Mengapa reaksi sedotan yang didekatkan dengan tangan dan dengan sedotan berbeda? jelaskan!
|
You're Reading a Free Preview
LISTRIK STATIS LAPORAN PENGAMATAN Ilmu Pengetahuan Alam (IPA 3)
Disusun Oleh kelompok 1: Kelas 3A 1. Hanik Hamdiyah (D07213014) 2. Intania Cahaya Sari (D07214004) Dosen Pengampu: R. Syaifuddin, M.Pd. PROGRAM STUDI PENDIDIKAN GURU MADRASAH IBTIDAIYAH FAKULTAS TARBIYAH DAN KEGURUAN UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN AMPEL SURABAYA 2015 KATA PENGANTAR Alhamdulillah, pada saat ini, sampai dengan kesempatan ini tiada kata yang pantas terucap, tiada kalimat yang patut terungkap, selain untaian persembahan syukur Puja Allah SWT, Tuhan Seluruh Alam yang telah memberikan begitu banyak limpahan rahmat, anugerah dan karunia-Nya yang begitu luar biasa kepada kita sehungga kami masih bisa menyelesaikan makalah ini. Shalawat serta salam senantiasa kita senandungkan dengan syahdunya kepada sang pembawa risalah indah ini, Rasulullah SAW. Serta kita selaku umatnya yang InsyaAllah setia hingga akhir zaman. Amin. Dalam laporan pengamatan ini, kami membahas tentang “Listrik Statis”. Kami sadari bahwa dalam laporan pengamatan ini banyak terdapat kesalahan, baik dari isi maupun dalam hal penyampaiannya. Untuk itu kami memohon maaf dan maklum serta selalu mengharapkan segala kritik dan saran yang bersifat membangun dari para pembaca yang budiman serta dosen pembimbing yang bijak. Akhir kata, semoga tulisan yang sederhana ini bisa bermanfaat, khususnya bagi kami dan umumnya bagi rekan-rekan semua dan semoga dapat menambah khazanah keilmuan kita. Amin. Tim Penulis, Surabaya, Kamis, 10 Nopember 2015. DAFTAR ISI COVER.............................................................................................................................. i KATA PENGANTAR...................................................................................................... ii DAFTAR ISI..................................................................................................................... iii BAB I PENDAHULUAN................................................................................................. 1 1.1 Latar Belakang.................................................................................................... 1 1.2 Tujuan Pengamatan............................................................................................. 1 1.3 Rumusan Masalah............................................................................................... 1 1.4 Manfaat Pengamatan.......................................................................................... 1 1.5 Hipotesis............................................................................................................. 1 BAB II LANDASAN TEORI.......................................................................................... 2 2.1 Pengertian Listrik Statis...................................................................................... 2 2.2 Peristiwa Transfer Elektron dari Satu Benda ke Benda Lain............................. 3 BAB III PELAKSANAAN PENGAMATAN............................................................... 5 3.1 Waktu dan Tempat Pengamatan......................................................................... 5 3.2 Alat dan Bahan Pengamatan............................................................................... 5 3.3 Cara Kerja........................................................................................................... 5 3.4 Variabel Pengamatan.......................................................................................... BAB IV HASIL PENGAMATAN.................................................................................. 7 BAB V PENUTUP............................................................................................................ 10 4.1 Simpulan............................................................................................................. 10 4.2 Kritik dan Saran.................................................................................................. 10 LAMPIRAN GAMBAR PENGAMATAN.................................................................... 11 DAFTAR PUSTAKA....................................................................................................... 12 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Setiap benda di alam tersusun oleh atom-atom. Atom terdiri dari inti bermuatan positif (proton), ruanng kosong, dan elektron (bermuatan negatif) yang mengitari inti pada situasi normal, sebuah atom memiliki jumlah elektron yang sama dengan proton, dan benda dikatakan dalam keadaan netral (tidak bermuatan). Pada keadaan tertentu elektron pada atom bisa berpindah ke tempat lain. hal ini menyababkan benda akan kehilangan muatan negatif sehingga benda dikatakan bermuatan positif. Selain itu suatu benda juga dapat menerima elektron dari benda lain. hal ini menyebabkan benda kelebihan muatan negatif, sehingga dikatakan benda bermuatan negatif. 1.2 Rumusan Masalah Adapun rumusan masalah dari pengamatan ini adalah: 1.2.1 Bagaimana gejala listrik statis? 1.2.2 Bagaimana cara mengetahui peristiwa transfer elektron dari satu benda ke benda lain? 1.3 Tujuan Pengamatan Adapun tujuan dari pengamatan ini adalah: 1.3.1 Mengamati gejala listrik statis. 1.3.2 Menganalisis peristiwa transfer elektron dari satu benda ke benda lain. 1.4 Manfaat Pengamatan Adapun manfaat dari pengamatan ini adalah: 1.4.1 Agar mengetahui gejala listrik statis. 1.4.2 Agar mengetahui peristiwa transfer elektron dari satu benda ke benda lain. 1.5 Hipotesis Adapun hipotesis dari percobaan penulis adalah sedotan yang digosok-gosok dengan tangan kanan dan diletakkan pada atas tutup botol air mineral akan berputar jika tangan kanan di dekatkan pada sedotan. BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Pengertian Listrik Statis Listrik statis adalah ketidakseimbangan muatan listrik dalam atau pada permukaan benda. Muatan listrik tetap ada sampai benda kehilangannya dengan cara sebuah arus listrik melepaskan muatan listrik. Listrik statis kontras dengan arus listrik, yang mengalir melalui kabel atau konduktor lainnya dan mentransmisikan listrik. Muatan listrik ada 2 macam diantaranya muatan positif (proton) dan muatan negatif (elektron). Benda yang memiliki muatan positif dan negatifnya sama disebut dengan benda netral. Ada juga benda yang memiliki muatan positif dan muatan negatif. Benda disebut bermuatan positif jika benda tersebut memiliki jumlah proton lebih banyak daripada jumlah elektorn, lalu benda disebut bermuatan negatif jika benda tersebut memiliki jumlah elektorn lebih banyak daripada jumlah proton. Salah satu contoh peristiwa timbulnya listrik statis yaitu penggaris plastik yang digosok-gosokanan pada rambut kering, lalu di dekatkan pada kertas yang sudah dirobek kecil-kecil maka kertas tersebut akan tertarik oleh penggaris jadi seolah-olah penggaris seperti magnet yang dapat menarik benda, padahal itu merupakan adanya listrik statis. Kenapa bisa seperti itu? sebab serpihan kertas yang asalnya bermuatan netral akan terinduksi akibat tertarik muatan negatif yang terdapat pada penggaris. Dua buah benda yang memiliki muatan sejenis akan saling tolak menolak ketika didekatkan satu sama lain. Adapun dua buah benda dengan muatan yang berbeda (tidak sejenis) akan saling tarik menarik saat didekatkan satu sama lain. Tarik menarik atau tolak menolak antara dua buah benda bermuatan listrik adalah bentuk dari gaya listrik yang dikenal juga sebagai gaya coulomb. Gaya Coulomb atau gaya listrik yang timbul antara benda-benda yang bermuatan listrik dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu sebanding besar muatan listrik dari tiap-tiap benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara benda-benda. Adapun beberapa contoh lain dari listrik statis yang dapat ditemui dalam rutinitas sehari-hari, yang diantaranya sebagai berikut ini: 1. Saat kita menyisir rambut maka tanpa kita sadari terkadang rambut kita akan terbawa berdiri sendiri siring dengan gerakan sisir. Hal seperti ini dapat terjadi karena adanya interaksi muatan antara sisir dengan rambut kita. 2. Kain sutra yang digoso-gosok pada batang kaca. Pada peristiwa ini benda tersebut akan bereaksi saling tarik-menarik. Kenapa bisa seperti itu? setelah keduanya saling digosok-gosokan akan terjadi loncatan elektron dari batang kaca ke kain sutera sehingga mengakibatkan batang kaca bermuatan positif sedangkan kain sutera bermuatan negatif, hal ini hampir sama seperti pada penggaris yang digosok-gosokan pada rambut. 3. Penggaris plastik yang digosok-gosokan pada kain woll. Kedua benda tersebut umumnya memiliki muatan netral, tapi saat keduanya digosok-gosokan akan terjadi loncatan elektron yang berasal dari kain woll ke penggaris plastik dan penggaris plastik menjadi bermuatan negatif sedangkan kain woll menjadi bermuatan positif. 4. Ketika mendekatkan tangan ke layar TV yang baru dimatikan. Pada peristiwa ini jika di perhatikan bulu-bulu atau rambut yang ada pada tangan akan berdiri, hal seperti itu diakibatkan karena adanya listrik statis. 2.2 Peristiwa Transfer Elektron dari Satu Benda ke Benda Lain Fenomena listrik statis memerlukan pemisahan muatan-muatan.ketika positif dan negatif berada dalam kontak, elektron dapat berpindah dari satu materi ke yang lain, yang meninggalkan kelebihan muatan positif pada satu material, dan muatan negatif sama di sisi lain . Ketika bahan dipisahkan mereka mempertahankan ketidakseimbangan muatan. 1. Kontak induksi pemisahan muatan bahan dengan elektron lemah terikat cenderung kehilangan mereka, sementara bahan dengan kulit luar yang jarang diisi cenderung untuk mendapatkan mereka. Hal ini dikenal sebagai efek triboelectric dan hasil dalam satu bahan menjadi bermuatan positif dan yang lainnya bermuatan negatif. Parapolaritas dan kekuatan muatan pada bahan setelah mereka dipisahkan tergantung pada posisi relatif mereka dalam seri triboelectric . Efek listrik tribo adalah penyebab utama dari listrik statis seperti yang diamati dalam kehidupan sehari-hari, dan kesamaan SMA demonstrasi ilmu yang melibatkan bahan yang berbeda menggosok bersama-sama (misalnya, bulu melawan batang akrilik). Kontak diinduksi pemisahan muatan menyebabkan rambut Anda untuk berdiri dan menyebabkan " statis melekat "(misalnya, balon digosok-gosok rambut menjadi bermuatan negatif, ketika dekat dinding, balon dibebankan tertarik pada partikel bermuatan positif di dinding, dan dapat "melekat" untuk itu, muncul ditunda melawan gravitasi). 2. Tekanan yang disebabkan pemisahan muatan Tekanan mekanik diterapkan menghasilkan pemisahan muatan dalam beberapa jenis kristal dan keramik molekul. 3. Panas akibat pemisahan muatan Pemanasan menghasilkan pemisahan muatan dalam atom atau molekul bahan tertentu. Semua bahan piroelektrik juga piezoelektrik. Sifat atom atau molekul panas dan respon tekanan yang erat kaitannya. 4. Muatan-muatan akibat pemisahan Sebuah objek dibebankan didekatkan dengan obyek netral menyebabkan pemisahan muatan dalam objek netral. polaritas yang sama yang ditolak dan polaritas berlawanan tertarik. Efek paling nyata apabila objek netral adalah konduktor listrik dengan muatan lebih bebas untuk bergerak. Landasan yang teliti terhadap bagian dari suatu obyek dengan muatan yang disebabkan pemisahan muatan permanen dapat menambahkan atau menghapus elektron, meninggalkan objek dengan muatan, global permanen. Proses ini merupakan bagian integral dari cara kerja Van de Graaf Generator, sebuah perangkat umum digunakan untuk menunjukkan efek dari listrik statis. BAB III PELAKSANAAN PENGAMATAN 3.1 Waktu dan Tempat Pengamatan Waktu dan tempat dilaksanakan pengamatan gejala listrik statis pada hari Kamis, 5 Nopember 2015. Bertempat di gedung E1 lantai 1 ruang 101. Pukul 10.00 WIB. 3.2 Alat dan Bahan Pengamatan 3.2.1 Adapun bahan dalam pengamatan ini antara lain: 1. 1 buah Botol air mineral ukuran tanggung 2. 1 buah sedotan es 3.2.2 Adapun alat dalam pengamatan ini antara lain: 1. Alat tulis 2. stopwatch 3.3 Cara Kerja 1. Menggosokkan tangan kanan pada sedotan secara berulang-ulang dalam waktu 2-3 menit. 2. Meletakkan sedotan pada mulut botol air mineral. (Note: tangan kanan jangan sampai menyentuh sedotan saat meletakkan di atas mulut botol). 3. Mendekatkan tangan kanan pada ujung sedotan yang sudah digosok-gosok sebelumnya. 4. Mengamati apa yang terjadi dengan sedotan saat didekatkan dengan tangan kanan. 5. Setelah mengamati demonstrasi, pertanyaan yang muncul dalam pikiran anda? Tulislah daftar pertanyaan yang muncul pada selembar kertas. Diskusikan perkiraan jawaban anda dalam kelompok. 6. Setelah diskusi kelompok, bacalah bahan bacaan berikut secara individu: Gambar 4.3 menyajikan deret tribolistrik. Sebuah deret benda-benda dialam yang menunjukkan bahwa benda akan memperoleh muatan negatif bila digosok dengan sembarang benda diatasnya, dan akan kehilangan muatan negatif/ menjadi beruatan positif bila digosok dengan benda dibawahnya. Contoh : jika kain sutera digosokkan ke selembar kaca, maka elektron pada kaca akan berpindah ke sutera. Dampaknya kaca menjadi bermuatan positif dan sutera bermuatan negatif. Deret semacam ini dinamakan deret tribolistrik. Dengan memahami deret tribolistrik kita dapat mengetahui mengapa penggaris bila digosokkan dengan rambut akan bermuatan negatif. 7. Diskusikan secara kelompok: a. Mengapa pada kegiatan demonstrasi sedotan dapat bergerak, padahal tidak disentuh oleh tangan? b. Apa maksud kegiatan menggosok-gosokkan tangan pada sedotan, apa dampaknya? c. Adakah peristiwa transfer elektron pada kegiatan menggosok-gosokkan tangan pada sedotan? d. Setelah sedotan digosok dengan tangan, jenis muatan listrik apa yang terdapat pada tangan? Apa jenis muatan listrik yang terdapat pada sedotan? Mengapa demikian? e. Mengapa suatu benda yang awalnya netral bisa menjadi bermuatan negatif? f. Jelaskan mengapa kertas kecil-kecil yang netral (tidak bermuatan) dapat ditarik dengan penggaris mika yang baru saja digosok-gosokkan ke rambut? 8. Periksa kembali kebenaran jawaban hasil diskusi poin nomer 5, jika masih ada yang salah, segera perbaiki. 9. Presentasikan hasil diskusi kelompok secara klasikal? 3.4 Variabel Pengamatan Variabel kontrol : jenis sedotan dan jenis botol Variabel bebas : waktu menggosok dan cara menggosok Variabel terikat : berputarnya sedotan diatas tutup botol air mineral BAB IV HASIL PENGAMATAN Dari hasil pengamatan percobaan menggosok sedotan dengan tangan kanan, penulis menemukan beberapa masalah dan pertanyaan yang akan dijabarkan dalam bab ini. 4.1 Masalah dari hasil pengamatan Dalam percobaan ini, pengamat telah berusaha menggosok sedotan dengan tangan kanan sesuai dengan prosedur percobaan. Tetapi hasilnya tidak sesuai dengan yang peneliti harapkan. Yaitu sedotan tidak berhasil berputar setelah berkali-kali diuji coba dan dengan cara menggosok yang berbeda Percobaan I: peneliti menggosok dengan cara tangan kanan memegang seluruh permukaan sedotan sehingga semua bagian sedotan tersentuh dan tergosok oleh tangan kanan selama 2 menit. Hasilnya sedotan tidak bergerak ketika diletakkan di atas tutup botol air mineral. Percobaan II: : peneliti menggosok dengan cara tangan kanan memegang seluruh permukaan sedotan sehingga semua bagian sedotan tersentuh dan tergosok oleh tangan kanan selama 3 menit. Hasilnya sedotan tidak bergerak ketika diletakkan di atas tutup botol air mineral. Percobaan III : peneliti menggosok dengan cara tangan kanan memegang sebagian permukaan sedotan sehingga sebagian sedotan tersentuh dan tergosok oleh tangan kanan selama 2 menit. Hasilnya sedotan tidak bergerak ketika diletakkan di atas tutup botol air mineral. Percobaan III : peneliti menggosok dengan cara tangan kanan memegang sebagian permukaan sedotan sehingga sebagian sedotan tersentuh dan tergosok oleh tangan kanan selama 3 menit. Hasilnya sedotan tidak bergerak ketika diletakkan di atas tutup botol air mineral. 4.2 Pertanyaan dari hasil pengamatan Dari hasil yang dirasa telah gagal, muncul beberapa pertanyaan yang membuat peneliti penasaran diantaranya: a. Apakah waktu menggosok mempengaruhi berhasil tidaknya sedotan dapat bergerak? b. Mengapa saat meletakkan sedotan, tidak boleh menggunakan tangan kanan? c. Apakah bahan dasar benda mempengaruhi cepat tidaknya perpindahan elektron? d. Mengapa sedotan harus diletakkan diatas tutup botol, mengapa tidak dibagian bawahnya? e. Apa yang menyebabkan mahasiswa tidak berhasil menggerakkan sedotan ? f. Apa muatan sedotan sebelum digosok dengan tangan? g. Apakan suhu pada ruangan mempengaruhi bergeraknya sedotan? h. Apakah saat menggosokkan sedotan, tangan harus kering? g. Apa kesimpulan mengapa sedotan bisa bergerak? 4.3 Analisis Jawaban Berdasarkan dari teori dan percobaan yang telah penulis lakukan, dapat dianalisis jawaban dari pertanyaan Bapak dosen, yaitu 1. Mengapa pada kegiatan demonstrasi sedotan dapat bergerak, padahal tidak disentuh oleh tangan? Karena ada peristiwa listrik statis yang meengubah muatan pada sedotan. 2. Apa maksud kegiatan menggosok-gosokkan tangan pada sedotan, apa dampaknya? Agar sedotan yang awalnya bermuatan positif, dapat berubah menjadi bermuatan negatif karena digosok-gosokan dengan tangan kanan. Dampaknya, muatan negatifdari tangan berpindah ke sedotan sehingga sedotan bermuatan negatif. 3. Adakah peristiwa transfer elektron pada kegiatan menggosok-gosokkan tangan pada sedotan? Ada. 4. Setelah sedotan digosok dengan tangan, jenis muatan listrik apa yang terdapat pada tangan? Positif Apa jenis muatan listrik yang terdapat pada sedotan? Negatif. Mengapa demikian? Karena muatan negatif dari tangan berpindah ke sedotan. 5. Mengapa suatu benda yang awalnya netral bisa menjadi bermuatan negatif? Karena adanya perpindahan elektron. 6. Jelaskan mengapa kertas kecil-kecil yang netral (tidak bermuatan) dapat ditarik dengan penggaris mika yang baru saja digosok-gosokkan ke rambut? Karena benda yang memiliki sifat netral jika memiliki jumlah muatan negatif dan muatan positif yang sama. Fenomena listrik statis memerlukan pemisahan muatan-muatan. Ketika positif dan negatif berada dalam kontak, elektron dapat berpindah dari satu materi ke yang lain, yang meninggalkan kelebihan muatan positif pada satu material, dan muatan negatif sama di sisi lain . Ketika bahan dipisahkan mereka mempertahankan ketidakseimbangan muatan. Jadi, penggaris mika tersebut membawa muatan-muatan negatif pada kertas kecil-kecil dan meninggalkan kelebihan muatan positif pada kertas kecil, sehingga ketika panggaris dan kertas kecil-kecil dipisahkan meraka akan mempertahankan ketidak seimbangan muatan. BAB V PENUTUP 5.1 Simpulan 1. Listrik statis adalah ketidakseimbangan muatan listrik dalam atau pada permukaan benda. Muatan listrik tetap ada sampai benda kehilangannya dengan cara sebuah arus listrik melepaskan muatan listrik. Listrik statis kontras dengan arus listrik, yang mengalir melalui kabel atau konduktor lainnya dan mentransmisikan listrik. Muatan listrik ada 2 macam diantaranya muatan positif (proton) dan muatan negatif (elektron). Benda yang memiliki muatan positif dan negatifnya sama disebut dengan benda netral. 2. Peristiwa Transfer Elektron dari Satu Benda ke Benda Lain Fenomena listrik statis memerlukan pemisahan muatan-muatan.ketika positif dan negatif berada dalam kontak, elektron dapat berpindah dari satu materi ke yang lain, yang meninggalkan kelebihan muatan positif pada satu material, dan muatan negatif sama di sisi lain. diinduksi pemisahan muatan menyebabkan rambut Anda untuk berdiri dan menyebabkan " statis melekat "(misalnya, balon digosok-gosok rambut menjadi bermuatan negatif, ketika dekat dinding, balon dibebankan tertarik pada partikel bermuatan positif di dinding, dan dapat "melekat" untuk itu, muncul ditunda melawan gravitasi), tekanan yang disebabkan pemisahan muatan, panas akibat pemisahan muatan, muatan-muatan akibat pemisahan sebuah objek dibebankan didekatkan dengan obyek netral menyebabkan pemisahan muatan dalam objek netral. polaritas yang sama yang ditolak dan polaritas berlawanan tertarik. 5.2 Kritik dan Saran 1. Dari percobaan yang dilakukan kemarin, sebaiknya memperhatikan waktu yang telah ditentukan, misalnya 2-3 menit. Karena waktu sangat menentukan berhasilnya pengamatan yang dilakukan pada pergerakan sedotan. 2. Dari percobaan ini juga banyak mahasiswa yang belum berhasil menggerakkan sedotan tanpa tersentuh tangan, yang kemungkinan besar dikarenakan kesalahan dari proses percobaan. Misalnya cara menggosoknya, waktunya, kecepatan menggosoknya, kondisi tangannya basah atau kering. Semua itu sebaiknya harus diperhatikan. LAMPIRAN
DAFTAR PUSTAKA https://id.wikipedia.org/wiki/Listrik_statis diakses pada hari Selasa, 10 Nopember 2015. Pukul 09.30 WIB. https://aktifisika.wordpress.com/2008/12/10/listrik-statis/ diakses pada hari Selasa, 10 Nopember 2015. Pukul 09.30 WIB. http://fisika-so.blogspot.co.id/p/listrik-statis.html diakses pada hari Selasa, 10 Nopember 2015. Pukul 09.30 WIB. Page 2
|
