Tugas fisika praktikum 3.docx

8/16/2019 Tugas fisika praktikum 3.docx

1/22

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Pendahuluan

Pada mulanya orang berpendapat bahwa sifat alamiah benda adalah diam.

Supaya benda itu bergerak harus terus di terima di beri gaya luar baik berupa

tarikan ataupun dorongan. Namun setelah galileo mengadakan percobaan,

pendapat ini berubah dan terkenallah dengan prinsip Galileo atau lebih baku

terkenal dengan sebutan “hukum Nweuton I”.

ukum newton ini menun!ukkan sifat benda yaitu sifat inersia namun tidak terdefinisi secara kuantitatif. "erdasarkan eksperimen serta dorongan intuitif dari

hukum newton I, Newton telah merumuskan hukum II Newton, yang

terdefinisikan massa secara kuantitatif, serta memperlihatka hubungan gaya

dengan gerak benda secara kuantitatif pula. Salah satu kesimpulan hukum II

Newton ini adalah “#ika gayanya tetap, maka benda akan mengalami percepatan

yang tetap pula”. $ua massa yang di gantungkan pada katrol dengan kabel,

kadang%kadang di sebut secara umum sebagai mesin atwood. "ayangkan

penerapannya pada kehidupan nyata dalam bentuk lift &m'( dan beban

imbangnya &m)(. *ntuk memperkecil ker!a yang di lakukanoleh motor untuk

menaikkan dan menurunkan lift dengan aman, m' dan m) dibuat sama massanya.

Pada dasarnya,pesawat atwood ini tidak lepas dari prinsip hukum newton. $imana

hukum I newton berbunyi “ bahwa setiap benda tetap berada dalam keadaan diam

atau bergerak dengan la!u tetap sepan!ang garis lurus kecuali !ika di beri gaya total

yang tidak nol”.

Galileo melakukan pengamatan mengenai benda%benda !atuh bebas. Ia

menyimpulkan dari pengamatan%pengamatan yang dia lakukan bahwa benda%

benda berat !atuh dengan cara yang sama dengan benda%benda ringan. +iga puluh

tahun kemudian,obert "oyle, dalam sederetan eksperimen yang dimungkinkan

oleh pompa -akum barunya, menun!ukan bahwa pengamatan ini tepat benar untuk

benda%benda !atuh tanpa adanya hambatan dari gesekan udara. Galileo mengetahui

bahwa ada pengaruh hambatan udara pada gerak !atuh. +etapi pernyataannya

walaupun mengabaikan hambatan udara, masih cukup sesuai dengan hasil

pengukuran dan pengamatannya dibandingkan dengan yang dipercayai orang pada


2/22

saat itu &tetapi tidak diu!i dengan eksperimen( yaitu kesimpulan ristoteles yang

menyatakan bahwa,” "enda yang beratnya sepuluh kali benda lain akan sampai ke

tanah sepersepuluh waktu dari waktu benda yang lebih ringan”.

1.2 Tujuan Percobaan'. /empela!ari penggunaan hukum%hukum newton

). /empela!ari gerak berubah beraturan dan berubah beraturan

0. /enentukan momen inersia roda1katrol

1.3 Dasar Teori

Pesawat twood merupakan alat eksperimen yang digunakan untuk

mengamati hukum mekanika gerak yang berubah beraturan. lat ini mulai

dikembangkan sekitar abad ke delapan belas untuk mengukur percepatan

gra-itasi &g( . $alam kehiduapan sehari%hari kita biasa menemui penerapan pesawat twood pada cara ker!a lift. Sederhananya alat ini tersusun atas seutas tali

yang dihubungkan dengan sebuah katrol, dimana pada u!ung tali dikaitkan massa

beban m1 dan m2. #ika massa benda m1 dan m2 sama (m1 = m2(, maka keduanya

akan diam. kan tetapi !ika massa benda m2 lebih besar dari pada massa

bendam1 (m2 > m1 ), maka massa m' akan tertarik oleh massa benda m2.

dapun gerak yang ter!adi pada pesawat twood diantaranya2

'. Gerak 3urus "eraturan

/erupakan gerak lurus yang kela!uannya konstan, artinya benda

bergerak lurus tanpa ada percepatan atau a = 0 m/s2. Secara matematis gerak

lurus beraturan dapat dirumuskan sebagai berikut2

S=V

t

4eterangan2 S 5 !arak tempuh benda

v 5 kela!uan

t 5 waktu tempuh

). Gerak lurus "erubah "eraturan

Gerak lurus berubah beraturan &G3""( adalah gerak lurus suatu

obyek, di mana kecepatannya berubah terhadap waktu akibat adanya

percepatan yang tetap. kibat adanya percepatan rumus !arak yang ditempuh

tidak lagi linier melainkan kuadratik. $engan kata lain benda yang melakukan

gerak dari keadaan diam atau mulai dengan kecepatan awal akan berubah


3/22

kecepatannya karena ada percepatan & a 5 6 ( atau perlambatan & a 5 % ( Pada

umumnya G3"" didasari oleh ukum Newton II & 7 8 5 m a(

V ! V" # a

V2 ! V"2 # 2a$

$ ! V" # a 2

4eterangan2

9: 5 kecepatan awal &m;s(

9t5 kecepatan akhir &m;s(

a 5 percepatan &m; s)(

t 5 waktu &s(

S 5 !arak yang ditempuh &s(

G3"" dibagi men!adi ) macam 2

a. GLBB dipercepat

G3"" dipercepat adalah G3"" yang kecepatannya makin lama makin cepat,

contoh G3"" dipercepat adalah gerak buah dari pohonnya.b. GLBB diperlambat

G3"" diperlambat adalah G3"" yang kecepatannya makin lama makin kecil

&lambat(.


4/22

*ntuk menentukan !arak yang ditempuh setelah t detik adalah sebagai berikut2

s = v0t +/- 1%2 at 2

4eterangan 2

9 5 kecepatan &m1s(

9: 5 kecepatan awal &m1s(

a 5 percepatan &m1s)(

t 5 waktu &s(

s 5 !arak &m(

=ang perlu diperhatikan dalam menggunakan persamaan diatas adalah saat

G3"" dipercepat tanda yang digunakan adalah &6( . *ntuk G3"" diperlambat tanda

yang digunakan adalah &&( , catatan penting disini adalah nilai percepatan &a( yang

dimasukkan pada G3"" diperlambat bernilai positif karena dirumusnya sudah

menggunakan tanda negatif.

ukum%hukum yang ter!adi pada pesawat twood diantaranya2

'. ukum I Newton

ukum I Newton berbunyi “jika sebuah beda atau s!stem tibak dipe"aruhi

#leh "a!a luar$ maka beda atau s!stem beda itu aka selalu dalam keadaa

setimba"%. [1] #ika semula benda diam, maka selamanya benda itu akan diam.

$an !ika benda semula bergerak maka benda akan bergerak lurus beraturan.

Secara matematis hukum I Newton dirumuskan sebagai2

∑F = O

=ang diturunkan dari persamaan &= dp/dt dimana p adalah momentum linier.

). ukum II Newton

ukum Newton II memberikan pengertian bahwa 2

a. rah percepatan benda sama dengan arah gaya yang beker!a pada benda.

b. "esarnya percepatan berbanding lurus dengan gayanya.

c. "ila gaya beker!a pada benda maka benda mengalami percepatan dan

sebaliknya bila benda mengalami percepatan tentu ada gaya penyebabnya.

Pesawat twood beker!a dengan memanfaatkan hukum II Newton, yaitu“percepatan sebuah benda berbanding lurus dengan gaya total yang beker!a

http://www.blogger.com/blogger.g?blogID=413709336843701141#_ftn1http://www.blogger.com/blogger.g?blogID=413709336843701141#_ftn1


5/22

padanya dan berbanding terbalik dengan massanya. rah percepatan sama dengan

arah gaya total yang beker!a padanya.” Secara matematis dapat ditulis 2

∑F = ma

4eterangan 2

8 5 Gaya yang beker!a pada sistem

m 5 /assa benda

a 5 percepatan yang dialami benda

Sehingga dengan melihat persamaan diatas dapat memberikan beberapa arah

dimana arah percepatan benda sama dengan arah gaya yang beker!a pada benda, ada

beberapa percepatan yang sebanding dengan gayanya, dalam arti !ika gaya konstan

maka percepatan yang timbul !uga konstan.

4ecepatan &-( untuk percepatan yang konstan 24ecepatan &-( untuk sebuah katrol dengan beban%beban, maka berlaku rumus2

/k 2 massa katrol

0. ukum III Newton


6/22

okum III Newton menyatakan bahwa “gaya%gaya selalu ter!adi dalam

pasangan aksi%reaksi, dan bahwa gaya reaksi adalah sama besar dan

berlawanan arah dengan gaya aksi”.>0?

F aksi = -F reaksi

#ika kita tin!au dari gaya%gaya yang beker!a dan gerak yang ter!adi

pada pesawa atwood, maka kita akan membaginya men!adi beberapa gerak,

yaitu2

a. Gerakan dari < ke

"enda m1 bergerak dipercepat beraturan ke atas, dan benda m2 bergerak

dipercepat ke bawah. #ika gesekan katrol ' diperh itungkan, maka akan

diperoleh gaya%gaya sebagai berikut2

∑F = ma

W 2 - W 1 – F k = m tot a

(m2-m1 )g – Fk = (m1 + m2 + mk ) a

(m2-m1 )g – F k = (m1 + m2 + I/R2 ) a

a = (m2 - m1 )g –F k (m1 + m2 + I/R

2 )

'i(a m2 = m1 + m )a(a a(an di*eoleh nilai a

a = mg – F k

(m1 + m2 + I/R2

)

b. Gerakan dari ke "

#ika waktu dari ke " adalah t" dan !arak temphnya

adalah S",maka akan diperoleh hubungan

S !" = vt !"

Gerakan dari ke " merupakan gerak beraturan, !adi benda tidak mengalami penambahan kela!uan, sehingga percepatannya sama dengan

nol (a=0).

http://www.blogger.com/blogger.g?blogID=413709336843701141#_ftn3http://www.blogger.com/blogger.g?blogID=413709336843701141#_ftn3


7/22

BAB II

ALAT DAN BAHAN

2.1 Ala dan Bahan

'. Pesawat twood lengkap

a. +iang berskala

b. dua beban dengan tali

c. beban tambahan &dua buah(

d. katrol

e. pen!epit beban

f. penyangkut beban

). !angka sorong

0. Stopwatch

BAB III+ET,DE PE-,BAAN


8/22

III.I +eode /erja 0era( Lurus Berauran 0LB

'. /empersiapkan alat%alat yang akan digunakan dalam praktikum, kemudian mencatat

suhu ruangan sebelum melakukan percobaan.

). +etapkan kedudukan me!a sesuai dengan ukuran yang telah di tentukan

0. 3etakkan beban m' pada pen!epit P

@. Pastikan beban m) dan m0 terletak pada kedudukan

A. /encatat kedudukan penyangkut beban " dan me!a &secara table(

B. Pen!epit P di lepas, m' dan m) akan di percepatan antara " dan selan!utnya

bergerak beraturan anatara "< setelah tambahan beban tersangkut di ".

C. /encatat waktu yang diperlukan untuk gerak antara "


9/22

0LB2+! 13567" 4ra)-! 12682 c)

No

.

/assa&gram( S&cm( t&s( 9 &cm1s(

'.)

): :,DA )0,A))A ',@: 'C,DA

). @): :,A' 0E,)'

)A :,E: )C,CC

0. B): :,@' @D,CD

)A :,D: 0',)A

0',0E

0LBB

No. /assa &gram( S &cm( t &s( a &cm1s

)

( I &gr.cm

)

( 9 &cm1s('. )

): ',BD '@,'C @),D)0 )0,D:A

)A ',EE '),B) )AA,A)' )A,''0

). @): ',00 )),B' A:B,C@) 0:,:C'

)A ',BD 'C,C' '':C,0'C0 )E,CA)

0. B): :,D0 AD,:B %0C:,E': @D,'DE

)A ',)' 0@,'A A'B,D@A @',0)'

)B, AA0 0@0,:AB 'ED,)A'

.2 Perhiun4an

'. Perhitungan pada G3"

$apat dirumuskan 2

v =

s

t

/assa keping ) gram

♦ s⇒ ): cm t⇒ :,DAs

- 520

0,85

5)0,A) cm1s

♦ s⇒ )A cm t⇒ ',@: s


10/22

- 525

1,40

5 'C,DA cm

/assa keping @ gram

♦ s⇒ ): cm t⇒ :,A's

- 520

0,51

5 0E,)' cm1s

♦ s⇒ )A t⇒ :,E: s

- 525

0,90

5 )C,CC cm1s

/assa keping B gram♦ s⇒ ): cm t⇒ :,@' s


11/22

- 520

0,41

5 @D,CD cm1s

♦ s⇒ )A cm t⇒ :,D: s

- 525

0,80

5 0',)A cm1s

). Perhitungan pada G3"" 2

*ntuk mencari percepatan &a( dapat dihitung dengan rumus 2

s =1

2 a#t 2

untuk mencari kecepatannya &-( dengan rumus 2

v = a#t

untuk mencari momen inersia &I( dengan rumus 2

I =m . g

a (2$ + m) R2

asil perhitungannya dapat dibuktikan sebagai berikut 2

♦

*ntuk /assa ) Gram

a. s ⇒ 20 m t ⇒ 1$*+ s

s =1

2 a , t 2

a =2. s

t 2

3aporanPraktikum8isika 0


12/22

=2 x20

(1,68)2

=1-$1 m/s2

b. m ⇒ 2 "r " ⇒ +0 m/s

2 ⇒ 1*$ "r 2 ⇒ 12$32

4 =m . g

a (2 5 m) 2

4 =2 x 980

14,17 6 (1*$ 5 2 ) 12$32

= (1+$2 7 1+$) 12$3*

= -2$ +2 "r.m2

. s ⇒ 20 m t ⇒ 1$*+ s

v =s

t

=20

1,68

= 2$+03 m/s

a. s ⇒ 23 m t ⇒ 1$ s

s =1

2 a , t 2



13/22

a =2. s

t 2

=

2 x25

(1,99)2

=12$*2 m/s2

b. m ⇒ 2 "r " ⇒ +0 m/s

2 ⇒ 1*$ "r 2 ⇒ 12$32

4 =m . g

a (2 5 m) 2

4 =2 x 980

12,62 6 (1*$ 5 2 ) 12$32

= (1+$2 7 1+$) 12$3* = 233$321 "r.m2

. s ⇒ 23 m t ⇒ 1$ s

v =s

t

=25

1,99

= 23$11 m/s

♦

*ntuk /assa @ Gram a. s ⇒ 20 m t ⇒ 1$ s

s =1

2 a , t 2

a =2. s

t 2

=2 x20

(1,33)2



14/22

=22$*1 m/s2

b. m ⇒ - "r " ⇒ +0 m/s

2 ⇒ 1*$ "r 2 ⇒ 12$32

4 =m . g

a (2 5 m) 2

4 =4 x 980

22,61 6 (1*$ 5 - ) 12$32

= (1$ 7 1-0$) 12$32 = 30*$-2 "r.m2

. s ⇒ 20 m t ⇒ 1$ s

v =s

t

=

20

1,33

= 0$01 m/s

a. s ⇒ 23 m t ⇒ 1$*+ s

s =1

2 a , t 2

a =2. s

t 2

=2 x25

(1,68)2

=1$1 m/s2

b. m ⇒ - "r " ⇒ +0 m/s

2 ⇒ 1*$ "r 2 ⇒ 12$32



15/22

4 =m . g

a (2 5 m) 2

4 =4

x980

17,71 6 (1*$ 5 - ) 12$32

= (221$- 7 1+$) 12$32 = 110$1 "r.m2

. s ⇒ 23 m t ⇒ 1$*+ s

v =s

t

=25

1,68

= 2$32 m/s

♦ *ntuk /assa B Gram

a. s ⇒ 20 m t ⇒ 0$+ s

s =

1

2 a , t 2

a =2. s

t 2

=2 x20

(0,83)2

=3+$0* m/s2

b. m ⇒ * "r " ⇒ +0 m/s

2 ⇒ 1*$ "r 2 ⇒ 12$32

4 =m . g

a (2 5 m) 2



16/22

4 =6 x 980

58,06 6 (1*$ 5 * ) 12$32

= (101$2 7 1-2$) 12$32

= 60$10 "r.m2

. s ⇒ 20 m t ⇒ 0$+ s

v =s

t

=20

0,83

= -+$1+ m/s

a. s ⇒ 23 m t ⇒ 1$21 s

s =1

2 a , t 2

a =2. s

t 2

=

2 x25

(1,21)2

=-$13 m/s2

b. m ⇒ * "r " ⇒ +0 m/s

2 ⇒ 1*$ "r 2 ⇒ 12$32

4 =m . g

a (2 5 m) 2

4 =6 x 980

34,15 6 (1*$ 5 - ) 12$32

= (12$1+ 7 1-2$) 12$32 = 31*$+-3 "r.m2



17/22

. s ⇒ 23 m t ⇒ 1$21 s

v =s

t

=25

1,21

= -1$21 m/s

BAB V

PE+BAHA$AN

Pesawat atwood merupakan alat eksperimen yang sering digunakan

untuk mengamati hukum mekanika pada gerak yang di percepat secara beraturan.

Sederhananya pesawat atwood tersusun atas dua benda yang terhubung dengan

seutas tali, bila kedua massanya sama keduanya akan diam. +api bila salah satu

lebih besar & misal m'Hm) (. /aka kedua benda akan bergerak ke arah m' dengan

di percepat. Gaya penariknya sesungguhnya berat ', namun karena benda ) !uga

di tarik ke bawah &oleh gr-itasi(. /aka gaya penarik resultan adalah berat benda '

dikurangi berat benda ). Gerak lurus berubah beraturan &G3""( adalah gerak suatu benda

dengan lintasan lurus dengan perubahan kecepatan &percepatan( tetap. Percepatan

tetap artinya besar dan arah percepatannya tetap. Percepatan merupakan besaran

-ector, sehingga memiliki besar &nilai( dan arah. #ika arah percepatan searah

dengan arah gerak awal suatu benda maka tandanya positif dan gerak benda

mengalami gerak lurus dipercepat. #ika arah percepatan berlawanan dengan arah

gerak awal suatu benda, maka tandanya negati-e dan gerak benda mengalami



18/22

gerak lurus di perlambat. Sedangkan Gerak lurus beraturan &G3"( adalah gerak

suatu benda dengan lintasan lurus dan memiliki kecepatan tetap &arah dan

besarnya tetap(, serta percepatannya nol. Pada gerak lurus kcepatan dapat di ganti

dengan kela!uan. $an perpindahan dapat di ganti dengan !arak.

$ari hasil penelitian kami dalam gerak lurus beubah beraturan

&G3""( hasilnya ada salah satu tanda yang negati-e pada massa B gram yang

inersianya yaitu %0C:,E':, itu tergantung pada bentuk benda, massa benda dan

letak sumbu putarnya.

BAB VI

/E$I+PULAN VI.I /esi)*ulan

Pada percobaan Atwood yang telah

dilakukan, dan data-data yang telah diperoleh dapat

disimpulkan bahwa memang terjadi Hukum Newton I danHukum Newton II Kemudian dipengaruhi juga oleh

percepatan gravitasi, dimana percepatan suatu benda

tersebut dipengaruhi oleh bebanApabila ada kesalahan

dalam menghitung, ada beberapa !aktor yang

mempengaruhinya seperti !aktor keadaan saat melakukan

praktikum, !aktor ketelitian, !aktor waktu, !aktor alat, dan

mngkin !aktor yang lainnya "aktor-!aktor yang

menyebabkan perbedaan benda dalam menempuh pesawat

atwood di sebabkan oleh !actor internal dan !actor eksternal

yang sangat biasa terjadi dalam melakukan percobaan yang

butuh ketelitian Pada saat kedalam keadaan seimbang #$

dan #% tidak bergerak sama sekali, ini sesuai dengan hukum

Newton I yang berbunyi, &ika sebuah benda atau system

benda tida dipengaruhi gaya luar, maka benda atau sistem



19/22

benda tersebut akan selalu dalam keadaan

ketidaksetimbangan Hukum II Newton 'hukum utama

dinamika( percepatan yang dihasilkan oleh sultan gaya pada

suatu benda sebanding dengan rsultan gaya dan berbanding

terbalik dengan massa benda

LA+PI-AN

Tu4as A(hir

'. +entukan besar kecepatan gerak beraturan tersebut secara hitungan dan grafik.

). pakah gerak tersebut benar%benar beraturan mengingat ketelitian alat.

0. +entukan besar kecepatan gerak berubah beraturan tersebut secara hitungan dan

grafik.

@. $ari hasil ini apakah hokum Newton benar%benar berlaku.

A. "andingkanlah harga kecepatan yang di dapat dengan menggunakan beban

tambahan yang berbeda.

B. +entukan moment inersia katrol bila diambil percepatan gra-itasi setempat 5

E,D0m1det).

'a9ab:

'. Gerak lurus beraturan & G3" (

$engan massa bandul ) gram $iketahui 2 s 5 ): cm t 5 :,DA s ditanya 2 - !awab 2

9 5s

t 520

0,85 5 )0,A)E cm1s

s &cm(



20/22

9 &cm1s( &s( tiang alat

). Iya, karena benda bergerak !atuh kebawah tanpa ada satu hal yang

menghambat benda tersebut, !adi ketelitian sangat baik.

0. Gerak lurus berubah beraturan & G3"" (

$engan massa bandul ) gram $iketahui 2 a 5 '@,'C cm t 5 ',BDcm ditanya 2 9 !awab 2 9 5 a . t 5 '@,'C J ',BD 5 )0,D:AB cm1s a

t

@. "erlaku, karena silinder yang kiri dilepaskan dan naik keatas maka

lempengan beserta bandul sebelah kanan akan turun kebawah hal ini

selaras dengan bunyi hokum newton III yaitu 2

“ utuk setiap aksi selalu ada reaksi !a" sama besar da

berla8aa arah atau "a!a dari dua beda pada satu sama laiselalu

sama besar da berla8aa arah.%

A. "erbeda kecepatan, karena lempengan yang digantungkan pada silinder

massanya berbeda K beda sehingga gaya la!u kebawah lebih cepat yang

massa lempengnya lebih besar dibandingkan benda dengan massa

lempengan kecil. /aka dapat disimpulkan semakin besar beban bandul

semakin besar kecepatannya.



21/22

B. #ika g 5 E,D0 m1s)

/aka 2

I 5 L&m x g

a ( K & / 6 m (M J )

5 L&m x983

a ( K & / 6 m (M J )

5 L&2 x 983

14,17 ( K & '0B,E 6 ) (M J '),A)

5 @D,')@ gr1cm)

DA;TA- PU$TA/A



22/22

Pramudya, " /uniroch, S.+. ):':. Buku 9isika

umum. #akarta2 4awan pustaka

http11chayoy.blogspot.com1):')1:A1teori%hukum%

newton%ii%pesawat%atwood.html

http211tadrisfisika.wordpress.com1):''1')1'D1pesaw

at%atwood1


Tugas fisika praktikum 3.docx

Documents

Transcript of Tugas fisika praktikum 3.docx