Laporan Eksperimen Fisika [PDF]

Citation preview

PRAKTIKUM EKSPERIMEN FISIKA I TIMBANGAN ARUS: GAYA YANG BEKERJA PADA KONDUKTOR PEMBAWA ARUS ASISTEN: Alfita Syifaul Qolbi Disusun Oleh: Nama



: Ihzattul Islamiya



NIM



: 18640052



Jurusan



: Fisika



Kelas



:A



Tanggal



: 5 Oktober 2020



LABORATORIUM FISIKA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI MAULANA MALIK IBRAHIM MALANG 2020/2021



EF I - 3 TIMBANGAN ARUS: GAYA YANG BEKERJA PADA KONDUKTOR PEMBAWA ARUS



A. TUJUAN PERCOBAAN Tujuan dari percobaan ini adalah: 1. Untuk menentukan arah gaya sebagai fungsi arus dan arah medan magnet. 2. Untuk mengukur gaya F, sebagai fungsi dari arus loop konduktor IL, dengan induksi magnet B yang konstan dan untuk loop konduktor dengan ukuran yang bervariasi sehingga induksi magnetik dapat dihitung. 3. Untuk mengukur gaya F, sebagai fungsi arus pada kumparan IM untuk sebuah loop konduktor. Pada batas yang telah ditentukan, induksi magnetik B, dengan akurasi yang memadai akan sebanding dengan arus kumparan IM. B. DASAR TEORI Sebuah motor listrik dapat bekerja karena adanya gaya yang membuatnya berputar, gaya ini dikerahkan oleh sebuah medan magnetik pada sebuah konduktor yang ditransmisikan ke bahan konduktor dan konduktor itu secara keseluruhan mengalami sebuah gaya yang didistribusikan sepanjang konduktor itu. (Young and Freedman, 2001) Percobaan Oersted menunjukan bahwa disekitar kawat berarus timbal medan magnet . Percobaan Ampere lebih lanjut mengatakan bahwa disekitar kawat berarus timbul medan magnet, B dan dirumuskan bahwa hubungan kuat arus dan intesnsitas medan magnet sebagai berikut: (zamrun dan Harun,2019)



∮ B . d l=μ 0 l (1) Menurut Lorentz, arus I yang melewati medan magnet mengalami gaya magnet: (Zamrun dan Harun, 2019) F=Id l × B (2) Gaya Lorentz adalah gaya yang ditimbulkan oleh muata listrik yang bergerak atau oleh arus lisrtik yang berada dalam suatu medan magnet (B). Arah gaya ini akan mengikuti arah maju skrup yang diputar dari vektor arah gerak muatan listrik (V) ke arah medan magnet (B). (Yasin, 2010)



Pada sebuah medan magnet dengan induksi magnet B, sebuah gaya F (Gaya Lorentz) bekerja pada pembawa muatan bergerak dengan muatan q dan kecepatan v: (Nurun Nayiroh, 2020) ⃗ F =q . ( ⃗v . ⃗ B ) (3) Vektor gaya F tegak lurus terhadap bidang yang ditempati oleh v dan B. Pada percobaan ini v dan B juga berada pada sudut kanan satu sama lain, sehingga hubungan yang menunjukan nilai vektornya adalah: (Nurun Nayiroh, 2020) F=q . v . B (4) Kecepatan dari pembawa muatan (elektron) diukur melalui arus listrik IL di dalam konduktor. Muatan total elektron pada penampang konduktor dengan panjang ℓ dapat dirumuskan untuk q adalah: (Nurun Nayiroh, 2020) q . v=I L . l (5) Oleh karena itu diperoleh gaya Lorentz: (Nurun Nayiroh,2020) F=I L . l. B (6) 1.



Pengamatan menunjukan bahwa arah dari vektor gaya bergantung pada arah gerak elektron dan arah medan magnet.



Pada sebuah medan yang lintasannya sejajar terhadap arah rambatnya, gaya akan bekerja pada loop konduktor. Pada induksi magnet dimana B=0, timbangan sedikit berubah posisinya ketika arus I pada konduktor dialirkan. Pada IL = 5A perubahan pada gaya dapat diukur. Penjelasan tentang efek ini adalah bahwa dua konduktor pembawa arus saling tarikmenarik satu sama lain. Ketika arus mengalir, keping logam yg fleksibel sedikit berubah posisinya dan dapat mempengaruhi posisi timbangan. 2.



Pada dua penampang loop konduktor yang vertikal, elektron bergerak pada arah yang berlawanan, dan dua gaya bekerja padanya. Sedangkan pada penampang loop konduktor yang horizontal, dimana panjangnya ℓ yang diindikasikan pada tiap-tiap kejadian pada loop, sehingga dapat mempengaruhi pengukuran gaya Lorentz. Salah satu dari loop konduktor mempunyai dua lilitan (n=2), masingmasing panjangnya 50mm. Gaya Lorentz pada loop konduktor ini secara eksak ekuivalen dengan loop tunggal yang mempunyai panjang dua kali (ℓ=100mm, n =1). Ditemukan secara eksperimental bahwa besar gaya magnet berbanding lurus



dengan arus I pada kawat, dengan panjang kawat lpada medan magnet(dianggap



seragam) dan dengan medan magnet B. Gaya ini juga tergantung pada saat sudut θ antara arah arus dan medan magnet ketika arus tegak lurus terhadap garis-garis medan. Gaya paling juat ketika kawat paralel dengan garis-garis medaan, tidak ada gaya sama sekali pada sudut-sudut yang lain, gaya sebanding dengan sinθ sehingga didapatkan. (Giancoli, 2001) F=I L . l. B sinθ



(7)



C. METODOLOGI PERCOBAAN a.



Alat dan Bahan Percobaan



Alat dan bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah: 1. Timbangan arus 2.Timbangan LGN 310, pada batang 3.Pole pieces, rectangular, 1 pasang 4.Loop kawat, 1 =12,5 mm, n =1 5.Loop kawat, 1 =25 mm, n =1 6.Loop kawat, 1 =50 mm, n =2 7.Loop kawat, 1 =100 mm, n =1 8.Inti besi, bentuk U, berlapis 9.Alas untuk inti besi 10. Kumparan, 900 lilitan 11. Strip logam, dengan steker 12. Distributor 13. Bridge rectifier, 30 V AC/1 A DC 14. Saklar tombol On/off 15. Power supply, universal 16. Ammeter 1/5 A DC 17. Alas kaki 3 –PASS18. Stand tube 19. Batang pendukung –PASS-, persegi, 1 =1 m 20. Klem sudut kanan –PASS21. Kabel penghubung, 1 =100 mm, merah 22. Kabel penghubung, 1 =250 mm, hitam 23. Kabel penghubung, 1 =250 mm, biru 24. Kabel penghubung, 1 =500 mm, merah 25. Kabel penghubung, 1 =500 mm, biru 26. Kabel penghubung, 1 =1000 mm, merah 27. Kabel penghubung, 1 =1000 mm, biru b.



Langkah Percobaan



Langkah percoban dalam praktikum ini yaitu :



11081.88 11081.01 11081.02 11081.05 11081.06 11081.07 11081.08 06501.00 06508.00 06512.01 06410.00 06024.00 06031.10 06034.01 13500.93 07038.00 02002.55 02060.00 02028.55 02040.55 07359.01 07360.05 07360.04 07361.01 07361.04 07363.01 07363.04



1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 1 1 1 1 2 2 1 1 1 1 2 2 2 1 1 1



Percobaan 1 1) Dirangkailah alat percobaan seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1. 2) Dihubungkan kumparan elektromagnet secara seri lalu hubungkan ke tegangan keluaran pada power supply melalui ammeter, saklar dan bridge rectifier. 3) Pada dua bagian yang pertama dari percobaan ini, aturlah tegangan tetap 12 VAC dan hubungkan dengan arus IM pada kumparan yang diukur. 4) Dihubungkan loop Konduktor melalui dua strip logam yang fleksibel, pertama semuanya menuju ke distributor dan kemudian melalui ammeter menuju tegangan keluaran dari unit power supply. Jarak antara strip logam sebaiknya selebar mungkin dan melentur lurus, sehingga tidak ada gaya dari medan magnet yang bekerja. 5) Pertama, tempatkan pole besi pada elektromagnet sedemikian rupa untuk menghasilkan celah udara sekitar 4 cm. 6) Ditangguhkan loop konduktor dengan l = 25 mm dari timbangan dengan bagian horisontal tegak lurus dengan garis-garis medan magnet. 7) Dihentikan timbangan dengan tidak ada arus yang mengalir melalui konduktor, dan arus konduktor diatur sebesar IL = 5 A. 8) Ditentukan besarnya arah dan gaya sebagai fungsi dari arah arus dan amati dengan magnet diputar pada sumbu horisontal. 9) Tanpa medan magnet, amati posisi timbangan baik dengan dan tanpa arus yang mengalir melalui loop konduktor. 10) Dan dibuatlah grafik hubungan antara panjang konduktor l dan gaya Lorentz F.



Percobaan 2 1.



Ditempatkan pole besi pada elektromagnet dengan rangkaian parallel dan dengan sebuah gap udara 1 cm.



2.



Digantungkan loop konduktor yang mempunyai panjang l =12,5 mm pada timbangan. Bagian horizontal dari konduktor tegak lurus terhadap garis medan dan dengan mengabaikan timbangan berada di antara medan yang seragam. Arus konduktor dinaikkan dengan step 0,5 A.



3.



Ditentukan massa awal dari loop konduktor dengan mematikan medan magnet. Ketika medan magnet dinyalakan, ukurlah massanya dan hitung gaya Lorentz dari perbedaan antara dua pembacaan.



4.



Dibuat grafik hubungan antara arus konduktor IL dan gaya Lorentz F dengan berbagai variasi loop konduktor.



Percobaan 3 1) Dibuat pengukuran seperti pada tiga loop konduktor lainnya dengan langkah – langkah sebagaimana pada langkah poin 10-12 di atas. Bedanya dengan menggunakan loop konduktor 50 mm, n=2. Arus pada konduktor 5A dan arus pada kumparan divariasikan dengan menambah tegangan. Tentukan Gaya Lorentz F dari masing-masing keadaan dari pembacaan. 2) Dibuat grafik hubungan antara arus kumparan I M dan gaya Lorentz F dengan berbagai variasi loop konduktor c. Gambar Percobaan



Gambar 1. Rangkaian percobaan timbangan arus: gaya yang bekerja pada konduktor pembawa arus D. ANALISIS DAN PEMBAHASAN a. Tabel Data Hasil Percobaan 1.



Percobaan 1



Gaya Lorentz sebagai fungsi panjang loop konduktor, dengan I L =5 A dan



I M  0,87 A No.



2.



Loop Konduktor



m 0 (kg)



m 1 (kg)



∆ m (kg)



F eks (N)



F teori (N)



1.



0,0125



0,00801



0,01058



0,00257



0,025186



0,0115



2.



0,025



0,00782



0,01001



0,00219



0,021462



0,021625



3.



0,05



0,01105



0,01607



0,00502



0,049196



0,042



4.



0,1



0,01894



0,02745



0,00851



0,083398



0,082



Percobaan 2 Loop konduktor dengan l  0.0125m, I M  0.87 A No.



I L (A)



m 0 (kg)



m1 (kg)



∆ m (kg)



F eks (N)



F teori (N)



1.



1



0,00801



0,00947



0,00146



0,014308



0,0023



2.



2



0,00801



0,00914



0,00113



0,011074



0,0046



3.



3



0,00801



0,00997



0,00196



0,019208



0,0069



4.



4



0,00801



0,01059



0,00258



0,025284



0,0092



5.



5



0,00801



0,01058



0,00257



0,025186



0,0115



Loop konduktor dengan l  0.025m, I M  0.87 A No.



I L (A)



m 0 (kg)



m 1 (kg)



∆ m (kg)



F eks (N)



F teori (N)



1.



1



0,00782



0,00853



0,00071



0,006958



0,004325



2.



2



0,00782



0,00903



0,00121



0,011858



0,00865



3.



3



0,00782



0,00964



0,00182



0,017836



0,012975



4.



4



0,00782



0,00971



0,00189



0,018522



0,0173



5.



5



0,00782



0,01001



0,00219



0,021462



0,021625



Loop konduktor dengan l  0.1m, I M  0.87 A No.



I L (A)



m 0 (kg)



m 1 (kg)



∆ m (kg)



F eks (N)



F teori (N)



1.



1



0,01894



0,02107



0,00213



0,020874



0,0164



2.



2



0,01894



0,02245



0,00351



0,034398



0,0328



3.



3



0,01894



0,02425



0,00531



0,052038



0,0492



4.



4



0,01894



0,02552



0,00658



0,064484



0,0656



5.



5



0,01894



0,02745



0,00851



0,083398



0,082



Loop konduktor dengan l  0.05m, I M  0.87 A



3.



No.



I L (A)



m 0 (kg)



m 1 (kg)



∆ m (kg)



F eks (N)



F teori (N)



1.



1



0,01105



0,0111



5E-05



0,00049



0,0084



2.



2



0,01105



0,012



0,00095



0,00931



0,0168



3.



3



0,01105



0,01364



0,00259



0,025382



0,0252



4.



4



0,01105



0,01496



0,00391



0,038318



0,0336



5.



5



0,01105



0,01607



0,00502



0,049196



0,042



Percobaan 3 Gaya Lorentz sebagai fungsi I M dengan loop konduktor, dengan l  0.05m dan



IL  5A m 0 (kg)



m 1 (kg)



∆ m (kg)



F eks (N)



F teori (N)



0,25



0,01894



0,01902



8E-05



0,000784



0,0021



4.



0,35



0,01894



0,02032



0,00138



0,013524



0,00294



5.



0,45



0,01894



0,02266



0,00372



0,036456



0,00378



6.



0,55



0,01894



0,0231



0,00416



0,040768



0,00462



7.



0,65



0,01894



0,02566



0,00672



0,065856



0,00546



8.



0,87



0,01894



0,02745



0,00851



0,083398



0,007308



No.



I M (mA)



1.



50



2.



200



3.



b. Grafik 1. Grafik Percobaan 1



Hubungan Antara Gaya (F) dan Arus (IL) dengan Variasi Loop Konduktor (l) 0.09 0.08 0.07



F -Eks



0.06 0.05



IL=5A



0.04 0.03 0.02 0.01 0 0



0.02



0.04



0.06



0.08



0.1



0.12



Loop Konduktor



2. Grafik Percobaan 2



Hubungan Antara Gaya (F) dan Panjang Loop (l) 0.09 0.08 0.07



F-Eks



0.06



I = 12,5 mm I = 25 mm I = 100 mm I = 50 mm



0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 0 0.5



1



1.5



2



2.5



3



3.5



Panjang Loop (l)



3. Grafik Percobaan 3



4



4.5



5



5.5



Hubungan Antara Gaya F dan Arus IM 0.09 0.08



F eksperimen



0.07 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 0 0.2



0.3



0.4



0.5



0.6



0.7



0.8



0.9



1



IM (A)



c. Perhitungan Gaya Lorentz sebagai fungsi Im dengan loop konduktor IL = 5A dan IM = 870.10-3A 1) Percobaan 1 Menggunakan Rumus: ∆ m=m1 −m 0 Feks = ∆ m. g Fteo = B . IL . l 1.



∆ m=10,58.10−3 −8,01.10−3=0,00257 kg Feks = 0,00257 . 9,8=0,025186 N Fteo = 0,184 . 5 . 0,0125 = 0,0115 N



2.



∆ m=10,01.10−3 −7,82.10−3=0,0021 kg Feks = 0,00219 . 9,8=0,021462 N Fteo = 0,173 . 5 . 0,025 = 0,021625 N



3.



∆ m=16,07.10−3 −10,05.10−3=0,00502kg



Feks = 0,00502 . 9,8=0,049196 N Fteo = 0,168 . 5 . 0,05 = 0,042 N 4.



∆ m=27,45.10−3−18,94.10−3=0,00851kg Feks = 0,00851 . 9,8=0,083398 N



Fteo = 0,164 . 5 . 0,1 = 0,082 N 2) Percobaan 2 Menggunakan Rumus ∆ m=m1 −m 0 Feks = ∆ m. g Fteo = B . IL . l 



Loop konduktor dengan I = 12,5.10-3m, IM = 870.10-3A 1. ∆ m=9,47.10−3−8,01. 10−3=1,46. 10−3 kg Feks = 1,46.10−3 .9,8=0,014308 N Fteo = 0,184 . 1 . 0,0125 = 0,0023 N 2. ∆ m=9,14.10−3−8,01. 10−3=1,13. 10−3 kg Feks = 1,13.10−3 .9,8=0,011074 N Fteo = 0,184 . 2 . 0,0125 = 0,0046 N 3. ∆ m=9,97.10−3−8,01. 10−3=1,96. 10−3 kg Feks = 1,96.10−3 .9,8=0,019208 N Fteo = 0,184 . 3 . 0,0125 = 0,0069 N 4. ∆ m=10,59.10−3 −8,01.10−3=2,58. 10−3kg Feks = 2,58. 10−3 .9,8=0,025284 N Fteo = 0,184 . 4 . 0,0125 = 0,0092 N 5. ∆ m=10,58.10−3 −8,01.10−3=2,57. 10−3kg Feks = 2,57. 10−3 .9,8=0,025186 N Fteo = 0,184 . 5 . 0,0125 = 0,0115 N







Loop konduktor dengan I = 25.10-3m, IM = 870.10-3A 1. ∆ m=8,53.10−3−7,82.10−3=0,71. 10−3 kg Feks = 0,71. 10−3 . 9,8=0,006958 N Fteo = 0,173 . 1 . 0,025 = 0,004325 N 2. ∆ m=9,03.10−3−7,82. 10−3=1,21. 10−3kg Feks = 1,21.10−3 .9,8=0,011858N Fteo = 0,173 . 2 . 0,025 = 0,008655 N 3. ∆ m=9,64.10−3−7,82. 10−3=1,82. 10−3kg Feks = 1,82.10−3 .9,8=0,017836 N Fteo = 0,173 . 3 . 0,025 = 0,012975 N 4. ∆ m=9,71.10−3−7,82. 10−3=1,89. 10−3kg Feks = 1,89.10−3 .9,8=0,018522 N Fteo = 0,173 . 4 . 0,025 = 0,0173 N 5. ∆ m=10,01.10−3 −7,82.10−3=2,19. 10−3kg Feks = 2,19. 10−3 .9,8=0,021462 N Fteo = 0,173 . 5 . 0,025 = 0,021625 N







Loop konduktor dengan I = 100.10-3m, IM = 870.10-3A 1. ∆ m=21,07.10−3−18,94.10−3=2,13. 10−3kg Feks = 2,13. 10−3 .9,8=0,020874 N Fteo = 0,164 . 1 . 0,1 = 0,0164 N 2. ∆ m=22,45.10−3−18,94.10−3=3,51. 10−3kg Feks = 3,51. 10−3 .9,8=0,034398 N Fteo = 0,164 . 2 . 0,1 = 0,0328 N



3. ∆ m=24,25.10−3−18,94.10−3=5,31. 10−3kg Feks = 5,31.10−3 .9,8=0,052038N Fteo = 0,164 . 3 . 0,1 = 0,0492 N 4. ∆ m=25,52.10−3−18,94.10−3=6,58. 10−3kg Feks = 6,58. 10−3 . 9,8=0,064484 N Fteo = 0,164 . 4 . 0,1 = 0,0656 N 5. ∆ m=27,45.10−3−18,94.10−3=8,51. 10−3kg Feks = 8,51. 10−3 . 9,8=0,083398 N Fteo = 0,164 . 5 . 0,1 = 0,082 N 



Loop konduktor dengan I = 50.10-3m, IM = 870.10-3A 1. ∆ m=11,1.10−3−11,05. 10−3=0,05.10−3kg Feks = 0,05. 10−3 . 9,8=0,00049 N Fteo = 0,168 . 1 . 0,05 = 0,0084 N 2. ∆ m=12.10−3−11,05. 10−3=0,95.10−3kg Feks = 0,95. 10−3 . 9,8=0,00931N Fteo = 0,168 . 2 . 0,05 = 0,0168 N 3. ∆ m=13,64.10−3 −11,05. 10−3=2,59. 10−3 kg Feks = 2,59. 10−3 .9,8=0,025382N Fteo = 0,168 . 3 . 0,05 = 0,0252 N 4. ∆ m=14,96.10−3 −11,05. 10−3=3,91. 10−3 kg Feks = 3,91. 10−3 .9,8=0,038318 N Fteo = 0,168 . 4 . 0,05 = 0,0336 N 5. ∆ m=16,07.10−3 −11,05. 10−3=5,02. 10−3 kg Feks = 5,02.10−3 .9,8=0,049196 N Fteo = 0,168 . 1 . 0,05 = 0,042 N



3) Percobaan 3 Gaya Lorentz sebagai fungsi Im dengan loop konduktor I = 50.10 -3m, n = 2 dan IL = 5A Menggunakan Rumus ∆ m=m1 −m 0 Feks = ∆ m. g Fteo = B . IM . l 1. ∆ m=0 kg Feks = 0N Fteo = 0 N 2. ∆ m=0kg Feks = 0N Fteo = 0 N 3. ∆ m=19,02.10−3 −18,94.10−3=0,08. 10−3kg Feks = 0,08. 10−3 . 9,8=0,000784 N Fteo = 0,168 . 0,25 . 0,05 = 0,0021 N 4. ∆ m=20,32.10−3−11,05. 10−3=1,38. 10−3 kg Feks = 1,38.10−3 .9,8=0,013524 N Fteo = 0,168 . 0,35 . 0,05 = 0,00294 N 5. ∆ m=22,66.10−3−11,05. 10−3=3,72. 10−3 kg Feks = 3,72. 10−3 .9,8=0,036456 N Fteo = 0,168 . 0,45 . 0,05 = 0,00378N 6. ∆ m=23,1.10−3−11,05. 10−3=4,16.10−3kg Feks = 4,16. 10−3 . 9,8=0,040768N Fteo = 0,168 . 0,55 . 0,05 = 0,00462 N



7. ∆ m=25,66.10−3−11,05. 10−3=6,72.10−3 kg Feks = 6,72. 10−3 . 9,8=0,065865 N Fteo = 0,168 . 0,65 . 0,05 = 0 , , 00546 N 8. ∆ m=27,45.10−3−11,05. 10−3=8,51.10−3kg Feks = 8,51. 10−3 . 9,8=0,083398 N Fteo = 0,168 . 0,87 . 0,05 = 0,007308N d. Pembahasan Percobaan yang telah dilakukan dalam praktikum yang berjudul “Timbangan Arus: Gaya yang Bekerja pada Konduktor Pembawa Arus” ini menggunakan dua prinsip kerja yaitu yang pertama power supply sebagai sumber arus kemudian sumber arus tersebut akan mengalir ke distributor dan diteruskan ke dalam loop kawat, ketika arusnya masuk ke dalam loop kawat dapat ditentukan nilai massanya (m) dan dapat dibaca oleh ammeter. Prinsip kerja yang kedua power supply mengalirkan arusnya ke dalam bridge lalu ke rectifer dan diteruskan ke dalam saklar, ketika saklar di on-kan maka arus tersebut akan mengalir ke loop kawat lalu dapat dihitung berapa massanya (m) yang dibaca ammeter. Percobaan pada judul kali ini memiliki tiga jenis percobaan, adapun yang pertama adalah percobaan gaya Lorentz sebagai fungsi panjang loop konduktor dengan I L = 5A dan IM = 870.10-3A. Kemudian setelah dilakukan pengambilan data dari percobaan, dilakukan perhitungan yang menghasilkan bahwa jika nilai dari Feks, semakin besar. Hal ini terjadi juga pada percobaan kedua dan ketiga, yaitu loop konduktor dengan l = 0,0125 IM = 870.10-3A; loop konduktor dengan l = 0,025 IM = 870.10-3A; loop konduktor dengan l = 0,1 IM = 870.10-3A; dan loop konduktor dengan l = 0,0125 IM = 870.10-3A, serta percobaan ketiga gaya Lorentz sebagai fungsi IM dengan loop konduktor I = 0,005m , n = 2 dan IL = 5A. Lalu jika dilihat pada nilai Fteori, maka nilai tersebut semakin besar. Hal ini terjadi karena nilai dari F teori dipengaruhi oleh besarnya nilai medan magnet (B), arus (I), serta panjang loop (l). Data yang telah didapatkan kemudian dapat dibuat grafik dari data-data tersebut. Pada grafik pertama dengan sumbu x adalah panjang loop konduktor (l) dan sumbu y adalah Feks didapatkan grafik yang cenderung naik sehingga dapat disimpulkan bahwa semakin besar panjang loop konduktornya maka semakin besar pula gayanya.



Kemudian pada grafik kedua dengan sumbu x adalah panjang konduktor (l) dan sumbu y adalah Feks, dengan variasi panjang loop konduktor berbeda-beda dan dengan arus (I) 1-5 Ampere menunjukkan grafik yang cenderung naik pada tiap variasi panjang loop, kemudian dapat disimpulkan bahwa semakin besar nilai panjang loop konduktornya (l) maka semakin besar pula nilai gayanya (F). Pada grafik ketiga dengan sumbu x adalah IM dan sumbu y adalah Feks, didapatkan grafik yang cenderung naik juga maka dapat disimpulkan bahwa semakin besar nilai arus (I) maka semakin besar pula nilai gayanya (F). Data yang telah didapatkan dari percobaan/praktikum yang telah dilakukan jika dibandingkan antara Feks dengan Fteori maka memiliki nilai yang berbeda, hal ini dapat terjadi karena kesalahan saat mengambil data (human error) dan bisa juga karena kondisi di laboratorium saat pengambilan data (faktor lingkungan), atau karena pada keduanya memiliki rumus yang berbeda yaitu pada Feks = ∆ m. g sedangkan pada Fteo = B . I . l . Jika dilihat dari data yang didapat nilai F eks sudah benar, karena nilai tersebut dipengaruhi oleh besarnya massa dan begitupun pada nilai F teo sudah benar pula, karena nilai tersebut dipengaruhi oleh besarnya nilai medan magnet (B), arus (I), panjang loop/kawat (l), serta arah antara kawat arus dengan induksi magnetik (θ). Aplikasi dari gaya Lorentz pada kehidupan sehari-hari dapat dilihat pada Video Recorder. Pada video recorder, sinyal disimpan di dalam pita magnetik. Video recorder sangat tergantung pada magnetisme dan listrik. Ia menggunakan dorongan magnetik dari kawat yang membawa arus dalam motor listrik untuk memutar drum pada kecepatan tinggi dan menggerakkan pita yang melaluinya dengan lembut. Untuk merekam suatu program, arus yang mengalir melalui kumparan kawat di dalam drum digunakan untuk menciptakan pola magnetik pada pipa. Jika pita tersebut diputar ulang, alat perekam menggunakan pola magnetik ini untuk menghasilkan arus yang dapat diubah ke dalam gambar.



E. PENUTUP a. Kesimpulan Setelah melakukan percobaan ini dan mengamatinya dapat disimpulkan bahwa arus (I) mempengaruhi massa (m) yang terbaca oleh timbangan arus, massa (m) yang dibaca oleh timbangan arus itu digunakan untuk menghitung nilai gaya lorentznya (F). Semakin besar nilai panjang loop konduktor (l) maka semakin besar pula nilai



gaya lorentz (F) dan semakin besar nilai arus (I) maka semakin besar pula nilai gaya lorentznya (F) b. Saran Saran saya untuk praktikum selanjutnya semoga praktikum segera kembali seperti biasanya di laboratorium dan tidak hanya melihat video saja dari rumah.



F. DAFTAR PUSTAKA Giancoli, Douglas C. 2001. Fisika. Edisi Kelima Jilid 1. Jakarta: Penerbit Erlangga M. Yasin, Kholifudin. 2010. Panduan praktikum fisika dasar. Kebumen: SMAN 2 Kebumen Nayiroh, Nurun. 2020. Buku Petunjuk Praktikum Eksperimen Fisika I Semester Ganjil T.A. 2020/2021. Malang: UIN Malang Press. Young, Hugh D., dan Roger A. Freedman. 2002. Fisika Universitas (Terjemahan)



Jilid 1. Jakarta: Erlangga.



Zamrun,Muhammad., Al Rasyid., Muhammad Harun. 2019. Buku Penuntun Eksperimen 1. Kendari: UHO Press



G. LAMPIRAN Link Jurnal: https://journal.unnes.ac.id/nju/index.php/JPFI/article/view/3036/3072 Analisa Jurnal: 1. Judul Jurnal: Sensor Ultrasonik Sebagai Alat Pengukur Kecepatan Aliran Udara Dalam Pipa 2. Penulis: K.G. Suastika, M. Nawir, P. Yunus 3. Tahun: 2013 4. Volume dan halaman Jurnal: (9): 163 – 172 5. Reviewer: Ihzattul Islamiya 6. Tanggal: 4 November 2020 7. Abstraksi: Era perkembangan teknologi saat ini telah banyak ditemukan alat-alat inovasi terbaru terutama pada penggunaan gelombang ultrasonik. Gelombang ultrasonik merupakan gelombang bunyi yang frekuensinya di atas 20.000 Hz dan biasanya digunakan dalam bidang kelautan (SONAR), kedokteran (USG) maupun dalam bidang industri. Penelitian yang dilakukan adalah penelitian tentang pengukuran kecepatan aliran udara dalam pipa menggunakan sensor ultrasonik dan gelombang ultrasonik yang digunakan pada penelitian ini adalah gelombang ultrasonik yang memiliki frekuensi kerja sebesar 300 kHz. Prinsip pengukuran yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan metode waktu tempuh gelombang ultrasonik (time of flight) dengan memanfaatkan perubahan karakteristik gelombang ultrasonik ketika melewati kondisi aliran udara yang berbeda yaitu upstream dan downstream. Selain itu, sebagai pembanding (tingkat akurasi) dalam penelitian ini digunakan alat pengukur kecepatan aliran udara standar yaitu anemometer. Dari hasil penelitian didapat bahwa tingkat akurasi sebesar 99% dan dengan korelasi sebesar 0,99 (korelasi sangat tinggi). Berdasarkan hasil tersebut, dapat disimpulkan bahwa sensor ultrasonik valid dan dapat digunakan sebagai perangkat pengukur kecepatan aliran udara dalam pipa. 8. Tujuan: untuk mengkaji bagaimana prinsip kerja pengukuran kecepatan aliran udara dalam pipa menggunakan sensor ultrasonik dan juga menganalisis seberapa besar nilai akurasi maupun korelasi pengukuran kecepatan aliran udara menggunakan sensor



ultrasonik jika dibandingkan dengan pengukuran kecepatan menggunakan anemometer. 9. Alat, Bahan dan Metodologi: Gambar 1 merupakan skema perancangan perangkat penelitian dan Gambar 2 menggambarkan susunan perangkat penelitian. Pertama-tama sinyal listrik disuplai oleh generator sinyal (power supply) ke sensor ultrasonik (transmitter). Sensor ultrasonik merubah sinyal listrik menjadi sinyal gelombang ultrasonik dimana gelombang ini ditembakkan ke dalam pipa yang sudah dialiri aliran udara yang akan diukur kecepatannya (bagian utama). Bagian utama pada susunan alat ini adalah bagian yang dibuat atau dimodifikasi oleh peneliti sebagai tempat pemasangan sensor ultrasonik (Gambar 3). Setelah sinyal ditembakkan oleh transmitter, sinyal tersebut akan ditangkap kembali oleh sensor ultrasonik (receiver) dan merubah kembali sinyal tersebut ke dalam sinyal listrik. Sinyal yang ditangkap oleh receiver ini masuk ke dalam osiloskop digital dan terekam besar waktu tempuh gelombang (time of flight) dari transmitter ke receiver. Osiloskop digital yang sudah terkoneksi dengan komputer tersebut menampilkan besar waktu tempuh gelombang (time of flight ) yang sudah terukur.



10. Hasil: Maksimum presipitasi yang terjadi setelah diberi perlakuan medan magnet sebesar 0,05 Tesla adalah 28,57% sedangkan untuk perlakuan dengan medan magnet 0,1 tesla terjadi pengendapan sebesar 57,69%. Ikatan antara ion dan molekul air yang terbentuk (hydration shell) mengalami pelemahan setelah diberi perlakuan medan magnet. Pelemahan ikatan ini akan memudahkan ion – ion pembentuk CaCO3 berikatan. Pelemahan ikatan antara molekul air dan ion dikarenakan terjadinya pergereseran ion dari lintasannya yang diakibatkan oleh adanya gaya Lorentz. Gaya Lorentz terjadi ketika ion (Ca2+ atau CO32- ) bergerak melewati sebuah medan magnet. Arah gaya Lorentz mengikuti kaidah tangan kanan dengan besar F  q (v  B ) . Efek gaya Lorentz terhadap pergeseran ion telah dipelajari oleh Kozic pada tahun 2003. Hasil simulasi menunjukkan terjadi persegesar ion sebesar 0,2 – 10 nm dan pergeseran partikel 0,2 nm – 2 µm. Dengan pergeseran tersebut, hydration shell akan terganggu sehingga ion Ca2+



dan CO32- akan terlepas dari ikatannya dengan molekul air dan dapat berikatan membentuk CaCO3. Semakin besar penggunaan medan magnet untuk mengolahan maka semakin besar gaya Lorentz yang dihasilkan. Semakin besar gaya Lorentz yang dihasilkan maka ikatan antar molekul air dengan ion Ca2+ dan CO32- mudah terlepas. Terlepasnya ion-ion tersebut akan memudahkan untuk saling berikatan dan membentuk kapur. 11. Kesimpulan Penelitian yang dilakukan menunjukkan bahwa pengolahan air kapur dengan besar medan magnet yang berbeda menghasilkan presipitasi CaCO3 berbeda juga. Prosentase pengurangan maksimum sebesar 28,57% untuk medan magnet 0,05 tesla dengan waktu pengolahan 120 menit sedangkan untuk besar medan magnet 0,1 tesla menghasilkan pengendapan maksimum adalah sebesar 57,69%. 12. Kelebihan Dalam jurnal tersebut metodologi yang dibuatkan diagram alirnya dan hasil penelitian disampaikan sangat jelas dan detail oleh penulis sehingga pembaca mudah memahami isi dari jurnal tersebut. 13. Kekurangan Dalam jurnal ini penyampaian tujuan di awal penulisan kurang disampaikan dengan spesifik dan juga simpulan yang disampaikan terlalu singkat.