Fisika dasar

Laporan Praktikum Fisika Dasar Topik: Momentum dan Tumbukan

Nama : Fendy Wijaya

NIM : 1401010060

Modul 3

Tanggal Praktik : 23 September 2014

Prodi : Nutrition and Food Technology

Kawan Kerja : Gabriela Alyssa Wijaya dan Febiana

Bab 1. Tujuan praktikum

1. Membuktikan kekekalan momentum tumbukan elastis dan tidak elastis

2. Membuktikan hukum kekekalan momentum dan energi ketika gaya magnet bekerja

pada sistem.

3. Mengetahui pengaruh gaya interaksi magnetik dengan Energi terhadap jarak

maksimal interaksi magnet dua kereta.

Bab 2. Prinsip praktikum

Pada praktikum kali ini kami akan membahas tentang tumbukan dan momentum linear.

Sebelumnya, apa yang dimaksud dengan momenum linear? Momentum linear adalah besaran

vektor dari suatu benda dengan massa sekian bergerak dengan kecepatan tertentu. Rumus dasar

dari momentum linear sendiri adalah, 𝑃 = 𝑚 . 𝑣 dimana m adalah massa benda dan v adalah

kecepatan benda. Maka kita bisa menotasikan dari rumus �⃗� = 𝑚�⃗� didapat bahwa �⃗� = ∆p

Δ𝑡

dimana P adalah perubahan momentum dan t adalah perubahan waktu yang terjadi. Jika gaya

yang dikenakan ke benda itu = 0 maka kita dapat menentukan bahwa �⃗� = ∆p

Δ𝑡 = 0 dan dapat

dinyatakan bahwa perubahan besaran momentum yang terjadi = 0 inilah yang dinyatakan

sebagai momentum yang kekal. Karena deltaP = 0 maka deltaPi = deltaPf jadi didapat rumus

dasar, 𝑃1𝑖 + 𝑃2𝑖 = 𝑃1𝑓 + 𝑃2𝑓

Tumbukan biasanya digolongkan berdasarkan kecepatan relatif benda setelah bertumbuk dan

sebelum bertumbukan. Jika benda memiliki kecepatan relatif sama, maka benda tersebut elastis

sempurna. Jika kecepatan relatif setelah bertumbukan lebih besar maka benda tersebut semi

elastin, dan jika benda berhenti setelah terpantul, maka benda tersebut inelastis sempurna.

Rasio kecepatan relatif akhir terhadap awal disebut koefisien restitusi atau e.Tumbukan elastim

memiliki e = 1, seangkan tumbukan inelastis sempurna memiliki e = 0. Tumbukan semi elastis

koefisien retitusinya berada di antara 1 dan 0. Koefisien restitusi dapat dicari dengan

𝑒 = −𝑣′2 − 𝑣′1

𝑣1 − 𝑣 − 2

Bagian dari air track set yang digunakkan adalah lintasan, 2 kereta, 2 gerbang cahaya, pegas,

velcro, magnet dan karet. Pada timer counter digunakan fungsi Timing II sehingga akan tampak

2 besaran waktu secara berurutan.

Untuk experiment pertama, pada saat percobaan dengan pegas, kereta 1 yang bertumbukan

dengan kereta 2 akan menyebabkan kereta 2 bergerak searah dengan kereta 1 dan kereta 1

terhenti.

𝑚1𝑣1 + 𝑚2𝑣2 = 𝑚1𝑣′1 + 𝑚2𝑣′2

Sedangkan percobaan dengan velcro akan membuat kedua kereta bersatu setelah tumbukan.

Karena itu, rumus kekekalan momentum menjadi

𝑚1𝑣1 + 𝑚2𝑣2 = 𝑣′(𝑚1 + 𝑚2)

Untuk mencari 𝑃𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑓, hasil mutlak dari pengurangan 𝑃𝑠𝑒𝑏𝑒𝑙𝑢𝑚dengan 𝑃𝑠𝑒𝑠𝑢𝑑𝑎ℎdibagi dengan

𝑃𝑠𝑒𝑏𝑒𝑙𝑢𝑚lalu dikali dengan 100%. Cara yang sama digunakan untuk menghitung

𝐸𝑘𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑓dimana 𝐸𝑘𝑠𝑒𝑏𝑒𝑙𝑢𝑚dinyatakan

𝐸𝑘𝑠𝑒𝑏𝑒𝑙𝑢𝑚 = 𝛴1

2𝑚𝑖𝑣𝑖

2

dan 𝐸𝑘𝑠𝑒𝑠𝑢𝑑𝑎ℎdinyatakan

𝐸𝑘𝑠𝑒𝑠𝑢𝑑𝑎ℎ = 𝛴1

2𝑚𝑖𝑣′𝑖

2

Pada experiment kedua, percobaan kereta dengan prinsip massa tidak sama. Beban yang

beratnya bervariasi ditambahkan ke salah satu kereta. Prinsip eksperimen hampir sama dengan

eksperimen pertama. Eksperimen ini juga dilakukan saat percobaan elastik dan m elastik.

Lewat eksperimen ini akan dianalisis kekekalan momentum ketika m1 > m2 dan m1 < m2.

Kemudian kita mencatat dan menghitung, momentum yang ada dan Ek yang ada sama seperti

pada percobaan pertama.

Pada experiment ketiga, merupakan aksi pada kejauhan (Action at distance). Kedua kereta

dipasang magnet pada posisi yang saling tolak-menolak, saat kedua kereta bertemu akan terjadi

tumbukan elstik sempurnna yang halus akibat gaya tolak dari kedua magnet. Data yang dicatat

sama seperti data pada percobaan kedua

Pada experiment keempat dan kelima kami membahas tentang bagaimana mengetahui

hubungan gaya yang terjadi atau Ep yang dihasilkan dengan jarak maksimal interaksi magnet.

Pada percobaan 4, rel kereta berupa bidang miring dengan tinggi yang diubah tiap kali

mengukur data. Pada tiap kemiringan kereta diletakan di posisi terbawah rel. Kemudian kereta

lain diluncurkan tanpa di beri gaya pada posisi yang sama. Kereta diberikan magnet dengan

kutub yang sama pada arah berlawanan kereta tersebut. Pada saat jarak interaksi magnetik

benda akan saling tolak menolak. Pada pertama kali kami menggunakan bidang datar sehingga

gaya yang diberikan adalah 0 . Pada benda miring kereta kedua akan bergerak sendiri mendekat

kearah kereta satu dan akan menghasilkan gaya interaksi magnet. Sehingga besar gaya dapat

kita cari dengan rumus,

𝐹 = 𝑚1. 𝑔. 𝑠𝑖𝑛𝜃

F = gaya interaksi antar kereta

M1 = adalah massa kereta

G= percepatan gravitasi

Sinθ = besar sin dari sudut yang dibentuk, dapat dicari dari x/P dimana x adalah jarak

interaksi magnetik dan P adalah panjang lintasan kereta .

Pada percobaan kelima kami membahas tentang bagaimana mengetahui hubungan besar Ep

dengan jarak interaksi magnet pada kedua kereta. Dengan prinsip kerja yang sama dengan

percobaan ke-4 namun kali ini kereta dilepas lima kali sesuai jumlah percobaan pada jarak

yang sama/ atau ditentukan s= 0,072 meter. Dengan berdasarkan pada rumus,

𝐸𝑝 = 𝐹. 𝑠

Maka dengan persamaan F diatas kita dapat memasukan rumus,

𝐸𝑝 = 𝑀1. 𝑔. 𝑠𝑖𝑛𝜃. 𝑠

F = gaya interaksi antar kereta

M1 = adalah massa kereta

G= percepatan gravitasi

Sinθ = besar sin dari sudut yang dibentuk, dapat dicari dari x/P dimana x adalah jarak

interaksi magnetik dan P adalah panjang lintasan kereta .

S = jarak lepas kereta kedua dari titik tertentu.

Bab 3. Experiment 1

Alat dan bahan:

a. Air track set

b. Blower

c. Jangka sorong

d. Neraca 4 lengan

Cara kerja:

1. Mempersiapkan alat dan bahan yang dibutuhkan serta menghubungkan timer counter

dan blower ke sumber listrik.

2. Memasang pegas dan penghalang pada ujung 2 kereta sedemikian rupa.

3. Mengukur massa tiap kereta

4. Mengatur ketinggian lintasan sehingga kereta bergerak konstan.

5. Meletakkan kereta 2 diantara kedua gerbang cahaya dan kereta 1 di ujung lintasan

berkaret

6. Melakukan percobaan dengan memantulkan kereta ke karet hingga pegas kerata 1

memberikan gaya kepada kereta 2.

7. Mencatat waktu yang tertera pada timer counter, yaitu waktu saat kereta 1 melewati

gerbang cahaya 1 dan kereta 2 melewati gerbang cahaya 2.

8. Mengulangi percobaan sebanyak 5 kali.

9. Mengganti pegas pada kedua kereta dengan velcro.

10. Melakukan kembali percobaan sebanyak 5 kali hingga mendapatkan 5 set waktu,

yaitu waktu kereta 1 melewati gerbang 1 dan waktu kereta 2 (yang bersatu dengan

kereta 1) melewati gerbang 2.

3.1 Data pengamatan A. i. Tumbukan elastis dengan menggunakan pegas

• 𝑀1= 113,55 gr

• 𝑀2= 113,53 gr

• 𝛥𝑠= 1,0 cm

No. 𝑡1 (ms)

𝑡′2 (ms)

𝑣1

(𝑚 𝑠⁄ )

𝑣2

(𝑚 𝑠⁄ )

𝑣′1

(𝑚 𝑠⁄ )

𝑣′2

(𝑚 𝑠⁄ )

𝑃𝑠𝑒𝑏 (Ns)

𝑃𝑠𝑒𝑠 (Ns)

𝑃𝑟𝑒𝑙 (%)

1 65,49 62,48 0,153 0 0 0,160 0,017 0,018 5,9

2 43,97 44,21 0,227 0 0 0,226 0,026 0,026 0

3 43,16 43,72 0,232 0 0 0,229 0,026 0,026 0

4 30,79 30,84 0,325 0 0 0,324 0,037 0,037 0

5 24,56 24,80 0,407 0 0 0,403 0,046 0,046 0

No. Ek

(Nm)

Ek'

(Nm) 𝐸𝑘𝑟𝑒𝑙 (%)

e

1 1,329𝑥10−3 1,453𝑥10−3 9,3 1,046

2 2,926𝑥10−3 2,899𝑥10−3 0,9 0,996

3 3,056𝑥10−3 2,977𝑥10−3 2,6 0,987

4 5,997𝑥10−3 5,959𝑥10−3 0,6 0,997

5 9,405𝑥10−3 9,219𝑥10−3 2,0 0,990

A. ii. Tumbukan tidak elastis dengan velcro

• 𝑀1= 114,46 gr

• 𝑀2= 113,29 gr

• 𝛥𝑠= 1,0 cm

No. 𝑡1 (ms)

𝑡′2 (ms)

𝑣1

(𝑚 𝑠⁄ )

𝑣2

(𝑚 𝑠⁄ )

𝑣′1

(𝑚 𝑠⁄ )

𝑣′2

(𝑚 𝑠⁄ )

𝑃𝑠𝑒𝑏 (Ns)

𝑃𝑠𝑒𝑠 (Ns)

𝑃𝑟𝑒𝑙 (%)

1 24,11 49,73 0,415 0 0,201 0,201 0,048 0,046 4,1

2 21,60 43,82 0,463 0 0,228 0,228 0,053 0,052 0,4

3 25,32 53,50 0,395 0 0,187 0,187 0,045 0,043 1,1

4 17,74 38,62 0,564 0 0,259 0,259 0,065 0,059 2,3

5 21,71 45,56 0,461 0 0,219 0,219 0,053 0,051 0.9

No. Ek

(Nm)

Ek'

(Nm) 𝐸𝑘𝑟𝑒𝑙 (%)

e

1 9,856𝑥10−3 4,600𝑥10−3 53,33 0

2 0,012 5,920𝑥10−3 50,67 0

3 8,929𝑥10−3 3,982𝑥10−3 55,40 0

4 0,018 7,639𝑥10−3 57,56 0

5 0,012 5,462𝑥10−3 54,48 0

3.2 Analisis data

Dari data percobaan 1a, terlihat bahwa jika kedua benda yang bertumbukan memiliki massa

yang hampir sama, maka setelah tumbukan akan terjadi pertukaran kecepatan kedua benda

dengan P relatif yang kecil, kecuali pada nomor 1. Kesalahan ini terjadi karena loncatan besaran

waktu yang cukup besar antara 𝑡1dan 𝑡′2. P sebelum dan P sesudah adalah konstan sehingga

terbukti bahwa momentum adalah kekal. Koefisien restitusi tumbukan elastis terbukti bernilai

1 dengan hasil perhitungan yang mendekati nilai 1. Enegi berpindah dari kereta 1 ke kereta 2

saat bertumbukan . Dari hasil perhitungan energi kinetik relatif terlihat bahwa ada sedikit energi

yang hilang saat tumbukan yang dikarenakan kereta 2 tidak sepenuhnya berhenti sebelum

tumbukan dan kereta 1 tidak sepenuhnya terhenti setelah tumbukan.

Dari data percobaan Ib, terbukti bahwa tumbukan inelastis memiliki koefisien restitusi sebesar

0 . P sebelum dan Psesuadah adalah konstan, denan nilai P relatif yang kecil, sehingga

momentum adalah kekal. Karena kedua kereta menyatu, sehingga energi awal yang tadinya

hanya untuk menggerakan kereta 1 terbagi untuk menggerakkan kedua kereta yang menyatu

dengan total kecepatan yang hampir sama dengan kecepatan kereta 1 sebelum bertumbukan.

Terbukti dari hasil pegashitungan energi kinetik relatif dimana besarnya kurang lebih 50%.

Bab 4. Experiment 2

Alat dan bahan:

a. Air track set

b. Blower

c. Jangka sorong

d. Neraca 4 lengan

Langkah kerja:

1. Persiapkan alat dan bahan untuk melakukan eksperimen.

2. Setelah siap, pasang penghalang cahaya di kereta menggunakan baut.

3. Pasangkan pegas pada kedua kereta.

4. Pasangkan beban secara bertahap pada salah satu kereta.

5. Letakkan kereta pertama dibelakang gerbang cahaya pertama dan kereta kedua

diantara kedua gerbang cahaya pada rel udara.

6. Lakukan pengamatan terhadap benda yang diberi beban untuk mengetahui waktu

yang didapat jika m1>m2 ataupun sebaliknya.

4.1 Data Pengamatan Pengamatan pertama :

Massa kereta 2 = 113,53 gr

Massa kereta 1 T1 T2

138,26 gr 24,33 ms 20,88 ms

163,02 gr 26,97 ms 19,44 ms

187,78 gr 24,29 ms 19,59 ms

Pengamatan kedua :


Massa kereta 2 T1 T2

138,28 gr 21,65 ms 22,44 ms

163,01 gr 21,86 ms 23,40 ms

187,74 gr 21,72 ms 23,91 ms

4.2 Analisa Data Pengamatan pertama


Massa kereta

1

T1 T2 V1 V2

138,26 gr 24,33 ms 20,88 ms 0,041 cm/ms 0 cm/ms

163,02 gr 26,97 ms 19,94 ms 0,037 cm/ms 0 cm/ms

187,78 gr 24,29 ms 19,59 ms 0,041 cm/ms 0 cm/ms

V1 ‘ V2’ P sebelum P sesudah P relatif

0 cm/ms 0,048 cm/ms 5,669 gr

cm/ms

5,499 gr

cm/ms

3,881 %

0 cm/ms 0,037 cm/ms 6,032 gr

cm/ms

4,201 gr

cm/ms

30,355 %

0 cm/ms 0,041 cm/ms 7,699 gr

cm/ms

4,655 gr

cm/ms

39,538 %

Ek sebelum Ek sesudah Ek relatif e

0,116 gr cm/ms2 0,131 gr cm/ms2 12,931 % 1,171

0,112 gr cm/ms2 0,078 gr cm/ms2 30,357 % 1

0,158 gr cm/ms2 0,095 gr cm/ms2 39,873 % 1

Pengamatan kedua :


Massa kereta

2

T1 T2 V1 V2

138,28 gr 21,65 ms 22,44 ms 0,046 cm/ms 0 cm/ms

163,01 gr 21,86 ms 23,40 ms 0,046 cm/ms 0 cm/ms

187,74 gr 21,17 ms 23,91 ms 0,046 cm/ms 0 cm/ms

V1’ V2’ P sebelum P sesudah P relatif

0 cm/ms 0,045 cm/ms 6,361 gr cm/ms 5,109 gr cm/ms 19,682 %


0 cm/ms 0,042 cm/ms 8,636 gr cm/ms 4,769 gr cm/ms 44,778 5


0,12 gr cm/ms2 0,140 gr cm/ms2 16,667 % 1,022

0,12 gr cm/ms2 0,151 gr cm/ms2 25,833 % 1,069

0,12 gr cm/ms2 0,166 gr cm/ms2 38,333 % 1,333

Massa tidak sama pada tumbukan lenting sempurna

Tumbukan biasanya digolongkan berdasarkan kecepatan relatif kedua benda sebelum dan

sesudah tumbukan. Jika kecepatan relatif mempunyai besar yang sama sebelum dan

sesudahnya maka tumbukan tersebut disebut elastik sempurna. Pada eksperimen kedua ini

kami menggunakan kereta dengan massa yang berbeda/ tidak sama. Hal tersebut untuk

mengukur bahwa jika m1>m2 atau m2>m1 maka kecepatan yang akan terjadi pada benda juga

v1<v2 atau v2<v1 sebab beban yang bertambah disalah satu kereta akan memperlambat

kecepatan kereta dalam melakukan tumbukan dengan benda kedua. Sehingga ketika salah satu

benda diberikan beban akan dan melakukan penumbukan dengan benda kedua kecepatannya

akan lebih lama sampai kereta diam dibandingkan dengan kereta kedua yang tidak diberi

beban. Kita dapat melihat perbedaan tersebut dari tabel analisis eksperimen kedua diatas.

Namun hal tersebut tidak terlalu berpengaruh terhadap perhitungan karena setelah dicoba

kecepatan relatifnya meskipun berbeda tetapi perbedaan tersebut sangatlah tipis sehingga tidak

mempengaruhi tumbukan yang terjadi antara kedua kereta tersebut. Sehingga kita bisa

mengetahui bahwa pada eksperimen kedua ini tumbukan yang terjadi adalah tumbukan elastik

sempurna. Sehingga untuk melakukan perhitungan apakah p1=p2 dapat menggunakan rumus :

P1= P2

M1.V1 + M2.V2 = M1.V1’ + M2.V2’

Karena benda setelah tumbukan akan menjadi diam maka pada kecepatan kedua yaitu V2

dinyatakan dengan 0 dan pada benda kedua yang awalnya diam juga dinyatakan 0 sebelum

mengalami tumbukan. Sehingga kita bisa menuliskan rumus sebagai berikut :

M1.VI + M2.0 = M1.0 + M2.V2’

M1.V1 = M2.V2’

Namun dalam kenyataannya tumbukan lenting sempurna sangat sulit untuk ditemukan. Maka

dalam tumbukan elastik, energi kinetik 1 tidak pernah sama dengan energi kinetik 2 karena

ketika terjadi tumbukan setidaknya beberapa bagian dari energi kinetik hilang dan diubah

menjadi energi panas, energi bunyi, atau energi lainnya pasca tumbukan.

Bab 5. Experiment 3 Alat dan bahan:

a. Air track set

b. Blower

c. Jangka sorong

d. Neraca 4 lengan

Cara kerja eksperimen ketiga :

1. Persiapkan alat dan bahan untuk melakukan eksperimen.

2. Setelah siap, pasang penghalang cahaya di kereta menggunakan baut.

3. Pasangkan magnet pada kedua kereta dengan arah tolak-menolak.

4. Lakukan pengamatan terhadap kedua kereta melakukan tumbukan dan catatlah waktu

yang terjadi pada time couter.

5.1 Data pengamatan



No T1 T2

1 24,49 ms 25,01 ms

2 25,55 ms 26,10 ms

3 23,74 ms 24,40 ms

4 22,72 ms 23,27 ms

5 27,10 ms 27,46 ms

5.2 Analisis data



No T1 T2 V1 V2

1 24,29 ms 25,01 ms 0,041 cm/ms 0 cm/ms

2 25,55 ms 26,10 ms 0,039 cm/ms 0 cm/ms

3 23,74 ms 24,40 ms 0,042 cm/ms 0 cm/ms

4 22,72 ms 23,27 ms 0,044 cm/ms 0 cm/ms

5 27,10 ms 27,46 ms 0,037 cm/ms 0 cm/ms

V1’ V2’ P sebelum P sesudah P relatif







0,131 gr cm/ms2 0,118 gr cm/ms2 9,924 % 0,95

0,118 gr cm/ms2 0,112 gr cm/ms2 5,085 % 0,97

0,137 gr cm/ms2 0,131 gr cm/ms2 4,379 % 0,98

0,151 gr cm/ms2 0,144 gr cm/ms2 4,636 % 0,98

0,107 gr cm/ms2 0,101 gr cm/ms2 5,607 % 0,97

Aksi pada kejauhan (action at a distance)

Pada eksperimen ketiga masa kedua benda sama hanya ditambahkan dengan magnet dengan

arah tolak-menolak sehingga terjadi tumbukan yang bersifat molekuler, dalam eksperimen ini

terjadi tumbukan lenting sempurna dimana e=1. Meskipun pada kenyataannya tumbukan

lenting sempurna susah untuk didapatkan, namun setelah dilakukan perhitungan kesalahan

dalam mengukur massa ataupun kecepatan, diketahui bahwa kesalahan tidak sampai 10 %

maka hal tersebut masih tidak berpengaruh terhadap sebelum tumbukan maupun sesudah

tumbukan, sehingga kita juga bisa menggunakan rumus seperti pada eksperimen kedua dimana

P1=P2 dengan massa yang relatif sama. Namun hal tersebut juga tidak bisa membuat energi

kinetik yang terjadi pada kedua benda menjadi sama, karena dalam eksperimen bisa terjadi

tumbukan yang menyebabkan energri kinetik menghilang dan diubah menjadi energi lain

pasca tumbukan.

Bab 6. Experiment 4

Alat dan bahan:

1. Kereta (2)

2. Magnet (2)

3. Set kereta udara

4. Neraca 4 lengan

Cara kerja:

1. Kedua kereta diberikan magnet.

2. Kedua kereta diposisikan sesuai gaya lawan magnet (kutubnya sama) sehingga saat kereta

didekat kan, karena pengaruh magnet maka kedua kereta akan tolak menolak.

3. Kereta dilepas tanpa gaya sehingga kedua kereta saling tolak menolak.

4. Catat jarak interaksi magnet.

5. Hitung gaya yang terjadi dengan rumus yang sudah ditentukan.

6. Buatlah diagram perbandingan antara F dan x.

6.1 Data pengamatan

g (ms^-2) 9,8

M1 (kg) 0,15569

P (m) 0,86

(m) x h(m) Sin a F (N)

0,032 0,0384 0,044651 0,068127

0,039 0,0288 0,033488 0,051095

0,046 0,0192 0,022326 0,034064

0,049 0,0096 0,011163 0,017032

0,111 0 0 0

0,068127047

0,051095286

0,034063524

0,017031762

0

0

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

0,07

0,08

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12

F (N

)

X (m)

Hubungan gaya dan jarak interaksi magnet

6.2 Analisis data

F = M1 x g x sin a

F = M1 x g x (h/x)

1. F = 0,15569 x 9,8 x (0,0384/0,032) = 0,06812705 N = 6,8*10^-2 N

2. F = 0,15569 x 9,8 x (0,0288/0,039) = 0,05109529 N = 5,1*10^-2 N

3. F = 0,15569 x 9,8 x (0,0192/0,046) = 0,03406352 N = 3,4*10^-2 N

4. F = 0,15569 x 9,8 x (0,0096/0,049) = 0,01703176 N = 1,7 *10^-2 N

5. F = 0,15569 x 9,8 x 0 = 0 N

Pada percobaan keempat, akan didapat bahwa kereta yang bergerak dengan percepatan akan membuat

kedua kereta memiliki suatu gaya yang besarnya akan sama dengan gaya tolak menolak yang dilakukan

magnet, kedua gaya ini jika semakin besar maka jarak kedua kereta semakin kecil. Gaya yang ada disini

bukanlah besar gaya tolak, karena jika kita tinjau berdasarkan besarnya gaya tolak, maka seharusnya

jarak bertambah karena gaya tolak yang besar. Tapi gaya yang ada disini merupakan gaya dorong yang

diberikan oleh kereta sehingga magnet memberikan perlawanan gaya yang sama besar ( prinsip hukum

newton III) dan terbukti bahwa semakin besar gaya dorong yang diberikan maka semakin kecil jarak

interaksi yang diberikan.

Bab 7. Experiment 5

Alat dan bahan:

1. Kereta (2)

2. Magnet (2)

3. Set kereta udara

4. Neraca 4 lengan

Cara kerja:

1. Kedua kereta diberikan magnet.

2. Kedua kereta diposisikan sesuai gaya lawan magnet (kutubnya sama) sehingga saat kereta

didekat kan, karena pengaruh magnet maka kedua kereta akan tolak menolak.

3. Kereta dilepas tanpa gaya dari jarak tertentu sehingga kedua kereta saling tolak menolak.

Lakukan beberapa kali dengan jarak yang tetap.

4. Catat jarak interaksi magnet.

5. Hitung gaya yang terjadi dengan rumus yang sudah ditentukan.

6. Buatlah diagram perbandingan antara F dan x.

7.1 Data pengamatan

g (ms^-2) 9,8

M1 (kg) 0,15569

P (m) 0,86

s (m) 0,072

x (m) h (m) sin a s (m) Ep (joule)

0,002 0,0384 0,044651 0,072 0,004905

0,003 0,0288 0,033488 0,072 0,003679

0,009 0,0192 0,022326 0,072 0,002453

0,021 0,0096 0,011163 0,072 0,001226

0,049 0 0 0,072 0

0,004905147

0,003678861

0,002452574

0,001226287

0

0

0,001

0,002

0,003

0,004

0,005

0,006

0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06

Ep (

jou

le)

X (m)

Hubungan Ep dengan jarak interaksi magnet

7.2 Analisis data

Ep = M1 x g x sin a x s

Ep= M1 x g x (h/x) x s

1. Ep = 0,15569 x 9,8 x (0,0384/0,002) x 0,072 = 0,004905147 J = 4,9*10^-3 J

2. Ep = 0,15569 x 9,8 x (0,0288/0,003) x 0,072 = 0,003678861 J = 3,7*10^-3 J

3. Ep = 0,15569 x 9,8 x (0,0192/0,009) x 0,072 = 0,002452574 J = 2,5*10^-3 J

4. Ep = 0,15569 x 9,8 x (0,0096/0,021) x 0,072 = 0,001226287 J = 1,2*10^-3 J

5. Ep = 0,15569 x 9,8 x 0 = 0 J

Meninjau dari hasil percobaan 4, pada percobaan kelima ini juga didapat sebuah pernyataan bahwa

semakin besar energi yang dikerahkan maka semakin kecil jarak interaksi yang dihasilkan magnet. Kita

menggunakan energi potesial bukan kinetik karena semata mata benda ini berpindah ketinggiaa, sesuai

dengan rumus Ep=m.g.h . Demikian pun kita menggunakan Ep sebagai patokan rumus karena Ep

sendiri merupakan energi potensial, energi yang dihasilkan oleh benda yang berpotensi menghasilkan

energi tersebut.

Bab 8. Kesimpulan

1. Dari percobaan 1 dapat disimpulkan bahwa jika momentum adalah kekal dengan

𝛴𝑚𝑣 = 𝑘𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛 dan adanya kemungkinan terjadi perpindahan energi serta energi

yang hilang akan mempengaruhi pergerakan kereta yang menabrak menjadi sedikit

memiliki kecepatan.

2. Hukum kekekalan momentum terbukti dengan atau tanpa penambahan massa. Jika

tidak ada gaya luar yang bekerja pada benda-benda yang bertumbukan, maka jumlah

momentum benda-benda sebelum tumubukan sama dengan jumlah momentum benda-

benda setelah tumbukan.

3. Pada percobaan ke 4 dapat disimpulkan bahwa, Semakin besar F yang terjadi (gaya

interaksi magnet yang terjadi, maka semakin kecil jarak interaksi magnetik (tolak

menolak).

4. Pada percobaan ke 5 dapat disimpulkan bahwa, semakin besar Energi Potensial kereta,

maka semakin kecil jarak interaksi magnetik (tolak menolak)

Bab 9. Saran

1. Pengukuran dengan lebih teliti. (bantuan menggunakan aplikasi kamera perlambatan).

2. Lebih mendalami dasar teori dari yang akan dipraktekan.

Daftar pustaka

Harahap, O Caesar, dkk. Petunjuk praktikum fisika dasar Surya University. 2014

Jewett, Serway, dkk. Physics for Scientist and Engineers, 8th. 2010

Fisika dasar

Documents

Transcript of Fisika dasar