4

Rangkaian Hambatan Jembatan Wheatstone Ada lho sobat rangkaian hambatan yang tidak bisa ditentukan hambatan penggantinya kalau cuma denganrumus susunan hambatan seri maupun pararel. Rangkaian hambatan ini disebut denganWheatstone Bridgeatau jembatan wheatstone. Rangkaian ini digunakan utuk menyederhanakan susunan hambatan yang pada awalnya tidak dapat disederhankan secara pararel maupun seri. Ada cerita menarik dibalik sejarah Wheatstone. Ternyata jembatan wheatstone tidak ditemukan olehSir Charles Wheatstonemelainkan oleh Samuel Hunter Cristie pada tahun 1833. Dinamakan wheatstone karena yang berperan besar mempopulerkan rangkaian ini adalah Sir Charles Wheatstone.Gambar di bawah ini meski bentuknya aga berbeda tapi sejatinya sama. Gambar tersebut merupakan susunan jembatan Wheatstone.

Bagiaman Menentukan Hambatan Pengganti?Untuk mendapatkan besarnya hambatan pengganti pada susunan hambatan jembatan Wheatstone sobat bisa menggunakan aturan dan rumus berikut:1. Apabila perkalian silang antara R1 dan R3 sama dengan R2 dan R4 maka R5 (hambatan yang ditengah) dapat diabaikan sehingga sobat tinggal menjumlah secara seri kemudian dipararelkan.

Hambatan di Tengah DitiadakanSetelah hambatan tengah dianggap tidak ada gunakan prinsip seri-pararel untuk menmukan besarnya hambatan pengganti.2. Jika perkalian silang antar R1 dan R3 tidak sama dengan perkalian antara R2 dan R4, maka hambatan itu harus diganti dengan hambatan baru sehingga susunan hambatannya menjadi seperti tampak pada gambar di bawah ini.

Henggantian Hambatan (amati letak Ra, Rb, dan Rc)KeteranganR1, R2, dan R5 masing-masing diganti dengan Ra, Rb, dan Rc. Sehingga susunan menjadi tampak seperti gambar di bawah ini.

RumusnyaRa= R1. R2/ (R1+ R2+ R2)R2= R1. R5/(R1+ R2+ R2)R3= R2. R5/(R1+ R2+ R2)BAB IIDASAR TEORISetiap benda yang diberi kecepatan awal, lalu diteruskan untuk menempuhsuatu lintasan yang arahnya dipengaruhi oleh gaya gravitasi yang bekerja padanyadan juga dipengaruhi oleh gesekan udara, disebut peluru ( proyektil ). Dan lintasanyang dilalui oleh peluru itu disebut trayektori.Gaya gravitasi terhadap peluru arahnya ke pusat bumi dan berbanding terbalikdengan kuadrat jarak dari pusat bumi. Pertama, gerak kita proyeksikan pada sumbu sumbu yang melekat pada bumi. Karena sistemnya bukan suatu sistem yang lembam,tidaklah tepat betul memberlakukan Hukum Newton kedua untuk menghubungkangaya terhadap peluru itu dengan percepatannya. Tetapi untuk trayektori yangjaraknya pendek, ketidaktepatan itu sangat kecil. Efek gesekan udara pun diabaikan,sehingga semua hasil perhitungan hanya berlaku untuk gerak dalam vakum di bumiyang tidak berputar dan permukaannya datar.Karena satu satunya gaya yang bekerja terhadap peluru dalam suatu kondisiyang diidealkan ini hanyalah beratnya sendiri, yang besar dan arahnya dianggapkonstan, maka geraknya diproyeksikan saja pada sepasang sumbu koordinat tegaklurus. Sumbu yang horisontal kita sebut sumbu x dan yang vertikal sumbu y, dan titikpangkal peluru mulai meluncur bebas. Maka komponen x gaya terhadap peluruadalah nol dan komponen y ialah berat peluru itu sendiri, -mg. Jadi,berdasarkan hukum Newtin kedua :Artinya, komponen horisontal percepatannya adalah nol dan komponen vertikalnyamengarah ke bawah dan sama seperti arah gerak benda jatuh bebas. Komponen kedepan kecepatan tidak membantu peluru selama terbangnya. Karena percepatan nolberarti kecepatannya konstan, maka geraknya dapat dianggap sebagai kombinasigerak horisontal yang kecepatannya konstan dengan gerak vertikal yangpercepatannya konstan

bar 1: Trayektori sebuah peluru dengan kecepatan awal Vo dan sudut elevasi sekarang perihal kecepatan peluru, sumbu x dan sumbu y dilukiskan dengantitik pangkal koordinatnya pada titik di mana peluru itu mulai terbang bebas. Padatitik ini kita tetapkan t = 0. Kecepatan pada titik awal dilukiskan oleh vektor Vo, yangdinamakan kecepatan awal, atau kecepatan laras jika peluru itu ditembakkan darisenapan. Sudut o adalah sudut elevasi ( angle of departure ). Kecepatn awaldiuraikan menjadi komponen horisontal Vox yang besarnya Vo Cos o, dan komponenvertikal Voy yang besarnya Vo Sin o. Karena komponen kecepatan horisontal konstan, maka pada tiap saat t kitadapatkan :Vx = Vox = Vo Cos oPercepatan vertikal ialah g, sehingga komponen kecepatan vertikal pada saatt ialah :4 Vy = Voy gt = Vo Sin o gt Komponen komponen ini dapat dijumlahkan secara vektor untukmenentukan kecepatan resultan V. Besarnya ialah : 22yxVVV dan sudut yang dibentuk terhadap horisontal ialah : xyVVTan Vektor kecepatan V tangen pada trayektori, sehingga arahnya sama denganarah trayektori. Koordinat peluru pada sembarang saat lalu dapat ditentukan berdasarkangerak dan kecepatan konstan serta percepatan konstan. Koordinat sumbu x ialah :X = Vox t = Vo Cos o t dan koordinat sumbu y ialah : Y = Voy t gt2 = Vo Sin o t gt2Pada saat mencapai puncak (tinggi maksimum), maka kecepatan menurutsumbu y adalah nol, maka :Vy = Vo Sin o gt 0 = Vo Sin o gt gt = Vo Sin o goSinVot.Nilai t diperoleh dari persamaan di atas dan dapat disubstitusikan pada persamaan Xdan Y sehingga diperoleh persamaan : 5Dari harga-harga yang telah kami peroleh baik itu harga kecepatan awal,kecepatan sesaat, arah dan juga tinggi maksimum terdapat perbedaan. Halini terjadi karena banyaknya pembulatan pembulatan dan mungkin telahterjadi salah perhitungan dalam melakukan percobaan.DAFTAR

1. Buku Petunjuk Praktikum Fisika dasar FMIPA ITS.2. Sears & Zemansky. 1992. Fisika Universitas 1 (Terjemahan), Jakarta : PenerbitBinacipta.3. Dosen-dosen Fisika. 1997. Diktat Fisika 2, Surabaya : Penerbit ITSs

4