LABORATORIUM KIMIA FARMASIJURUSAN FARMASI FIKESUNIVERSITAS ISLAM NEGERI UIN ALAUDDIN MAKASSAR

LAPORAN LENGKAPFISIKA DASARPERCOBAANENERGI DAN ROTASI

OLEH:KELOMPOK: III (TIGA)GELOMBANG: 1 (SATU) ASISTEN: MUH. ZULHAM MAHFUD, S.FARMSAMATA-GOWA2012BAB IPENDAHULUANA. Latar BelakangEnergi didefinisikan sebagai kemampuan untuk melakukan kerja (usaha). Secara umum, energi merupakan sumber kekuatan terhadap segala kegiatan yang terjadi di dunia ini. Segala sesuatu yang kita lakukan memerlukan energi. Sesuai dengan hokum kekalan energi bahwa, energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, tetapi hanya dapat diubah dari bentuk yang satu ke bentuk yang lainnya (Tim Asisten Fisika Dasar.2011:17).Sebagian rotasi didefinisikan sebagai perputaran suatu benda pada sumbu yang tetap dan perputarannya ini memerlukan energi. Energi yang mengkorelasikan energi dan rotasi disebut energi kinetik rotasi. Energi kinetik rotasi ini ialah kemampuan yang dimiliki oleh benda yang melakukan gerak rotasi (Young.2007).Bidang-bidang ilmu banyak menerapkan teori-teori fisika untuk pengembangan ilmu tersebut. Seperti halnya energi dan rotasi diterapkan dalam berbagai bidang ilmu, salah satunya adalah farmasi. Dalam dunia farmasi, prinsip energi dan rotasi bias dimanfaatkan dalam pembuatan salep. Caranya dengan mengubah energi kalor menjadi energi kinetik yaitu rotasi perputaran slamper dalam menggerus obat. Selain itu, serum dari darah juga dipisahkan dengan cara rotasi dengan kecepatan tertentu.Oleh karena penerapan energi dan rotasi penting dalam dunia farmasi, maka dalam percobaan ini akan dibahas tentang energi dan rotasi sehingga setelah percobaan ini diharapkan mahasiswa dapat mengetahui serta memahami hal-hal yang berkaitan dengan energi dan rotasi.B. Maksud dan Tujuan Percobaan1. Maksud Percobaana. Menyelidiki dan menentukan besar permukaan energi potensial yang menjadi energi kinetik rotasi dengan menggunakan sebuah mekanisme sederhana.b. Mengetahui dan memahami hal-hal yang berkaitan dengan nergi dan rotasi.2. Tujuan Percobaana. Menyelidiki pengaruh perbedaan berat beban terhadap kecepatan sudut, kecepatan pemberat, energi kinetik roda, energi mekanik pemberat, energi kinetik total, dan energi mekanik total.C. Prinsip PercobaanMengamati perubahan energi potensial menjadi energi kinetik dengan menggunakan sistem mekanik sederhana. Kemudian menentukan momen inersia, kecepatan sudut, kecepatan pemberat, energi mekanik pemberat, dan energi total pada beban 0,05 kg dan 0,1 kg pada sebuah sistem mekanika sederhana.

BAB IITINJAUAN PUSTAKAA. Teori UmumEnergi (E) adalah ukuran dari perubahan yang diberikan pada suatu sistem. Energi dapat dipindahkan secara mekanis ke suatu benda ketika suatu gaya melakukan usaha pada benda tersebut. Jumlah energi yang diberikan pada suatu benda melalui suatu gaya pada suatu jarak setara dengan usaha yang dilakukan. Lebih lanjut, ketika suatu benda melakukan usaha, benda tersebut melepaskan energi sebesar usaha yang dilakukan. Karena perubahan dapat dipengaruhi oleh banyak cara yang berbeda, terdapat banyak variasi bentuk dari energi. Semua bentuk energi termasuk usaha memiliki satuan yang sama yaitu, Joule. Energi adalah besaran skalar. Benda yang dapat melakukan usaha memiliki energi (Hecht.2006:49).Secara umum, resultan gaya yang bekerja pada setiap benda tidak perlu samadengan nol atau benda bergerak dipercepat sehingga F = m.a. Artinya benda tersebut bergerak dengan kecepatan berubah terhadap waktu. Kerja yang dilakukan oleh resultan gaya tersebut diberikan oleh : =Karena F(t) = m , kerja dilakukan diberikan oleh : = dx atau = dv = vdvBila benda tersebut bergerak dari kecepatan v1 ke v2, kerja yang dilakukan akan diperoleh sebagai : = = mv22 - mv12Karena yang dilakukan oleh gaya pada benda memindahkan energi sebagai akibatnya terjadi perubahan pada besaran mv2. Perubahan tersebut haruslah meruoakan pertambahan atau pengurangan energi. Karena kerja adalah suatu perpndahan energi, maka jelas besarab mv2 merupakan besaran energi, yakni bentuk energi berhubungan dengan gerak benda, sehingga besaran mv2 disebut sebagai energi gerak atau energi kinetik. Energi kinetik adalah kemampuan melakukan kerja karena geraknya dan disimbolkan dengan Ek. JadiEk = mv2 (Suryani.2007:II-4 II-5).Energi PotensialKemampuan melakukan kerja karena posisi atau letak disebut energi potensial. Pengertian energi potensial hanya dapat dihubungkan dengan gaya-gaya tertentu yang disebut gaya konservatif. Akan dibahas dua jenis energi potensial mekanik yakni, energi potensial gravitasi dan energi potensial pegas (ossilator harmonik).1. Energi Potensial Gravitasi Energi Potensial Gravitasi Dekat Permukaan BumiBesar gaya gravitasi (gaya berat) yang dialami oleh sebuah benda yang berada dekat permukaan bumi ditulis sebagai :F = m.gDi dekat permukaan bumi g dianggap konstan. Kerja diperlukan untuk memindahkan suatu benda dari ketinggian h1 ke ketinggian h2 di atas permukaan bumi (seperti gambar) diperoleh sebagai := = mg (h2h1)

h2

h1

Dalam hal ini besaran mgh merupakan besaran energi yang tersimpan pada benda tersebut pada posisi ketinggian h. oleh karena itu, besaran mgh dinamakan energi potensial gravitasi suatu benda yang massanya m di bawah percepatan gravitasi g yang terletak pada jarak h dari suatu kerangka acuan.Ep = mgh(Suryani.2007:II-6 II-7)Energi potensial gravitasi (EPG) adalah energi yang dimiliki oleh benda karena interaksi gravitasi. Ketika jatuh dari suatu jarak vertikal h , suatu massa m dapatmelakukan usaha sebesar mgh. Kita mendefinisikan EPG dari suatu benda relative terhadap permukaan nol sembarang, yang seringkali adalah permukaan bumi. Jika benda tersebut berada pada ketinggian h di atas permukaan nol atau permukaan acuanEPG = mgh,di mana g adalah percepatan akibat gravitasi, mg adalah berat benda . satuan EPG adalah joule jika m dalam kg, g dalam m/s2, dan h dalam m (Hecht dan Bueche.2006:49-50). Energi Potensial Gravitasi BumiJika posisi jauh dari permukaan bumi, maka gaya gravitasi tidak lagi konstan. Bila pusat bumi sebagai suatu sumbu pusat koordinat, maka gaya gravitasi yang dialami sebuah benda bermassa m yang berjarak r dari pusat bumi diberikan oleh :F = G

r2mr MB

Kerja yang dilakukan bila benda tersebut berpindah dari posisi r1 ke r2 diberikan oleh : = o = o = GMR m ( - )dengan : G adalah konstanta gravitasi, MB adalah massa bumi, G=Ep disebut energi potensial bumi.2. Energi Potensial PegasBila dalam keadaan posisi setimbang (kendur) panjang pegas xo, pegas kemudian diberi gaya F sehingga pegas bertambah panjang menjadi x maka pegas akan memberikan gaya perlawanan sebesar F = -k (x-xo) yang berarti bahwa gaya yang diberikan pada pegas F = -F = k (x-xo), yaitu kerja yang dilakukan untuk merubah panjang pegas dari xo menjadi x.Bila pada x = xo dipandang sebagai posisi awal benda (x=0), akan diperoleh : = kx2Untuk mengubah panjang pegas sejauh x maka harus dilakukan usaha sebesar kx2. Bila pegas diletakkan dari kedudukan simpangannya, maka pada pegas terdapat potensi (kemampuan) untuk mengendalikan pegas ke keadaan awal. Ini berarti perubahan panjang pegas sejauh x, pegas menyimpan energi potensial (EP) sebesar kx2 (Suryani.2007:II-7 II-9).Hukum Kekalan EnergiKerja yang dilakukan oleh gaya-gaya yang bersifat konservatif adalah memindahkan energi dari pelaku gaya menjadi energi tersimpan. Jika bendanya bergerak, maka energi kinetiknya akan diubah menjadi energi potensial. Jadi dalam persoalan ini ada transfer energi dan transformasi energi dari energi kinetik menjadi energi potensial atau sebaliknya tanpa adanya kehilangan energi. Jadi kinerjanya melawan gaya tidak membuang energi, atau dengan kata lain jumlah energi kinetik dan energi potensial selalu konstan. Ciri khas dari gaya konservatif adalah bahwa kerja yang dilakukan pada suatu lintasan tertutup adalah sama dengan nol atau : (Nur.2009:40).Kombinasi Gerak Translasi dan Rotasi : Hubungan EnergiBenda tegar dapat selalu dibagi menjadi gerak translasi pusat massa dan rotasi pada pusat. Namun kita dapat menunjukkan kebenaran hal ini untuk energi kinetik dari benda tegar yang memiliki gerak translasi dan berputar sekaligus. Dalam kasus ini, energi kinetik benda adalah jumlah dari MVpm2 yang berhubungan dengan gerak pusat massa dan Ipm2 yang berhubungan dengan rotasi terhadap sumbu yang melalui pusat massa :K = MVpm2 + Ipm2 (benda tegar dengan gerak translasi dan rotasi sekaligus)(Young.2002:300).Kombinasi Gerak Translasi dan Rotasi : DinamikaGerak rotasi pada pusat massa digambarkan dengan analogi hukum kedua Newton untuk benda berputar :,dimana I pm adalah momen inersia terhadap sumbu yang melalui pusat massa dan jumlah semua torsi luar terhadap sumbu ini. Tifak dengan serta merta jelas bahwa persamaan di atas dapat diterapkan pada gerak translasi benda tegar; lagipula, penurunan dari , mengasumsikan bahwa sumbu putarnya tetap (stasioner). Namun pada kenyataannya, persamaan di atas tetap berlaku bahkan ketika sumbu putarnya bergerak, jika kedua syarat berikut terpenuhi :1. Sumbu yang melalui pusat massa haruslah sumbu simetri.2. Sumbu tidak boleh berubah arah.Catat bahwa secara umum sumbu putar yang bergerak ini tidak diam dalam sebuah kerangka acuan inersia (Young.2007:301).B. Prosedur Kerja1. Pada ujung tali terpasang pengait kecil yang disangkut pada lubang pentil dari pelek sepeda, supaya akan lepas bila pemberat sudah jatuh ke lantai. Putarlah roda supaya tanda pada pelek ada di posisi paling bawah. Letakkanlah pemberat 0,2 kg di atas bantalan di lantai dan ikatlah supaya pemberat baru kandas bila tanda pada pelek ada posisi paling bawah.2. Putarlah roda satu kali supaya pemberat terangkat setinggi h = 2R dan tanda di pelek tepat di posisi paling bawah. Roda di tahan dengan memegang peleknya.3. Lepaskan pelek dan hidupkan stopwatch pada saat beban kandas di lantai. Hitung 0 pada saat itu, hitunglah revolusi roda setiap kali tanda lewat posisi paling bawah, hingga 4s stopwatch dihentikan. Ulangi beberapa kali agar metodenya terlatih dan hasilnya dekat satu sama lain (katakana dalam interval 0,2 s). lakukanlah pengukuran yang sebenarnya untuk T4 sebanyak 8 kali.4. Ulangi dengan cara yang sama tetapi mengukur T8 untuk 8 revolusi dan T12 untuk 12 revolusi.5. Ukurlah jejari efektif pelek R dengan mengukur keliling roda dengan tali, lalu bagi dua. Bandingkanlah hasilnya dengan data yang dipakai dipersiapan soal nomor 2 .BAB IIIMETODE KERJAA. AlatAlat yang digunakan adalah meteran, pelek sepeda, pemberat 0,05 kg dan 0,1 kg, pengait, plastik penanda, stopwatch, dan tali.B. Cara Kerja1. Disiapkan alat yang digunakan.2. Diukur diameter pelek sepeda.3. Diukur tinggi penyangga pelek, dan diukur tinggi penyangga mulai dari titik pusat pelek.4. Dikaitkan pengait dan tali pada lubang pentil pelek sepeda lalu di ujung tali dikaitkan pemberat 0,05 kg.5. Ditahan pelek sepeda, lalu dilepaskan dan dibiarka berputar. Pada saat pelek sepeda mulai berputas tekan stopwatch.6. Dihitung perputaran pelek pada putara ke-2, 4, 6, 8, dan 10. Pada putaran tersebut, stopwatch di-split.7. Diulangi perlakuan ini sebanyak tiga kali.8. Diulangi langkah 4-6 dengan pemberat yang berbeda yaitu, dengan beban 0,1 kg.

BAB IVHASIL PENGAMATANA. Tabel PengamatanNo.Beban(kg)Tinggi(m)Waktu (s)

T2T4T6T8T10

1.0,051,461,762,031,243,823,973,515,906,026,058,038,208,6610,2410,5511,47

Rata-rata1,673,765,998,2910,75

2.0,11,461,121,231,222,492,622,444,334,344,196,226,176,028,248,138,23

Rata-rata1,192,514,286,138,20

(Laboratorium Fisika Dasar, Energi dan Rotasi. 2011)B. PerhitunganDiketahui :Diameter pelek sepeda D = 52 cm = 0,52 mJari-jari pelek sepeda R = = = 0,26 mMassa pelek mp = 1,48 kgMassa tali mt = 0,005 kgMassa pemberat m1 = 0,05 kg m2 = 0,1 kg1. Massa Total (mtot)Mtot = mp + mt= 1,48 kg + 0,005 kg= 1,485 kg

2. Momen Inersia (I)I= = = = = 0,033462 kgm2 0,033 kgm23. Kecepatan Sudut ()a. Kecepatan sudut untuk m = 0,05 kg1) 2= = = = 7,52 rad/s2) 4= = = = 6,68 rad/s3) 6 = = = = 6,29 rad/s4) 8= = = = 6,06 rad/s5) 10= = = = 5,84 rad/sb. Kecepatan sudut untuk m = 0,1 kg1) 2= = = = 10,55 rad/s2) 4= = = = 10,007 rad/s3) 6= = = = 8,80 rad/s4) 8= = = = 8,19 rad/s5) 10= = = = 7,65 rad/s4. Kecepatan Pemberat (v)a. Kecepatan pemberat untuk m = 0,05 kg1) v2 = r 2= 0,26 m . 7,52 rad/s= 1,9552 m rad/s2) v4= r 4= 0.26 m . 6,68 rad/s= 1,7368 m rad/s3) v6= r 6= 0,26 m . 6,29 rad/s= 1,6354 m rad/s4) v8= r 8= 0,26 m . 6,06 rad/s= 1,5756 m rad/s5) v10= r 10= 0,26 m . 5,84 rad/s= 1,5184 m rad/sb. Kecepatan pemberat untuk m = 0,1 kg1) v2 = r 2= 0,26 m . 10,55 rad/s= 2,743 m rad/s2) v4= r 4= 0.26 m . 10,007 rad/s= 2,60182 m rad/s3) v6= r 6= 0,26 m . 8,80 rad/s= 2,288 m rad/s4) v8= r 8= 0,26 m . 8,19 rad/s= 2,1294 m rad/s5) v10= r 10= 0,26 m . 7,65 rad/s= 1,989 m rad/s5. Energi Kinetik Roda (Ek)a. Energi kinetik roda untuk m = 0,05 kg1) Ek2= I 2= 0,003 kgm2 (7,52 rad/s)2= 0,0165 kgm2 . 56,5504 rad2/s2= 0,933 J2) Ek2= I 4= 0,003 kgm2 (6,68 rad/s)2= 0,0165 kgm2 . 44,6224 rad2/s2= 0,736 J3) Ek6= I 6= 0,003 kgm2 (6,29 rad/s)2= 0,0165 kgm2 . 39,5641 rad2/s2= 0,652 J4) Ek8= I 8= 0,003 kgm2 (6,06 rad/s)2= 0,0165 kgm2 . 36,7236 rad2/s2= 0,605 J5) Ek10= I 10= 0,003 kgm2 (5,84 rad/s)2= 0,0165 kgm2 . 34,1056 rad2/s2= 0,562 Jb. Energi kinetik roda untuk m = 0,1 kg1) Ek2= I 2= 0,003 kgm2 ( 10,55 rad/s)2= 0,0165 kgm2 . 111,3025 rad2/s2= 1,836 J2) Ek2= I 4= 0,003 kgm2 (10,007 rad/s)2= 0,0165 kgm2 . 100,140049 rad2/s2= 0,652 J3) Ek6= I 6= 0,003 kgm2 (8,8 rad/s)2= 0,0165 kgm2 . 77,44 rad2/s2= 1,277 J4) Ek8= I 8= 0,003 kgm2 (8,19 rad/s)2= 0,0165 kgm2 . 67,0761 rad2/s2= 1,106 J5) Ek10= I 10= 0,003 kgm2 (7,65 rad/s)2= 0,0165 kgm2 . 58,5225 rad2/s2= 0,965 J6. Energi Mekanik Pemberat (Em)a. Energi mekanik pemberat untuk m = 0,05 kg1) Em2= mr2 2= 0,05 kg (0,26m)2 . (7,52 rad/s)2= 0,025 kg . 0,0676 m2 . 56,5504 rad2/s2= 0,0955 J2) Em4= mr2 4= 0,05 kg (0,26m)2 . (6,68 rad/s)2= 0,025 kg . 0,0676 m2 . 44,6224 rad2/s2= 0,0754 J3) Em6= mr2 6= 0,05 kg (0,26m)2 . (6,29 rad/s)2= 0,025 kg . 0,0676 m2 . 39,5641 rad2/s2= 0,0668 J4) Em8= mr2 8= 0,05 kg (0,26m)2 . (6,06 rad/s)2= 0,025 kg . 0,0676 m2 . 36,7236 rad2/s2= 0,0620 J5) Em10= mr2 10= 0,05 kg (0,26m)2 . (5,84 rad/s)2= 0,025 kg . 0,0676 m2 . 34,1056 rad2/s2= 0,0576 Jb. Energi mekanik pemberat untuk m = 0,1 kg1) Em2= mr2 2= 0,05 kg (0,26m)2 . (10,55 rad/s)2= 0,025 kg . 0,0676 m2 . 111,3025 rad2/s2= 0,3762 J2) Em4= mr2 4= 0,05 kg (0,26m)2 . (10,007 rad/s)2= 0,025 kg . 0,0676 m2 . 100,14 rad2/s2= 0,3384 J3) Em6= mr2 6= 0,05 kg (0,26m)2 . (8,8 rad/s)2= 0,025 kg . 0,0676 m2 . 77,44 rad2/s2= 0,2617 J4) Em8= mr2 8= 0,05 kg (0,26m)2 . (8,19 rad/s)2= 0,025 kg . 0,0676 m2 . 67,0761 rad2/s2= 0,2267 J5) Em10= mr2 10= 0,05 kg (0,26m)2 . (7,65 rad/s)2= 0,025 kg . 0,0676 m2 . 58,5225 rad2/s2= 0,1978 J7. Energi Kinetik Total (Ek tot)a. Energi Kinetik total untuk m = 0,05 kg1) Ek tot2= ( I + mr2 ) 22= ( 0,033 kgm2 + 0,05 kg (0,26 m)2 ) (7,52 rad/s)2= 0,0184 kgm2 . 56,5504 rad2/s2= 1,0405 J2) Ek tot4= ( I + mr2 ) 22= ( 0,033 kgm2 + 0,05 kg (0,26 m)2 ) (6,68 rad/s)2= 0,0184 kgm2 . 44,6224 rad2/s2= 0,8210 J3) Ek tot6= ( I + mr2 ) 22= ( 0,033 kgm2 + 0,05 kg (0,26 m)2 ) (6,29 rad/s)2= 0,0184 kgm2 . 39,5641 rad2/s2= 0,7279 J4) Ek tot8= ( I + mr2 ) 22= ( 0,033 kgm2 + 0,05 kg (0,26 m)2 ) (6,06 rad/s)2= 0,0184 kgm2 . 36,7236 rad2/s2= 0,6757 J5) Ek tot10= ( I + mr2 ) 22= ( 0,033 kgm2 + 0,05 kg (0,26 m)2 ) (5,84 rad/s)2= 0,0184 kgm2 . 34,1056 rad2/s2= 0,6275 Jb. Energi kinetik total untuk m = 0,1 kg1) Ek tot2= ( I + mr2 ) 22= ( 0,033 kgm2 + 0,05 kg (0,26 m)2 ) (10,55 rad/s)2= 0,0184 kgm2 . 111,3025 rad2/s2= 2,2126 J2) Ek tot4= ( I + mr2 ) 22= ( 0,033 kgm2 + 0,05 kg (0,26 m)2 ) (10,007 rad/s)2= 0,0184 kgm2 . 100,14 rad2/s2= 1,9907 J3) Ek tot6= ( I + mr2 ) 22= ( 0,033 kgm2 + 0,05 kg (0,26 m)2 ) (8,8 rad/s)2= 0,0184 kgm2 . 77,44 rad2/s2= 1,5395 J4) Ek tot8= ( I + mr2 ) 22= ( 0,033 kgm2 + 0,05 kg (0,26 m)2 ) (8,19 rad/s)2= 0,0184 kgm2 . 67,0761 rad2/s2= 1,3334 J5) Ek tot10= ( I + mr2 ) 22= ( 0,033 kgm2 + 0,05 kg (0,26 m)2 ) (7,65 rad/s)2= 0,0184 kgm2 . 58,5225 rad2/s2= 1,1634 J8. Energi Mekanik Total (Em tot)a. Energi mekanik total untuk m = 0,05 kg1) Em tot2= mgh + Ek tot2= (0,05 kg . 10 m/s2 . 1,46 m) + 1,0405 J= 0,73 J + 1,0405 J= 1,7705 J2) Em tot4= mgh + Ek tot4= (0,05 kg . 10 m/s2 . 1,46 m) + 0,8210 J= 0,73 J + 0,8210 J= 1,551 J3) Em tot6= mgh + Ek tot6= (0,05 kg . 10 m/s2 . 1,46 m) + 0,7279 J= 0,73 J + 0,7279 J= 1,4579 J4) Em tot8= mgh + Ek tot8= (0,05 kg . 10 m/s2 . 1,46 m) + 0,6757 J= 0,73 J + 0,6757 J= 1,4057 J5) Em tot10= mgh + Ek tot10= (0,05 kg . 10 m/s2 . 1,46 m) + 0,6275 J= 0,73 J + 0,6275 J= 1,3575 Jb. Energi mekanik total untuk m = 0,1 kg1) Em tot2= mgh + Ek tot2= (0,1 kg . 10 m/s2 . 1,46 m) + 2,2126 J= 1,46 J + 2,2126 J= 3,6726 J2) Em tot4= mgh + Ek tot4= (0,1 kg . 10 m/s2 . 1,46 m) + 1,9907 J= 1,46 J + 1,9907 J= 3,4057 J3) Em tot6= mgh + Ek tot6= (0,1 kg . 10 m/s2 . 1,46 m) + 1,5395 J= 1,46 J + 1,5395 J= 2,9995 J4) Em tot8= mgh + Ek tot2= (0,1 kg . 10 m/s2 . 1,46 m) + 1,3334 J= 1,46 J + 1,3334 J= 2,7934 J5) Em tot2= mgh + Ek tot2= (0,1 kg . 10 m/s2 . 1,46 m) + 1,1634 J= 1,46 J + 1,1634 J= 2,6234 J

BAB VPEMBAHASANEnergi merupakan kemampuan untuk melakukan usaha. Setiap benda mempunyai energi cenderung untuk melakukan usaha. Ada bermacam-macam bentuk energi yaitu, energi mekanik, energi cahaya, energi panas, energi listrik dan energi magnetic. Satu bentuk energi dapat diubah menjadi bentuk energi lain. Pada tiap perubahan energi, tidak ada energi yang hilang, dengan kata lain energi bersifat kekal yaitu energi tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.Energi dapat dibagi berdasarkan jenisnya yaitu, energi kinetik dan energi potensial. Energi kinetik adalah energi yang dimilki oleh suatu benda karena benda tersebut dalam keadaan bergerak. Sedangkan energi potensial adalah energi atau kemampuan melakukan kerja karena posisi atau letaknya. Energi potensial juga dibagi menjadi beberapa jenis yaitu, energi potensial gravitasi dekat permukaan bumi, energi potensial gravitasi bumi, dan energi potensial pegas.Rotasi adalah perputaran benda pada suatu sumbu yang tetap misalnya, perputaran gasing dan perputaran bumi pada porosnya. Rotasi merupakan salah satu bentuk gerak benda. Sebuah benda berotasi terhadap sumbu putar berarti setiap titik pada sumbu tersebut akan melakukan gerak melingkar dengan pusat lingkaran pada sumbu putar. Besaran-besaran rotasi memiliki analog dengan besaran translasi yaitu :a. besaran sudut putar , analog dengan pergeseran x.b. kecepatan anguler , analog dengan kecepan linier v.c. percepatan anguler , analog dengan percepatan a.Energi dan rotasi dalam fisika selalu dikombinasikan dan berkaitan satu sama lain. Besarnya suatu energi dipengaruhi oleh momen inersia suatu benda yang berkaitan dengan gerak rotasi, kecepatan anguler (sudut) yang juga diperoleh dari gerak rotasi benda serta dipengaruhi oleh massa benda atau beban pada suatu sistem energi dan rotasi juga jari-jari lingkaran pada sistem (Situs Pendidikan, Wikipedia).Pada percobaan energi dan rotasi ini, alat yang digunakan adalah meteran, pelek sepeda, pemberan dengan massa 0,05 kg dan 0,1 kg, pengait, plastik penanda, dan tali. Perlakuan pertama yang dilakukan dalam percobaan ini adalah mengukur diameter pelek sepada, kemudian diukur tinggi penyangga pelek menggunakan meteran. Selanjutnya, dikaitkan pengait dan tali pada lubang pentil pelek sepeda dan pada ujung tali digantungkan beban dengan berat 0,05 kg. Tali dilingkarkan mengelilingi setengah dari keliling pelek. Kemudian pelek diputar dan beban akan jatuh, stopwatch dinyalakan dan dihitung jumlah putarannya. Ketika mencapai putaran ke-2, stopwatch di-split begitupula pada putaran ke-4, 6, 8, dan 10. Perlakuan ini dilakukan / diulangi sebanyak 3 kali dengan tujuan diperoleh data yang teliti. Kemudian beban diganti dengan berat 0,1 kg dan dilakukan perlakuan yang sama dengan beban pertama. Data-data yang diperoleh dicatat.Dari percobaan energi dan rotasi ini, diperoleh nilai massa total, momen inersia (I), kecepatan sudut (), kecepatan pemberat (v), energi kinetik roda, energi mekanik pemberat, energi kinetik total, dan energi mekanik total. Massa total diperoleh dari penjumlahan massa pelek dan massa tali dengan nilai 1,485 kg. Momen inersia diperoleh dengan mengalikan massa total dengan kuadrat jari-jari pelek dibagi tiga, nilainya adalah 0,033 kgm2. Kecepatan sudut diperoleh dari perkalian jumlah putaran dengan dua kali nilai dibagi dengan waktu rata-rata dari setiap jumlah putaran. Dari hasil percobaan diperoleh nilai kecepatan sudut dengan beban 0,05 kg lebih kecil daripada kecepatan sudut dengan beban 0,1 kg. Hal ini terjadi karena adanya perbedaan nilai waktu rata-rata yang dibutuhkan untuk setiap beban, beban 0,05 kg waktu rata-ratanya lebih besar daripada beban 0,1 kg karena adanya perbedaan gaya berat. Besanya kecepatan sudut berbanding terbalik dengan waktu rata-rata, jadi semakin besar waktu rata-ratanya semakin kecil nilai kecepatan sudutnya. Nilai kecepatan sudut untuk beban 0,05 kg adalah 7,52 rad/s, 6,68 rad/s, 6,29 rad/s, 6,06 rad/s, dan 5,84 rad/s, sedangkan untuk beban 0,1 kg nilainya adalah 10,55 rad/s, 10,007 rad/s, 8,8 rad/s, 8,19 rad/s, dan 7,65 rad/s.Kecepatan pemberat diperoleh dari perkalian antara jari-jari dengan kecepatan sudut pada putaran tertentu. Pada percobaan ini kecepatan pemberat berbanding lurus dengan kecepatan sudut, sehingga semakin besar kecepatan sudut semakin besar pula kecepatan pemberatnya. Hal ini terbukti pada hasil percobaan bahwa kecepatan pemberat untuk beban 0,05 kg lebih kecil daripada beban 0,1 kg dengan kecepatan sudut beban 0,1 kg yang lebih besar. Besarnya kecepatan pemberat untuk beban 0,05 kg adalah 1,9552 m rad/s, 1,7368 m rad/s, 1,6354 m rad/s, 1,5756 m rad/s, dan 1,5184 m rad/s, sedangkan untuk beban 0,1 kg , kecepatannya 2,743 m rad/s, 2,6018 m rad/s, 2,288 m rad/s, 2,1294 m rad/s, dan 1,989 m rad/s. Energi kinetik roda didapatkan dengan mengalikan konstanta () dengan momen inersia dengan kuadrat kecepatan sudut pada putaran tertentu. Energi kinetik roda untuk 0,05 kg besarnya adalah 0,933 J, 0,736 J, 0,652 J, 0,605 J, dan 0,562 J, sedangkan untuk beban 0,1 kg besar energi kinetiknya adalah 1,836 J, 1,652 J, 1,277 J, 1,106 J, dan 0,965 J. Terlihat bahwa energi kinetik beban 0,05 kg lebih kecil daripada beban 0,1 kg, karena energi kinetik berbanding lurus dengan kecepatan sudut sehingga semakin kecil percepatan sudut semakin kecil pula energi kinetiknya.Kemudian untuk perhitungan energi mekanik pemberat diperoleh dari perkalian antara massa beban, kuadrat jari-jari pelek, kuadrat kecepatan sudut pada perputaran tertentu dibagi dua. Berdasarkan hasil percobaan, energi mekanik pemberat 0,05 kg lebih kecil dari pemberat 0,1 kg. Karena energi mekanik berbanding lurus dengan massa beban dan kecepatan sudut. Besar energi mekanik yang diperoleh untuk beban 0,05 kg 0,0955 J, 0,754 J, 0,0668 J, 0,0620 J, dan 0,0576 J, sedangkan beban 0,1 kg besar energi mekaniknya 0,3762 J, 0,3384 J, 0,2617 J, 0,2267 J, dan 0,1978 J. Kemudian, energi kinetik total diperoleh dari perkalian momen inersia yang ditambah dengan massa beban dikali kuadrat jari-jari pelek dengan kuadrat kecepatan sudut pada putaran tertentu dibagi dua. Seperti halnya energi mekanik, energi kinetik total berbanding lurus dengan massa dan kecepatan sudut, sehingga beban 0,05 kg dengan massa dan kecepatan sudut yang lebih kecil nilai energi kinetik totalnya pun lebih kecil daripada 0,1 kg. Besarnya energi kinetik total beban 0,05 kg adalah 1,0405 J, 0,8210 J, 0,7279 J, 0,6757 J, dan 0,6275 J, sedangkan beban 0,1 kg adalah 2,2126 J, 1,9907 J, 1,5395 J, 1,3334 J, dan 1,1634 J. Dan hasil terakhir, energi mekanik total diperoleh dari penjumlahan energi potensial (massa beban dikali gravitasi dengan ketinggian ketinggian penyangga) dengan energi kinetik total. Besarnya energi mekanik total untuk beban 0,05 kg adalah 1,7705 J, 1,551 J, 1,4579 J, 1,4057 J, dan 1,3575 J, sedangkan untuk beban 0,1 kg adalah 3,672 J, 3,4507 J, 2,9995 J, 2,7934 J, dan 2,6234 J. Berdasarkan hasil tersebut bahwa energi mekanik total beban 0,05 kg lebih kecil daripada beban 0,1 kg. Energi mekanik total berbanding lurus dengan massa dan energi kinetik total, karena massa dan energi kinetik total dari beban 0,1 kg lebih besar daripada 0,05 kg sehingga besarnya energi mekanik total lebih besar pula.Dari perbedaan nilai-nilai antara beban 0,05 kg dengan 0,1 kg yang telah dibahas di atas, hal tersebut sesuai dengan literatur dalam situs pendidikan Wikipedia bahwa energi dan rotasi dalam fisika selalu dikombinasikan dan berkaitan satu sama lain. Besarnya suatu energi dipengaruhi oleh momen inersia suatu benda yang berkaitan dengan gerak rotasi, kecepatan anguler (sudut) yang juga diperoleh dari gerak rotasi benda serta dipengaruhi oleh massa benda atau beban pada suatu sistem energi dan rotasi juga jari-jari lingkaran pada sistem.Hubungan antara energi dan rotasi dengan dunia farmasi adalah digunakan dalam industri-industri pembuatan obat di mana dalam pembuatan larutan dibutuhkan energi dalam mereaksikan suatu unsur dengan unsur yang lainnya serta dibutuhkan gerak rotasi dalam pengadukan larutan yaitu dalam pencampuran larutan dilakukan pengadukan searah. Salah satu mesin yang digunakan dalam farmasi yang menerapkan konsep energi dan rotasi adalah sentrifugasi.Adapun faktor-faktor kesalahan yang terjadi pada pelaksanaan percobaan ini adalah :1. Cara putar pelek sepeda yang berbeda-beda, ada yang memberikan gaya yang besar dan ada yang kecil.2. Adanya kurang ketelitian saat menagamati waktu putaran pelek dan posisi pengamat sangat mempengaruhi hasil dan untuk memperoleh hasil yang teliti.3. Adanya kekurangtelitian dan keahlian dalam pemasangan beban pada pelek sehingga percobaan diulangi berkali-kali.

BAB VIPENUTUPA. KesimpulanMassa beban sangat berpengaruh terhadap besarnya kecepatan sudut, kecepatan pemberat, energi kinetik roda, energi mekanik pemberat, energi kinetik total dan energi mekanik total. Semakin berat beban, maka rotasi akan semakin cepat dan nilai-nilai besaran energi dan rotasinya pun akan semakin besar.1. Kecepatan sudut ()a. Beban 0,05 kgb. Beban 0,1 kg1) 2= 7,52 rad/s1)2 = 10,55 rad/s2) 4= 6,68 rad/s2)4 = 10,007 rad/s3) 6= 6,29 rad/s3)6 = 8,8 rad/s4) 8= 6,06 rad/s4)8 = 8,19 rad/s5) 10= 5,84 rad/s5)10= 7,65 rad/s2. Kecepatan pemberat (v)a. Beban 0,05 kgb.Beban 0,1 kg1) v2= 1,9552 rad/s1)v2 = 2,743 rad/s2) v4= 1,7368 rad/s2)v4 = 2,60182 rad/s3) v6= 1,6354 rad/s3)v6 = 2,288 rad/s4) v8= 1,5756 rad/s4)v8 = 2,1294 rad/s5) v10= 1,5184 rad/s5)v10= 1,989 rad/s3. Energi kinetik roda (Ek)a. Beban 0,05 kgb. Beban 0,1 kg1) Ek2 = 0,933 J1)Ek2 = 1,836 J2) Ek4 = 0,736 J2)Ek4 = 1,652 J3) Ek6 = 0,652 J3)Ek6 = 1,277 J4) Ek8 = 0,605 J4)Ek8 = 1,106 J5) Ek10= 0,562 J5)Ek10= 0,965 J4. Energi mekanik pemberat (Em)a. Beban 0,05 kgb.Beban 0,1 kg1) Em2 = 0,0955 J1)Em2 = 0,3762 J2) Em4 = 0,0754 J2)Em4 = 0,3384 J3) Em6 = 0,0668 J3)Em6 = 0,2617 J4) Em8 = 0,0620 J4)Em8 = 0,2267 J5) Em10= 0,0576 J5)Em10= 0,1978 J5. Energi kinetik total (Ek tot)a. Beban 0,05 kgb.Beban 0,1 kg1) Ek tot2 = 1,0405 J1)Ek tot2 = 2,2126 J2) Ek tot4 = 0,8210 J2)Ek tot4 = 1,9907 J3) Ek tot6 = 0,7279 J3)Ek tot6 = 1,5395 J4) Ek tot8 = 0,6757 J4)Ek tot8 = 1,3334 J5) Ek tot10= 0,6275 J5)Ek tot10= 1,1634 J6. Energi mekanik total (Em tot)a. Beban 0,05 kgb.Beban 0,1 kg1) Em tot2= 1,7705 J1)Em tot2= 3,6726 J2) Em tot4= 1,551 J2)Em tot4= 3,4507 J3) Em tot6= 1,4579 J3)Em tot6= 2,9995 J4) Em tot8= 1,4057 J4)Em tot8= 2,7934 J5) Em tot10= 1,3575 J5)Em tot10= 2,6234 JB. Saran1. LaboratoriumAgar perlengkapan atau alat-alat yang kurang, dilengkapi.2. AsistenMohon bimbingan dan dampingannya. Tambah senyumnya kak, supaya tambah manis.

DAFTAR PUSTAKA

Bueche, Frederick J. dan Hecht Eugene. Teori dan Soal-soal Fisika Universitas Edisi Kesepuluh. Jakarta: Erlangga. 2006.

Nur, Anis. Fisika Dasar Satu. Makassar: Unismuh. 2009.Suryani, Sri. Fisika Kesehatan. Makassar: Unhas. 2007.Tim Asisten Fisika Dasar. Penuntun Praktikum Fisika Dasar. Samata: UIN Alauddin. 2011.

Young, Hugh D. dan Roger A. Freedman. Fisika Universitas. Jakarta: Erlangga. 2002.

Young dan Freedman. Fisika Universitas Edisi Kesepuluh Jilid I. Jakarta: Erlangga. 2007.

Lampiran 1: Skema KerjaBeban

diikatkan dengan tali0,1 kg

0,05 kg

masing-masing bebanDiikat pada pentil sepeda

Roda diputar hingga beban berada pada posisi paling bawah

roda dilepaskanStopwatch dinyalakan

10824

perhatikan pada putaran6

Catat waktunya

( Gambar 1: Skema Kerja )

Lampiran 2: Gambar1. Pelek

Pelek

Penyangga

Alas

2. Pemberat

0,05 kg 0,1 kg3. PengukurSkala

4. Pengait dan Tali

( Gambar 2. Alat )