GERAK MENGGELINDING

Arham,Aulia Nur Karima Jais,Dewi Armitha Basri *),Irfa Erfianah

Laboratorium Fisika Dasar Jurusan Fisika FMIPA

Universitas Negeri Makassar

Abstrak.Telah dilakukan sebuah percobaan dengan tujuan:a) Untuk mengetahui konsep-konsep fisika yang membahas mengenai gerak menggelinding ,dan b)Untuk menentukan momen inersia pada silinder dan bola.Dalam percobaan ini digunakan alat dan bahan seperti silinder pejal dan berongga,bola pejal dua buah yang ukurannya berbeda,landasan (bidang miring),stopwatch,mistar,jangka sorong,balok,strofoam dan juga neraca ohauss 311 gram.Sebelum melakukan percobaan,maka terlebih dahulu kita mengukur panjang lintasan bidang miring,ketinggian bidang miring,massa dan diameter masing-masing benda.Dalam pratikum ini, dibagi menjadi 4 bagian untuk masing-masing benda.Dimana disetiap percobaan dibagi menjadi 5 ketinggian dan pada masing-masing ketinggian dilakukan 3 kali perngukuran waktu.Dari pratikum ini dapat disimpulkan bahwa semakin besar momen inersia suatu benda maka semakin sulit suatu benda untuk menggelinding,begitu pula sebaliknya.

Kata Kunci:Momen inersia, panjang,tinggi,dan waktu.

RUMUSAN MASALAH

1. Bagaimana konsep-konsep fisika yang digunakan untuk membahas gerak menggelinding?

2. Bagaimana momen inersia pada silinder dan bola?

TUJUAN

1. Mahasiswa mampu menjelaskan konsep-konsep fisika yang digunakan dalam membahas gerak menggelinding.

2. Mahasiswa mampu menentukan momen inersia pada silinder dan bola.

TEORI DASAR

Gerak Menggelinding

Bola yang menggelinding di atas bidang akan mengalami dua gerakan sekaligus, yaitu rotasi terhadap sumbu bola dan translasi bidang yang dilalui. Oleh karena itu, benda yang melakukan gerak menggelinding memiliki persamaan rotasi dan persamaan translasi. Besarnya energi kinetik yang dimiliki benda mengelinding adalah jumlah energi kinetik rotasi dan energi kinetik translasi. Anda disini akan  mempelajari bola mengelinding pada bidang datar dan bidang miring.

1. Menggelinding pada Bidang Datar

Perhatikan Gambar 6.8! Sebuah silinder  pejal bermassa m dan berjari-jari R menggelinding  sepanjang bidang datar horizontal.  Pada silinder diberikan gaya sebesar F. Berapakah percepatan silinder tersebut jika  silider menggelinding tanpa selip? Jika   silinder bergulir tanpa selip, maka silinder  tersebut bergerak secara translasi dan rotasi. Pada kedua macam gerak tersebut berlaku persamaan-persamaan berikut.

Untuk gerak translasi berlaku persamaan F – f = m a dan N – m g = 0

Untuk gerak rotasi berlaku persamaan τ = I x α

Karena silinder bergulir tanpa selip, maka harus ada gaya gesekan. Besarnya gaya gesekan pada sistem ini adalah sebagai berikut :

Jika disubstitusikan ke dalam persamaan F – f = m a, maka persamaanya menjadi seperti berikut :

Contoh:

Sebuah bola pejal bermassa 10 kg berjari-jari 70 cm menggelinding di atas bidang datar karena dikenai gaya 14 N. Tentukan momen inersia,percepatan tangensial tepi bola, percepatan sudut bola, gaya gesekan antara bola dan bidang datar, serta besarnya torsi yang memutar bola!

2. Menggelinding pada Bidang Miring

Gerak translasi diperoleh dengan mengasumsikan semua gaya luar bekerja di pusat massa silinder. Menurut hukum Newton:a. Persamaan gerak dalam arah normal adalah N – mg cos ɵ = 0.b. Persamaan gerak sepanjang bidang miring adalah mg sin ɵ – f = ma.c. Gerak rotasi terhadap pusat massanya τ = I x α .

Gaya normal N dan gaya berat mg tidak dapat menimbulkan rotasi terhadap titik O. Hal ini disebabkan garis kerja gaya melalui titik O, sehingga lengan momennya sama dengan nol. Persamaan yang berlaku adalah  sebagai berikut.

sedangkan untuk rumus kecepatan benda di dasar bidang miring setelah menggelindingadalah sebagai berikut.

Catatan :

k adalah bilangan yang diperoleh dari rumus inersia benda, misalkan untuk :

· Silinder pejal : I = mR2 k=

· Bola pejal : I = mR2 k =

· Bola berongga : I = mR2 k =

Sebagai contoh, untuk bola pejal ( k = ) maka nilai v adalah sebagai berikut :

V = =

METODE EKSPERIMEN

Alat dan bahan

a. Silinder pejal (1 Buah)

b. Bola pejal besar(1Buah)

c. Silinder berongga(1 Buah)

d. Bola pejal kecil(1 Buah)

e. Stopwatch(1 Buah)

f. Mistar(1 Buah)

g. Landasan (Bidang Miring)(1 Buah)

h. Neraca Ohauss 311 gram(1 Buah)

i. Jangka Sorong(1 Buah)

j. Strofom(1 Buah)

k. Balok(6 Buah)

IDENTIFIKASI VARIABEL

1. Variabel Manipulasi: ketinggian landasan (cm)

2. Variabel Respon: waktu (s)

3. Variabel Kontrol: massa (gram), jari-jari dan diameter (cm) beban berupa silinder pejal dan berongga serta bola pejal.

Definisi Operasional Variabel

1. Tinggi dari bidang miring di dapatkan dengan mengurangkan ketinggian pada bagian ujung atas dengan ketinggian pada bagian ujung bawah.

2. Waktu, waktu yang di maksud disini adalah waktu yang dihabiskan oleh benda untuk melintasi landasan (bidang miring) dari saat di lepas sampai pada ujung bawah bidang miring.

3. a. Massa ini di peroleh melalui pengukuran menggunakan naeraca ohauss 311 g.

b. Jari-jari ini di dapat melalui pengukuran menggunakan jangka sorong dengan menghimpitkan bagian rahang jangka sorong pada benda yang di ukur. Tetapi yang didapat adalah diameter sehingga untuk mendapatkan jari-jarinya harus di bagi 2 dari diameter yang di dapat

c. Panjang lintasan di dapat melalui pengukuran menggunakan mistar 1 m. tetapi panjang lintasan lebih dari 1 m, pada kasus ini boleh menggunakan mistar 1 m tetapi kesalahan relatifnya harus di tambah juga.

Prosedur Kerja

Langkah pertama yang dilakukan adalah menyusun susunan landasan.Kemudian,Mengecek semua alat ukur yang akan digunakan,untuk memastikan bahwa alat-alat tersebut dapat beroperasi dengan baik.Selanjutnya,mengukur panjang lintasan dan mengukur ketinggian lintasan.Setelah itu,mengukur massa silinder pejal,silinder berongga,dan 2 bola yang ukurannya berbeda.Serta,mengukur diamater keempat benda tersebut.Selanjutnya,untuk ketinggian pertama yaitu menggelindingkan silinder pejal dari pusat massanya dari posisi A yakni dipuncak bidang miring sambil menghitung waktu yang dibutuhkan bola dengan stopwatch untuk menggelinding sampai pada posisi B yakni ketinggian landasan sama dengan nol.Kemudian mencatat hasil pengamatan dalam tabel analisis.Kegiatan tersebut kembali diulangi sebanyak tiga kali.Hal yang sama dilakukan untuk benda silinder pejal,dan 2 bola yang ukurannya berbeda.Setelah itu,ubah ketinggian lintasan dan lakukan kembali percobaan tadi.Begitu seterusnya,sampai lima kali mengubah ketinggian lintasan.

HASIL EKSPRIMEN DAN ANALISIS DATA

Hasil pengamatan

Massa silinder pejal: |50,050 0,005|gram

Massa silinder berongga : |17,480 0,005|gram

Massa bola 1: |66,081 0,005|gram

Massa bola 2: |32,060 0,005|gram

Diameter silinder pejal: |2,60 0,05| cm

Diameter luar silinder berongga: |1,95 0,05| cm

Diameter dalam silinder berongga: |1,50 0,05| cm

Diameter bola 1: |2,90 0,05| cm

Diameter bola 2: |2,00 0,05| cm

Panjang bidang miring: |194,50 0,05| cm

Tabel 1.Momen inersia benda tegar

Nama Benda

Tinggi Bidang miring (cm)

Waktu Tempuh Dari A ke B (sekon)

Silinder Pejal

|22,50 0,05|

|2,0 0,1|

|2,2 0,1|

|2,1 0,1|

|19,90 0,05|

|2,0 0,1

|2,4 0,1|

|2,1 0,1|

|15,60 0,05|

|2,6 0,1|

|2,4 0,1|

|2,7 0,1|

|11,60 0,05|

|3,0 0,1|

|3,0 0,1|

|3,1 0,1|

|7,50 0,05|

|3,8 0,1|

|3,7 0,1|

|3,8 0,1|

Silinder Berongga

|22,50 0,05|

|2,6 0,1|

|2,4 0,1|

|2,4 0,1|

|19,90 0,05|

|2,90,1|

|2,6 0,1|

|2,8 0,1|

|15,60 0,05|

|3,0 0,1|

|3,2 0,1|

|3,0 0,1|

|11,60 0,05|

|3,7 0,1|

|3,6 0,1|

|3,7 0,1|

|7,50 0,05|

|4,6 0,1|

|4,5 0,1|

|4,7 0,1|

Bola Pejal 1

|22,50 0,05|

|2,1 0,1|

|2,4 0,1|

|2,2 0,1|

|19,90 0,05|

|2,5 0,1|

|2,3 0,1|

|2,2 0,1|

|15,60 0,05|

|2,6 0,1|

|2,5 0,1|

|2,9 0,1|

|11,60 0,05|

|3,0 0,1|

|3,0 0,1|

|2,9 0,1|

|7,50 0,05|

|4,0 0,1|

|3,9 0,1|

|3,9 0,1|

Bola Pejal 2

|22,50 0,05|

|2,1 0,1|

|1,9 0,1|

|1,9 0,1|

|19,90 0,05|

|2,1 0,1|

|2,3 0,1|

|2,2 0,1|

|15,60 0,05|

|2,6 0,1|

|2,5 0,1|

|2,5 0,1|

|11,60 0,05|

|2,7 0,1|

|2,9 0,1|

|2,8 0,1|

|7,50 0,05|

|3,5 0,1|

|3,4 0,1|

|3,3 0,1|

Analisis Data

Silinder pejal

· Ketinggian cm

t1 = |2,0| s

t2 = |2,2| s

t3 = |2,1| s

= = 2,1 s

= |2,0 – 2,1| = 0,1 s

= |2,2 – 2,1| = 0,1 s

= |2,1 – 2,1| = 0 s

= 0,1 s

KR = = x 100% = 4,76%

= |2,10 0,10| s

I = m R2

= (50,050) (1,30)2

= ( 1,311450493 – 1) 84,5845

= 26,3438

= = = 0,0093573

= = = 0,2105391

= = = 0,4010270

= = = 0,0000999

= = = 0,0769231

= I

= 26,3438

= 18,38656037

KR = 100% = 100% = 0,69%

Jadi

I = |26,34 18,39 |

· Ketinggian cm

t1 = |2,0| s

t2 = |2,4| s

t3 = |2,1| s

= = 2,1s

= |2,0 – 2,1| = 0,1 s

= |2,4 – 2,1| = 0,3 s

= |2,1 – 2,1| = 0s

= 0,3 s

KR = = x 100% = 0,14 %

= |2,100 0,300| s

I = m R2

= 50,050 (1,30)2

= ( 1,159905102– 1) 84,5845

= 13,5254

= = = 0,01822539

= = = 0,00745882

= = =2,072488326

= = = 0,0000999

= = = 0,348202733

= I

= 13,5254

= 33,0896

KR = 100% = x 100% = 2,4%

jadi

I = |13,5 33,1|

· Ketinggian cm

t1 = |2,6| s

t2 = |2,4| s

t3 = |2,7| s

= = 2,5 s

= |2,6 – 2,5| = 0,1 s

= |2,4 – 2,5| = 0,1 s

= |2,7 – 2,5| = 0,2 s

= 0,2 s

KR = = x 100% = 8 %

= |2,5 0,2| s

I = m R2

= (50,050) (1,30)2

= ( 1,288651278 – 1) 84,5845

= 24,4154

= = = 0,0143089

= = = 0,004590

= = = 0,7143021

= = = 0,0888524

= = = 0,1332457

= I

= x 24,4154

=23,3315

KR = 100% = x 100% = 0,95%

Jadi

I = |24,42 23,33|

· Ketinggian cm

t1 = |3,0| s

t2 = |3,0| s

t3 = |3,1| s

= = 3,0 s

= |3,0 – 3,0| = 0 s

= |3,0 – 3,0| = 0 s

= |3,1 – 3,0| = 0,1 s

= 0,1 s

KR = = x 100% = 3,3 %

=

I = m R2

= (50,050) (1,30)2

= ( 1,85565784 – 1) 84,5845

= 72,3753

= = = 0,0156579

= = = 0,0037353

= = = 0,2421754

= = =0,0000999

= = = 0,076923076

= I

= x 72,3753

= 5,82899

KR = 100% = x 100% = 0,08%

Jadi

I = |72,38 5,82|

· Ketinggian cm

t1 = |3,8| s

t2 = |3,7| s

t3 = |3,8| s

= = 3,7 s

= |3,8 – 3,7| = 0,1 s

= |3,7 – 3,7| = 0s

= |3,8 – 3,7| = 0,1 s

= 0,1 s

KR = = x 100% = 2,7%

= |3,70 0,10| s

I = m R2

= (50,050) (1,30)2

= ( 1,357048922 – 1) 84,5845

= 30,2008

= = = 0,02533824

= = = 0,00390821

= = = 0,20729238

= = =0,00009899

= = = 0,076923077

= I

= x 30,2008

= 9,46979

KR = 100% = x 100% = 0,31%4AP

Jadi,

I = |30,20 9,46|

Silinder berongga

· Ketinggian |22,50 ±0,05|cm

= | 2,6 0,1 | s

= | 2,4 0,1 | s

= | 2,4 0,1 | s

= = 2,47

= | 2,47 - 2,6 | = 0,13 s

= | 2,47 - 2,4 | = 0,07 s

= | 2,47 - 2,4 | = 0,07 s

= 0,13

KR = x 100%

KR = x 100%

KR = 5,263

= | 2,47 0,1 |s

I = ( c ) M = M

= 17,450 x

= 17,450 x 0,950625

= x 16,58840625

= (1,8119673 – 1) x 16,58840625

= 0, 8119673 x 16,58840625

I = 13,4692434341

=| |

=| |

=| |

=| |

= 0,0049654084

= | |

= | |

= | |

= | |

= 0,0201479415

= | |

= | |

= | |

= | |

= | |

= 0,5791663651

= | |

= | |

= | |

= | |

= | |

= 0,127695245

= | | m.R.

= | | 17,450 x 0,975 x 0,05

= 0,8506875

=

= 0,1028577653

0,0049654084+ 0,0201479415+0,5791663651+ 0,127695245+ 0,1028577653

= 0,8348327217

0,8348327217x

= 11,2445651553

I = | ± 11,2445651553|

· Ketinggian |19,90±0,05|

= | 2,9 ± 0,1 | s

= | 2,6 ± 0,1 | s

= | 2,8 ± 0,1 | s

= = 2,77

= | 2,77 - 2,9 | = 0,13 s

= | 2,77 - 2,6 | = 0,17 s

= | 2,77 - 2,8 | = 0,03 s

= 0,17

KR = x 100%

KR = x 100%

KR = 6,1371

= | 2,77 ± 0,1 |s

I = ( c ) M = M

= 17,450 x

= 17,450 x 0,950625

= x 16,58840625

= (2,018103369 – 1) x 16,58840625

= 1,018103369 x 16,58840625

I = 16,88836266

=| |

=| |

=| |

=| |

= 0,0048988

= | |

= | |

= | |

= | |

= 0,001944682

= | |

= | |

= | |

= | |

= 0,673078651

= | |

= | |

= | |

= | |

= | |

= 0,1113315

= | | m.R.

= | | 17,450 x 0,975 x 0,05

= 0,8506875

=

= 0,102594997

0,0048988+ 0,001944682+ 0,673078651+ 0,1113315+ 0,102594997

= 0,893350748

0,893350748x

= 15,08723141

I = | ± 15,08723141|

· ketinggian |15,600±0,05|cm

= | 3,0 ± 0,1 | s

= | 3,2 ± 0,1 | s

= | 3,0 ± 0,1 | s

= = 3,07

= | 3,07 - 3,0 | = 0,07 s

= | 3,07 - 3,2 | = 0,05 s

= | 3,07 - 3,2 | = 0,07 s

= 0,07 s

KR = x 100%

KR = x 100%

KR = 2,280%

= | 3,07 ± 0,1 |s

I = ( c ) M = M

= 17,450 x

= 17,450 x 0,950625

= x 16,58840625

= (1,943265467– 1) x 16,58840625

= 0,943265467x 16,58840625

I = 15,64727077

=| |

=| |

=| |

=| |

= 0,0064946

= | |

= | |

= | |

= | |

= 0,00202633

= | |

= | |

= | |

= | |

= 0,28804103

= | |

= | |

= | |

= | |

= | |

= 0,1177562

= | | m.R.

= | | 17,450 x 0,975 x 0,05

= 0,8506875

=

= 0,01777358

0,0064946+ 0,00202633+ 0,28804103+ 0,1177562+ 0,01777358

= 0,43209174

0,43209174 x

= 6,761056453

I = | ± 6,761056453|

· ketinggian |11,60±0,05|

= | 3,7 0,1 | s

= | 3,6 0,1 | s

= | 3,7 0,1 | s

= = 3,67 s

= | 3,67 - 3,7 | = 0,03 s

= | 3,67 - 3,6 | = 0,07 s

= | 3,67 - 3,7 | = 0,03 s

= 0,07 s

KR = x 100%

KR = x 100%

KR = 0,109%

= | 3,07 0,1 |s

I = ( c ) M = M

= 17,450 x

= 17,450 x 0,950625

= x 16,58840625

= (1,444992301– 1) x 16,58840625

= 0, 444992301x 16,58840625

I = 7,3817130

=| |

=| |

=| |

=| |

= 0,01376694

= | |

= | |

= | |

= | |

= 0,003193931

= | |

= | |

= | |

= | |

= 0,454012124

= | |

= | |

= | |

= | |

= | |

= 0,1854437691

= | | m.R.

= | | 17,450 x 0,975 x 0,05

= 0,8506875

=

= 0,1020496074

0,01376694+ 0,003193931+ 0,454012124+ 0,1854437691+ 0,1020496074

= 0,758466371

0,758466371 x

= 5,598783573

I = | ± 5,598783573|

· Ketinggian |7,50±0,05|cm

= | 4,6 0,1 | s

= | 4,5 0,1 | s

= | 4,7 0,1 | s

= = 4,6

= | 4,6 - 4,5 | = 0,1 s

= | 4,6 - 4,6 | = 0,0 s

= | 4,6 - 4,7 | = 0,1 s

= 0,1s

KR = x 100%

KR = x 100%

KR = 2,173%

= | 4,6 0,1 |s

I = ( c ) M = M

= 17,450 x

= 17,450 x 0,950625

= x 16,58840625

= (2.097527772– 1) x 16,58840625

= 1.097527772 x 16,58840625

I = 18.20623655

=| |

=| |

=| |

=| |

= 0,01253180

= | |

= | |

= | |

= | |

= 0,00189089

= | |

= | |

= | |

= | |

= 0,38172321

= | |

= | |

= | |

= | |

= | |

= 0,01468230

= | | m.R.

= | | 17,450 x 0,975 x 0,05

= 0,8506875

=

= 0,10230387

0,01253180+ 0,00189089+ 0,38172321+ 0,01468230+ 0,10230387

= 0,54527277

0,54527277x

= 9,9273650

I = | 9,9273650|

Bola Pejal 1

· Ketinggian

t1 =|2,1 ±0,1| s

t2 =|2,4 ±0,1| s

t3 =|2,2 ±0,1| s

=

= |t1- | = |2,1 - 2,2 | s = 0,1s

= |t2- | = |2,4 - 2,2| s = 0,2s

3 = |t3-| = |2,2 - 2,2|s = 0 s

Karena δmax = 0,2 s

Maka KR = x 100%= x 100% = 9,0%..... (2 AP)

Jadi, t = | |

= |2,2 0,2| s

Nilai c

.

.

= 0,43935

.

.

Maka KR = x 100%= x 100% = 0,3%..... (4 AP)

Jadi, c = |c | = |0,43935±0,13551|

Momen inersia

61,04030 gram.cm2

.

.

.

.

Maka KR = x 100%= x 100% = 0,4% ….(4 AP)

Jadi, I = |I | = |61,0403029,35489|101gram.cm2

· Ketinggian

t1 =|2,5 ±0,1| s

t2 =|2,3 ±0,1| s

t3 =|2,2 ±0,1| s

=

= |t1- | = |2,5 - 2,3 | s = 0,2s

= |t2- | = |2,3 - 2,3| s = 0s

3 = |t3-| = |2,2 - 2,3|s = -0,1 s

Karena δmax = 0,2 s

Maka KR = x 100%= x 100% = 0,08%..... (4 AB)

Jadi, t = | |

= |2, 0,2| s

Nilai c

.

.

= 0,39136

.

.

Maka KR = x 100%= x 100% = 0,1%..... (4 AP)

Jadi, c = | | = ||

Momen inersia

54,37289 gram.cm2

.

.

.

.

Maka KR = x 100%= x 100% = 0,2% ….(4 AP)

Jadi, I = |I | = ||gram.cm2

· Ketinggian

t1 =|2,6 ±0,1| s

t2 =|2,5 ±0,1| s

t3 =|2,9 ±0,1| s

=

= |t1- | = |2,6 - 2,6 | s = 0s

= |t2- | = |2,5 - 2,6| s = -01s

3 = |t3-| = |2,9 - 2,6|s = 0,3 s

Karena δmax = 0,3 s

Maka KR = x 100%= x 100% = 0,1%..... (4 AB)

Jadi, t = | |

= |2,6 0,3| s

Nilai c

.

.

= 0,39380

.

.

Maka KR = x 100%= x 100% = 0,5%..... (4 AB)

Jadi, c = |c | = |0,393800,19744|

Momen inersia

54,71189 gram.cm2

.

.

.

.

Maka KR = x 100%= x 100% = 0,01% ….(4 AB)

Jadi, I = |I | = || gram.cm2

· Ketinggian

t1 =|3,0 ±0,1| s

t2 =|3,0 ±0,1| s

t3 =|2,9 ±0,1| s

=

= |t1- | = |3,0- 2,9 | s = 0,1s

= |t2- | = |3,0 - 2,9| s = 0,1s

3 = |t3-| = |2,9 - 2,9|s = 0s

Karena δmax = 0,1 s

Maka KR = x 100%= x 100% = 0,03%..... (4 AB)

Jadi, t = | |

= |2,90,1| s

Nilai c

.

.

= 0,

.

.

Maka KR = x 100%= x 100% = 0,3%..... (4 AP)

Jadi, c = |c | = ||

Momen inersia

40,20587 gram.cm2

.

.

.

.

Maka KR = x 100%= x 100% = 0,4% ….(4 AP)

Jadi, I = |I | = || gram.cm2

· Ketinggian

t1 =|4,0 ±0,1| s

t2 =|3,9 ±0,1| s

t3 =|3,9 ±0,1| s

=

= |t1- | = |4,0 - 3,9 | s = 0,1s

= |t2- | = |3,9 - 3,9| s = 0s

3 = |t3-| = |3,9 - 3,9| s = 0 s

Karena δmax = 0,1 s

Maka KR = x 100%= x 100% = 0,02%..... (4 AP)

Jadi, t = | |

= |3,9 0,1| s

Nilai c

.

.

= 0,

.

.

MakaKR = x 100%= x 100% = 0,1%..... (4 AB)

Jadi, c = |c± | = |±|

Momen inersia

70,53916 gram.cm2

.

.

.

.

Maka KR = x 100%= x 100% = 0,3% ….(4 AP)

Jadi, I = |I| = || gram.cm2

Bola pejal 2

· Ketinggian |22,50 ± 0,05| cm

t1 = |2,1 ±0,1|s

t2 = |1,9 ±0,1|s

t3 = |1,9 ±0,1|s

=

= = = 2,0 s

= t1 - | = |2,1– 2,0|s = 0,1 s

= t2 - | = |1,9 – 2,0|s = 0,1 s

3 = t3 - | = |1,9 – 2,0|s = 0,1 s

∆t = 0,1 s

Maka KR = x 100%= x 100% = 5 % (3 AP)

Jadi, t = | ± | = |2,00 ± 0,10| s

Nilai c

= 0,18952

Maka KR = x 100%= x 100% = 0,64 % (4AP)

Jadi, c = |c ± | = | ± 0,6463|

Momen inersia

5,075 gram.cm2

.

.

.

.

Maka KR = x 100%= x 100% = 0,65 % (4 AB)

Jadi, I = |I ± | = || gram.cm2

· Ketinggian |19,90 ± 0,05| cm

t1 = |2,1±0,1|s

t2 = |2,3±0,1|s

t3 = |2,2±0,1|s

=

= = = 2,2 s

= t1 - | = |2,1 – 2,2|s = 0,1 s

= t2 - | = |2,3 – 2,2|s = 0,1 s

3 = t3 - | = |2,2 – 2,2|s = 0,0 s

∆t = 0,1 s

Maka KR = x 100%= x 100% = 4,5 % (3 AB)

Jadi, t = | ± | = |2,20 ± 0,10| s

Nilai c

= 0,1572

Maka KR = x 100%= x 100% = 0,76% (2AB)

Jadi, c = |c ± | = |± |

Momen inersia

5,039 gram.cm2

.

.

.

.

Maka KR = x 100%= x 100% = 0,81 % (4AB)

Jadi, I = |I ± | = |± | gram.cm2

· Ketinggian |15,60 ± 0,05| cm

t1 = |2,6±0,1|s

t2 = |2,5±0,1|s

t3 = |2,5±0,1|s

=

= = = 2,5 s

= t1 - | = |2,6 – 2,5|s = 0,1 s

= t2 - | = |2,5 – 2,5|s = 0,0 s

3 = t3 - | = |2,5 – 2,5|s = 0,0 s

∆t = 0,1 s

Maka KR = x 100%= x 100% = 4 % (3 AB)

Jadi, t = | ± | = |2,50 ± 0,10| s

Nilai c

= 0,2886

7

Maka KR = x 100%= x 100% = 0,52% (4 AB)

Jadi, c = |c± | = |± 7|

Momen inersia

9,252 gram.cm2

.

.

.

.

Maka KR = x 100%= x 100% = 0,57 % (4 AB)

Jadi, I = |I ± | = | ± |101gram.cm2

· Tinggi |11,60 ± 0,05| cm

t1 = |2,7±0,1|s

t2 = |2,9 ±0,1|s

t3 = |2,8±0,1|s

=

= = = 2,8 s

= t1 - | = |2,7– 2,8|s = 0,1s

= t2 - | = |2,9– 2,8|s = 0,1 s

3 = t3 - | = |2,8– 3,0|s = 0,0 s

∆t = 0,1 s

Maka KR = x 100%= x 100% = 3,3 % (3AB)

Jadi, t = | ± | = |2,80 ± 0,10| s

Nilai c

= 0,2020

Maka KR = x 100%= x 100% = 0,51% (4 AB)

Jadi, c = |c± | = |±|

Momen inersia

6,476 gram.cm2

.

.

.

.

Maka KR = x 100%= x 100% = 0,56% (4AB)

Jadi, I = |I ± | = | ±|gram.cm2

· Ketinggian |7,50 ±0,05| cm

t1 = |3,5±0,1|s

t2 = |3,4 ±0,1|s

t3 = |3,3±0,1|s

=

= = = 3,4 s

= t1 - | = |3,5– 3,4|s = 0,1 s

= t2 - | = |3,4– 3,4|s = 0,0 s

3 = t3 - | = |3,3– 3,4|s = 0,1 s

∆t = 0,1 s

Maka KR = x 100%= x 100% = 2,9 % (3 AB)

Jadi, t = | ± | = |3,40 ± 0,10| s

Nilai c

= 0,1459

MakaKR = x 100%= x 100% = 0,59% (4 AB)

Jadi, c = |c± | = |± |

Momen inersia

4,677 gram.cm2

.

.

.

.

.

Maka KR = x 100%= x 100% = 0,64% (4 AB)

Jadi, I = |I ± | = | ± |gram.cm2

PEMBAHASAN

Pada percobaan ini,dibagi menjadi empat bagian.Dimana tiap bagiannya ditandai dengan benda yang digunakan yakni silinder pejal,silinder berongga,bola pejal 1,dan bola pejal 2.Sebelum melakukan percobaan,terlebih dahulu kita mengukur diameter benda-benda tersebut dengan menggunakan jangka sorong,kemudian mengukur panjang lintasan (bidang miring) dengan mistar,serta mengukur massa benda dengan neraca ohauss 311 gram.

Ada 5 ketinggian dalam percobaan ini yakni 22,50 cm,19,90 cm,15,60 cm,11,60 cm,dan 7,50 cm dengan ketidakpastian 0,05 cm.Pada setiap ketinggian dilakukan pengukuran waktu tempuh yang digunakan tiap benda untuk menggelindingkan benda dari posisi A ke posisi B dengan menggunakan stopwatch sebanyak 3 kali.Karena yang dilakukan adalah pengukuran berulang,maka waktu tempuh yang diperoleh dari setiap ketinggian dirata-ratakan sebagai hasil ukur dan ditentukan deviasi maksimumnya sebagai ketidakpastian pengukuran.Kemudian ditentukan kesalahan relatifnya,maka diperolehlah nilai akhir.Nilai akhir inilah yang digunakan untuk memperoleh nilai c.

Nilai c ditentukan untuk dapat mengetahui momen inersia benda yang digunakan. Nilai c dapat diperoleh dengan mensubtitusikan nilai t rata-rata yang telah diperolah serta ketinggian landasan yang digunakan pada persamaan nilai c. setelah diperoleh nilai c maka selanjutkan akan ditentukan ketidakpastiannya dengan rambat ralat. Ditentukan pula ketidakpastian relatifnya. dan akan diperoleh nilai akhir dari nilai c tersebut

Momen inersia dapat diperoleh dengan mensubtitusikan nilai c yang diperoleh sebelumnya ke dalam persamaan momen inersia. Setelah itu ditentukan ketidakpastiannya dengan rambat ralat. Serta ditentukan pula ketidakpastian relatifnya. dan terakhir akan diperoleh nilai dari momen inersia.

Momen inersia ini menentukan sulit atau mudahnya suatu benda untuk berotasi.Semakin kecil momen inersia,maka semakin mudah suatu benda untuk berotasi,begitu sebaliknya semakin besar momen inersia suatu benda,maka makin sulit untuk suatu benda untuk berotasi.Momen inersia suatu benda ditinjau dari partikel-partikel yang ada pada benda,dan momen inersia bergantung pada massa benda.Jadi,semakin besar massa suatu benda maka semakin banyak pula jumlah partikel yang dikandungnya.Akibatnya dari banyaknya partikel yang menyebar pada benda,maka benda akan sulit untuk berotasi.

KESIMPULANDari pecobaan ini dapat disimpulkan bahwa dalam membahas gerak menggelinding maka sangat dibutuhkan konsep-konsep fisika karena dibutuhkan variabel-variabel untuk menyelesaikan permasalahan mengenai gerak menggelinding. Dan dalam menentukan momen inersia silinder dan bola dibutuhkan massa,panjang lintasan,waktu,ketinggian,jari-jari benda.Adapun momen inersia dapat menentukan mudah atau sulitnya suatu benda untuk berotasi.Apabila suatu benda memiliki momen inersia yang besar,maka benda tersbut juga akan sulit untuk berotasi.

REFERENSI

Herman. 2014. Penuntun Pratikum Fisika Dasar. Makassar:Unit Laboratorium Fisika Dasar Jurusan Fisika UNM

Serway dan Jewet, 2009. Fisika untuk Sains dan Teknik (diterjemahkan oleh Chriswan Sungkono). Jakarta: Salemba Teknika.

Surya,Yohanes. ”Gerak Menggelinding”. 10 November 2015. http://yohanessurya.com/ download/pemlu/Asyikfisika08.pdf