Laporan Praktikum Fisika-hk.newton

Laporan Praktikum Fisika – Hukum Newton II

A.JUDUL PRAKTIKUM :

“HUKUM NEWTON KEDUA TENTANG GERAK”.

B.TUJUAN PRAKTIKUM

Setelah melakukan percobaan ini, mahasiswa diharapkan dapat memverifikasikan

hukum kedua newton tentang gerak.

C.TEORI DASAR

Hukum Newton II menyatakan bahwa:

“ percepatan yang ditimbulkan oleh gaya yang bekerja pada sebuah benda adalah

berbanding lurus dengan besra gaya itu, searah dengan gaya itu, daan berbanding

terbalik dengan massa benda itu”.

Dalam bentuk matematis, dapat dituliskan :

A=F/m atau F=m.a

Dengan: - F : resultan gaya yang dikerjakan pada benda ( Newton , lbf )

- m: massa benda ( kg, slug, lbm )

- a : percepatan benda ( m/s2 , ft/s2 )

gaya dan percepatan adalah besaran vector, sehingga persamaan diatas setara

dengan tiga persamaan vector berikut ini:

Fx = m.ax ; Fy = m.ay ; Fz = m.az

Harsu diingat bahwa kedua persamaan diatas hanya berlaku jika massa partikel

adalah tetap, dan harus diingat pula bahwa F dalam kedua persamaan tersebut

adalah resultan gaya yang bekerja pada benda. Untuk mengingat hal tersebut

persamaan berikut sering digunakan untuk menyatakan Hukum II Newton:

∑F= m.a

Jika massa benda tidak tetap, seperti halnya dalam gerak roket, kita dapat

menyatakan Hukum II Newton dalam bentuk yang lain.

1Jurusan Pendidikan Teknik Mesin FPTK UPI

http://nasehatguruku.blogspot.com/2011/03/info-terbaru-bidik-misi-unair-2011.html%00%E5%A1%B9%EF%92%81%E1%B4%BB%E4%A1%BF%E2%B2%AF%E5%B6%82%E8%97%84%E6%8C%A7%00%00%EA%AE%A5


Newton mengatakan bahwa kecepatan perubahan momentum suatu partikel sama

dengan resultan gaya yang bekerja pada partikel tersebut.

Bila ada resultan gaya yang timbul pada sebuah benda, dapat dipastikan benda

tersebut akan bergerak dengan suatu percepatan tertentu. Bila benda semula dalam

keadaan diam, akan bergerak dipercepat dengan percepatan tertentu, sedangkan

bila benda semula bergerak dengan kecepatan tetap akan berubah menjadi gerak

dipercepat atau diperlambat.

D.ALAT – ALAT PERCOBAAN

No. Katalog Nama Alat Jumlah

FPT 16.02/66 Rel Presisi 1

FPT 16.03/67 Penyambung rel 1

FPT 16.04/68 Kaki Rel 1

FME 69 Pita Ketik 1

PMK 201 Pasak penumpu 1

FME 27.01 Beban Bercelah dan penggantung 1 set

GSN 126 Puli klem meja 1

FME 51.40 Pewaktu Ketik 1

FME 51.08 Tali nilon 1

GMM 221 Mistar Pita 3 m 1

FME 51.37/72 Balok bertingkat 1

Kertas manila 2

KAL 60/5A Catu daya 1

GSN 185 Klem meja

KAL 99/10-025 Kabel penghubung 25 cm, Hitam 1

KAL 99/20-025 Kabel Penghubung 25 cm, Merah 1




E.LANGKAH – LANGKAH PERCOBAAN

TAHAP PERSIAPAN

a. Rangkai alat percobaan. Tiga beban bercelah 50 gram dan satu buah beban

bercelah 20 gram dipasang pada kereta dinamika dengan menggunakan

sebuah pasak penumpu yang dimasukan ke lubang yang ada di atas kereta

dinamika.

b. Adakan konpensasi terhadap gaya gesek yang ada diantara kereta

dinamika dan rel dengan jalan memiringkan rel secukupnya sedemikian

sehingga kereta diberi dorongan kecil dan sebentar saja,kereta kira-kira

bergerak lurus beraturan. Untuk memiringkan rel anda juga dapat

menggunakan uang logam yang ditumpuk di ujung bagian yang akan

ditinggikan. Balok bertingkat mungkin kurang cocok untuk keperluan ini.

c. Setelah gesekan di konpensasi, gantung beban 10 gram pada ujung tali

nilon.potong tali secukupnya sedemikian rupa sehingga cukup untuk

memberi gantungan pada beban dengan keretadinamika berada di dekat

pewaktu ketik dengan beban sedekat-dekatnya dengan katrol.

Catatan:

Pada awalnya kereta dinamika perlu ditahan untuk mencegah beban jatuh

sebelum percobaan di mulai.

d. Potong pita ketik dengan lebih tinggi beberapa cm dari ketinggian meja.

Pasang pita ketik dengan pewaktu ketik dan jepit salah satu ujungnya pada

kereta dinammika.

e. Hubungkan pewaktu ketik ke catu daya.dan pastikan catu daya ada dalam

keadaan OFF.

TAHAP PERCOBAAN




BAGIAN 1 : hubungan antara gaya F dan juga percepatan a,massa

sistem m dipertahankan tetap.

a. Tahan kereta dinamika pada ujung rel yang lebih tinggi,hidupkan catu

daya dan lepaskan kereta dinamika. Kereta dinamika akan bergerak

turun karena adanya tarikan beban.

b. Hentikan kereta sebelum mencapai ujung rel dengan tangan ataupun

tumpakan berpenjepit.

c. Matikan catu daya.

d. Dengan menggunakan 5-ketik sebagai satuan waktu,buat carta laju

waktu pada kertas manila seperti percobaan sebelumnya.

e. Kurva yang di dapatkan seharusnya menunjukan percepatan yang

beraturan.satuan laju waktu tentulah cm/(5-ketik).

f. Dari kurva laju waktu,buat grafik laju waktu dengan menghubungkan

masing masing titik tengah ujung atas pita dengan garis lurus.

g. Dari grafik laju waktu,hitung percepatan asistem berkaitan dengan

gaya F yang bekerja pada sistem.

h. Catat perhitungan percepatan yang diperoleh.

i. Perbesar gaya yang bekerja pada sistem dengan mengantung 20 gram

pada ujung tali. Untuk mempertahankan massa pada sistem

tetap,pertukarkan beban 10 gram yang di gantung dengan beban 20

gram yang ada pada kereta dinamika,dan pasang beban 10 gram pada

kereta dinamika.

j. Ulangi langkah percobaan a sampai h dan catat hasil percobaannya

pada tabel.




BAGIAN 2: hubungan antara percepatan amassa total sistem

m,gaya F dipertahankan tetap.

k. Lepaskan semua beban yang ada pada kereta dinamika dan gantung

beban 10 gram pada ujung tali. Massa total sistem adalah 90 gram

(massa kereta dinamika 80 gram dan beban10 gram yang digantung).

l. Ulangi langkah percobaan a sampai h dan catat hasil perhitungannya

m. Tambahkan satu beban50 gram dan 2 beban 20 pada kereta dinamika

sedemikian rupa sehingga massa total menjadi 180 gram (massa sistem

menjadi dua kali massa sistem awal). Ulangi langkah percobaan di atas

dan catat hasil perhitungannya

F.DATA PERCOBAAN

percobaan ke-1

Massa Kereta+beban= 80+170 g

Massa Gantung= 10g

Panjang= 773 mm

interval Panjang(mm) waktu a [cm/(5-ketik)^2

1 4 0.1 40

2 5 0.1 50

3 5.5 0.1 55

4 6 0.1 60

5 7 0.1 70

6 7.5 0.1 75

7 8 0.1 80

8 9 0.1 90

9 10 0.1 100

10 11 0.1 110




11 11.5 0.1 115

12 12 0.1 120

13 13 0.1 130

14 13.5 0.1 135

15 14 0.1 140

16 13.5 0.1 135

17 14 0.1 140

18 15 0.1 150

19 15.5 0.1 155

20 16 0.1 160

21 17 0.1 170

22 18 0.1 180

23 20 0.1 200

24 19 0.1 190

25 22 0.1 220

26 21.5 0.1 215

27 23 0.1 230

28 21.5 0.1 215

29 25 0.1 250

30 24.5 0.1 245

31 25 0.1 250

32 28 0.1 280

33 29 0.1 290

34 30 0.1 300




35 29.5 0.1 295

36 34.5 0.1 345

37 33 0.1 330

38 37 0.1 370

39 34.5 0.1 345

40 36.5 0.1 365

41 39.5 0.1 395

Grafik percobaan 1


Percobaan ke-2

Massa kereta+beban=80+160 g

massa Gantung= 20 g

Panjang=773 mm

Interval Panjang Waktu a [cm/(5-ketik)^2

1 3.5 0.1 35

2 7.5 0.1 75

3 11 0.1 110

4 14.5 0.1 145

5 18.5 0.1 185

6 22.5 0.1 225

7 25.5 0.1 255

8 29.5 0.1 295

9 33.5 0.1 335

10 35.5 0.1 355

11 39.5 0.1 395

12 44.5 0.1 445

13 45 0.1 450

14 51.5 0.1 515

15 52.5 0.1 525

16 56.5 0.1 565

17 62.5 0.1 625

18 65 0.1 650

19 67 0.1 670

20 76 0.1 760



Grafik percobaan ke-2

percobaan ke-3

Massa Kereta+beban=80+0 g

Massa Gantung= 10 g

Panjang= 773 mm

Interval Panjang(mm) waktu

a [cm/(5-

ketik)^2

1 4 0.1 40

2 5 0.1 50

3 6 0.1 60

4 8 0.1 80

5 10 0.1 100

6 12 0.1 120

7 15 0.1 150

8 16.5 0.1 165

9 24 0.1 240

10 26 0.1 260

11 24 0.1 240

12 26 0.1 260




13 28 0.1 280

14 29 0.1 290

15 31 0.1 310

16 28.5 0.1 285

17 26 0.1 260

18 25.5 0.1 255

19 24 0.1 240

20 28 0.1 280

21 26 0.1 260

22 31 0.1 310

23 35.5 0.1 355

24 27 0.1 270

25 31 0.1 310

26 27 0.1 270

27 22 0.1 220

28 22 0.1 220





percobaan ke-4

Massa kereta+beban=80+90 g

Massa Gantung= 10 g

Panjang=769 mm

Interval Panjang waktu a [cm/(5-ketik)^2

1 5 0.1 50

2 5.5 0.1 55

3 7 0.1 70

4 11 0.1 110

5 10 0.1 100

6 12.5 0.1 125

7 13.5 0.1 135

8 13.5 0.1 135

9 13.5 0.1 135

10 15 0.1 150

11 16.5 0.1 165

12 17.5 0.1 175

13 18.5 0.1 185

14 20 0.1 200

15 20.5 0.1 205

16 21.5 0.1 215

17 23 0.1 230

18 25 0.1 250

19 26 0.1 260

20 27.5 0.1 275

21 28.5 0.1 285

22 30 0.1 300




23 30 0.1 300

24 34 0.1 340

25 34.5 0.1 345

26 36.5 0.1 365

27 40 0.1 400

28 41.5 0.1 415

29 42.5 0.1 425

30 45 0.1 450

31 47.5 0.1 475

32 44.5 0.1 445





G.PERHITUNGAN

A. Menentukan panjang atau jarak antara 5 ketik (dalam satuan cm).

B. Menentukan waktu tiap ketikan dengan perioda 1/50 atau 0,02 s.

Dapat kita ketahui melalui hubungan antara perioda dan frkuensi sebagai

berikut:

1.1 F = 1/T

1.2 F = n/t

1.3 n/t=1/T Didapat : t = n x T

Keterangan : F = Frekuensi ( Hz )

n = Jumlah getaran ( kali atau ketik )

T = Perioda ( s )

Asumsikan bahwa T = 1/50 atau 0,02 s, n = 20 ketikan untuk mencari t ( waktu )

dengan jumlah 20 ketikan.

t = n x T = 20 x 0,02 = 0,4 s ; hal ini berarti 0,1 s untuk tiap interval 5 ketik.

C.Untuk percobaan ke-1 dan ke-2, kita harus mencari besarnya percepatan a

dengan gaya F dan massanya tetap (massa total = 240 gram). Sesuai dengan tabel




kita mencari percepatan yaitu dengan membagi jarak atau panjang/(5-ketik)2. Jadi

untuk perhitungannnya sebagai berikut:

a. untuk percobaan ke-1, m=240 gr, jarak antara 5-ketik (S) =779 mm, dan

waktu= 4.1 sekon.

a= ∑S/t2

= 779 mm/(4.1s)2

= 779 mm/16.81s2

a= 46.34 mm/s2

a= 4.634 cm/s2

F= 240 x 4.634 cm/s2

F= 1112.16 N.cm/s2

b. untuk percobaan ke-2, m=240 gr, jarak antara 5-ketik=761.5 mm, dan waktu=2

sekon.

a= ∑S/t2

= 761.5/(2s)2

= 761.5 mm/4s2

= 190.38 mm/s2

a= 19.038 cm/s2

F= 240 x 19.038 cm/s2

F= 4569.12 N.cm/s2

Untuk percobaan ke-3 dan ke-4, kita harus mencari besarnya percepatan a,

dengan massa total dan percepatan berbeda, sedangkan F-nya sama.

Perhitungannya sebagai berikut:

a.untuk percobaan ke-3, m=90 gr, jarak antara 5-ketik=618 mm, dan waktu=2.8

sekon.

a= ∑S/t2

= 618 /(2.8s)2

= 618 mm/7.84 s2

a= 78.83 mm/s2




a= 7.883 cm/s2

F= 90 x 7.883 cm/s2

F= 709.47 N.m/s2

b.untuk percobaan ke-4, m=180 gr, jarak antara 5-ketik=777 mm, dan waktu=3.2

sekon.

a= ∑S/t2

= 777/(3.2)2

= 777 mm/10.24s2

= 75.88mm/s2

a= 7.588cm/s2

F= 180 x 7.588cm/s2

F= 1365.84 N.cm/s2

Tabel Hasil Pengamatan

Tabel hubungan antara percepatan a gaya F, massa total m tetap.

Gaya F (satuan gaya) 1 satuan 2 satuan

Percepatan a[cm/(5-ketik)2] 4.63 19.04

Tabel hubungan antara percepatan a, massa total-m, gaya F tetap.

Massa Total Sistem 90 gram 180 gram

Percepatan a[cm/(5-ketik)2] 7.88 7.59




H.PEMBAHASAN

Hukum newton II mengatakan bahwa ∑F= m.a.

Kita verifikasikan persamaan tesebut untuk mencari nilai a, pada keadaan massa

tetap, sedangkan gaya berbeda.

Dari persamaan tersebut dapat dilihat, bahwa:

a. Gaya berbanding lurus dengan massa dan percepatan

b. Massa berbanding terbalik dengan percepatan, sebanding

dengan gaya.

c. Percepatan berbanding terbalik dengan massa, dan

sebanding dengan gaya.

Sesuai dengan data percobaan dan hasil perhitungan , telah dibuktikan bahwa

apabila 2 benda bermassa sama, sedangkan percepatannya diperbesar 4 kali, maka

gaya nya akan menjadi 4 kali gaya semula. Seperti ditunjukan pada percobaan 1

dan 2. Dengan kata lain percepatan berbanding lurus dengan gaya.kita bisa

membuktikannya dengan cara perhitungan seperti diatas F=m.a .

Sedangkan pada percobaan ke-3 dan ke-4, kita verifikasikan hukum newton

tersebut untuk mencari nilai a, dengan nilai F tetap, sedangkan massa berbeda.

Apabila massa diperbesar 2 kali, maka gaya menjadi 2 kali lipat dari dari gaya

semula. Dengan kata lain, massa berbanding lurus dengan gaya.

Percepatan yang dihasilkan semula berdasarkan hasil pembagian antara gaya dan

waktu a= F/m

Pada saat praktikum, biasanya terjadi beberapa kesalahan. Dan itu akan

mempengaruhi terhadap hasil praktikum .




Kesalahan dapat terjadi karena gesekkan tidak diperhitungkan (gesekkan dianggap

tidak ada, padahal

seharusnya ada walaupun kecil sekali).

I.KESIMPULAN

a.Dari data yang didapat pada tabel di atas, tuliskan kesimpulan mengenai

hubungan antara percepatan a dan gaya F untuk massa m yang tetap, dan

hubungan antara percepatan a dan massa m dengan F tetap

jawab:

∑F=m.a, maka:

Gaya berbanding lurus dengan massa dan percepatan.

Massa berbanding terbalik dengan percepatan, dan berbanding lurus dengan gaya.

Percepatan berbanding terbalik dengan massa, dan berbanding lurus dengan gaya.

Semakin besar gaya maka akan semakin besar percepatannya. Semakin besar

massa akan diperlukan gaya yang lebih besar untuk mendapatkan percepatan yang

sama.

b.Jika kesalahan data hasil percobaan diperkenankan sampai 10%, dapatkah anda

mengatakan bahwa hukum kedua newton tentang gerak terbukti kebenarannya?

Jelaskan jawaban anda!

Jawab:

Ya terbukti, karena secara factual beberapa kesalahan terjadi pada saat praktikum,

dimulai dari perangkat yang memiliki hambatan walaupun hanya sekian persen.

Dan ∑F berpengaruh terhadap hasil perhitungan percepatan dan massa benda pada

percobaan tersebut, sehingga kita dapat mengatakan bahwa hukum kedua Newton

tentang gerak terbuki kebenarannya.

c.Sebutkan sumber-sumber kesalahan dalam percobaan ini? Jelaskan

jawaban anda!




Jawab:

-faktor alat-alat, seperti: pada rel presisi yang kurang miring.

-faktor manusia, seperti : pada saat peembacaan alat ukur dan kecerobohan

manusia.

-faktor lingkungan, seperti : apabila keadaan ruangan ribut , maka akan

mengganggu konsentrasi orang-orang yang melakukan praktek.

-pada saat perhitungan antar 5-ketik sulit dihitung karena jaraknya berhimpit.

J. DAFTAR PUSTAKA

Ambesadors.blogspot.com (2011) atiq khamdi

FISIKA MEKANIKA, Jonifan, Iin Lidya, Yasman




Hamidah, Ida. Dr, M.Si., 2009 Fisika 1, Bandung : Universitas Pendidikan

Indonesia

Modul Praktikum Fisika, Bandung : Pudak Scientific

www.wikipedia.com

2008http://ocw.gunadarma.ac.id/course/computer-science-and-information/

computer-system-s1/fisika-kimia-dasar-1/hukum-newton


http://ocw.gunadarma.ac.id/course/computer-science-and-information/computer-system-s1/fisika-kimia-dasar-1/hukum-newton

http://ocw.gunadarma.ac.id/course/computer-science-and-information/computer-system-s1/fisika-kimia-dasar-1/hukum-newton


Laporan Praktikum Fisika-hk.newton

Documents

Transcript of Laporan Praktikum Fisika-hk.newton