LAPORAN LENGKAP PRAKTIKUM FISIKA DASAR

Topik Percobaan : Air Track ( Hukum Kekekalan Momentum )

Oleh :

Nama/NIM

Kelompok : C4Nama Kelompok : 1.Sylvester Saragih DBD 111 0105

2.Frans Ganda P. Ujung DBD 111 0129 3.Meshac T. Silalahi DBD 111 0113 4.Aetco Septa DBD 111 0112 5.Defitio Pratama. DBD 111 0110 6.Wendra Bangsawan DBD 111 0107 7.Susanto DBD 111 0106

Praktikum ke : IV ( ke lima )Tanggal Praktikum : 5 Mei 2012Aisten Pembimbing : Eriwaty Gustyanty

UPT. LAB. DASAR DAN ANALITIKUNIVERSITAS PALANGKA RAYA

2012

I. Topik Percobaan

Air Track (Hukum Kekekalan Momentum)

II. Tujuan Percobaan

Setelah melakukan percobaan ini mahasiswa diharapkan dapat :

1. Memahami hukum kekekalan momentum.

2. Dapat membedakan tumbukan elastis dengan tumbukan tidak elastis.

III. Alat dan Bahan

1. Rel Udara ( 1 buah ) 7. Beban ( 50 gram )

2. Kereta ( 2 kereta ) 8. Penghalang Cahaya ( 2 buah )

3. Pegas Tumbuk ( 2 buah ) 9. Velcro ( 2 )

4. Timer Counter ( 1 ) 10. Gerbang Cahaya ( 2 )

5. Tabung udara

6. Neraca Analitik

III. Landasan Teoritis dan Prosedur Pengukuran

A. Dasar Teori

Momentum didefinisikan sebagai hasi kali massa benda dengan kecepatannya,

dan termasuk dalam besaran vektor.dalam system SI satuan momentum adalah kg

m/s.Jika massa benda adalah m dan kecepatannya v, maka vektor dan besaran momentum

dirumuskan dengan :

p = mv

p = mv

Semakin cepat suatu benda bergerak, semakin besar momentumnya.Dan semakin

besar massa benda, semakin besar momentumnya.

Dari gambar di atas, tumbukan yang bekerja pada benda A oleh benda B sama

besar di atas antara dua benda yang bermassa mA dan mB,dalam selang tumbukan yang

singkat itu kedua benda saling memberikan gaya pada yang lainnya.Menurut hokum

Newton ketiga,pada saat gaya FA yaitu

gaya yang bekera pada benda dan berlawanan arah dengan gaya FB yaitu gaya pada benda

B oleh benda A.

Perubahan momentum benda A akibat tumbukan ini adalah :

_

PA = FA dt = FA t

_

Dengan FA adalah harga rata-rata gaya FA dalam selang waktu tumbukan

t = t2 - t1

Perubahan momentum benda B akibat tumbukan adalah :

_

PB = FB dt = FB t

_

Dengan FB adalah harga rata-rata gaya FB dalam selang waktu tumbukan :

t = t2 - t1

Jika tidak ada gaya lain yang bekerja maka PA dan PB menyatakan perubahan

momentum total masing masing benda.Tetapi telah di ketahui

_ _

Mislkan dua buah benda (A dan B) dengan massa m dan m bergerakdengan kecepatan

vA dan vB .Kecepatan benda setelah tumbukan v'A dan v'B. Hukum kekekalan momentum

dapat di tuliskan sebagai berikut :

mA . vA+ mB.. vB = mA . v'A + mB.. v'B

Jika dapat mengukur kecepatan kedua system sebelum dan sesudah tumbukan, massa

benda bias diketahui, maka hukum kekekalan momentum dapat di buktikan.Agar dapat

membedakan jenis tumbukan yaitu koefisien restitusi (e).

1. Tumbukan Lenting Sempurna

Tumbukan lenting sempurna (elastis sempurna), dengan e = 1.

Misalkan massa kedua benda sama besar mA = mB , dan benda A mua-mula diam vA = 0.

Benda B mendekati dan menumbuk benda A dengan kecepatan vB Di dapatkan dan v'A

= v'B dan vB = 0, artinya kedua benda bertukar kecepatan.

Untuk benda dengan massa berbeda, dan benda A mula-mula diam, persamaannya

menjadi :

mB.. vB = mA . v'A + mB.. v'B

2. Tumbukan Tidak Lenting Sempurna

Tumbukan tidak lenting sempurna (tidak lenting sama sekali), dengan e = 0.

Misalkan benda A dan benda B sama besar mA = mB , benda Amula-mula diam, dan

benda B bergerak dengan kecepatan V, setelah tumbukan kecepatan kedua benda

sama besar, maka kecepatan kedua benda setelah tumbukan menjadi v' = ½ v.

Jika kedua benda memiliki kecepatan mula-mula tetapi untuk arah yang sama maka

kecepatan benda setelah tumbukan menjadi v' = ½ (vA + vB ).

Jika massa kedua benda tidak sama maka persamaan menjadi :

mB.. vB =( mA + mB )

B. Prosedur Kegiatan

Percobaan Tumbukan Lenting sempurna.

1. Mengatur Timer Counter pada fungsi COLLISION.

2. Meletakan kereta diatas rel.

3. Kereta A dalam keadaan diam di antara 2 gerbang cahaya.

4. Mendorong kereta B sehingga bergerak dengan kecepatan vB yang besarnya dapat

diukur melalui gerbang cahaya G2.

5. Menahan kereta sehingga hanya satu kali melewati gerbang cahaya.

6. Mengamati waktu kereta melewati gerbang cahaya kemudian tekan tombol CHANGE

OVER untuk mengubah menjadi data kecepatan, dan mencatat pada tabel pengamatan.

7. Mengulangi percobaan diatas dengan mengubah massa pada kereta A,dan mencatat

hasilnya pada tabel pengamatan.

Percobaan Tumbukan tidak lenting sempurna.

1. Memasang Velcro pada kedua kereta dan penghalang cahaya hanya pada salah satu

kereta.

2. Meletakan kereta A diantara kedua gerbang cahaya.

3. Mendorong kereta B sehingga menumbuk kereta A (setelah tumbukan kedua kereta akan

bergerak sama-sama).

4. Mengamati kecepatan kereta melewati gerbang cahaya sebelum dan sesudah tumbukan

pada Timer Counter kemudian catat pada tabel pengamatan.

5. Mengulangi langkah 2 sampai dengan langkah 4 dengan beban tambahan pada kereta A

kemudian mencatat pada tabel pengamatan.

3. Data Hasil Pengamatan

1. Data Hasil Pengamatan

2. Data Hasil Pengukuran.

Tabel Pengamatan Tumbukan elastis dengan mA = mB dan vA= 0

No

Sebelum tumbukan Setelah tumbukan

Benda A Benda B Benda A Benda B

VA PA VB PB V‘A P‘

A V‘B P‘

B

1 0 0 44,8 6193,152 28,1 3884,544 16,7 2308,608

2 0 0 13,1 1810,944 9,6 1327,104 3,5 483,84

Tabel Pengamatan Tumbukan elastis dengan mA ≠ mB dan vA= 0

No

Sebelum tumbukan Setelah tumbukan

Benda A Benda B Benda A Benda B

VA PA VB PB V‘A P‘

A V‘B P‘

B

1 0 0 32,0 4423,68 16,0 3013,6 10,200 1410,048

2 0 0 24,8 3428,352 14,0 2636,9 5,75 791,424

Tabel Pengamatan Tumbukan tidak lenting sama sekali dengan mA = mB dan vA = 0

No

Sebelum tumbukan Setelah tumbukan

Benda A Benda B Benda A Benda B

VA PA VB PB V‘A P‘

A V‘B P‘

B

1 0 0 30,2 4195,38 10,3 430,88 10,3 1430,88

2 0 0 24,6 3417,93 6,60 916,87 6,60 9186,87

Tabel Pengamatan Tumbukan nonelastis dengan mA ≠ mB dan vA = 0

No

Sebelum tumbukan Setelah tumbukan

Benda A Benda B Benda A Benda B

VA PA VB PB V‘A P‘

A V‘B P‘

B

1 0 0 20,6 2861,79 4,05 765,00 4,05 562,63

2 0 0 17,6 2444,99 3,70 698,89 3,70 514,0

IV. Analisis Data dan Jawaban Tugas

Tabel I

1. VI B = V B - VI

A

VI B = 44,8 – 28,1

VI B = 16,7

PB = mB.VB

PB = 6193,152 gr cm/s

PIA = VI

A . ma

= 3884,544 gr cm/s

PIB = VI

B . mb

= 16,7 . 138,24 = 2308,608 gr cm/s

2. VI B = V B - VI

A

= 3,5

PB = mb . VB

= 138,24 . 13,1

= 1810,944 gr cm/s

PIA = ma . VI

A

= 1327,104 gr cm/s

PIB = VI

B . mb

= 3,5 . 138,24

= 483,84 gr cm/s

Tugas:

1. Dapatkah hasil percobaan yang diperoleh menunjukkan bahwa hukum kekekalan momentum

berlaku?

2. Adakah pengaruh jarak terhadap hokum kekekalan momentum?

3. Apakah syarat-syarat yang harus dipenuhi sehingga hukum kekekalan momentum berlaku?

4. Berikan kesimpulan dari percobaan di atas.

5. Faktor-faktor apakah yang dapat mempengaruhi berlakunya hukum kekekalan momentum

pada sebuah tumbukan?

Jawab:

1. Dapat, karena dalam selang tumbukan yang sangat singkat kedua benda saling

memberikan gaya pada yang lainnya. Menurut hukum Newton ketiga, pada saat gaya FA

yaitu gaya yang bekerja pada benda A oleh benda B sama besar dan berlawanan arah

dengan gaya FB yaitu gaya pada benda B oleh benda A.

2. Pengaruh jarak dalam terhadap hukum kekekalan Momentum adalah :

V = s

T

ket; V = Kecepatan

s = Jarak

t = Waktu

Hubungan terhadap hukum kekekalan momentum

P = m. v

Ket: P = Momentum

m = Massa

v = Kecepatan

Sehingga dalam pemakaian atau pengaplikasiannya terdapat adanya suatu hubungan antar

rumus

3. Syarat-syaratnya

a. Kedua benda saling memberikan gaya pada yang lainnya

b. Hukum Newton ketiga, pada saat gaya FA yaitu gaya yang bekerja pada benda A oleh

benda B sama besar dan berlawanan arah dengan gaya FB yaitu gaya pada benda B

oleh benda A.

4. Berdasarkan percobaan di atas dapat disimpulkan

- Bahwa dalam hukum Kekekalan Momentum dapat dibagi atas tumbukan lenting

sempurna dan tumbukan tidal lenting sempurna.

- Bahwa gerakan suatu benda yang bertabrakan atau bertumbukan dengan benda lainnya

dpat ditentukan apabila gaya yang bekerja selama benda-benda itu bertumbukan

diketahui. Sering kali gaya itu tidak diketahui, tetapi dengan prinsip kekekalan

momentum yaitu massa suatu benda dikali kecepatan suatu benda maka dapat

diselesaikan.

5. Faktor-faktor yang mempengaruhinya:

- Adanya pengaruh jarak, waktu, kecepatan serta masa benda dalam suatu kekekalan

momentum.

- Adanya gaya yang bekerja pada saat benda-benda itu bertumbukan.

V. Kesimpulan dan Saran

A. Kesimpulan

Berdasarkan hasil percobaan yang telah dilakukan, dapat disimpulkan bahwa

1. Dengan dilakukannya percobaan, maka diharapkan mahasiswa telah memahami tentang

hukum kekekalan momentum.

2. Dengan dilakukannya percobaan ini mahasiswa telah diajarkan cara membandingkan

tumbukan elastis dengan tumbukan tidak elastis.

B. Saran

Diharapkan dalam penjelasan tentang materi percobaan dijelaskan lebih terperinci terlebih dalam

hal perhitungan. Agar mahasiswa dapat mendapatkan hasil yang maksimal.

VI. Daftar Pustaka

Tim Pengajar Fisika Dasar. 2009. PETUNJUK PRAKTIKUM FISIKA DASAR. PALANGKARAYA.

Beiser, Arthur. 1981. Basic Consept of Physic. Addison : Wesley.

Hallliday, Resnick. 1984. Fisika Jilid I dan II. Jakarta : Erlangga.

Hikam, M. 2005. Eksperimen Fisika Dasar Untuk Perguruan Tinggi. Jakarta : Prenada

Media.

IKIP Ujung Pandang. 1982. Praktikum Fisika Dasar. Ujung Pandang : Laboratorium

Fisika.