LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR

PERCOBAAN 7

ROTASI BENDA TEGAR

NAMA : SATRIO RAMADHAN

NIM : H1C109070

KELOMPOK : 1

ASISTEN : NOR LATIFAH

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL

PROGRAM STUDI TEKNIK PERTAMBANGAN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

BANJARBARU

2010

LEMBAR PENGESAHANLAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR

Nama : Satrio Ramadhan

NIM : H1C109070

Kelompok : 1

Judul Percobaan : Rotasi Benda Tegar

Tanggal Percobaan : 4 Desember 2010

Fakultas : Teknik

Program Studi : Pertambangan

Asisten : Nor Latifah

Nilai Banjarbaru, 4 Desember 2010

Nor Latifah

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Berbicara tentang rotasi benda tegar maka kita akan menelisik sedikit

salah satu bidang yang dibahas secara mendalam dalam ilmu fisika yaitu ilmu

mekanika. Pengertian apakah itu rotasi ataupun benda tegar serta

hubungannya dengan massa suatu benda atau partikel dengan kecepatan linier,

percepatan linier, kecepatan sudut maupun percepatan sudut akan dicoba

untuk dipraktikan sehingga akan didapat kesimpulan apakah rotasi benda tegar

tersebut.

Para ahli umumnya mengasumsikan rotasi benda tegar adalah suatu benda

tegar yang berotasi pada sebuah sumbu tetap. Sumbu tetap diartikan sebagai

suatu sumbu yang berada dalam keadaan diam di dalam suatu kerangka acuan

inersia dan tidak berubah arah relatif terhadap kerangka tersebut. Dalam

percobaan ini digunakan suatu roda gila yang dililit dengan tali dan diberi

beban pada ujungnya. Hal ini untuk menunjukkan bahwa rotasi benda tegar

sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor dan faktor-faktor inilah yang dicoba

untuk ditelaah lebih dalam.

1.2 Tujuan Percobaan

1. Mempelajari hubungan antara massa terhadap waktu, kecepatan linier,

percepatan linier, kecepatan sudut dan percepatan sudut.

2. Menghitung momen inersia.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Suatu besaran yang digunakan untuk menyatukan gerak adalah

momentum linier, dan jika tidak ada gaya luar yang bekerja pada sistem,

momentum linier dari suatu sistem merupakan besaran yang kekal. Sistem

partikel dimana jarak antara dua partikel didalam sistem tetap, sistem ini

disebut diagram benda tegar, dan gerak lingkaran tiap bagian bagian

sistem tidak lain dalah gerak putar atau rotasi benda tegar (Sutrisno, 1997).

Gaya yang bekerja pada suatu benda mempunyai besaran dan arah.

Besar dan arah yang ditimbulkan oleh suatu gaya pada suatu benda

tergantung pada letak garis kerja pada gaya itu. Garis kerja pada suatu

gaya dapat diperinci dengan menentukan jarak tegak lurusantara sebuah

titik patokan dengan garis kerja tersebut (Alan, 1994).

Benda tegar adalah benda atau materi yang semua bagiannya

memiliki hubungan yang tetap antara satu dengan yang lainnya, sebuah

benda dikatakan bergerak rotasi murni jika setiap partikel benda bergerak

dalam lingkaran yang pusatnya terletak pada sebuah garis lurus yang

disebut sebagai sumbu rotasi (Halliday, 1977).

Kecepatan Linier

~Kecepatan Rata-rata

Suatu benda (titik) dikatakan bergerak apabila vektor posisi

terhadap acuan tertentu selalu berubah untuk setiap saat. Perhatikan

gambar 2.1, sebuah partikel (titik) bergerak dari A ke B selama selang

waktu Δt detik

Y

o X

Gambar 2.1 Pergerakkan vektor posisi

Perpindahan yang dialami , apabila vector posisi saat di A adalah F

dan ketika sampai di B mempunyai vector posisi F maka dengan

memperhatikan aturan polygon vector akan diperoleh kecepatan rata-rata

(Vr) yaitu perpindahan persatuan waktu,

Vrata-rata : Δr = r2 –r1 = Δ xi + Δ yj t2 – t1 Δt

Keterangan : r1 : jarak awal (m)

r2 : jarak akhir (m)

t1: waktu awal (s)

t2: waktu akhir (s) (Zemansky,1985)

~ Kecepatan Sesaat (biasanya hanya disebut dengan kecepatan)

didefinisikan sebagai kecepatan rata-rata dengan selang waktu mendekati

0 ( t2 mendekati t1 atau Δt mendekati 0).

Dengan kata lain, kecepatan merupakan turunan pertama posisi

terhadap waktu.

A. Percepatan Linier

Kecepatan suatu benda berubah terus selama gerak berlangsung. Dalam

hal ini, benda itu dikatakan bergerak dengan gerak yang dipercepat atau

mengalami percepatan.

Y

Gambar 2.2 Partikel bergerak sepanjang sumbu X

Sebuah partikel yang bergerak sepanjang sumbu X, vector V

menunjukkan kecepatan sesaat pada titik P dan vector V menggambarkan

kecepatan sesaat di titik Q.

Percepatan rata-rata partikel selama bergerak dari P ke Q

didefinisikajn sebagai perbandingan antara perubahan kecepatan terhadap

selang waktu.

Persamaan percepatan linier :

Vt2 = V02 + 2 ah, jika V0 = 0 maka :

(Sobandi, 1984).

Arah dari percepatan sesaat ialah arah limit dan vector. Perubahan

kecepatan yaitu ΔV. Percepatan sesaat pada penting artinya dalam

hukum-hukum mekanika namun percepatan sesaat tidak begitu sering

digunakan. Percepatan sesaat pada setiap titik pada grafik sama dengan

miring garis singgung pada grafik dititik tersebut.

(t)

(s)

Gambar 2.3 Hubungan perubahan kecepatan dengan percepatan

Bila harga mutlak besar kecepatan sebuah benda berkurang

(dengan kata lain, gerak benda itu bertambah lambat), maka dapat

dikatakan bahwa geraknya diperlambat atau memperoleh perlambatan

(declaration).

B. Kecepatan Sudut dan Percepatan Sudut

X

Gambar 2.4 Benda berputar pada sumbu tetap melalui titik O

Gambar 2.4 menggambarkan sebuah benda tegar (rigid) sembarang

bentuk yang berputar dengan sumbu tetap 0 serta tegak lurus pada bidang

gambar. Garis OP adalah garis tetap benda dan ikut berputar dengan

benda. Posisi seluruh benda itu dapat dijelaskan selengkapnya berdasarkan

besar θ antara garis OP dan suatu garis dalam patokan dalam ruang ,

misalnya : ox.

Dalam pembahasan gerak rotasi, besar pergeseran sudut, kecepatan

sudut dan percepatan sudut selalu dinyatakan dalam bentuk vector,

dilambangkan θ, ω,dan α .

Pergeseran sudut adalah positif bila gerak rotasi berlawanan

dengan arah jarum jam, sedangkan arah vektornya sejajar dengan sumbu

rotasi (sumbu putar) yaitu arah maju sekrup putar kanan.

Satuan rotasi adalah radian. Satu radian (1 rad) ialah besar sudut

dipusat lingkaran yang panjang busurnya sama dengan panjang jari-jari

lingkaran

1 rad : 360 : 57,3 derajat π

3600 : 2π rad : 6,28 rad

1800 : π rad : 3,14 rad

900 : π/2 rad : 1,57 rad

600 : π/3 rad : 1,05 rad

Secara umum,jika θ menyatakan suatu sudut yang dibuat oleh

busur panjang s pada keliling lingkaran berjari-jari R, maka θ (dalam

radian) sama dengan panjang busur s di bagi jari-jari R

θ = S R

S = R θ

Sudut yang dinyatakan dalam radian, karena didefinisikan sebagai

perbandingan panjang dengan panjang.

Gambar 2.5 Perubahan sudut sebuah benda berputar

Pada t1 garis patokan OP pada benda yang sedang berputar

membuat sudut θ1 dengan garis patokan OX. Pada t2 besar sudut

bertambah menjadi θ2 . kecepatan sudut rata-rata benda itu, ω adalah

selang waktu t1 dan t2 . didefinisikan sebagai perbandingan antara

perubahan sudut (Δ θ) terhadap selang waktu (Δt)

ω = θ 2 - θ 1 = Δ θ t2 - t1 Δt

Sedangkan pada percepatan sudut dinyatakan sebagai :

=

Tampak bahwa bergantung pada perubahan arah α (kalau sumbu putar

arahnya berubah) juga bergantung pada perubahan besar ω .

Dalam gerak melingkar yang jari-jarinya r dan kecepatan sudut ω , besar

kecepatan linier benda adalah V = ω r. Kecepatan linier benda dinyatakan

bahwa arah v tegak lurus terhadap ω ataupun r. seperti pada gambar 2.6

Gambar 2.6 Benda terletak pada poros tetap dengan kecepatan

C. Momen Inersia

Momen inersia dapat dinyatakan sebagai

Bila sebuah partikel P yang positif r bekerja gaya F, momen gaya yang

bekerja pada partikel P adalah

Pada gerak rotasi , momen gaya didefinisikan sebagai

Kedua persamaan disubstitusikan sebagai

I . F . r

(Halliday,1985).

BAB III

METODE PRAKTIKUM

3.1 Alat dan Bahan

Adapun alat dan bahan yang digunakan pada praktikum kali ini adalah:

1. Satu set peralatan rotasi benda tegar yang berfungsi untuk

memudahkan mengetahui hubungan antara massa terhadap waktu,

kecepatan linier, percepatan linier, kecepatan sudut, dan percepatan

sudut.

2. Tali yang ujungnya terdapat pen berfungsi untuk menghubungkan

beban dengan roda gila dengan cara melilitkannya.

3. Alat pemberat ( beban ) berfungsi untuk mengetahui beban asal.

4. Pencatat waktu ( stopwatch ) berfungsi untuk menghitung waktu yang

diperlukan dalam melakukan percobaan.

5. Pengukur panjang ( meteran ) berfungsi untuk mengukur panjang tali.

3.2 Prosedur Percobaan

1. Mengukur jari-jari roda gila yang telah terpasang.

2. Mengukur panjang tali dari simpul pengikat pada pen sampai simpul

pengikat pada beban.

3. Mengantung beban pada tali dan lilitkan pada as.

4. Mencatat waktu (t) yaitu sejak roda berputar sampai dengan ujung pen

terlepas.

5. Mencatat t10 yaitu waktu untuk 10 kali putaran setelah pen terlepas.

6. Ulangi percobaan 1 s/d 5 sebanyak 3 kali untuk massa yang sama.

7. Ulangi percobaan 2 s/d 6 sebanyak 3 kali untuk massa yang berbeda.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Tabel hasil pengamatan

No Massa

(kg)

T

(s)

t10

(s)

1.

2.

3.

4.

5.

6.

0,5

1

1,5

2

2,5

3

6

3,84

2,53

3,17

2,86

2,53

6,05

4,16

3,33

2,89

2,81

2,43

6,23

4,24

3,41

2,83

2,73

2,53

5,93

4

3,43

2,96

2,73

2,23

5,95

4,06

3,33

3,01

2,53

2,50

9,84

4,26

3,59

2,94

2,71

2,33

8,86

4,86

3,93

3,22

2,72

3,12

9,16

5,68

3,50

3,77

2,89

2,95

9,26

4,83

4,19

3,38

2,13

2,75

8,12

4,81

3,93

3,25

2,18

2,55

No R

(m)

r

(m)

h

(m)

1.

2.

3.

4.

5.

6.

0,09

0,09

0,09

0,09

0,09

0,09

0,0106

0,0106

0,0106

0,0106

0,0106

0,0106

0,28

0,28

0,28

0,28

0,28

0,28

4.2 Analisa data

A. Kecepatan Linier (Vt)

Rumus :Keterangan :

Vt : Kecepatan Linier (m/s)h : Ketinggian/panjang tali (m)t : Waktu (s)

B. Percepatan Linier (a)

Rumus :

C. Kecepatan Sudut ( )

a. Kecepatan sudut saat pen lepas

Rumus :

b. Kecepatan sudut setelah pen lepas

Rumus :

c. Kecepatan sudut rata-rata

Rumus :

Keterangan :

a : Percepatan Linier (m/s2)Vt : Kecepatan Linier (m/s)h : Ketinggian/panjang tali (m)

Keterangan :

0 : Kecepatan sudut awal (rad/s)Vt : Kecepatan Linier (m/s)R : Jari-jari luar (m)

Keterangan :

t : Kecepatan sudut (rad/s): 3,14

T : Periode setelah pen terlepas (s)

Keterangan :

: Kecepatan sudut rata-rata(rad/s)

D. Percepatan Sudut ( )

Rumus :

E. Momen Inersia

Rumus :

Tabel Hasil Perhitungan

Massa

(kg)

t

(s)

H

(m)

Vt

(m/s)

a

(m/s2)

R

(m)

o

(rad/s)

0,5

6

6,05

6,23

5,93

5,95

0,28

0,093333

0,092562

0,089888

0,094435

0,094118

0,015556

0,0153

0,014428

0,015925

0,015818

0,09

1,037033333

1,028466667

0,991417778

1,049277778

1,045755556

1 3,84

4,16

0,28 0,145833

0,134615

0,037977

0,032359

0,09 1,620366667

1,495722222

Keterangan :

r : Jari-jari dalam (m): Percepatan sudut (rad/s2)

a : Percepatan Linier (m/s2)

Keterangan :

I : Momen InersiaM : massa (kg)r : Jari-jari dalam (m)

: Percepatan sudut (rad/s2)g : gaya grafitasi (9,8 m/s2)

4,24

4

4,06

0,132075

0,14

0,137931

0,03115

0,035

0,033973

1,4675

1,555555556

1,532566667

1,5

2,53

3,33

3,41

3,43

3,33

0,28

0,22134

0,16817

0,16422

0,16327

0,16817

0,08749

0,0505

0,04816

0,0476

0,0505

0,09

2,459333333

1,868555556

1,824666667

1,814111111

1,868555556

2

3,17

2,89

2,83

2,96

3,01

0,28

0,17666

0,19377

0,19788

0,18919

0,18605

0,05573

0,06705

0,06992

0,06392

0,06181

0,09

1,962888889

2,153

2,198666667

2,102111111

2,067222222

2,5

2,86

2,81

2,73

2,73

2,53

0,28

0,1958

0,19929

0,20513

0,20513

0,22134

0,06846

0,07092

0,07514

0,07514

0,08749

0,09

2,175555556

2,214333333

2,279222222

2,279222222

2,459333333

3

2,53

2,43

2,53

2,23

2,5

0,28

0,22134

0,23045

0,22134

0,25112

0,224

0,08749

0,09484

0,08749

0,11261

0,0896

0,09

2,459333333

2,560555556

2,459333333

2,790222222

2,488888889

Massa

(kg)

t10

(s)

T

(s)

t

(rad/s) (rad/s)

R

(m) (rad/s2)I

0,5

9,84

8,86

9,19

9,26

8,12

0,004458599

0,004458599

0,004458599

0,004458599

0,004458599

0,09

0,5456

0,6729

0,6255

0,6161

0,8012

0,048

1

4,26

4,86

5,68

4,83

4,81

0,426

0,486

0,568

0,483

0,481

0,008917197

0,008917197

0,008917197

0,008917197

0,008917197

0,004458599

0,004458599

0,004458599

0,004458599

0,004458599

0,09

2,911

2,236

1,637

2,264

2,283

0,0137

1,5 3,59 0,359 0,0089 0,004 0,09 4,099 0,008

0,984

0,886

0,919

0,926

0,812

3,93

3,5

4,19

3,93

0,393

0,35

0,419

0,393

0,0089

0,0089

0,0089

0,0089

0,004

0,004

0,004

0,004

3,420

4,312

3,009

3,420

2

2,94

3,22

3,77

3,38

3,25

0,294

0,322

0,377

0,338

0,325

0,0089

0,0089

0,0089

0,0089

0,0089

0,004

0,004

0,004

0,004

0,004

0,09

6,112

5,095

3,717

4,624

5,001

0,006

2,5

2,71

2,72

2,89

2,13

2,18

0,271

0,272

0,289

0,213

0,218

0,0089

0,0089

0,0089

0,0089

0,0089

0,004

0,004

0,004

0,004

0,004

0,09

7,193

7,140

6,325

11,644

11,116

0,003

3

2,33

3,12

2,95

2,75

2,55

0,233

0,312

0,295

0,275

0,255

0,0089

0,0089

0,0089

0,0089

0,0089

0,004

0,004

0,004

0,004

0,004

0,09

9,731

5,427

6,070

6,985

8,124

0,004

Sesatan Perhitungan

1.

2.

3. Deviasi

4. Kuadrat Deviasi

5.

6. Deviasi standar rata-rata

7. Nilai X sebenarnya

8. Keseksamaan

Tabel Sesatan untuk t

Massa

(kg) (s)

(

s)

Nilai terbaik

(rata-rata)

Keseksamaan

(%)

0,5

6

6,05

6,23

5,93

5,95

-0,032

0,018

0,198

-0,102

-0,082

6.032 0.05370

6,03

±

0.05

99.99

Jumlah30.16

0

1

3.84

4.16

4.24

4

4.06

-0.22

0.1

0.18

-0.06

0

4.06 0.069 4.06 ± 0.069 99.98

Jumlah 20.3 0

1,5

2.53

3.33

3.41

3.43

3.33

-0.7

0.12

0.2

0.22

0.12

3.206 0.17 3.206 ± 0.17 99.95

Jumlah 16.03 0

2

3.17

2.89

2.83

2.96

3.01

0.2-0.1-0.1

-00.04

2.972 0.058 2.972 ± 0,058 99.98

Jumlah 14.86 0

2,5

2.86

2.81

2.73

2.73

2.53

0.130.08

-0-0

-0.2

2.732 0.056 2,732 ± 0,056 99,98

Jumlah 13.66 0

3

2.53

2.43

2.53

2.23

2.5

0.09-0

0.09-0.20.06

2.444 0.057 2,444 ± 0,057 99,977

Jumlah 12,22 0

Tabel Sesatan untuk t10

Massa

(kg) (s) (s)

Nilai terbaik

(rata-rata)

Keseksamaan

(%)

0,5 9.84 0.79 9.054 0.282 9,054 ± 0,282 99,969

8.86

9.19

9.26

8.12

-0.20.140.21-0.9

Jumlah 45.27 0

1

4.26

4.86

5.68

4.83

4.81

-0.628-0.0280.792

-0.058-0.078

4.888 0.227 4,888 ± 0,227 99,954

Jumlah 24,44 0

1,5

3.59

3.93

3.5

4.19

3.93

-0.20.1

-0.30.360.1

3.828 0.126 3,838 ± 0,126 99,967

Jumlah 19,14 0

2

2.94

3.22

3.77

3.38

3.25

-0.4-0.10.460.07-0.1

3.312 0.135 3,312 ± 0,135 99,959

Jumlah 14,47 0

2,5

2,59

2,50

2,73

2,59

2,77

-0,046

-0,136

0,094

-0,046

0,134

2,636 0,048 2,636 ± 0,048 99,982

Jumlah 13,18 0

3

2,12

2,42

2,19

2,17

2,43

-0,146

0,154

-0,076

-0,096

0,164

2,266 0,065 2,266 ± 0,065 99,972

Jumlah 11,33 0

Tabel Sesatan untuk a

Massa

(kg) (m/s2)

(

m/s2)

Nilai

terbaik

(rata-

rata)

Keseksamaan

(%)

0,5

0,0155

0,0153

0,0144

0,0159

0,0158

0,000150

-0,00105

-0,00297

0,00051

0,00041

0,0154 0,000260,015 ±

0,0002699,98

Jumla

h

0,077027 -0,00295

1

0,03797

0,03235

0,03115

0,035

0,03397

0,00388

-0,00173

-0,00293

0,000912

-0,00011

0,03408 0,001170,034±

0,00199,96

Jumla

h0,7044 0,000022

1,5

0,08749

0,0505

0,04816

0,0476

0,0505

0,03064

-0,00635

-0,00869

-0,00925

-0,00635

0,0568 0,00760,05±

0,007 99,86

Jumla

h0,2842 0

2 0,05573 -0,00795 0,063 0,0024 0,063± 99,96

0,06705

0,06992

0,06392

0,06181

0,00336

0,006234

0,000234

-0,00187

0,0024

Jumla

h0,3184 0,056

2,5

0,06846

0,07092

0,07514

0,07514

0,08749

-0,00697

-0,00451

-0,00029

-0,00029

0,01206

0,075 0,0032 0,075±0,0032 99,95

Jumla

h0,377 0

3

0,08749

0,09484

0,08749

0,11261

0,0896

-0,00691

0,000434

-0,00691

0,018204

-0,00480

0,0944 0,0004 0,09±0,0004 99,949

Jumla

h0,472 0,0006

Tabel Sesatan untuk

Massa

(kg) (rad/s) (rad/s)

Nilai

terbaik

(rata-

rata)

Keseksamaan

(%)

0,5

0,008917197

0,008917197

0,008917197

0,008917197

0,008917197

0

0

0

0

0

0,00891 0 0,008 ± 0 100

Jumlah 0,044 0

1 0,008917197

0,008917197

0,008917197

0

0

0

0,00891 0 0,008± 0 100

0,008917197

0,008917197

0

0

Jumlah 0,044 0

1,5

0,008917197

0,008917197

0,008917197

0,008917197

0,008917197

0

0

0

0

0

0,00891 0 0,008 ± 0 100

Jumlah 0,044 0

2

0,008917197

0,008917197

0,008917197

0,008917197

0,008917197

0

0

0

0

0

0,00891 00,008±

0100

Jumlah 0,044 0

2,5

0,008917197

0,008917197

0,008917197

0,008917197

0,008917197

0

0

0

0

0

0,00891 00,008±

0100

Jumlah 0,044 0

3

0,008917197

0,008917197

0,008917197

0,008917197

0,008917197

0

0

0

0

0

0,00891 00,008±

0100

Jumlah 0,044 0

Tabel Sesatan untuk

Massa

(kg) (rad/s2) (rad/s2)

Nilai terbaik

(rata-rata)

Keseksamaan

(%)

0,5 0,5456

0,6729

0,6255

-0,10666

0,02064

-0,02676

0,6522 0,042 0,6522± 0,042 99,93

0,6161

0,8012

-0,03616

0,14894

Jumlah 3,2613 0

1

2,911

2,236

1,637

2,264

2,283

0,6448

-0,0302

-0,6292

0,0022

0,0168

2,2662 0,2012,2662 ±

0,20199,911

Jumlah 11,331 0

1,5

4,099

3,420

4,312

3,009

3,420

0,447

-0,232

0,66

-0,643

-0,232

3,652 0,240 3,65± 0,24 99,93

Jumlah 18,26 0

2

6,112

5,095

3,717

4,624

5,001

1,2022

0,1852

-1,1928

-0,2858

0,0912

4,9098 0,386 4,90±0,386 99,92

Jumlah 24,549 0

2,5

7,193

7,140

6,325

11,644

11,116

-1,4906

-1,5436

-2,3586

2,9604

2,4324

8,68 1,114 8,68±1,114 99,87

Jumlah 43,418 0

3

9,731

5,427

6,070

6,985

8,124

2,4636

-1,8404

-1,1974

-0,2824

0,8566

7,2674 0,764 7,26±0,76 99,89

Jumlah 36,337 0

Tabel Sesatan untuk

Massa

(kg) (m/s) (m/s)

Nilai

terbaik

(rata-

rata)

Keseksamaan

(%)

0,5

0,09333

0,09256

0,08988

0,09443

0,09411

0,000468

-0,000302

-0,002982

0,001568

0,001248

0,0928 0,0008 0,09± 0,0008 99,991

Jumlah 0,4643 0

1

0,14583

0,13461

0,13207

0,14

0,13793

0,007742

-0,003478

-0,006018

-0,001912

-0,000158

0,1380 0,00230,138±

0,002399,982

Jumlah 0,6904 0

1,5

0,22134

0,16817

0,16422

0,16327

0,16817

0,044306

-0,008864

-0,012814

-0,013764

-0,008864

0,1770 0,01110,1770±

0,011199,93

Jumlah 0,88517 0

2

0,17666

0,19377

0,19788

0,18919

0,18605

-0,01205

0,00506

0,00917

0,00048

-0,00266

0,1887 0,00360,1887±

0,003699,980

Jumlah 0,9935 0

2,5

0,1958

0,19929

0,20513

0,20513

0,22134

-0,009538

-0,006048

-0,000208

-0,000208

0,016002

0,2053 0,00430,2053±

0,004399,978

Jumlah 1,0266 0

3

0,22134

0,23045

0,22134

0,25112

0,224

-0,00831

0,0008

-0,00831

0,02147

-0,00565

0, 2296 0,00560,2296±

0,005699,975

Jumlah 1,1482 0

Tabel Sesatan untuk

Massa

(kg) (s)

(s

)

Nilai

terbaik

(rata-

rata)

Keseksamaan

(%)

0,5

1,0370333

1,0284666

0,9914177

1,0492777

1,0457555

0,00664314

-0,00192356

-0,03897246

0,01888754

0,01536534

1,0303 0,01031,0303±0,0

103 99,989

Jumlah 5,1519 0

1

1,6203666

1,4957222

1,4675

1,5555556

1,5325667

0,08602438

-0,03862002

-0,06684222

0,02121338

-0,00177552

1,5343 0,02621,5343 ±

0,026299,982

Jumlah 7,6717 0

1,5

2,4593333

1,8685556

1,8246667

1,8141111

1,8685556

0,49228884

-0,09848886

-0,14237776

-0,15293336

-0,09848886

1,9670 0,12351,9670 ±

0,123599,937

Jumlah 9,8352 0

2

1,9628889

2,153

2,1986667

2,1021111

2,0672222

-0,13388888

-0,05622222

0,10188892

-0,02955558

2,0967 0,0402,0967±

0,04099,980

Jumlah 0,097 0,004

2,5

2,1755556

2,2143333

2,2792222

2,2792222

2,4593333

-0,10597722

-0,06720002

-0,00231112

-0,00231112

0,17779998

2,2815 0,04862,2815±

0,048699,978

Jumlah 11,4076 0

3

2,4593333

2,5605556

2,4593333

2,7902222

2,4888889

-0,09233336

0,00888894

-0,09233336

0,23855554

-0,06277776

2,5516 0,06242,5516±

0,062499,975

Jumlah 12,7583 0

Tabel Sesatan

Massa

(kg) (rad/s) (rad/s)

Nilai

terbaik

(rata-

rata)

Keseksamaan

(%)

0,5

0,004458599

0,004458599

0,004458599

0,004458599

0,004458599

0

0

0

0

0

0,0445 0 0,0445± 0 100

Jumlah 0,02229 0

1

0,004458599

0,004458599

0,004458599

0,004458599

0,004458599

0

0

0

0

0

0,0445 0 0,0445± 0 100

Jumlah 0,02229 0

1,5 0,004458599

0,004458599

0,004458599

0

0

0

0,0445 0 0,0445± 0 100

0,004458599

0,004458599

0

0

Jumlah 0,02229 0

2

0,004458599

0,004458599

0,004458599

0,004458599

0,004458599

0

0

0

0

0

0,0445 0 0,0445± 0 100

Jumlah 0,02229 0

2,5

0,004458599

0,004458599

0,004458599

0,004458599

0,004458599

0

0

0

0

0

0,0445 0 0,0445± 0 100

Jumlah 0,02229 0

3

0,004458599

0,004458599

0,004458599

0,004458599

0,004458599

0

0

0

0

0

0,0445 0 0,0445± 0 100

Jumlah 0,02229 0

Tabel Sesatan untuk I

Massa

(kg)

Nilai

terbaik

(rata-rata)

Keseksamaan

(%)

0,5

1

1,5

2

2,5

3

0,048

0,013

0,008

0,006

0,003

0,004

0,0343

-0,0066

-0,0056

-0,0076

-0,0010

-0,0096

0,0136 0,00850,0136±0,008

599,37

Jumlah 0,0827 0

Sesatan Rumus

1. Sesatan rumus untuk

- Untuk massa 0,5 kg

- Untuk massa 1 kg

- Untuk massa 1,5 kg

- Untuk massa 2 kg

- Untuk massa 2,5 kg

- Untuk massa 3 kg

2. Sesatan rumus untuk

- Untuk massa 0,5 kg

- Untuk massa 1 kg

- Untuk massa 1,5 kg

- Untuk massa 2 kg

- Untuk massa 2,5 kg

- Untuk massa 3 kg

4.3 PEMBAHASAN

Dari data hasil percobaan yang diperoleh, terdapat perbedaan waktu

(t),waktu roda sejak mulai berputar sampai dengan ujung pen mulai terlepas,

pada setiap penambahan beban. Terlihat pada massa 0,5 kg, diperoleh t

sebesar 6 s; 6,05 s; 6,23 s; 5,93 s dan 5,95 s. Sedangkan untuk massa 1 kg

diperoleh t sebesar 3,84 s; 4,16 s; 4,24 s; 4 s dan 4,06 s, pada massa 1,5 kg di

peroleh t sebesar 2,53 s; 3, s33; 3,41 s; 3,43 s dan 3,33 s. Pada massa 2 kg

diperoleh t sebesar 3,17 s ; 2,89 s ; 2,83 s ; 2,96 s dan 3,01. Pada massa 2,5 kg

diperoleh t sebesar 2,86 s ; 2,81 s ; 2,73 s ; 2,73 s dan 2,53 s. Pada massa 3 kg

diperoleh t sebesar 2,53 s ; 2,43 s ; 2,53 s ; 2,23 s dan 2,50 s. Dari data tersebut

dapat dilihat hubungan antara massa dan waktu. Dari data yang diperoleh dari

percobaan rotasi benda tegar tersebut maka diketahui bahwa penambahan

beban (m) akan mengakibatkan terjadinya perubahan harga t (waktu sejak

roda mulai berputar sampai ujung pen terlepas). Dengan bertambahnya beban

yang diberikan maka semakin kecil waktu diperlukan pen untuk lepas dari

roda gila. Dapat dikatakan, bahwa antara massa dan waktu mempunyai

hubungan yang saling berbanding terbalik. V, a, , dan

Seperti telah diketahui bahwa v berbanding terbanding lurus dengan

(kecepatan sudut), serta a berbanding lurus dengan (percepatan sudut).

Maka semakin besar kecepatan,semakin besar pula . Dan semakin besar a

(percepatan), semakin besar pula .

Berarti semakin bertambahnya beban, semakin besar pula V, a, ,

dan . Dapat dikatakan bahwa massa berbanding lurus terhadap kecepatan

linier, kecepatan sudut dan percepatan sudut, serta berbanding terbalik

terhadap waktu.

Untuk sebuah benda yang sumbu rotasinya dan massa totalnya

diketahui, semakin besar jarak sumbu terhadap partikel yang menyusun benda,

semakin besar momen inersia. Semakin besar momen inersia, semakin besar

pula energi kinetik benda tegar yang berotasi dengan laju sudut ω tertentu.

Jadi dapat kita simpulkan bahwa semakin besar inersia benda, semakin sulit

pula benda itu melakukan perputaran dari keadaan diam dan semakin sulit dia

berhenti dari keadaan berotasi.

Dari perhitungan keseksamaan untuk tiap-tiap data dapat diperoleh

nilai keseksamaan yang mendekati 100%. Hal ini berarti percobaan yang telah

dilakukan cukup berhasil karena perbedaan waktu dari setiap data dengan

massa yang besarnya sama tidak terlampau jauh.

Kekurangakuratan data hasil praktikum mungkin disebabkan karena

kurang teliti dalam pengamatan obyek dan keterbatasan kemapuan pengamat

dalam pencatatan waktu. Kurang cermatnya dalam penggunaan alat-alat

praktikum juga bisa mempengaruhi nilai akhir dari suatu percobaan.

BAB V

PENUTUP

5. 2 Kesimpulan

Kesimpulan yang dapat diambil dari percobaan ini adalah sebagai berikut:

1. Hubungan antara massa dengan waktu berbanding terbalik

2. hubungan antara massa dengan kecepatan, percepatan, kecepatan sudut

dan percepatan sudut adalah berbanding lurus

3. Momen Inersia dipengaruhi oleh massa, jari-jari dalam roda, gravitasi

dan percepatan sudut rata-rata.

4. Untuk massa beban yang berbeda, ternyata nilai momen inersianya

hampir sama, tidak jauh berbeda. Tetapi, nilai momen inersia tetap

bergantung terhadap nilai m serta percepatan sudut dan jari-jari dalam

roda.

5. 2 Saran

~ Sebelum praktikum dimulai hendaknya alat-alat yang akan digunakan

diperiksa terlebih dahulu, apakah memenuhi syarat atau tidak sehingga

praktikum dapat berjalan dengan lancar tanpa ada hambatan.

~Hendaknya praktikan lebih teliti dan berhati-hati dalam melakukan

percobaan serta dalam pengamatan.

TUGAS PENDAHULUAN

1. Sebuah roda berputar dengan posisi sudut rad. Tentukan

percepatan sudut roda pada t = 4 sekon.

2. Sebuah piringan dengan radius 200 cm berotasi 500 rpm terhadap sumbunya.

Tentukan:

a. Kecepatan sudut piringan

b. Kecepatan linier sudut titik pada jarak 4 cm dari sumbu

c. Percepatan radial sebuah titik ditepi piringan.

d. Jarak tempuh sebuah titik di tepi piringan dalam waktu 4 sekon.

Jawab :

1. Diket : rad

Dit : Percepatan sudut roda pada saat t = 4

=

= 12(4)2 + 24

= 12 (16) + 24

= 192 + 24 216 m/s2

2. Diket : radius = 20 cm, rotasi = 500 rpm

Dit :a. Kecepatan Sudut piringan :

= rad/s = 16,7 rad/s

a. Kecepatan linier suatu titik pada jarak 4 cm terhadap sumbu :

dan R =20 cm = 0,2 m

= 16,7 rad/s . 0,2 m 3,34 m/s

c. Percepatan radial sebuah titik terhadap piringan:

= (16,7)2 rad/s . 0,2 m

= 278,9 x 0,2 = 55,78 m/s

d. Jarak tempuh sebuah titik di tepi piringan dalam waktu 4 sekon

adalah :

dt = dt

= 26,72 m

DAFTAR PUSTAKA

Halliday Resnick, dkk, 1985, Fisika, Jakarta: Erlangga.

Sobandi, Sahri, 1984, Mekanika Teori, Jakarta: Binacipta.

Tipler, Paul, 1998, Fisika Untuk Sains Dan Teknik, Jakarta: Erlangga.

Sears dan Zemansky.1982. Fisika Untuk Universitas.Bina Cipta : Jakarta