laporan hukum archimedes dan interaksi dua benda bermuatan

HUKUM ARCHIMEDES

A.      PENDAHULUAN

1.    Latar Belakang

Fisika merupakan salah satu ilmu dasar Ilmu Pengetahuan Alam (IPA). Pada hakikatnya ilmu fisika lahir dan berkembang dari hasil eksperimen. Dalam fisika terdapat dua hal yang terkait dan tidak dapat dipisahkan, yaitu eksperimen dan telaah teori. Pada dasarnya teori tergantung pada hasil eksperimen. Disisi lain eksperimen dilakukan dengan berpedoman pada teori. Salah satu eksperimen yang jarang dilakukan adalah masalah hukum Archimedes. Hukum Archimedes adalah sebuah hukum tentang prinsip pengapungan di atas benda cair yang ditemukan oleh Archimedes, seorang ilmuwan Yunani yang juga merupakan penemu pompa spiral untuk menaikkan air yang dikenal dengan istilah Sekrup Archimedes. Hukum Archimedes berhubungan dengan gaya berat dan gaya ke atas suatu benda yang dimasukkan ke dalam fluida atau zat cair.

Menurut Rahmawati (2017), dalam penelitiannya yang meninjau tiga benda yang massanya berbeda, jika ditinjau dari bentuk benda antara benda 1 dan 2 menunjukkan adanya perbedaan yang signifikan. Benda 1 lebih kecil dari benda 2 tetapi ketika dicelupkan dalam zat cair maka ketinggian benda yang tercelup sama. Hal tersebut menunjukkan bahwa massa jenis benda 2 lebih kecil   daripada benda 1. Sedangkan benda 3 yang tercelup lebih banyak dalam zat cair memiliki massa jenis lebih besar.

Berdasarkan hasil penelitian diatas, banyak fenomena-fenomena yang berhubungan dengan konsep dari hukum Archimedes. Salah satu aplikasi dari hukum Archimedes adalah kran otomatis pada penampung air, kapal selam, kapal laut, balon udara dan sebagainya. Dari aplikasi ini banyak orang yang tidak mengetahui bahwa fenomena ini merupakan aplikasi dari hukum Archimedes. Banyak yang belum mengetahui manfaat dari aplikasi hukum Archimedes dan adanya kesalahan pemahaman tentang bunyi hukum Archimedes. Bahkan kita sendiri tidak mengetahui secara menyeluruh apa yang menyebabkan contoh aplikasi Archimedes dapat terjadi. Misalnya pada kapal laut kita tidak mengetahui hal yang menyebabkan benda ini dapat terapung diatas permukaan air. Pada kapal selam, kita tidak mengetahui apa yang menyebabkan benda ini dapat melayang begitupun pada balon udara.

Berdasarkan masalah-masalah dan fenomena tersebut, sangat penting dilakukan percobaan hukum Archimedes. Hal ini penting agar kita dapat menyelidiki atau membuktikan mengenai pernyataan dari hukum Archimedes dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

2.    Tujuan Percobaan

Tujuan yang ingin dicapai pada percobaan Hukum Archimedes yaitu untuk membuktikan hukum Archimedes.

B.       LANDASAN TEORI

Tekanan didefinisikan sebagai gaya per satuan luas, dimana gaya F dipahami bekerja tegak lurus terhadap permukaan A:

Tekanan =  …………………………………………..… (11.1)

Konsep tekanan terutama berguna dalam membahas fluida. Dari fakta eksperimental ternyata fluida memberikan tekanan ke semua arah. Disetiap titik pada fluida yang diam, besarnya tekanan dari seluruh arah tetap sama. Sifat penting lainnya dari fluida pada keadaan diam adalah bahwa gaya yang disebabkan oleh tekanan fluida selalu bekerja tegak lurus terhadap permukaan yang bersentuhan dengannya. Menghitung secara kuantitatif tekanan zat cair dengan massa jenis yang serba sama berubah terhadap tekanan. Satu titik yang berada di kedalaman h di bawah permukaan zat cair (yaitu, permukaan berada di ketinggian h diatas titik ini), seperti ditunjukkan pada Gambar 11.1 berikut.

Gambar 11.1 Menghitung Tekanan pada

           Kedalaman h dalam Zat Cair

Tekanan yang disebabkan zat cair pada kedalaman h ini disebabkan oleh berat kolom zat cair diatasnya. Dengan demikian gaya yang bekerja pada luas daerah tersebut adalah , dimana Ah adalah volume kolom, adalah massa jenis zat cair (dianggap konstan) dan g adalah percepatan garafitasi tekanan (Siskawati, 2008).

Suatu zat yang mempunyai kemampuan mengalir dinamakan fluida. Cairan adalah salah satu jenis fluida yang mempunyai kerapatan mendekati zat

padat. Fluida diam adalah Zat alir yang tidak dalam kondisi bergerak. Contohnya air dalam gelas dan air dalam  bak mandi. Massa jenis atau kerapatan suatu zat didefinisikan sebagai perbandingan massa dengan volume zat tersebut. Secara matematis, massa jenis dirumuskan sebagai berikut.

Dimana :

Gaya gravitasi benda memiliki nilai yang tetap. Akan tetapi, zat cair memberikan gaya yang arahnya ke atas. Gaya yang berarah keatas yang di kerjakan oleh  zat cair pada benda yang menyebabkan berat benda seakan-akan berkurang. Apabila sebuah batu ditimbang beratnya di dalam air, berat batu yang terukur pada timbangan pegas menjadi lebih kecil dibandingkan dengan ketika sebuah batu ditimbang di udara (tidak di dalam air). Massa batu yang terukur pada timbangan lebih kecil karena ada gaya apung yang menekan batu ke atas. Hal ini bukan berarti bahwa sebagian batu atau benda yang diangkat hilang sehingga berat batu menjadi lebih kecil, tetapi karena adanya gaya apung. Arah gaya apung ke atas, atau searah dengan gaya angkat yang kita berikan pada batu tersebut sehingga batu atau benda apapun yang diangkat di dalam air terasa lebih ringan.

  Gambar 11.2 Gaya Apung

(Abidin, 2013).

Ketika benda dimasukkan dalam zat cair maka ada dua gaya arah vertikal yang bekerja pada benda. Gaya pertama adalah berat benda yang arahnya ke bawah. Gaya kedua adalah gaya angkat Archimedes yang arahnya ke atas. Berdasarkan perbandingan kekuatan gaya tersebut maka akan dilihat tiga fenomena ketika memasukkan benda dalam zat cair, yaitu tenggelam, melayang, dan terapung dengan mencelupkan seluruh bagian benda ke dalam zat cair (Gambar 11.2). Benda akan mengalami gaya angkat maksimum. Misalkan volume benda adalah V dan  massa benda adalah m. Persamaan berat benda adalah

…………......…………...…………………………..…..(11.3)

Gaya angkat maksimum yang dialami benda jika seluruh volume benda tercelup ke dalam zat cair adalah

Dimana adalah massa jenis zat cair

Gambar 11.3 Benda yang Dicelupkan

Diketahui bahwa, benda tenggelam jika berat benda lebih besar daripada gaya angkat maksimum, benda melayang jika berat benda sama dengan gaya angkat maksimum, dan benda terapung jika berat benda lebih kecil daripada gaya angkat maksimum (Abdullah, 2016).

C.      METODE PRAKTIKUM

1.    Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan pada percobaan Hukum Archimedes dapat dilihat pada Tabel 11.1 berikut.

Tabel 11.1 Alat dan Bahan Percobaan Hukum Archimedes

No	Alat dan Bahan	Fungsi
1	Gelas kimia	Sebagai wadah untuk menyimpan air yang dipindahkan
2	Neraca digital	Untuk mengukur massa gelas kimia dan berat air yang dipindahkan.
3	Beban (0,05 kg, 0,1 kg, 0,15 kg )	Sebagai beban untuk memberikan gaya berat
4	Air	Sebagai objek pengamatan
5	Neraca pegas	Untuk mengukur gaya berat di udara dan di dalam air
6	Botol plastik	Untuk menampung air
7	Tabung pancuran	Sebagai wadah untuk menampung air

2.    Prosedur Kerja

Prosedur kerja yang dilakukan dalam percobaan Hukum Archimedes adalah sebagai berikut.

a.         Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan.

b.         Mengukur massa gelas kimia.

c.         Menyiapkan air dan memasukkan air ke dalam tabung pancuran dengan menggunakan  corong.

d.        Meletakkan beban bermassa 0,05 kg pada neraca pegas untuk menghitung gaya berat di udara.

e.         Menyelupkan beban yang digantungkan pada neraca pegas untuk diketahui gaya berat dalam air dengan meletakkan gelas kimia pada ujung corong gelas untuk menyimpan air yang dipindahkan, kemudian mengukur berat air yang dipindahkan.

f.          Mengulangi langkah (5-6) dengan massa benda 0,1 kg dan 1,5 kg.

g.         Mencatat hasil yang diamati pada tabel  data pengamatan.

D.      HASIL DAN PEMBAHASAN

1.    Hasil

a.      Data Pengamatan

Data pengamatan pada percobaan Hukum Archimedes dapat dilihat pada Tabel 11.2 berikut.

     Tabel 11.2 Data Pengamatan Percobaan Hukum Archimedes

No	m (kg)	Wu(N)	Wa(N)	Wair yang dipindahkan (N)
1	0,05	0,5	0,4	0,07
2	0,1	1	0,9	0,15
3	1,5	1,5	1,3	0,23

b.      Analisis Data

Menentukan Gaya Apung untuk m = 0,05 kg

Dengan cara yang sama untuk data selanjutnya dapat dilihat pada Tabel 11.3 berikut.

Tabel 11.3 Analisis Data Percobaan Hukum Archimedes

No	m (kg)	Wu (N)	Wa (N)	Fa	Wair yang dipindahkan (N)
1	0,05	0,5	0,4	0,1	0,07
2	0,1	1	0,9	0,1	0,15
3	1,5	1,5	1,3	0,2	0,23

2.    Pembahasan

Hukum Archimedes adalah hukum yang menyatakan bahwa ketika sebuah benda seluruhnya atau sebagian dimasukkan ke dalam zat cair, maka benda itu akan mendapat tekanan ke atas yang sama besarnya dengan beratnya zat cair yang didesak oleh benda tersebut. Pernyataan dari Archimedes dapat diartikan bahwa gaya apung yang bekerja pada sebuah benda sama dengan berat benda yang dipindahkan. Menurut Archimedes, benda menjadi lebih ringan apabila diukur dalam air daripada di udara karena di dalam air benda mendapat gaya ke atas sedangkan ketika di udara benda memiliki berat yang sesungguhnya.

Percobaan hukum Archimedes dilakukan dengan dua perlakuan yaitu dengan mengukur berat beban di udara dan mengukur berat beban di air dengan menggunakan neraca pegas. Pengukuran berat ini digunakan tiga jenis beban yaitu beban dengan massa 0,05 kg, 0,1 kg dan 1,5 kg. Berdasarkan data pengamatan dapat diketahui bahwa berat beban di udara dengan massa 0,05 kg yaitu 0,5 N, berat berat beban di dalam air 0,4 N dan berat air yang dipindahkan ke wadah sebesar 0,07 N. Pada beban bermassa 0,1 kg diperoleh berat di udara sebesar 1 N, berat di air 0,9 N dan berat air yang keluar dari wadah sebesar 0,015 N. Sedangkan untuk beban 1,5 kg diperoleh berat di udara sebesar 1,5 N, berat dalam air 1,3 N dan berat air yang keluar wadah sebesar 0,023 N. Dari data ini dapat diketahui bahwa berat beban yang diukur di udara lebih besar daripada berat beban yang di ukur di dalam air. Hal ini sesuai dengan pendapat Archimedes. Sedangkan untuk berat beban air yang dipindahkan atau keluar dari wadah hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa semakin berat beban maka semakin besar berat air yang dipindahkan. Berdasarkan hasil analisis data, maka diperoleh besar gaya apung dengan massa beban 0,5 kg sebesar 0,1 N, beban 0,1 kg sebesar 0,1 N, dan beban 1,5 kg sebesar 0,2 N.

Berdasarkan hasil percobaan yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa percobaan ini tidak sesuai dengan teori hukum Archimedes. Karena hasil yang diperoleh menunjukkan berat air yang dipindahkan dengan berat benda yang dicelupkan tidak sama namun hasilnya tidak jauh berbeda. Hal ini disebabkan adanya pengambilan data yang tidak akurat seperti pada saat beban dicelupkan ke dalam zat cair, beban berayun sehingga air keluar lebih banyak. Sedangkan untuk berat beban yang diukur di dalam air lebih ringan daripada di udara. Hal ini disebabkan karena beban yang berada di dalam air mengalami gaya gravitasi dan gaya ke atas (gaya apung) sehingga beban lebih ringan dan mengakibatkan air keluar dari wadah karena adanya tekanan dari beban yang dicelupkan.

INTERAKSI DUA BENDA BERMUATAN TERHADAP JARAKNYA

A.      PENDAHULUAN

1.    Latar Belakang

Setiap benda di alam ini memiliki sifat kelistrikan, mulai dari benda dengan sifat kelistrikan lemah sampai benda dengan sifat kelistrikan kuat. Semua partikel bermuatan tersebut akan memiliki sebuah gaya yang bekerja padanya terhadap muatan lain, baik untuk tarik-menarik maupun tolak-menolak dari elektron dan proton yang dimilikinya. Peristiwa ini disebut sebagai listrik statis atau Hukum Coulomb. Aplikasi ataupun fenomena hukum Coulomb dapat dengan mudah kita temui dalam kehidupan sehari-hari, misalnya pada proses terjadinya petir. Selain itu, penerapan lainnya dapat pula kita temui pada mesin pembangkit listrik yang biasa dipakai untuk penelitian di laboratorium (Generator Van de Graff), pada alat penangkal petir, atau pada alat pendeteksi adanya muatan listrik (Elektroskop).

Menurut Prof. Yohanes Surya dalam bukunya Listrik dan Magnet (2009) menyatakan bahwa suatu benda yang digosokkan dengan benda lain tidak terjadi penciptaan muatan, tetapi hanyalah perpindahan muatan. Sehingga hal ini menyebabkan benda yang satu akan mempunyai muatan positif lebih banyak dan benda yang lainnya akan bermuatan negatif lebih banyak. Adapun menurut Ramlawati dan Yunus (2016), benda yang saling bergesekan akan membuat elektron ditarik dari satu benda dan dilemparkan ke benda lain. Hal tersebut akan menyebabkan tumpukan elektron sehingga terjadi muatan negatif pada salah satu benda. Hilangnya elektron pada benda yang lain menyebabkan terjadinya muatan positif.

Dari berbagai pengaplikasian dan manfaat dari Hukum Coulomb, masih banyak juga di lingkungan masyarakat yang belum memahami mengenai konsep dari listrik statis ini. Masyarakat juga belum dapat memahami sebab-sebab terjadinya peristiwa di alam ini mengenai adanya perpindahan muatan listrik, misalnya pada proses terjadinya petir. Bahkan, di lingkungan sekolahpun masih sering ditemui adanya miskonsepsi mengenai materi listrik statis, baik pada jenjang sekolah menengah pertama maupun pada jenjang menengah atas.

Berdasarkan hal tersebut, dengan diadakannya kegiatan praktikum pada Percobaan Interaksi Dua Benda Bermuatan Terhadap Jaraknya  ini, maka kita akan dapat mengatasi berbagai permasalahan yang timbul di sekitaran kita dengan memberikan pemahaman terhadap berbagai ketidaktahuan dan kekeliruan pemahaman, baik di lingkungan masyarakat maaupun di lingkungan sekolah.

2.    Tujuan Percobaan

Tujuan yang ingin dicapai pada Percobaan Interaksi Dua Benda Bermuatan Terhadap Jaraknya  ini adalah untuk menjelaskan hukum Coulomb.

B.       LANDASAN TEORI

Coulomb menyatakan bahwa gaya yang terdapat di antara dua buah objek yang sangat kecil, berada di dalam ruang hampa dan saling dipisahkan oleh jarak yang relative besar dibandingkan ukurannya sebanding dengan muatan pada masing-masing objek dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara keduanya bentuk persamaan :

Di mana Q₁ dan Q₂ adalah nilai-nilai positif atau negatif muatan listrik pada kedua objek R adalah jarak antara kedua objek, dan k adalah sebuah konstanta kesebandingan. Apabila kita menggunakan Sistem Satuan International (SI), maka Q dinyatakan dalam coulomb (C ), R dalam meter (m) dan gaya diukur dalam Newton (N).

Konsistensi satuan ini dapat dicapai jika konstanta kesebandingan k adalah

Hukum Coulomb menjabarkan bahwa gaya yang bekerja pada dua benda yang bermuatan sebesar satu coulomb yang dipisahkan oleh jarak sejauh satu meter di dalam ruang hampa adalah 9 x 10 N, atau sekitar satu juta ton. Elektron memiliki massa diam sebesar 9,109 x 10 kg dan memiliki jari-jari dalam kisaran 3,8 x 10 m. Hal ini bukan secara pasti menyatakan bahwa sebuah elektron berbentuk bulat melainkan sekedar mengindikasikan besarnya wilayah ruang yang memiliki kemungkinan terbesar memuat sebuah elektron didalamnya (Bandri, 2013).

Hukum Coulomb memperlihatkan bahwa besaran ɛ0 pada persamaan 12.3 memiliki dimensi C²/N.m².

Kita akan lihat bahwa satuan farad, yang akan didefinisikan nanti, memiliki dimensi C²/N.m², sehingga satuan F/m di dalam persamaan 12.3 sudah digunakan dengan tepat.

 Gambar 12.1  Vektor Gaya pada Hukum Coulomb

Gambar 12.1  menunjukkan bahwa jika Q1 dan Q2 memiliki tanda positif atau negatif yang sama, maka vektor gaya F2 pada Q2 akan mengarah kea rah yang sama dengan vektor jarak R12. Dengan demikian, hukum Coulomb dapat dijabarkan lagi menjadi

(Back, 2006).

Jika dinyatakan dalam bentuk vektor, persamaan 112.4 dapat ditulis (dalam sistem MKS)

atau

Bila muatan titik Q1 berada dititik P1 (x1, y1, z1) dan muatan titik Q2 di P (x2, y2, z2), maka vektor gaya Coulomb yang bekerja pada muatan titik  Q1 adalah

Gaya Coulomb yang bekerja pada muatan titik Q2 adalah

Dari persamaan 12.7 dan 12.8 dapat dilihat dari gaya Coulomb yang bekerja pada muatan Q₁ dan muatan Q₂ berlawanan. Sifat berlawanan arah inilah yang menyebabkan Q₁ dan Q₂ akan saling tarik-menarik apabila keduanya memiliki muatan yang tidak sejenis akan tolak-menolak bila Q₁dan Q₂ sejenis (Effendi, 2007).

Arah gaya yang dikerahkan oleh kedua muatan selalu berada disepanjang garis yang menghubungkan kedua muatan tersebut. Jika kedua muatan memiliki tanda yang sama, misalnya positif dengan positif, maka gaya pada muatan akan menjauhi satu sama lain (saling tolak). Begitu juga sebaliknya jika kedua muatan memiliki tanda yang berlawanan maka gaya akan mengarah ke muatan yang lainnya (saling tarik).

Gambaran interaksi masing-masing muatan dapat dilihat pada Gambar 12.2 berikut.

Gambar 12.2 Interaksi antar partikel bermuatan. (a) muatan sejenis, (b) muatan tidak sejenis

Dalam sistem satuan SI, satuan untuk muatan adalah coulomb (C). Untuk muatan elementer  disimbolkan dengan e dengan nilai sebesar 1,6022 x 10^-19 C. Nilai untuk satuan SI pada konstanta k adalah 8,988 x 10⁹ Nm²/C². Konstanta k sering ditulis dengan konstanta lain є₀ yang disebut dengan permitivitas ruang hampa, dimana є0 = 8,85 x 10^-12 C²/Nm² (Ramlawati dan Sitti Rahma Yunus, 2016).

C.    METODE PRAKTKUM

1.    Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan pada Percobaan Interaksi Dua Benda Bermuatan Terhadap Jaraknya dapat dilihat pada Tabel 12.1 berikut.

Tabel 12.1 Alat dan Bahan Percobaan Interaksi Dua Benda Bermuatan Terhadap Jaraknya

No	Alat dan Bahan	Fungsi
1	Penggaris	Untuk mengukur jarak antara kedua statif
2	Dua buah Statif	Tempat untuk menggantungkan balon
3	Dua buah balon yang sudah di tiup	Sebagai objek pengamatan
4	Benang	Untuk mengikat balon pada statif
5	Rambut yang kering	Sebagai tempat untuk menggosokan balon dan sisir untuk memindahkan elektronnya
6	Sisir	Sebagai alat yang digosokankan pada rambut untuk menerima perpindahan elektron
7	Kertas	Sebagai objek pengamatan
8	Stopwatch handphone	Untuk menghitung lamanya waktu menggosokkan sisir dan balon pada rambut

2.    Prosedur Kerja

Prosedur kerja yang dilakukan pada Percobaan Interaksi Dua Benda Bermuatan Terhadap Jaraknya adalah sebagai berikut.

a.    Mengamati Interaksi antara Sisir dan Kertas

1)   Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan.

2)   Menggosok sisir dengan rambut selama 20 s, kemudian mendekatkan sisir dengan kertas  lalu mengamati interaksi antara sisir dan kertas.

3)   Mengulangi langkah (2) selama 40 s, kemudian menulis hasil pengamatan pada tabel data pengamatan yang telah dibuat.

b.    Mengamati Interaksi antara Balon dan Balon.

1)   Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan

2)   Menggantungkan kedua balon yang sudah ditiup pada statif dengan menggunakan benang, seperti pada Gambar 12.3 berikut.

    

 Ganbar 12.3  Rangkaian Alat dan Bahan Percobaan Interaksi Dua Benda Bermuatan Terhadap Jaraknya

3)   Mengatur jarak antara kedua statif sejauh 0,25 m.

4)   Menggosokkan kedua balon pada rambut kering secara bersamaan selama 20 s. Mengamati interaksi yang terjadi ketika balon dilepas secara perlahan.

5)   Mengulangi langkah (c) dan (d) untuk jarak 0,3 m dan waktu selama 40 s.

6)   Mencatat hasil pengamatan pada tabel data pengamatan.

D.          HASIL DAN PEMBAHASAN

1.              Hasil

a.         Data Pengamatan

Data pengamatan pada Percobaan Interaksi Dua Benda Bermuatan Terhadap Jaraknya adalah sebagai berikut.

1)   Mengamati Interaksi antara Sisir dengan Kertas

               Data pengamatan yang diperoleh dengan mengamati interaksi antara sisir dan kertas dapat dilihat pada Tabel 12.2 berikut.

Tabel 12.2 Data Pengamatan Interaksi antara Sisir dengan Kertas 

No	Waktu menggosok rambut dengan sisir (detik)	Kuat interaksi antara sisir dan kertas
1	20	Kertas tertarik dengan lemah
2	40	Kertas tertarik dengan kuat

2)   Mengamati Interaksi antara Balon dengan Balon.

                  Data pengamatan yang diperoleh dengan mengamati interaksi  antara balon dan balon dapat dilihat pada Tabel 12.3 berikut.

Tabel 12.3 Data Pengamatan Interaksi antara Balon dengan Rambut

No	Waktu menggosok rambut dan balon (detik)	Jarak (m)	Kuat interaksi
1	20	0,25	Balon tolak menolak dengan kuat
		0.3	Balon tolak menolak sangat lemah
2	40	0,25	Balon tolak menolak dengan sangat kuat
		0.3	Balon tolak menolak dengan lemah

Hasil diskusi:

1)   Variasi jarak kedua statif mempengaruhi besarnya gaya tolak-menolak kedua balon melalui hubungan berbanding terbalik. Semakin besar jarak kedua statif yang diberikan, maka gaya tolak-menolak yang bekerja pada kedua balon akan semakin kecil. Sedangkan, jika semakin kecil jarak yang diberikan, maka gaya tolak-menolak yang bekerja pada kedua balon tersebut akan semakin besar.

2)   Lamanya waktu menggosok mempengaruhi kuat interaksi antara kedua balon. Semakin lama waktu untuk menggosok kedua balon pada rambut, maka akan semakin kuat pula interaksi yang terjadi antara kedua balon. Hal tersebut karena semakin lama waktu untuk menggosokkan kedua balon pada rambut, maka akan semakin besar pula perpindahan muatan listrik (elektron) dari rambut, sehinnga akan mempengaruhi besarnya gaya tolak-menolak atau gaya tarik-menarik pada kedua balon.

2.      Pembahasan

Percobaan interaksi dua benda bermuatan ini dilakukan melalui dua perlakuan. Perlakuan pertama adalah mengamati  pergerakan potongan-potongan kertas yang didekatkan dengan sisir yang sebelumnya telah digosokkan pada rambut, dan perlakuan kedua adalah mengamati yang terjadi terhadap dua buah balon yang digantung pada statif dengan jarak tertentu yang sebelumnya juga digosokkan pada rambut.

Pada perlakuan pertama untuk waktu menggosokkan sisir pada rambut selama 20 detik, kuat interaksi yang terjadi antara sisir dan kertas adalah lemah. Sedangkan untuk waktu 40 detik penggosokkan, hasil yang diperoleh adalah sisir dan kertas berinteraksi dengan kuat. Berdasarkan hasil tersebut, dapat diketahuai bahwa untuk waktu penggosokkan sisir terhadap rambut selama 40 detik menghasilkan interaksi yang lebih kuat jika dibandingkan dengan durasi waktu penggosokkan 20 detik. Hal tersebut karena  semakin lama waktu penggosokkan sisir terhada rambut, maka akan semakin banyak pula sisir menerima muatan listrik yaitu perpindahan elektron dari rambut yang menyebabkan rambut menjadi bermuatan negatif. Akibatnya, potongan kertas dengan muatan positif akan tertarik lebih kuat terhadap sisir.

Adapun Pada perlakuan kedua, untuk waktu penggosokkan kedua balon pada rambut selama 20 detik untuk  jarak kedua statif 0,25 m, diperoleh interaksi yang terjadi antara kedua balon  adalah tolak menolak dengan kuat. Sedangkan untuk jarak statif 0,3 m diperoleh hasil interaksi antara kedua balon yaitu tolak menolak dengan sangat lemah. Selanjutnya, pada waktu penggosokkan kedua balon pada rambut selama 40 detik, untuk  jarak kedua statif 0,25 m diperoleh interaksi yang terjadi antara kedua balon  adalah tolak menolak dengan sangat kuat, sedangkan untuk jarak statif 0,3 m, diperoleh hasil interaksi antara kedua balon yaitu tolak menolak dengan lemah. Berdasarkan hasil tersebut, dapat diketahuai bahwa interaksi antara dua buah balon yang telah digosokkan pada rambut akan tolak-menolak. Hal tersebut karena kedua balon yang digosokkan pada rambut akan menerima perpindahan muatan listrik dari rambut yang berupa elektron. Akibatnya balon memiliki muatan yang sejenis hingga menyebabkan interaksi yang dihasilkan kedua balon akan saling tolak menolak. Adapun dari hasil pengamatan, baik untuk waktu penggosokkan 20 detik maupun 40 detik diperoleh hasil yang sama yaitu kedua balon mengalami gaya tolak-menolak yang lebih kuat pada jarak 0,25 m daripada jarak 0.30 m yang lebih jauh. Hal tersebut karena pada jarak yang lebih dekat, muatan-muatan dari kedua balon yang sejenis akan dapat berinteraksi lebih mudah dan lebih kuat yang menimbulkan gaya tolaknya juga akan lebih besar.

Berdasarkan hasil yang diperoleh tersebut, dapat diketahui bahwa hasil yang diperoleh telah sesuai dengan teori yang ada, dimana gaya tarik ataupun gaya tolak antara kedua benda bermuatan akan sebanding dengan perkalian kedua muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya.