A. KOMPETENSI DASAR Memformulasikan hubungan antarkonsep torsi, momentum sudut, dan momen inersia berdasarkan hukum II Newton serta penerapannya dalam masalah benda tegar. B. INDIKATOR Menerapkan konsep titik berat dalam kehidupan sehari-hari C. MATERI POKOK Momen gaya D. PENGALAMAN BELAJAR Siswa dapat melakukan percobaan untuk menentukan titik berat benda bidang E. TUJUAN PERCOBAAN Memformulasikan titik berat pada benda tegar F. ALAT DAN BAHAN Karton tebal Paku atau jarum Penjepit atau statif Benang

Gunting Beban Kertas grafik Neraca Ohauss

Mistar berkala (cm) Selotip Busur

G. LANGKAH KERJA 1. Identifikasikan terlebih dahulu beberapa alat yang digunakan dalam percobaan berikut ini. No. 1. Gambar Keterangan Nama alat:Statif/ Penjepit Ketelitian/ Kegunaan: Menjepit sesuatu. Dalam praktek kali ini menjepit paku untuk digantungkan beban dan karton.

1

2.

Nama alat: Neraca Ohauss Ketelitian/ Kegunaan: Menimbang beban (karton tebal). Ketelitian mencapai 0,1 gram.

3.

Nama alat: Busur Ketelitian/ Kegunaan: Mengukur kemiringan sudut tertentu. Ketelitian sampai 1.

4.

Nama alat: Mistar berskala cm Ketelitian/ Kegunaan: Mengukur panjang. Ketelitian sampai 0,1 cm.

5.

Nama alat: Beban Ketelitian/ Kegunaan: Memudahkan menemukan arah gaya berat/ gaya gravitasi (menandai bagian bawah karton yang dilalui oleh benang yang tergantung beban).

2. Lakukan kegiatan berikut Kegiatan I 1) a. Ambil karton tebal ukuran folio, kemudian gunting sehingga menghasilkan bentuk sembarang (contoh seperti gambar di samping). b. Buatlah lubang-lubang A, B, dan C pada karton tersebut (seperti gambar di samping). 2) Siapkan statif dan jarum layar yang dipasang seperti gambar b di samping serta benang yang diberi beban.

2

3) a. Gantungkan karton tersebut pada jarum melalui lubang A dan benang yang diberi beban. b. Tandai bagian sebelah bawah karton yang dilalui oleh benang (sebut titik A1). Lihat gambar. c. Ulangi kegiatan a dan b melalui lubang B dan C. d. Hubungkan AA1, BB1, dan CC1. 4) Apakah yang tampak pada hasil percobaan itu, tentang titik potong AA1 dengan kedua garis lainnya? 5) Garis-garis yang memiliki sifat seperti AA1 disebut garis berat. Sebutkan garis berat lainnya! 6) Perpotongan garis-garis berat di salah satu titik dinamakan titik Z0. Titik Z0 disebut 7) Potonglah karton melalui garis AA1 menjadi 2 bagian. Kemudian timbanglah masing-masing potongan tadi: m1 = g; m2 = g Bagaimanakah nilai m1 dibanding m2? Kegiatan II 1) a. Tentukan lagi titik berat masing-masing potongan karton Z1 dan Z2 dengan cara seperti kegiatan I di atas (penggarisan dilakukan di balik karton). b. Sambungkan kembali kedua potongan karton tadi seperti semula, lalu hubungkan Z1 dan Z2 (lihat gambar). Titik P merupakan titik pusat massa atau titik berat. 2) Z1 Z2 memotong karton di P. Apakah yang anda ketahui tentang titik P dan titik Z? Jika demikian titik P merupakan Z1P = 2 cm = 0,02 m 3) Ukurlah jarak Z1P dan Z2P. Z1P Z2P = 2,4 cm = 0,024 m sama/ tidak sama dengan Z2P. Z1P tidak sama dengan Z2P 4) Momen gaya W1 terhadap P: 1 = W1x r 2 = W2x r = m1x g x Z1P = m2x g x Z2P =x 1 = 2,6 x 10-3 x 10 x 0,02 = 2,6 x 10-3 x 10 x 0,024 2 =x = 0,00052 Nm =0,000624 Nm Tampak perpotongan garis-garis AA1, BB1, dan CC1 di salah satu titik BB1, dan CC1

Titik berat

m1 = 2,6 g m2 = 2,6 g Perbandingannya: m1 : m2 = 1 : 1

3

H. DATA HASIL PERCOBAAN 1. Tempelkan kedua potongan karton tersebut menggunakan selotip, di atas kertas grafik seperti tampak pada gambar di bawah.

2. Gambarlah garis Z1 dan Z2 yang berpotongan di Z2 , menggunakan busur dan mistar seperti tampak pada gambar di bawah.

3. UkurlahX, Y, X1, Y1,X2, Y2 isikan kolom-kolom yang lain! a. Data Hasil Pengukuran

X Y X1 Y1 X2 Y2 W1= m1g W2= m2g X(W1+W2) Y(W1+W2) X1W1+ X2W2

2,9 cm = 0,029 m 4,9 cm = 0,049 m 0,9 cm = 0,009 m 5 cm = 0,05 m 5,2 cm = 0,052 m 4,9 cm = 0,049 =2,6 x 10-3 x 10 =2,6 x 10-2 N =2,6 x 10-3 x 10 =2,6 x 10-2 N =0,029 x (2,6 x 10-2+ 2,6 x 10-2) =15,08 x 10-4 Nm = 0,049 x(2,6 x 10-2+ 2,6 x 10-2) =25,48 x 10-4 Nm =(0,009 x2,6 x 10-2 )+(0,052 x 2,6 x 10-2) =2,34 x 10-4 + 13,52 x 10-4 =15,86 x 10-4 Nm

4

Y1W1+Y2W2

=(0,05 x2,6 x 10-2)+(0,049 x2,6 x 10-2) =13 x 10-4 + 12,74 x 10-4 =25,74 x 10-4 Nm

b. Analisis Data a. Bandingkan X dengan (X1+X2) X = 0,029 m (X1+X2) = 0,009 + 0,052 = 0,061 m X = (X1 + X2) b. Bandingkan Y dengan (Y1+Y2) Y = 0,049 m (Y1+Y2) = 0,05 + 0,049 = 0,099 m Y = (Y1 + Y2) c. Bandingkan X (W1+W2)denganX1 W1+ X2W2 X (W1+W2) = 15,08 x 10-4 Nm X1W1+ X2W2 = 15,86 x 10-4 Nm X (W1+W2) = X1W1+ X2W2 d. Bandingkan Y (W1+W2) dengan Y1W1+ Y2W2 Y (W1+W2) = 25,48 x 10-4 Nm Y1W1+ Y2W2= 25,74 x 10-4 Nm Y (W1+W2) = Y1W1+ Y2W2 c. Kesimpulan a. Dari data di atas kesimpulan apa yang dapat ambil tentang momen-momen gaya W1 dan W2 terhadap P? Dalam keadaan seimbang:

= X .W 0 merupakan resultan momen gaya yang dihasilkan oleh berat tiap0

partikel, sehingga: X1W1 + X2W2= X .W Karena W= W1+W2 (berdasarkan percobaan), maka: X1W1 + X2W2 =X (W1+W2)

= Y .W 0 merupakan resultan momen gaya yang dihasilkan oleh berat tiap0

partikel, sehingga: Y1W1+ Y2W2 = Y.W Karena W= W1+W2 (berdasarkan percobaan), maka: Y1W1 + Y2W2 =Y (W1+W2) b. Denganmemperhatikan jawaban a, b, c, dan d, tuliskan rumus yang dapat dipakai untuk menentukan koordinat Z (X, Y):

5