuan teknologi di Indonesia tentang peluncuran roket ke luar angkasa, sehingga negara Indonesia tidak ketinggalan dengan negara-negara maju.

B.    Saran
Bahan yang digunakan dalam pembuatan roket air sederhana sebaiknya dari bahan yang bervariasi, agar tidak membosankan. Untuk menumbuhkan kreativitas siswa, sebaiknya diadakan sejenis perlombaan alat peraga karya siswa, salah satunya adalah pembuatan roket air. Semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar