Modull 7 [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM IPA DI SD PDGK4107 MODUL 7 LENSA CEMBUNG DAN CERMIN CEKUNG



DI SUSUN OLEH: NAMA



:HESTI NURAINI



NIM



: 856757573



SEMESTER



: 1 (satu)



PROGRAM STUDI SI-PGSD FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UPBJJ UNIVERITAS TERBUKA 2021



LENSA CEMBUNG DAN LENSA CEKUNG 1. Tujuan Percobaan Tujuan percobaan dari lensa cembung dan lensa cekung adalah: a. Untuk menyelidiki sifat pembiasan cahaya pada lensa cekung, lensa cembung dan lensa gabungan b. Untuk mengamati dan menggambarkan dengan tepat sifat-sifat bayangan. c. Untuk memperoleh hubungan antara jarak beenda, jarak bayangan dan jarak fokus lensa cembung dan lensa cekung A. Landasan Teori Alat optik yang paling sederhana adalah lensa tipis. Lensa tipis biasanya berbentuk lingkaran dan kedua permukaannya melengkung. Kedua permukaannya dapat berbentuk cembung, cekung atau datar. Sumbu lensa merupakan garis lurus yang melewati pusat lensa dan tegak lurus terhadap permukaannya. Jika berkas-berkas paralel sejajar sumbuh jatuh pada lensa cembung tipis maka meeka akan difokuskan pada suatu titik fokus, F. Berkasberkas cahaya dari suatu titik pada benda yang jauh pada dasarnya paralel sehingga dapat dikatakan bahwa: titik fokus merupakan titik bayangan untuk benda pada arak tak hingga pada sumbu utama. Berarti titik fokus lensa dapat diemukan dengan menetukan titik ketika berkas-berkas cahaya matahari debentuk menjadi bayangan yang tajam. Jarak titik pusat disebut jarak fokus, F ( Widodo, 2008).



Lensa cembung merupakan lensa yang memiliki ciri lebih tebal ditengah-tengahnya dari pada pinggirannya, sedangkan lensa bikonveks adalah lensa cembung yang kedua permukaannya berupa bidang cembung. Lensa bikonveks termasuk kedalam lensa cembung atau lensa konveks dimana merupakan lensa yang bersifat menggumpulkan cahaya sehingga disebut sebaai lensa konvergen atau lensa positif. Jika sinar-sinar sejajar dilewatkan pada lensa cembung sinar-sinar biasnya akan berkumpul pada satu titik. Sifat lensa cembung adalah titik pertemua sinar-sinar biasnya akan berkumpul pada satu titik. Sifat lensa cembung adalah titik pertemuan sinar-sinar bias disebut foks api (titik api).



Gambar 5.1 Lensa Cembung Mengumpulkan Cahaya Lensa cekung adalah lenasa yang bagiannya tengahnya berbentuk cekung lebih tipis daripada bagian tepinya sedangkan lensa bikonkaf adalah lensa cekung yang kedua permukaannya berupa bidang cekung. Jika sinarsinar sejajar dikenakan pada lensa cekung, sinar-sinar biasnya akan menyebar seolah-olah berasal dari satu titik yang disebut titik focus. Titik fokus lensa cekung berada pada sisi yang sama pada sinar datang sehingga titik fokus lensa cekung bersifat maya atau semu dan bernilai negatif.



Gambar 5.2 Lensa Cekung Menyebarkan Cahaya Dalil Esbach merupakan metode untuk menentukan posisi dan sifatsifat bayangan yang dibentuk oleh lensa bikonveks (lensa positif). Untuk lensa nomor ruang untuk benda dan nomor ruang untuk bayangan dibedakan. Nomor ruang untuk benda menggunakan angka Romawi (I, II, III, dan IV), sedangkan untuk ruang bayangan menggunakan angka Arab (1, 2, 3 dan 4) seperti pada gambar berikut ini:



Gambar 5.3 Penomoran Ruang Menurut Dalil Esbach



Berdasarkan gambar 5.3 di atas, berikut ini adalah aturan-aturan penomoran ruang pada lensa dalam menentukan sifat bayangan dari ketentuan Dalil Esbach yaitu : 



Jumlah nomor ruang benda dan nomor ruang bayangan sama dengan lima.







Untuk setiap benda nyata dan tegak: 



Semua bayangan yang terletak di belakang lensa bersifat nyata dan terbalik.







Semua bayangan yang terletak di depan lensa bersifat maya dan tegak.







Bila nomor ruang bayangan lebih besar dari nomor ruang benda, maka ukuran bayangan lebih besar dari bendanya dan sebaliknya.



(Surgaria, 2011) Contoh penggunaan lensa adalah pada kamera, kamera merupaka alat penangkap ataupun perekam yang bekerja pada prinsip perekaman objek pada mata manusia. Elemen-elemen dasar kamera adalah sebuah lensa adalah sebuah lensa cembung, celah diafrgama dan film (pelat). Lensa cembung berfungsi untuk membentuk intensitas cahaya yang masuk dan film berfungsi untuk menagkap bayangan yang dibentuk lensa (Nuralamsyah, 2013).



B. METODE PRAKTIKUM 1. Alat Dan Bahan Alat dan bahan yang digunakan dalam percobaan lensa cembung dan lensa cekung dapat dilihat pada tabel 5.1. Tabel 5.1 Alat dan Bahan percobaan Lensa Cekung dan Lensa Cembung No. Alat dan Bahan Kegunaan Sebagai sumber tegangan 1 Catu daya Untuk mengatur jarak benda dan jarak 2 Rel presisi 3



Lampu bertangkai



bayangan serta mengukur jarak benda dan bayangan Sebagai sumber cahaya



4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14



Pemegang slide diafragma Diafragma anak panah Tumpukan berpenjempit Kabel penghubung merah dan hitam Alat tulis Kobalt Laser Balok kaca lensa Cekung Balok kaca lensa cembung Lensa cekung bertangkai (f = - 100 ) Lensa cembung bertangkai (f = 100 ) Layar



Untuk meletakan slide diafragma Sebagai objek pengamatan Sebagai landasan slide diafragma, lampu bertangkai dan lensa bertangkai. Sebagai penghubung lampu dan catu daya sebagai alat untuk menggambarkan jalannya sinar pada lensa Sebagai sumber cahaya Sebagai alat untuk menyebarkan cahaya Sebagai alat untuk mengumpulkan cahaya sebagai objek pengamatan dan menyebarkan cahaya sebagai objek pengamatan dan mengumpulkan cahaya untuk menampilkan bayangan dari lensa



2. Prosedur Kerja Langkah-langkah kerja yang dilakukan pada percobaan lensa cekung dan lensa cembung adalah sebagai berikut. a. Menentukan bayangan pada lensa cekung 1) Menyusun alat seperti pada Gambar 5.4



Gambar 5.4. Penyusunan Alat dan Bahan Penentuan Bayangn pada Lensa Cekung 2) Menyalakan lampu dengan menekan tombol power pada catu daya 3) Mengatur jarak benda dan lensa cekung sebesar 0,2 m



4) Mengatur jarak layar dan lensa dengan meletakan layar sedikit menyimpang di depan lensa sehingga menampakan bayangan yang jelas 5) Mengamati bayangan yang ditampilakan oleh layar dan bayangan yang berada dibagian belakang lensa 6) Mengukur jarak bayangan dan layar hingga ke lensa (nilai jarak bayangan bernilai negatif) 7) Mencatat hasil pengamatan. 8) Mengulangi langkah (2) sampai (7) untuk jarak benda 0,3 m, 0,4 m dan 0,5 m.



b. Menentukan bayangan pada lensa cembung 1) Menyusun alat seperti pada Gambar 5.5



Gambar 5.5. Penyusunan Alat dan Bahan Penentuan Bayangn pada Lensa Cembung 2) Menyalakan lampu dengan menekan tombol power pada catu daya. 3) Mengatur jarak benda dan lensa cekung sebesar 0,2 m. 4) Mengatur jarak layar dan lensa dengan meletakan layar sedikit menyimpang di depan lensa sehingga menampakan bayangan yang jelas.



5) Mengamati bayangan yang ditampilakan oleh layar dan bayangan yang berada di bagian belakang lensa. 6) Mengukur jarak bayangan dan layar hingga ke lensa (nilai jarak bayangan bernilai negatif). 7) Mencatat hasil pengamatan. 8) Mengulangi langkah (2) sampai (7) untuk jarak benda 0,3 m, 0,4 m dan 0,5 m. c. Menggambarkan sinar pada lensa cembung, lensa cekung dan lensa gabungan. 1) Menggambar garis horisontal pada kertas 2) Meletakan bagian tengah lensa cekung tepat sejajar dengan garis horizontal. 3) Mengarahkan sinar dari kobalt laser yang telah dinyalakan tepat pada bagian bawah lensa cembung. 4) Mengamati dan menggambarkan jalannya sinar datang dan sinar bias yang dihasilkan. 5) Mengulangi langkah (1) hingga (4) untuk lensa cekung dan lensa gabungan.



C. HASIL DAN PEMBAHASAN 1. Hasil Pengamatan



a. Data pengamatan 1) Data pengamatan yang diperoleh pada lensa cembung dapat dilihat pada Tabel 5.2 berikut Tabel 5.2 Data Pengamatan pada Lensa Cembung No. 1 2 3 4



S (m) 0,20 0,30 0,45 0,60



S’ (m) 0,87 0,85 0,382 0,318



Sifat Bayangan Nyata, terbalik, diperbesar Nyata, terbalik, diperbesar Nyata, terbalik, diperkecil Nyata, terbalik, diperkecil



2) Data pengamatan yang diperoleh pada lensa cembung dapat dilihat pada Tabel 5.3 berikut. Tabel 5.3 Data Pengamatan Pada Lensa Cekung No. 1 2 3 4



S (m) 0,20 0,30 0,45 0,60



S’ (m) -0,07 -0,055 -0,5 -0,048



Sifat Bayangan Maya, tegak, diperkecil Maya, tegak, diperkecil Maya, tegak, diperkecil Maya, tegak, diperkecil



3) Gambar jalannya sinar yang melewati lensa a) Lensa Cembung



Gambar 5.6 Jalannya Sinar pada Lensa Cembung



b) Lensa Cekung



Gambar 5.7 Jalannya Sinar pada Lensa Cekung c) Lensa Gabungan



Gambar 5.8 Jalannya Sinar pada Lensa Gabungan



b. Analisis Data 1. Lensa Cekung a) Menentukan Jarak Fokus Tanpa Ralat Untuk S = 0,2 m dan S' = -0,07 m



1 1 1 = + f S S' 1 1 1 = + f 0,2 -0,07 1 =−9 ,28571 f



f =−0 , 10769



m



Dengan cara yang sama untuk data selanjutnya dapat dilihat pada dilihat pada Tabel 5.4 Tabel 5.4 Analisis Data Penentuan Jarak Fokus Tanpa Ralat pada Lensa pada Lensa Cekung No. 1 2 3



b)



S 0.3 0.4 0.5



S' -0.055 -0.05 -0.048



f -0.067346939 -0.057142857 -0.053097345



Menentukan Jarak Fokus Lensa dengan Ralat Untuk S = 0,2 m dan Sꞌ = -0,07 m dengan ∆S = 0,0005 m



(



Δf = |



(



Δf = |



'



|ΔS ' +|



S ( S+ S )



S '



S ( S+ S' )



)



( 0,0441667+0,0041667 )×−0 , 10769



−0 , 0008284



Δf =



Δf ×100 % f



=



−0 , 0008284 ×100 % −0 , 10769



=0 , 7692 % f



seb =f



)



|ΔS × f



0,2 −0 , 07 |0 , 0005' +| |0 ,0005 ×−0 , 10769 0,2 ( 0,2+(−0 ,07 ) ) −0 , 07 ( 0,2+(−0 , 07 )' )



=



KSR=



S'



± Δf



= f − Δf =− 0 ,10769−(−0 , 0008284 )



=−0 ,10686 m



= f + Δf =−0 ,10769+ (−0 ,0008284 )



=−0,10852 m f seb



= -0,10686 m s/d -0,10852 m



Dengan cara yang sama untuk data selanjutnya dapat dilihat pada dilihat pada Tabel 5.5 Tabel 5.5 Analisis Data Penentuan Jarak Fokus dengan Ralat pada Lensa Cekung No .



S(m )



S'(m)



f(m)



Δf



1



0.3



-0.055



-0.06735



-0.00027



2



0.4



-0.05



-0.05714



-0.00016



3



0.5



-0.048



-0.0531



-0.00012



KSR(%) 0.40816 3 0.28571 4 0.22123 9



f seb (f± Δf) m -0.06707 s/d -0.06762 -0.05698 s/d -0.05731 -0.05298 s/d -0.05321



c) Menentukan Perbesaran Bayangan Tanpa Ralat Untuk S = 0,2 m dan Sꞌ = -0,07 m



S' M=| | S



−0 ,07' M=| | 0,2 M=0 , 35 kali Dengan cara yang sama untuk data selanjutnya dapat dilihat pada dilihat pada Tabel 5.6



Tabel 5.6 Analisis Data Penentuan Perbesaran Bayangan dengan Ralat pada Lensa Cekung No . 1 2 3



d)



S(m)



S'(m)



M(kali)



0.3 0.4 0.5



-0.055 -0.05 -0.048



0.183333 0.125 0.096



Menentukan Perbesaran Bayangan dengan Ralat Untuk S = 0,2 m dan Sꞌ = -0,07 m



(



ΔS ΔS ' |+| | M S S'



(



0 , 0005 0 , 0005 |+| | ×0 , 35 0,2 −0 , 07



)



ΔM = |



ΔM = |



)



={(0 , 0025 )+(−0 , 007143)}×(−0 , 35 )



=0,003375, kali KSR=



ΔM ×100 % M



=



0 , 003375 ×100 % 0 , 35



KSR=0 , 9642 % M seb = M ± ΔM = M − ΔM



=0 , 35−0 , 003375 =0 , 3466 kali = M + ΔM



=0 , 35+0 , 003375 =0,3533 kali M seb



= 0,3466 kali s/d 0,3533 kali



Dengan cara yang sama untuk data selanjutnya dapat dilihat pada dilihat pada Tabel 5.7 Tabel 5.7 Analisis Data Penentuan Jarak Fokus dengan Ralat pada Lensa Cekung No . 1 2 3



S(m)



S'(m)



M (kali)



ΔM(kali)



0.3 0.4 0.5



-0.055 -0.05 -0.048



0.18333 0.125 0.096



0.00197 0.00141 0.0011



KSR(% ) 1.07576 1.125 1.14167



Mseb (M±ΔM) kali 0.1814 s/d 0.1853 0.1236 s/d 0.12641 0.0949 s/d 0.0971



e) Menentukan Kekuatan Lensa Tanpa Ralat Untuk S = 0,2 m dan Sꞌ = -0,07 m



P= =



1 f 1 −0 , 10769



P=−9 ,286 , dioptri ,



Dengan cara yang sama untuk data selanjutnya dapat dilihat pada dilihat pada Tabel 5.8 Tabel 5.8 Analisis Data Penentuan Kekuatan Lensa Tanpa Ralat pada Lensa Cekung No. 1 2 3



S (m) 0.3 0.4 0.5



S' (m) -0.055 -0.05 -0.048



f) Menentukan Kekuatan Lensa dengan Ralat Untuk S = 0,2 m dan Sꞌ = -0,07 m



P (dioptri) -14.85 -17.5 -18.83



1 ΔP=| 2|Δf f 1 ΔP=| |×−0 ,0008284 2 (−0 ,06735) ΔP=86 , 2243×−0 , 0008284 ΔP=−0 ,0714 dioptri KSR=



ΔP ×100 % P



KSR=



−0 , 0714 ×100 % −9 , 286



KSR=0 , 7692 % Pseb = P± ΔP = P − ΔP



=−9 ,286−(−0 , 0714 )



=−9 ,2142 dioptri = M + ΔM



=−9 ,286+(−0 , 0714 )



=−9,3571 dioptri Pseb = -9,2142 dioptri s/d -9,3571 dioptri Dengan cara yang sama untuk data selanjutnya dapat dilihat pada dilihat pada Tabel 5.9 Tabel 5.9 Analisis Data Penentuan Kekuatan Lensa dengan Ralat pada Lensa Cekung No . 1 2 3



S (m)



P (dioptri)



0.3 0.4 0.5



-14.8484 -17.5 -18.833



2. Lensa Cembung



ΔP(dioptri ) -0.0606 -0.05 -0.04167



KSR(%)



Pseb (P± ΔP) dioptri



0.4082 0.2857 0.2212



-14.788 s/d -14.909 -17.45 s/d -17.55 -18.792 s/d -18.875



a) Menentukan Jarak Fokus Tanpa Ralat Untuk S = 0,2 m dan S' = 0,87 m



1 1 1 = + f S S' 1 1 1 = + f 0,2 0,87 1 =−6 ,1694 f



f =0 , 1626 m Dengan cara yang sama untuk data selanjutnya dapat dilihat pada dilihat pada Tabel 5.10 Tabel 5.10 Analisis Data Penentuan Jarak Fokus Tanpa Ralat pada Lensa pada Lensa Cembung No. 1 2 3



S(m) 0.3 0.4 0.5



S'(m) 0,85 0,382 0,318



f(m) 0,2217 0,1954 0,1944



b) Menentukan Jarak Fokus Lensa dengan Ralat Untuk S = 0,2 m dan S' = 0,87 m dengan ∆S = 0,0005 m



(



Δf = |



(



Δf = |



= Δf =



S' '



|ΔS ' +|



S ( S+ S )



S '



S ( S+ S' )



)



|ΔS × f



0,2 0 ,87 |0 , 0005' +| |0 , 0005 ×0 , 1626 0,2 ( 0,2+( 0 , 87) ) −0 , 87 ( 0,2+( 0 , 87)' )



)



(0,00046729+0,00046729)×0 ,1626



0 , 0001519 m



KSR=



Δf ×100 % f



=



0 , 0001519 ×100 % 0 , 1626



KSR=0 , 093457 % f



seb =f



± Δf



= f − Δf =0 , 1626−0 , 0001519 =0 , 162646 m = f + Δf =0 , 1626+0 ,0001519 =0,16276 f seb



=0 , 162646 m s/d 0,16276,m Dengan cara yang sama untuk data selanjutnya dapat dilihat pada



dilihat pada Tabel 5.11 Tabel 5.11 Analisis Data Penentuan Jarak Fokus dengan Ralat pada Lensa Cekung No. S(m) S'(m) 1 0.3 0,85 2 0.4 0,382 3 0.5 0,318



f(m) 0,2217 0,1954



Δf 0,0001928 0,000249



0,000238 0,1944 c) Menentukan Perbesaran Bayangan Tanpa Ralat



Untuk S = 0,2 m dan S' = 0,87 m



S' M=| | S



0,87 M=| | 0,2 M=4 , 35 kali



KSR(%) 0,0869 0,1279



fseb (f± Δf) m 0,2215 s/d 0,2219 0,1951 s/d 0,1956



0,1222



0,1941 s/d 0,1946



Dengan cara yang sama untuk data selanjutnya dapat dilihat pada dilihat pada Tabel 5.12 Tabel 5.12 Analisis Data Penentuan Perbesaran Bayangan dengan Ralat pada Lensa Cembung No. 1 2 3



S(m) 0.3 0.4 0.5



S'(m) 0,85 0,382 0,318



d) Menentukan Perbesaran Bayangan dengan Ralat Untuk S = 0,2 m dan S' = 0,87 m



( ΔSS |+| ΔSS ' ' |) M 0 , 0005 0 , 0005 ΔM =(| |+| | ×4 ,35 0,2 0 , 87 ) ΔM = |



={0 , 0025+0 , 0005747}×4 , 35



=0,013375, kali KSR=



ΔM ×100 % M



=



0 , 013375 ×100 % 4 , 35



KSR=0 , 30747 % M seb = M ± ΔM = M − ΔM



=4 , 35−0 ,013375 =4 , 3366 kali = M + ΔM



=4 , 35+0 , 013375 =4 , 3634 kali



M(kali) 2,833 0,955 0,636



M seb



= 0,3466 kali s/d 0,3533 kali



Dengan cara yang sama untuk data selanjutnya dapat dilihat pada dilihat pada Tabel 5.13 Tabel 5.13 Analisis Data Penentuan Jarak Fokus dengan Ralat pada Lensa Cembung No . 1 2 3



e)



S(m)



S'(m)



0.3 0.4 0.5



0,85 0,382 0,318



M(kali ) 2,833 0,955 0,636



ΔM(kali ) 0,00639 0,00244 0,001636



KSR(% ) 0,2254 0,25589 0,257



Mseb(M± ΔM)kali 2,8269 s/d 2,8397 0,9525 s/d 0,9574 0,6343 s/d 0,6376



Menentukan Kekuatan Lensa Tanpa Ralat Untuk S = 0,2 m dan S' = 0,87 m



P= =



1 f 1 0 , 22173



P=6, 1494 dioptri



Dengan cara yang sama untuk data selanjutnya dapat dilihat pada dilihat pada Tabel 5.14 Tabel 5.14 Analisis Data Penentuan Kekuatan Lensa Tanpa Ralat pada Lensa Cembung No. 1 2 3



f)



S (m) 0.3 0.4 0.5



S' (m) 0,85 0,382 0,318



Menentukan Kekuatan Lensa dengan Ralat Untuk S = 0,2 m dan S' = 0,87 m



1 ΔP=| 2|Δf f



P (dioptri) 4,5098 5,11780 5,1446



1 ΔP=| |×0 ,0001519 (0 , 1626 )2 ΔP=37, 8154×0 , 0001519 ΔP=0 , 005747 dioptri KSR=



ΔP ×100 % P



KSR=



0 , 005747 ×100 % 6 , 14943



KSR=0 , 0934 % Pseb = P± ΔP = P − ΔP



=6 , 1494−0 , 005747 =6 , 1436 dioptri = P + ΔP



=6 , 1494+ 0 , 005747 =6,1551 dioptri Pseb =



6 , 1436 dioptri s/d 6,1551 dioptri Dengan cara yang sama untuk data selanjutnya dapat dilihat pada



dilihat pada Tabel 5.15 Tabel 5.15 Analisis Data Penentuan Kekuatan Lensa dengan Ralat pada Lensa Cembung No. 1 2 3



2.



S (m) 0.3 0.4 0.5



P (dioptri) 4,5098 5,11780 5,1446



ΔP (dioptri) 4,5098 5,11780 5,1446



KSR (%) 0,0889 0,12787 0,1222



Pseb (P± ΔP) dioptri 4,5059 s/d 4,514 5,1112 s/d 5,1243 5,1383 s/d 5,1509



Pembahasan Lensa adalah benda transparan yang dibatasi oleh dua permukaan yang melengkung. Ada dua jenis lensa yang biasa kita kenal yaitu lensa yang



biasa kita kenal yaitu lensa cembung dan lensa cekung. Lensa cembung memiliki ciri fisik kedua sisinya melengkung keluar sehingga bagian tengahnya lebih tebal dibandingkan bagian tepinya. Sedangkan lensa cekung adalah lensa yang memiliki ciri fisik bagian tengahnya melengkung ke dalam sehingga bagian tengahnya lebih tipis dibandingkan bagian tepinya. Perolehan hasil yang didapatkan ketika melakukan percobaan pada lensa cembung yaitu ketika sinar laser ditembakan dan mengenai permukaan lensa maka sinarnya akan dibiaskan mendekati garis normal. Pada lensa cekung ketika sinar laser ditembakan dan mengenai permukaannya maka sinarnya akan dibiaskan menjauhi garis normal. Selanjutkan untuk lensa gabungan, yaitu perpaduan antara lensa cembung dan lensa cekung . ketika sinar melewati lensa cembung maka sinar akan dikumpulkan pada satu titik dan ketika sinar melewati lensa cekung maka maka sinar akan disebarkan sehingga pembentukan bayangannya akan lurus dengan sinar datangnya. Hasil yang diperoleh selanjutnya pada penentuan jarak fokus dengan lensa cekung pada jarak benda ke lensa 0,2 m, dengan jarak bayangan ke lensa adalah -0,07 m diperoleh jarak fokus pada lensanya adalah -0,10769 m.. Untuk jarak fokus lensa cekung dengan ralat diperoleh nilainya adalah -0,0008284 m dengan KSR 0,769 %. KSR yang rendah ini menunjukan tingkat ketelitian alat yang digunakan tinggi. Adapun nilai jarak fokus lensa cekung ini berada diantara nilai f yang sebenarnya yaitu dari -0,10686 m s/d -0,10769 m. untuk data yang selanjutnya pada jarak benda ke lensa 0,3 m, 0,4 m dan 0,5 m dengan jarak bayangan ke lensa secara berturut-turut adalah



-0,055 m, -0,05 m dan -0,048 m diperoleh jarak fokusnya secara berturutturut adalah -0,0673 m, -0,0571 m dan -0,0531 m. dengan jarak fokus yang sebenarnya secara berturut-turut adalah -0.06707 s/d -0.06762, -0.05698 s/d -0.05731 dan -0.05298 s/d -0.05321 didapatkan nilai KSRnya adalah 0,4082 %, 0,286 % serta 0,2212 %. Dapat dikatakan bahwa nilai jarak fokusnya benar



nilai dari jarak fokusnya berada diantara nilai jarak fokus yang



sebenarnya, dengan KSR yang rendah ini menunjukan nilai ketelitiannya tinggi. Dari analisis data yang diperoleh dapat disimpulakan bahwa semain jauh jarak benda dari lensa maka pembentukan bayangannya akan semakin dekat dengan lensa dan jarak fokus yang tetap. Penentuan perbesaran bayangan saat benda ke lensa berjarak 0,2 m dan jarak bayangan ke lensa -0,07 mperbesaran bayangan yang diperoleh adalah 0,35 kali, dengan perbesaran yang sebenarnya adalah 0,3466 kali sampai dengan 0,3533 kali. Hal ini menunjukan bahwa nilai perbesaran bayangan yang diperoleh telah sesuai karena nilai perbesaran bayangannya telah berada pada rentang nilai perbesaran bayangan yang sebenarnya, dengan KSR 0,96 % yang menunjukan ketelitian dari alat yang digunakan tinggi. Keadaan ini berlaku pula untuk data yang selanjutnya pada jarak benda ke lensa 0,3 m,



0,4 m dan 0,5 m dengan jarak bayangan ke lensa



secara berturut-turut adalah -0,055 m, -0,05 m dan -0,048 m diperoleh nilai perbesaran bayangannya secara berturut-turut adalah 0.183333 kali, 0.125 kali dan 0.096 kali. Dengan nilai perbesaran bayangan secara berturut-turut adalah 0.1814 kali s/d 0.1853 kali, 0.1236 kali s/d 0.12641 kali dan 0.0949



kali s/d 0.0971 kali dengan KSRnya adalah 1.07576 %, 1.125 % dan 1.14167% Dapat dikatakan bahwa nilai perbesaran bayangannya benar karena nilai dari perbesaran bayangannya berada diantara nilai perbesaran bayangannya yang sebenarnya, dan KSR yang rendah ini menunjukan nilai ketelitiannya tinggi. Dari hasil analisis data yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa semakin jauh jarak benda ke lensa maka perbesaran bayangannya semakin kecil. Hasil yang diporoleh selanjutnya untuk penentuan kekuatan lensa cekung, dengan jarak benda ke lensa adalah 0,2 m dengan jarak fokus bayangan -0,10769 m dengan kekuatan lensa adalah -9,286 dioptri, dengan nilai kekuatan lensa yang sebenarnya berada pada rentang – 9,2142 dioptri sampai dengan -9,371 dioptri. Karena nilai kekuatan lensanya berada diantara nilai yang sebenarnya maka nilai kekuatan lensa ini tepat dengan KSR yang diperoleh adalah 0,7692 %. Rendahnya nilai KSR ini menunjukan ketelitian alat yang tinggi. Untuk data yang selanjutnya Keadaan ini berlaku pula untuk data yang selanjutnya pada jarak benda ke lensa 0,3 m,



0,4 m dan 0,5 m



diperoleh nilai kekuatan lensanya secara berturut-turut adalah -14.85 dioptri, -17.5 dioptri dan -18.83 dioptri. Dengan nilai kekuatan lensa yang sebenarnya adalah -14.788 dioptri sampai dengan -14.909 dioptri, -17.45 dioptri sampai dengan -17.55 dioptri dan -18.792 dioptri sampai dengan -18.875 dioptri dengan KSRnya secara berturut-turut nilainya adalah 0.4082 %, 0.2857 % dan 0.2212 %. Karena nilai kekuatan lensanya berada diantara nilai yang sebenarnya maka nilai kekuatan lensa ini tepat dan rendahnya nilai KSR ini



menunjukan ketelitian alat yang tinggi. Kekuatan lensa ini dipengaruhi oleh jarak fokus bayangannya dimana semakin kecil nilai dari jarak fokus bayangannya maka semakin kuat kemampuan lensa untuk menyebarkan sinyal. Sifat-sifat pembentukan bayangan pada lensa cekung secara teori selalu bersifat tegak, diperkecil dan maya di manapun bendanya ditempatkan. Dari percobaan yang dilakukan terlihat bahwa ketika benda ditempatkan 0,2 m dari lensa maka bayangannya terbentuk pada jarak -0,07 m dari lensa dan bayangan yang terbentuk adalah maya, tegak dan diperkecil. Dan pada jarak benda 0,3 m, 0,4 m dan 0,5 m sifat bayangan yang terbentuk selalu sama yaitu maya, tegak dan diperkecil. Perolehan nilai jarak fokus dari lensa cembung pada jarak 0,2 m dari benda ke lensa dan jarak 0,87 m dan jarak bayangan ke lensa adalah 0,1626 m dan nilai KSRnya adalah 0,093 % dan nilai jarak fokus yang sebenarnya adalah 0,1624 m sampai dengan 0,1627 m. rendahnya nilai KSR ini menunjukan bahwa nilai ketelitian alat yang digunakan tinggi. Keadaan ini juga berlaku untuk data yang selanjutnya pada jarak benda ke lensa 0,3 m, 0,4 m dan 0,5 m dengan jarak bayangan ke lensa secara berturut-turut adalah 0,85m, 0,382 m dan 0,318 m diperoleh jarak fokusnya secara berturut-turut adalah 0,2217 m, 0,1954 m dan 0,1944 m. dengan jarak fokus yang sebenarnya secara berturut-turut adalah 0,2215 m s/d 0,2219 m, 0,1951 m s/d 0,1956 m dan 0,1941 m s/d 0,1946 m didapatkan nilai KSRnya adalah 0,0869 %, 0,1279 % serta 0,1222 %. Dapat dikatakan bahwa nilai jarak



fokusnya benar nilai dari jarak fokusnya berada diantara nilai jarak fokus yang sebenarnya, dengan KSR yang rendah ini menunjukan nilai ketelitiannya tinggi. Dari hasil analisis yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa semakin jauh jarak benda ke cermin maka pembentukan bayangan semakin dekat dengan lensa namun jarak fokusnya semakin kecil. Untuk perbesaran bayangan benda pada lensa cembung pada jarak benda 0,2 m dari lensa dan jarak bayangan 0,87 m dari lensa maka perbesaran bayangan yang diperoleh dari perbandingan nilai antara jarak bayangan kelensa dan jarak benda ke lensa adalah 4,35 kali. Hal ini menunjukan bahwa bayangan yang dibentuk oleh lensa diperbesar, dikarenakan benda berada diruang dua. Pada kasus dimana benda berjarak 0,3 m dari lensa bayangan masih tetap diperbesar karena berada diruang dua sedangkan untuk jarak benda ke lensa 0,4 m dan 0,5 m bayangannya diperkecil karena benda telah berada diruang tiga. Pada jarak benda 0,2 m dari lensa diperoleh nilai perbesaran yang sebenarnya adalah 4,3366 kali sampai dengan 4,3633 kali. Hal ini menunjukan perbesaran bayangan bernilai benar karena berada daintara nilai perbesaran yang sebenarnya. Dengan KSR yang diperoleh adalah 0,307 %, rendahnya nilai KSR ini menunjukan ketelitian alat ukur yang tinggi. Selanjutnya penentuan kekuatan lensa cembung, secara teori menyatakan bahwa semakin kecil jarak fokus maka semakin kuat kemampuan lensa untuk mengumpulkan berkas sinar. Pada jarak fokus lensa 0,22173 m diperoleh nilai kekuatan lensanya adalah 6,1494 dioptri dengan



nilai kekuatan lensa yang sebenarnya adalah 6,1436 dioptri sampai dengan 6,1551 dioptri. Karena nilai kekuatan lensanya telah berada pada rentan nilai yang sebenarnya maka dapat dikatakan bahwa nilai kekuatan lensanya telah benar. Dengan KSR yang diperoleh adalah 0,09 %, nilai KSR yang rendah ini menunjukan nilai ketelitian alat yang tinggi. Keadaan ini berlaku pula untuk data yang selanjutnya pada jarak benda ke lensa 0,3 m,



0,4 m dan 0,5 m



dengan jarak bayangan ke lensa secara berturut-turut adalah 0,85m, 0,382 m dan 0,318 m diperoleh nilai perbesaran bayangannya secara berturut-turut adalah 0.183333 kali, 0.125 kali dan 0.096 kali. Dengan nilai perbesaran bayangan secara berturut-turut adalah 0.1814 kali s/d 0.1853 kali, 0.1236 kali s/d 0.12641 kali dan 0.0949 kali s/d 0.0971 kali dengan KSRnya adalah 1.07576 %, 1.125 % dan 1.14167% Dapat dikatakan bahwa nilai perbesaran bayangannya benar karena



nilai dari perbesaran bayangannya berada



diantara nilai perbesaran bayangannya yang sebenarnya, dan KSR yang rendah ini menunjukan nilai ketelitiannya tinggi. Dari hasil analisis data yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa semakin jauh jarak benda ke lensa maka perbesaran bayangannya semakin kecil. Sifat-sifat pembentukan bayangan pada lensa cembung secara teori tergantung dimana bendanya ditempatkan jika benda di tempatkan di ruang satu maka bayangannya selalu bersifat tegak, diperbesar dan maya, jika benda berada diruang dua maka bayangan terbentuk adalah nyata, terbalik dan diperbesar sedangkan ketika berada diruang tiga bayangan yang terbentuk adalah nyata, terbalik dan diperkecil. Dari percobaan yang



dilakukan telah sesuai dengan teori dimana ketika jarak benda dengan lensa 0,2 m dan 0,3 m maka benda tersebut berada di ruang dua sehingga bayangan yang terbentuk adalah nyata, terbalik dan diperbesar. Sedangkan ketika jarak benda ke lensa adalah 0,4 m dan 0,5 m maka benda tersebut berada di ruang tiga sehingga bayangan yang terbentuk adalah nyata, terbalik dan diperkecil.



PERCOBAAN ARUS DAN TEGANGAN LISTRIK



A. TUJUAN 1. Menjelaskan aliran arus dalam suatu rangkaian listrik. 2. Menjelaskan pengaruh tegangan terhadap suatu rangkaian. B. LANDASAN TEORI Arus listrik adalah banyaknya muatan listrik yang disebabkan dari pergerakan elektron-elektron, mengalir melalui suatu titik dalam sirkuit listrik tiap satuan waktu. (http://id.wikipedia.org/wiki/Arus_listrik) Tegangan listrik (kadang disebut sebagai Voltase) adalah perbedaan potensial listrik antara dua titik dalam rangkaian listrik, dan dinyatakan dalam satuan volt. Besaran ini mengukur energi potensial dari sebuah medan listrik yang mengakibatkan adanya aliran listrik dalam sebuah konduktor listrik. (http://id.wikipedia.org/wiki/Tegangan_listrik) C. ALAT DAN BAHAN 1. Baterai 1,5 volt 3 buah. 2. Kabel penjepit secukupnya (merah dan hitam). 3. Bolalampu 2,5 volt – 3,6 volt/0,007 A 3 buah. 4. AVO meter 1 buah. 5. Dudukan baterai 3 buah. D. CARA KERJA Percobaan 1 : Arus Listrik 1. Susunlah 3 buah baterai secara seri! Buatlah gambar rangkaiannya!



2. Hubungkanlah kabel merah pada kutub (+) dan kabel hitam ( - ). 3. Salah satu ujung kabel merah dan hitam yang telah terpasang bola lampu (dipilih salah satu dari bola lampu 2,5 volt – 5,6 volt). Jika lampu menyala menandakan adanya aliran arus dari kutub (+) menuju kutub ( - ). Tetapi jika belum menyala periksalah penyebabnya. 4. Besarnya



arus



listrik



yang



mengalir



dalam



rangkaian



dapat



menggunakan ampermeter yang dipasang secara seri, catat besarnya. Tetapi jika tidak tersedia AVO meter, nyala lampu sudah cukup membuktikan adanya arus yang mengalir. 5. Susunlah rangkaian seperti gambar berikut! x bahan



A



Tentukan apakah jenis bahan yang digunakan termasuk konduktor, dengan cara mengisi hasil pengamatan.



Percobaan 2 : Tegangan Listrik 1. a. Buatlah rangkaian seperti gambar dibawah ini v x RANGKAIAN 1.A



Tutuplah saklar S, kemudian amatilah apakah lampu menyala? Mengapa demikian? b. Kemudian buatlah rangkaian seperti gambar berikut. v x



RANGKAIAN 1.B



Setelah saklar S ditutup, apakah lampu (tidak menyala, menyala redup, menyala terang, menyala sangat terang). Mengapa demikian? c. Lanjutkan dengan membuat rangkaian seperti berikut. v x RANGKAIAN 1.C



Setelah saklar S ditutup, apakah lampu (tidak menyala, menyala redup, menyala terang, menyala sangat terang). Mengapa demikian? d. Lakukanlah hal yang sama pada langkah a, b, c, dengan menggunakan 3 buah baterai yang dirangkai secara seri. Amatilah dan berikan penjelasan! 2. Mengapa pada percobaan langkah b, c, d nyala lampu berbeda? Percobaan 3 : Energi Listrik 1. Rangkailah alat seperti gambar dibawah ini (3 baterai dirangkai secara seri)



2. Tutuplah saklar S, kemudian biarkan beberapa saat a. Amati apa yang terjadi pada lilitan kawat. b. Setelah 2 menit letakkan pentul korek api itu pada lilitan kawat, apa yang terjadi?



3. Bukalah saklar S, letakkan ujung termometer pada lilitan kawat, catat skala yang ditunjukan termometer. 4. Tutuplah saklar S, kemudian setelah 2 menit catatlah skala yang ditunjukan termometer. 5. Apakah ada kenaikan suhu pada skala termometer setelah saklar ditutup? Mengapa demikian? E. TABEL HASIL PENGAMATAN Tabel pengamatan terhadap jenis bahan 1. Percobaan 1: Arus Listrik No. Bahan 1. Lempengan besi 2.



Lempengan tembaga



3.



Lempengan seng



4.



Kayu



5.



Karet penghapus



6.



Mata pensil (Grafit)



7.



Kertas



8.



Tas plastik



9.



Air kran



10.



Air garam



Lampu Menyala Tidak



Konduktor Ya Tidak



√ √



√ √ √



√ √ √ √ √ √



√ √ √ √ √ √ √



√



F. PEMBAHASAN Pembahasan Percobaan 1 : Arus Listrik Kawat besi Setelah kabel merah pada kutub (+) dan kabel hitam ( - ) dirangkai dengan lampu dan dihubungkan ke baterai menggunakan lempengan besi sebagai saklar dan lampu tetap menyala. Lempeng tembaga



Setelah kabel merah pada kutub (+) dan kabel hitam ( - ) dirangkai dengan lampu dan dihubungkan ke baterai menggunakan lempengan tembaga sebagai saklar dan lampu tetap menyala. Lempeng seng Setelah kabel merah pada kutub (+) dan kabel hitam ( - ) dirangkai dengan lampu dan dihubungkan ke baterai menggunakan lempeng seng sebagai saklar dan lampu tetap menyala. Kayu Setelah kabel merah pada kutub (+) dan kabel hitam ( - ) dirangkai dengan lampu dan dihubungkan ke baterai menggunakan kayu sebagai saklar dan lampu tidak menyala. Karet penghapus Setelah kabel merah pada kutub (+) dan kabel hitam ( - ) dirangkai dengan lampu dan dihubungkan ke baterai menggunakan karet penghapus sebagai saklar dan lampu tidak menyala. Mata pensil (Grafit) Setelah kabel merah pada kutub (+) dan kabel hitam ( - ) dirangkai dengan lampu dan dihubungkan ke baterai menggunakan mata pensil (Grafit) sebagai saklar dan lampu tidak menyala. Kertas Setelah kabel merah pada kutub (+) dan kabel hitam ( - ) dirangkai dengan lampu dan dihubungkan ke baterai menggunakan kertas sebagai saklar dan lampu tidak menyala. Tas plastik Setelah kabel merah pada kutub (+) dan kabel hitam ( - ) dirangkai dengan lampu dan dihubungkan ke baterai menggunakan plastik sebagai saklar dan lampu tidak menyala. Air kran Setelah kabel merah pada kutub (+) dan kabel hitam ( - ) dirangkai dengan lampu dan dihubungkan ke baterai menggunakan kemudian dihubungkan ke air kran dan lampu tidak menyala.



Air garam Setelah kabel merah pada kutub (+) dan kabel hitam ( - ) dirangkai dengan lampu dan dihubungkan ke baterai menggunakan kemudian dihubungkan ke air garam dan lampu tetap menyala. Pembahasan Percobaan 2 : Tegangan Listrik 1. Pada rangakaian (1.A) jika saklar ditutup maka lampu tidak menyala, karena kutub negatif pada baterai tidak terhubung pada kabel (tidak ada tegangan listrik). 2. Pada rangkaian (1.B) jika saklar ditutup maka lampu akan menyala redup, karena hanya menggunakan 1 buah batu baterai (tegangan listrik sedikit). 3. Pada rangkaian (1.C) jika saklar ditutup maka lampu akan menyala lebih terang, karena hanya menggunakan 2 buah batu baterai dan muatan listrik juga lebih besar. 4. Jika rangkaian menggunakan 3 baterai maka nyala lampu akan sangat terang, karena muatan listrik juga sangat besar. Pembahasan Percobaan 3 : Energi Listrik 1. Saklar (S) ditutup, setelah 2 menit kemudian diletakkan sebuah korek api. Maka korek api tersebut akan menyala (mengeluarkan api). 2. Setelah itu saklar (S) dibuka, kemudian diukur panasnya dengan menggunakan termometer, termometer menunjukkan 830 C. 3. Kemudian saklar (S) ditutup kembali, kemudian setelah 2 menit diukur panasnya dengan menggunakan termometer, termometer menunjukkan 970 C. G. PERTANYAAN DAN JAWABAN Percobaan 1 : Arus Listrik 1. Dari hasil pengamatan anda, bahan manakah yang termasuk konduktor dan bahan manakah yang termasuk isolator?



Jawab: a. Bahan yang termasuk konduktor adalah : 1.



Lempeng besi



2. Lempeng tembaga 3. Lempeng seng 4. Air garam b. Bahan yang termasuk isolator adalah : 1. Kayu 2. Karet penghapus 3. Mata pensil (grafit) 4. Kertas 5. Tas plastik 6. Air kran Percobaan 2 : Tegangan Listrik 1. Dari hasil pengamatan Anda, Jelaskan pengertian arus listrik dan tegangan listrik. Jawab : Arus listrik adalah muatan yang mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah. Tegangan listrik selalu berbanding lurus antara arus listrik dengan hambatan listrik. 2. Mengapa pada percobaan 1, baterai disusun secara seri? Jawab : Pada percobaan I, baterai disusun seri agar nyala lampu bersinar terang 3. Jelaskan hubungan antara arus listrik dengan tegangan listrik! Jawab : Hubungan antara arus listrik dengan tegangan listrik : -I=V/R -R=V/I -V=I.R - I = arus listrik (ampere) - V = tegangan listrik (volt) - R = hambatan listrik (ohm)



4. Tentukanlah mana yang lebih tahan lama dengan menggunakan 3 buah baterai yang disusun secara seri atau paralel? Mengapa demikian? Jawab : Paralel baterainya lebih tahan lama karena muatan listrik yang mengalir lebih sedikit sehingga menyebabkan nyala lampu redup. 5. Dari hasil percobaan 1 dan 2, buatlah kesimpulan Anda tentang a. Arus listrik b. Tegangan listrik Jawab : (a) Arus listrik adalah muatan yang mengalir dari potensial tinggi ke potensial rendah. (b) Tegangan listrik selalu berbanding lurus antara arus listrik dengan hambatan listrik. Percobaan 3 : Energi Listrik 1. Perubahan energi apakah yang terjadi jika kita menggunakan setrika listrik Jawab: Perubahan energi listrik menjadi panas. 2. Dua buah baterai masing-masing besarnya 1,5 Volt, 0,5 Ohm dirangkai secara seri kemudian dihubungkan dengan sebuah lampu yang mempunyai tahanan 2 Ohm. Hitunglah : a. Besarnya arus listrik yang mengalir dalam rangkaian b. Daya listriknya c. Energi listrik yang digunakan selama 1 menit Jawab : V1 = 1,5 Volt, r1 = 0,5 Ohm V2 = 1,5 Volt, r2 = 0,5 Ohm Vtot = V1+V2 = 1,5 + 1,5 = 3 Volt R = 2 Ohm a. I = V/R =  3/2 = 1,5 A b. P = V.I = 3. 1,5 = 4,5 W c. W = V I t



= P. T = 4,5 . 60 = 180 J 3. Kesimpulan apa yang dapat diambil tentang percobaan energi listrik? Jawab : Besarnya arus listrik selalu berbanding lurus dengan besarnya tegangan listrik dan berbanding terbalik dengan besarnya hambatan. Tegangan listrik berbanding lurus antara arus listrik dengan hambatan listrik. H. KESIMPULAN Kesimpulan Percobaan 1 Arus Listrik Berdasarkan percobaan 1 arus listrik, dapat disimpulkan bahwa tidak semua bahan dapat dialiri arus listrik (menjadi konduktor), dari bahan bahan yang telah disediakan maka bahan yang dapat dijadikan sebagai konduktor adalah : lempeng besi, tembaga, seng, dan air garam dan bahan yang tidak dapat dialiri listrik (isolator) adalah : kayu, karet penghapus, mata pensil (grafit), kertas, tas plastik, dan air kran. Kesimpulan Percobaan 2 Tegangan Listrik Berdasarkan percobaan 2 Tegangan Listrik, dapat disimpulkan bahwa besarnya arus listrik selalu berbanding lurus dengan besarnya tegangan listrik dan berbanding terbalik dengan besarnya hambatan. Tegangan listrik berbanding lurus antara arus listrik dengan hambatan listrik. Kesimpulan Percobaan 3 Energi Listrik Berdasarkan percobaan 3 energi listrik, dapat disimpulkan bahwa arus listrik dapat menimbulkan panas, hal ini disebabkan karena bertemunya arus listrik positif dan negatif dalam satu penghantar (kawat lilitan).



LAMPIRAN



Hasil Pengamatan: Tegangan Listrik a) Rangkaian listrik seperti gambar dibawah ini:



Saklar (s) ditutup, lampu tidak menyala. Karena rangkaian tersebut tidak ada tegangan listrik b) Membuat rangkaian listrik



Saklar (s) ditutup, ternyata lampu menyala agak terang karena muatan listrik yang mengalir lebih besar.



c) Membuat rangkaian listrik:



Setelah saklar ditutup ternyata lampu menyala lebih terang karena muatan listrik yang mengalir lebih besar lagi. Hal ini disebabkan jumlah baterainya juga lebih banyak. d) Membuat rangkaian seri dengan 3 buah baterai: