LAPORAN Praktikum Fisika Gerak Lurus Beraturan

13
GERAK LURUS BERATURAN I. TUJUAN Praktikum berjudul “ Gerak Lurus Beraturan " ini disusun dengan tujuan untuk : Mengamati benda yang bergerak lurus beraturan dan mengetahui grafik hubungan kecepatan terhadap waktu. II. ALAT DAN BAHAN NO. KATALOG NAMA ALAT / BAHAN JUMLAH FPT 16.02/66 Rel Presisi 2 FPT 16.03/67 Penyambung Rel 2 FPT 16.04/68 Kaki Rel 2 KAL 60 Catu-Daya 1 FME 51.37/72 Balok Bertingkat 1 FME 51.34/69 Kereta Dinamika 1 FPT 16.17/78 Tumpukan Berpenjepit 1 FME 67 Perekam waktu + Pita 1 FLS 20.38/075-2 Kabel penghubung merah 1 Fls 20.39/075-3 Kabel penghubung biru 1 III. DASAR TEORI Anda pasti pernah melihat atau mengalami kejadian, misalnya berlari, mobil berjalan, kereta meluncur dari 1

description

Gerak Lurus Beraturan (GLB)

Transcript of LAPORAN Praktikum Fisika Gerak Lurus Beraturan

Page 1: LAPORAN Praktikum Fisika Gerak Lurus Beraturan

GERAK LURUS BERATURAN

I. TUJUAN

Praktikum berjudul “ Gerak Lurus Beraturan " ini disusun dengan tujuan untuk :

Mengamati benda yang bergerak lurus beraturan dan mengetahui grafik hubungan

kecepatan terhadap waktu.

II. ALAT DAN BAHAN

NO. KATALOG NAMA ALAT / BAHAN JUMLAH

FPT 16.02/66 Rel Presisi 2

FPT 16.03/67 Penyambung Rel 2

FPT 16.04/68 Kaki Rel 2

KAL 60 Catu-Daya 1

FME 51.37/72 Balok Bertingkat 1

FME 51.34/69 Kereta Dinamika 1

FPT 16.17/78 Tumpukan Berpenjepit 1

FME 67 Perekam waktu + Pita 1

FLS 20.38/075-2 Kabel penghubung merah 1

Fls 20.39/075-3 Kabel penghubung biru 1

III. DASAR TEORI

Anda pasti pernah melihat atau mengalami kejadian, misalnya berlari, mobil berjalan,

kereta meluncur dari stasiun, hal-hal tersebut merupakan beberapa contoh gerak dalam

kehidupan lingkungan kita. Jadi,apa arti sebenarnya gerak itu ?

Suatu benda dikatakan bergerak jika kedudukannya berubah terhadap suatu acuan tertentu.

Misal anda duduk di dalam kereta api yang bergerak meninggalkan stasiun. Jika stasiun

ditetapkan sebagai acuan, maka Anda dan kereta dikatakan bergerak terhadap stasiun karena

kedudukan Anda dan kereta berubah terhadap stasiun. Tetapi jika kereta ditetapkan sebagi

acuan, maka Anda dikatakan diam terhadap kereta.

1

Page 2: LAPORAN Praktikum Fisika Gerak Lurus Beraturan

Besaran-besaran yang berhubungan dengan gerak adalah sebagai berikut:

a. Jarak dan Perpindahan

Jarak adalah panjang lintasan yang ditempuh oleh suatu benda,sedangkan perpindahan

adalah perubahan posisi suatu benda dihitung dari posisi awal (acuan).

-3 -1 0 2 6

Jarak OA (lintasan OA) = 2 satuan Jarak OA (lintasan OCDCOA) = OC + CD + DC + CO + OA

= 1 + 2 + 2+ 1+ 2

= 8 satuan

Perpindahan B A = 2 – 6 = - 4

b. Kecepatan dan Kelajuan

Kecepatan merupakan besaran vector sedang kelajuan merupakan besaran scalar.

1. Kelajuan rata-rata dan Kecepatan rata-rata

Kelajuan rata-rata didefinisikan sebagai jarak yang ditempuh tiap satuan waktu.

=

Dengan v = kelajuan rata-rata (m/s)

t = waktu

Kecepatan rata-rata didefinisikan sebagai perpindahan tiap saturan waktu

x2 – x1

t2 – t1

Dengan v = kelajuan rata-rata (m/s)

x2 – x1 = perpindahan posisi 1 ke 2 (m)

t2 – t1 = selang waktu (s)

D C O A B

Vs

t

V =

2

Page 3: LAPORAN Praktikum Fisika Gerak Lurus Beraturan

2. Kelajuan sesat dan Kecepatan sesaat

Kelajuan sesaat didefinisikan sebagai limit kelajuan rata-rata untuk selang waktu yang

sangat kecil.

= limit

Kecepatan sesaat didefinisikan sebagai limit kecepatan rata-rata untuk selang waktu

yang sangat kecil.

= limit

3. Percepatan

Percepatan didefinisikan sebagai perubahan kecepatan terhadap waktu

v – vo

t

dengan a = percepatan benda (m/s2)

vo = kecepatan awal benda (m/s)

v = kecepatan akhir benda (m/s)

t = interval waktu (s)

Gerak lurus beraturan diartikan sebagai gerakan pada lintasan lurus dengan kecepatan

tetap/konstan. Kecepatan tetap berarti percepatan nol. Dengan kata lain benda yang bergerak

lurus beraturan tidak memiliki percepatan. Dalam kehidupan sehari-hari sangat jarang

ditemukan benda-benda yang bergerak pada lintasan lurus dengan kecepatan tetap.

Karena pada Gerak Lurus Beraturan (GLB) kecepatan gerak suatu benda tetap, maka

kecepatan rata-rata sama dengan kecepatan atau kelajuan sesaat.ingat bahwa setiap saat

kecepatan gerak benda tetap, baik kecepatan awal maupun kecepatan akhir. Karena kecepatan

benda sama setiap saat, maka kecepatan awal juga sama dengan kecepatan akhir. Dengan

demikian kecepatan rata-rata benda juga sama dengan kecepatan sesaat.

Vt xt

Vt xt

a =

3

Page 4: LAPORAN Praktikum Fisika Gerak Lurus Beraturan

GRAFIK GERAK LURUS BERATURAN (GLB)

Grafik sangat membantu kita dalam menafsirkan suatu hal dengan mudah dan cepat.

Untuk memudahkan kita menemukan hubungan antara Kecepatan, perpindahan dan waktu

tempuh maka akan sangat membantu jika digambarkan grafik hubungan ketiga komponen

tersebut.

Grafik Kecepatan terhadap Waktu (v-t)

Berdasarkan grafik di atas, tampak bahwa kecepatan bernilai tetap pada tiap satuan

waktu. Kecepatan tetap ditandai oleh garis lurus, berawal dari t = 0 hingga t akhir.

4

Page 5: LAPORAN Praktikum Fisika Gerak Lurus Beraturan

Contoh : perhatikan grafik kecepatan terhadap waktu (v-t) di bawah ini

Kecepatan gerak benda pada grafik di atas adalah 3 m/s. 1, 2, 3 dstnya adalah waktu

tempuh (satuannya detik). Amati bahwa walaupun waktu berubah dari 1 detik sampai 5,

kecepatan benda selalu sama (ditandai oleh garis lurus).

Bagaimana kita mengetahui perpindahan benda melalui grafik di atas ? luas daerah

yang diarsir pada grafik di atas sama dengan perpindahan benda. Jadi, untuk mengetahui

besarnya perpindahan, hitung saja luas daerah yang diarsir. Tentu saja satuan perpindahan

adalah satuan panjang, bukan satuan luas.

Dari grafik di atas, v = 5 m/s, sedangkan t = 3 s. Dengan demikian, jarak yang

ditempuh benda = (5 m/s x 3 s) = 15 m. Cara lain menghitung jarak tempuh adalah dengan

menggunakan persamaan GLB. s = v t = 5 m/s x 3 s = 15 m.

Persamaan GLB yang kita gunakan untuk menghitung jarak atau perpindahan di atas

berlaku jika gerak benda memenuhi grafik tersebut. Pada grafik terlihat bahwa pada saat t = 0

s, maka v = 0. Artinya, pada mulanya benda diam, baru kemudian bergerak dengan kecepatan

5 m/s. Padahal dapat saja terjadi bahwa saat awal kita amati benda sudah dalam keadaan

bergerak, sehingga benda telah memiliki posisi awal s0. Untuk itu lebih memahami hal ini,

pelajari grafik di bawah ini.

5

Page 6: LAPORAN Praktikum Fisika Gerak Lurus Beraturan

Grafik Kedudukan terhadap Waktu (x-t)

Grafik kedudukan terhadap waktu, di mana kedudukan awal x0 berhimpit dengan titik

acuan nol.

Makna grafik di atas adalah bahwa nilai kecepatan selalu tetap pada setiap titik

lintasan (diwakili oleh titik-titik sepanjang garis x pada sumbu y) dan setiap satuan waktu

(diwakili setiap titik sepanjang t pada sumbu x). Anda jangan bingung dengan kemiringan

garis yang mewakili kecepatan. Makin besar nilai x, makin besar juga nilai t sehingga hasil

perbandingan x dan y (kecepatan) selalu sama.

Contoh : Perhatikan contoh Grafik Kedudukan terhadap Waktu (x-t) di bawah ini

Bagaimanakah cara membaca grafik ini ?

Pada saat t = 0 s, jarak yang ditempuh oleh benda x = 0, pada saat t = 1 s, jarak yang

ditempuh oleh benda = 2 m, pada saat t = 2 s jarak yang ditempuh oleh benda = 4 m, pada saat

t = 3 s, jarak yang ditempuh oleh benda = 6 s dan seterusnya. Berdasarkan hal ini dapat kita

simpulkan bahwa gerak benda yang diwakili oleh grafik x- t di atas, bergerak dengan

kecepatan tetap 2 m/s (Ingat, kecepatan adalah jarak dibagi waktu).

6

Page 7: LAPORAN Praktikum Fisika Gerak Lurus Beraturan

Grafik kedudukan terhadap waktu, di mana kedudukan awal x0 tidak berhimpit dengan titik

acuan nol.

Persamaan yang kita turunkan di atas menjelaskan hubungan antara kedudukan suatu

benda terhadap fungsi waktu, di mana kedudukan awal benda tidak berada pada titik acuan

nol. Kecepatan benda diawali dari kedudukan di x0 sehingga besar x0 harus ditambahkan

dalam perhitungan. Pada grafik di atas xo = 0.

(pahami secara perlahan-lahan penurunan rumus di atas, bila perlu sambil melihat grafik

untuk mempermudah pemahaman anda)

7

Page 8: LAPORAN Praktikum Fisika Gerak Lurus Beraturan

IV. PROSEDUR EKSPERIMEN

A. PERSIAPAN PERCOBAAN

1. Sambung rel presisi dengan menyambung rel dan pasang pula kaki rel pada kedua

ujung rel.

2. Pasang perekam waktu pada ujung kiri rel presisi dan pasang katrol rel pada ujung

kanan rel lihat gambar.

3. Pasang kereta dinamika yang dilengkapi beban di sebelah kanan perekam waktu.

4. Pasang kertas perekam waktu dan ujung kertas dijepit pada kereta dinamika.

5. Hubungkan catu-daya ke sumber listrik (PLN) dan pilih tegangan pada catu-daya 12

volt AC/DC.

6. Hubungkan kabel perekam waktu ke catu-daya.

7. Hidupkan perekam waktu dan atur baut pengatur ketukan agar perekam waktu dapat

bekerja sacara baik.

B. LANGKAH – LANGKAH PERCOBAAN

1. Letakkan balok bertingkat di dekat ujung kiri rel presisi, pegang kereta, kemudian

angkat ujung kiri rel presisi untuk diletakkan pada tangga pertama balok bertingkat.

Kereta tetap dipegang agar tidak meluncur (merapat pada perekam waktu)

2. Bersamaan dengan menghidupkan perekam waktu, lepaskan kereta agar menjauhi

perekam waktu (boleh sedikit di dorong)

3. Pada saat kereta menyentuh tumpukan berpenjepit / berhenti, matikan perekam waktu.

8

Page 9: LAPORAN Praktikum Fisika Gerak Lurus Beraturan

4. Keluarkan kertas perekam dan amati jarak titik – titk data. Bila jarkanya semakin

jauh / dekat berarti kereta tidak bergerak lurus beraturan.

5. Dengan mengubah (menaikan / menurunkan) posisi ujung rel presisi, ulangi langkah a

sampai d, sampai kertas perekam waktu dihasilkan titik- titik data yang jaraknya

relative sama.

6. Susunlah potongan – potongan kertas perekam waktu sepanjang 5 titik data.

V. DATA HASIL PENGAMATAN

1. Atur susunan kertas seperti gambar berikut. Panjang potongan kertas menggambarkan

(mewakili) vector kacepatan.

2. Tarik garis melewati titik –titik data teratas dari potongan kertas perekam waktu

3. Hasil pengamatan pada halaman 11

VI. KESIMPULAN

Dari hasil praktikum yang kami lakukan dengan topic percobaan “Gerak Lurus Beraturan”

maka dapat kami simpulkan sebagai berikut :

1. Gerak lurus beraturan dengan lintasan yang lurus maka kecepatannya konstan / tetap

2. Jarak antar titik-titik pada kertas perekam sama

3. Dengan mengubah posisi ujung rel presisi ke atas (posisi 3) maka jarak titik-titik pada

kertas perekam semakin renggang / jauh daripada posisi 1 dan 2

4. Pada saat kereta presisi pada posisi ke 3 maka laju / kecepatannya semakin cepat

daripada pada posisi 2 dan 1

5. Semakin cepat laju kereta presisi maka jarak titik-titik pada kertas perekam semakin

jauh sedangkan waktu yang diperlukan semakin sedikit.

9

Page 10: LAPORAN Praktikum Fisika Gerak Lurus Beraturan

VII. DAFTAR PUSTAKA

Kanginan,M. 1993.Seribu Pena Fisika SMU Kelas 3. Jakarta: Erlangga

Suratman,M. 2000. Fisika 3 SMK Teknologi dan Industri. Bandung: Armico

Tim Penyusun PT Intan Pariwara. PR Fisika. Klaten: Intan Pariwara

10