LKPD Praktikum Virtual pemuaian Panjang

-

Praktikum Pemuaian panjang

LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK (LKPD) VIRTUAL

Praktikum Pemuaian Panjang (Alat Musschenbroek)

:
:
:
:
A. Judul Praktikum

Investigasi Pemuaian Panjang Bahan Padat Menggunakan Simulator Alat Musschenbroek.

B. Tujuan Praktikum
  1. Memahami prinsip dan cara kerja alat Musschenbroek dalam mengukur pemuaian panjang logam.
  2. Mengukur dan menghitung besarnya koefisien muai panjang ($\alpha$) dari berbagai jenis bahan logam (Aluminium, Kuningan, dan Besi/Baja).
  3. Membandingkan besarnya pertambahan panjang ($\Delta L$) akibat kenaikan suhu ($\Delta T$) pada berbagai jenis logam dengan panjang awal ($L_0$) yang sama.
C. Alat dan Bahan
  • Perangkat Simulator Virtual Musschenbroek (Lengkap dengan skala busur $0^\circ - 90^\circ$ dan jarum penunjuk).
  • Batang Logam Uji: Aluminium, Kuningan, dan Besi/Baja ($L_0 = 500\text{ mm}$).
  • Pembakar Spiritus Virtual (sumber panas).
  • Termometer Digital Virtual (Satuan $^\circ\text{C}$).
D. Langkah Kerja
  1. Buka aplikasi Simulator Virtual Pemuaian Panjang Musschenbroek.
  2. Tarik (Drag & Drop) Pembakar Spiritus ke area meja praktikum kanvas.
  3. Tarik salah satu jenis Batang Logam (misalnya Aluminium) dari rak ke kanvas. Pastikan ujung kiri batang menempel rapat pada tiang penyangga dan ujung kanan terhubung dengan tuas jarum penunjuk skala.
  4. Catat panjang awal logam ($L_0 = 500\text{ mm}$) dan suhu awal ($T_0$) yang tertera pada termometer.
  5. Klik tombol ▶ Nyalakan Spiritus untuk memulai pemanasan.
  6. Amati kenaikan suhu hingga mencapai suhu akhir tertentu ($T_t$), lalu catat pertambahan panjang ($\Delta L$) yang terbaca pada indikator simulator.
  7. Ulangi langkah 3–6 sebanyak **5 kali percobaan** dengan variasi suhu akhir atau variasi jenis bahan logam yang berbeda.
  8. Isikan seluruh data hasil pengamatan ke dalam Tabel Hasil Praktikum di bawah ini.
E. Hasil Praktikum

Catatan: Masukkan nilai $L_0$, $T_0$, $T_t$, dan $\Delta L$. Nilai $\Delta T$ dan Koefisien $\alpha$ akan dihitung secara otomatis oleh sistem.

No Jenis Logam Panjang Awal
$L_0$ (mm)		 Suhu Awal
$T_0$ ($^\circ\text{C}$)		 Suhu Akhir
$T_t$ ($^\circ\text{C}$)		 Perubahan Suhu
$\Delta T$ ($^\circ\text{C}$)		 Pertambahan
$\Delta L$ (mm)		 Koefisien Muai
$\alpha$ (/ $^\circ\text{C}$)
1 50 2.40e-5
2 50 1.90e-5
3 50 1.20e-5
4 75 2.40e-5
5 75 1.20e-5
Rata-Rata Koefisien Muai ($\bar{\alpha}$): 1.82e-5
F. Perhitungan dan Pembahasan

💡 Contoh Rumus & Cara Perhitungan Data:

Persamaan Pemuaian Panjang Logam:

$$\Delta L = L_0 \cdot \alpha \cdot \Delta T \quad \implies \quad \alpha = \frac{\Delta L}{L_0 \cdot \Delta T}$$

Contoh Perhitungan Data Percobaan 1 (Aluminium):

  • Panjang awal ($L_0$) = $500\text{ mm}$
  • Suhu awal ($T_0$) = $25^\circ\text{C}$, Suhu akhir ($T_t$) = $75^\circ\text{C} \implies \Delta T = 75 - 25 = 50^\circ\text{C}$
  • Pertambahan panjang ($\Delta L$) = $0,600\text{ mm}$
  • Koefisien Muai Panjang ($\alpha$): $$\alpha = \frac{0,600\text{ mm}}{500\text{ mm} \times 50^\circ\text{C}} = \frac{0,600}{25000} = 0,000024 /^\circ\text{C} = 2,4 \times 10^{-5} /^\circ\text{C}$$

Analisis & Pembahasan Siswa:

1. Berdasarkan hasil pengamatan pada tabel, logam manakah yang mengalami pertambahan panjang ($\Delta L$) paling besar dan paling kecil pada kenaikan suhu yang sama?

2. Bagaimanakah hubungan antara kenaikan suhu ($\Delta T$) terhadap pertambahan panjang ($\Delta L$) suatu logam?

3. Bandingkan hasil nilai koefisien muai panjang ($\alpha$) yang diperoleh dari percobaan dengan literatur teori (Aluminium: $2,4 \times 10^{-5}/^\circ\text{C}$, Kuningan: $1,9 \times 10^{-5}/^\circ\text{C}$, Besi: $1,2 \times 10^{-5}/^\circ\text{C}$). Apakah terdapat perbedaan? Jelaskan faktor penyababnya!

G. Kesimpulan

Buatlah kesimpulan praktikum berdasarkan tujuan percobaan yang telah ditetapkan:

Komentar

Posting Komentar