Di tempat manapun, bila pengajaran ilmu pengetahuan didasarkan pada percobaan dan pengamatan, dibutuhkan beberapa peralatan yang akan selalu digunakan. Barang-barang tersebut misalnya alat pembakar, kaki tiga, termos, wadah air, jala, dan lain-lain. Peralatan ini semua harus ada hampir di tiap pelajaran ilmu pengetahuan. Bab ini akan menyuguhkan panduan untuk membuat berbagai perlengkapan yang sering digunakan.
1. Neraca Pegas Sederhana
Buatlah empat lubang pada tutup sebuah kaleng bekas menggunakan paku, aturlah jarak antar lubang pada sekeliling tutup tersebut agat sama. masukkan sepasang tali melalui masing-masing lubang dan ikatlah menjadi satu. Sekarang gambarlah skalanya.
Jika tidak ada timbangan, bisa saja kamu membuat pembagian skala yang cukup seimbang dengan mengetahui volume sejumlah air yang dituangkan dari gelas ukur dan kemudian memberikan tanda pada batang penopang di depan cawan datar tersebut (yang terbuat dari tutup botol tersebut). Maka setelah itu kamu dapat menambahkan batu-batu kecil yang memberikan perpanjangan tali yang sama dengan air dan kemudian menandainya untuk kemudian digunakan sebagai pengukur massa. Jika kamu akan menggunakan koin, kamu harus menyelidiki massa dari koin tersebut.
2. Neraca Pegas yang Sangat Bermanfaat
Menurunnya kualitas karet akan terjadi dengan lebih cepat pada kondisi cuaca yang kurang baik. Maka, banyak yang lebih memilih menggunakan pegas yang terbuat dari pegas yang digulung. Gambaran bentuknya telah jelas. Gulungan pegas tersebut dilindungi dari kerusakan dengan membungkusnya dengan tabung. Kamu dapat membaca skalanya dengan melihat ujung atas kayu yang bisa bergeser naik-turun.
Pertama, regangkan pegas itu, gantungkan dengan mata sekrup pada sekerat kayu yang berlubang yang akan berkait dengan tabung yang kamu pilih (bambu atau plastik). Ikatkan ujung pegas yang lain dengan kawat ke batang kayu yang dapat membuat tabung bergerak naik-turun. Kaitkan kayu yang berlubang tadi dengan ujung tabung dan masukkan cantelan ke dalamnya untuk menggantungkan beban. Sekruplah cantelan pada ujung batang kayu yang satunya, dan sekarang berilah garisis sebagai skala.
3. Neraca Pegas Untuk Beban yang Lebih Berat
Tempelkan pegas kursi atau pegas tempat duduk pada mobil pada selembar papan kayu yang akan bertindak sebagai alas dari alat ini. Sebagai cawan skalanya, gunakan sebuah tutup kaleng besar atau piring. Lekatkan cawan ini pada ini ujung pegas. Jika tidak memungkinkan menggunakan solder untuk menempelkan ini, cawan tersebut dapat ditempelkan dengan kawat yang dimasukkan melalui dua lubang dan mengikatkannya dengan pegas pada posisi yang tepat.
Tempelkan dua potongan kayu panjang secara vertikal pada alas pegas. Potongan kayu ini bertindak sebagai penunjuk skala. Buat garis-garis skala pada kayu ini untuk massa sebesar 0,5 kg, 1kg, 2kg, dan seterusnya yang ditunjukkan oleh cawan tersebut. Botol anggur yang diisi dengan air dapat digunakan untuk mengukur satuan liter, yang dapat digunakan untuk menentukan massa dalam kilogram dengan menggunakan prinsip massa jenis.
4. Timbangan Dacin
Timbangan dacin Romawi atau Denmark dapat dibuat menggunakan pipa air yang terbuat dari timah atau besi sebagai pengimbang berat dan sebuah kawat melingkar yang dipasang di tengahnya sebagai poros.
Batangnya dapat dibuat dari kayu maupun logam. Kemudian kotak derajat dapat dipasang di bawah palang untuk menunjukkan titik seimbang untuk berbagai massa.
5. Timbangan Dacin yang Biasa Digunakan di Laboratorium
Buat timbangan dacin yang dapat menimbang 500 g menggunakan bilah kayu yang rata sepanjang satu meter dengan memasang tongkat kayu sebagai poros pada jarak 3 mm dari pinggiran atasnya dan 12 cm dari ujungnya. Lempengan timah atau apa saja yang beratnya sesuai dapat digunakan sebagai beban pengimbang : jika menggunakan timah, lempegannya dapat “dicetak’ menjadi seperti tutup kaleng.
Pada kawat gantungannya digantungkan tutup kaleng yang merupakan alas penunjuk skala dan dapat digantungkan pada jarak 6 cm dari porosnya.
6. Neraca Pegas Berbetuk Jam
Neraca pegas yang seimbang dan peka untuk digunakan menimbang beban antara 0-1 g atau 1-10 g dapat dibuat menggunakan sebuah pegas yang biasa dipakai pada jam dan sebuah balok kayu atau gulungan kapas. Ikatkan balok kayu tersebut atau gulungan kapas pada alas yang tepat. Pasanglah pegas arloji sepanjang sekitar U) cm dan buat wajan kardus atau kertas berbentuk kerucut. Pasanglah wajan tersebut pada pegas dekat ujung bebas menggunakan lem lilin atau semen. Gunakan ujung bebas tersebut sebagai penunjuk skala, dan gunakan kartupos sebagai skala, dan kalibrasikan dengan meletakkan beban pada wajan tersebut. Kepekaan timbangan ini bergantung pada pegas yang digunakan, tetapi mungkin juga karena skalanya kurang sensitif.
Logam bentuk U atau dua pelat cermin dari kuningan yang dipisahkan dengan balok kayu dapat digunakan sebagai penguat. Diperlukan dua pisau pelat atas, satu beban seberat 50 g yang terbuat dari timah digantungkan menggunakan kawat tembaga : beban lain yang bermassa 1 g yang berbentuk U diletakkan di bagian ujung bilah kayu. Ujungnya dapat dikalibrasi dalam 6 cm bagian. Untuk menggunakan alat ini, titik keseimbangan terdekat dapat dicari dengan menggunakan beban nermassa 50 g, dan penentuan skala terakhir dengan menggunakan beban bermassa 1 g. Tidak perlu diberikan pembagian untuk ini tetapi jarak dari garis tanda (skala) terdekat dapat dengan cepat diperoleh dengan menggunakan sepasang jangka. Alat ini sangat mudah digunakan dan memuaskan.
7. Timbangan Dacin Sederhana (100 g)
Wajan timbangan ini dibuat dari kardus, dan dibentuk menyerupai corong. Wajan tersebut dipasang pada balok yang terbuat dari pelat tipis berbentuk segitiga yang dilapisi kayu. Balok yang meruncing dengan bagian bawah selebar 2 cm dan ujungnya selebar 5 cm dekat wajan. Porosnya yang bisa dibuat dari jarum jelujur yang kuat, akan bergerak melalui balok pada titik sekitar 5 cm dari wajan dan 2 cm dari ujungnya. Beberapa bagian balok atau wajan dapat dipotong jauh agar ini seimbang.
Porosnya dipasang pada lubang melalui pijakan logam, dan pijakan luar digunakan untuk mencegah balok dari menyelip ke samping. Ujung balok membawa penunjuk berbentuk U, garis-garis skala dibuat pada balok menggunakan massa standar untuk mengkalibrasikannya. Benda yang berupa tepung dapat ditimbang menggunakan kertas filter atau secarik kertas yang dilipat menjadi seperti kerucut.
8. Timbangan Sedotan
Carilah sebuah baut kecil (3BA) yang ukurannya sesuai dengan ukuran sedotan minuman dan sekruplah dengan beberapa putaran pada salah satu ujungnya. Tentukan di mana titik keseimbangannya dan tancapkan jarum pada sedotan tersebut sebagai porosnya. Untuk menjamin kestabilannya, lubangnya harus dibuat sedikit di atas garis tengah dari sedotan tersebut.
Potong ujung lain dari sedotan tersebut membentuk gayung kecil. Bila jarum tersebut telah menancap di dalam sedotan, aturlah agar jarum tersebut melewati kedua sisi dari lapisan penutup gayung kecil tersebut (atau dua silet) yang dipasang paralel pada balok kayu dan plester karet. Atur sekrup tersebut hingga sedotan tersebut seimbang dengan kemiringan sekitar 30 derajat terhadap horisontal. Letakkan selembar kartu secara vertikal dengan penopang jepitan jemuran atau papan kayu dan paku dan tempatkan di depan sedotan tersebut sebagai papan skala. Gantungkan selembar kertas tisu pada gayung tersebut dan catat pergeseran kemiringannya. Untuk memperoleh skala kuantitatif, skala tersebut harus dikalibrasi. Aluminium foil pada wadah rokok sangat cocok digunakan sebagai beban kecil. Pada ukuran aluminium foil yang umum, biasanya massanya 5 mg untuk setiap 2cm persegi. Potonglah aluminium foil tersebut menjadi beberapa bagian dengan massa 1 mg, 2 mg, dan seterusnya, dan tempatkan pada gayung tersebut menggunakan kawat tembaga yang dibentuk menjadi jepitan. Catat posisi diam dari sedotan tersebut dengan membuat tanda berupa garis pada kartu tersebut. Kesensitifan dari timbangan ini bisa divariasikan dengan mengatur posisi sekrup.
9. Timbangan Zehnder
Timbangan yang bagus ini, yang sangat berguna untuk melakukan demonstrasi percobaan, dapat dibuat dalam beberapa menit saja menggunakan peniti, silet, gabus dan jarum-rajut. Pertama-tama jarum-rajut dimasukkan dalam gabus sebagai dengan selurus mungkin sepanjang garis paralel hingga ujung gabus.
Dari ujung-ujung gabus tersebut dipotong bentuk setengah lingkaran untuk membantu keseimbangannya seperti yang tampak pada gambar. Peniti penopangnya disematkan ke dalam gabus, dan dapat menghindarkan dari tergelincir dengan meletakkannya di atas kayu. Kesensitifan keseimbangannya dapat divariasikan dengan mengatur posisi peniti penopangnya.
10. Bereksperimen dengan Keseimbangan
• Benang-jahit yang titpis atau kertas tisu yang paling tipis, yang massanya kira-kira 2 mg dan ditempatkan setengah jalan dapat menghasilkan pembelokan kira-kira 2 cm.
• Pembentukan formasi gas tipis dapat didemonstrasikan dengan membiarkan gas tersebut keluar dari jet kecil dan ditabrakkan dengan ujung balok.
• Arus konveksi panas di udara dapat ditunjukkan dengan menyalakan korek api di bawah balok.
• Karena balok timbangan konduktor yang diisolasi, timbangan tersebut akan menunjukan adanya arus listrik. Timbangan tersebut dapat diisi ulang (dicharge) dengan menyentuhkan batang bermuatan pada timbangan tersebut.
BIOGRAFI PENYUNTING
CHALIS SETYADI, adalah mahasiswa Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan (MIPA) Universitas Gadjah Mada Yogyakarta angkatan 2007. Putra yang lahir di Gunungkidul pada tanggal 25 Februari 1989 dari orang tua Bapak H. Suyadi dan Ibu Hj. Giyarti ini merupakan bungsu dari tiga bersaudara yang sejak kecil sangat gemar dengan ilmu matematika dan sains.
Hal ini terbukti dengan prestasinya yang luar biasa sejak SD hingga SLTA, baik tingkat lokal, nasional maupun regional. Pada tahun 2007 berhasil menyabet sebagai nominasi dalam kejuaraan Olimpiade Fisika Nasional di Semarang, mewakili SMUN I Wonosari. Karena itulah, ia mendapat tempat yang terhormat di kampusnya untuk memperdalam ilmu sains bersama dengan pakar-pakar ternama. Buku ini merupakan karya suntingan pertamanya, yang diinspirasi dari para maestro dalam sejarah sains seperti Galileo, Newton, Einstein dan sebagainya, serta pengalaman dari kelas-kelas sains yang dipelopori oleh Arvind Gupta.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar