Download - Gerak Lurus

Transcript

GERAK LURUS Nurul Chairaat Zainal, Kurniati, Sulfiani, Sri Devi Pendidikan Biologi Abstrak Telahdilakukankegiatanpercobaangeraklurus,denganmengamatijara,perpindahan, waktutempuhpadakegiatanpertama.Lalupadakegiatankeduadilakukanpengamatanpada ketinggian,jaraktempuh,danwaktutempuhpadageraklurusberaturan.Dalamkegiatanini diarahkan3oranguntukmelakukankegiatanpengamatannya.Membuattitikpadaseiapsudut yangmembentuksegitigasiku-siku.Dariketigatitikitulahdilakukanpengamatanpadasetiap variabel.Orang yang menjadi objek di bagia menjadi tiga macam kecepatan, orang pertama gerak yanglambat,orangkeduadengangerakyangsedang,danorangketigadengangerakcepat, kemudian mereka melalui titik yang sama untuk mengukur/menghitung varibel.Kata Kunci: GLB, Jarak, Kecepatan, Perpindahan, Kelajuan. A.Rumusan Masalah 1.Bagaimana menentukan besar jarak dan perpindahan? 2.Bagaimana menentukan kecepatan rata-rata dan kelajuan rata-rata? 3.Bagaimana hubungan antara jarak dan waktu pada gerak lurus beraturan? 4.Apa yang dimaksud Gerak Lurus Beraturan? B.Tujuan 1.Mahasiswa dapat menentukan besar jarak dan perpindahan. 2.Mahasiswadapatmenetukanbesarkecepatanrata-ratadankelajuanrata-rata. 3.Mahasiswa dapat mengetahui hubunngan antara jarak dan waktu (t) benda yang bergerak lurus beraturan. 4.Mahasiswa dapat memahami gerak lurus beraturan (GLB). C.Metodologi Eksperimen Teori Singkat 1.Gerak Gerakdapatdidefinisikansebagaiperubahanletakyangterusmenerus. Padakebanyakangerakyangsesungguhnya,tiaptiaptitikpadasuatubenda bergerak menurutkan lintasannya masing masing (Anonim, 2009:1).Suatubendadikatakanbergerakjikabendaitumengalamiperubahan kedudukanterhadaptitiktertentusebagaiacuan.Jadi,gerakadalahperubahan posisiataukedudukanterhadaptitikacuantertentu.Gerakjugadapatdikatakan sebagaiperubahankedudukansuatubendadalamselangwaktutertentu (Anonim, 2012:5). Dalam buku Penuntun Praktikum Fisika Dasar (2014), mengatakan bahwa bendadikatakanbergerakakanmelaluisuatulintasandenganpanjangtertentu dalam waktu tertentu. Panjang total lintasan yang dilalui disebut jarak, sedangkan besarperubahanposisibendadariposisiawalkeposisiakhirdisebut perpindahan. Jarak adalah besaran scalar, sedangkan perpindahan adalah besaran vector. 2.Gerak Lurus Gerakbendayanglintasannyalurusdinamakangeraklurus.Geraklurus suatubendadalamkehidupansehari-hariumumnyatidakberaturan (Ira Puspasari, 2012:5). 3.Gerak Lurus Beraturan Gerak lurus beraturan adalah gerak yang lintasannya berbentuk garis lurus dengansifatbahwajarakyangditempuhtiapsatuanwaktutetap (Anonim, 2009:2). DalambukuPenuntunPraktikumFisikaDasar(2014),Herman mengatakanbahwabendadikatakangeraklurusberaturan(GLB)jikabenda tersebutbergerakpadalintasanyanglurusdanbergerakdengankecepatantetap atau tidak ada perubahan kecepatan terhadap waktu, sehingga percepatannya nol. Kecepatandidefinisikansebagaiperubahanposisisetiapsaatataudalambentuk matematis;

Sedangkankelajuanadalahbesarjaraktempuhpersatuanwaktuatau dalam bentuk matematis dituliskan;

Keterangan: : Kecepatan ( m/s) : Perubahan posisi atau perpindahan (m) : Jarak (m) t : Selang waktu (s) v: Kelajuan (m/s) D.Alat dan Bahan a.Meteran b.Stopwatch c.Tabung GLB d.Statif e.Alat tulis menulis E.Prosedur Kerja Kegiatan 1 1.MembuattigatitikyaituA,B,Cyangdapatmembentuksebuahsegitiga siku-siku. 2.Mengukurpanjanglintasansetiapantaraduatitiktersebutdengan menggunakan meteran yang tersedia. 3.Menyiapkan3orangteman,sebagaiobjekyangakanbergerakdengan kecepatan yang berbeda. 4.Untukorangpertama,berdiridititikAlaluberjalanmenujutitikBpada saatbersamaanmengukurwaktuuntukmenempuhlintasandariAkeB. Melakukan hal yang sama untuk lintasan dari A ke B ke C. 5.Melakukan setiap kegiatan 4 sebanyak 3 kali untuk setiap orang. 6.Melanjutkan untuk orang kedua dan ketiga, mencatat hasilnya dalam tabel hasil pengamatan. Kegiatan 2 1.MengambiltabungGLBdanStatifuntukmenggantungkansalahsatu ujung tabung. 2.Menandaiminimal4titiksebagaititikA,B,C,danDpadatabung (mengupayakan memiliki selang yang sama). 3.Menentukan/mengukurpanjanglintasandaridasartabung(0cm)ketitik A, ke titik B, ke titik C, dan ke titik D.4.Menggantung salah satu ujung tabung pada statif pada ketinggian tertentu, memulai dari ketinggian sekitar 5 cm dari dasar/alas. 5.Mengangkatujungtabungyangsatunya,agargelembungdalamtabung berada di ujung yang terangkat. 6.Menurunkanujungtadisampaididasar/alassehinggagelembungakan bergerakkeatas,mengukurwaktuyangdiperlukangelembunguntuk sampai di titik A (memulai menyalakan stopwatch ketika gelembung tepat melintasipadaposisi0cmpadatabung,melakukan3kalipengukuran untuk setiap jarak tempuh. 7.Mengulangi langkah 4,5, dan 6 dengan jarak tempuh yang berbeda (dari O ke titik B, ke C, dan ke titik D). 8.Mencatat hasil pengamatan dalam tabel hasil pengamatan. F.Identifikasi Variabel 1.Kegiatan 1 Variabel Manipulasi : jarakVariabel control : kecepatanVariabel respon : waktu2.Kegiatan 2 Variabel manipulasi : jarak tempuhVariabel control : ketinggianVariabel respon : waktuG.Definisi Operasional Variabel Kegiatan 1 1.Jarak adalah panjang lintasan yang dilalui objek 2.Kecepatan adalah perubahan posisi suatu objek dari titik satu ke titik yang lainnya dalam satuan waktu. 3.Waktuadalahlamayangdibutuhkanobjekuntukperubahanposisidari satu titik ke titik lainnya.Kegiatan 2 1.Jarak tempuh adalah panjang litasan yang ditempuh suatu objek. 2.Ketinggian yaitu jarak antara titik atas dengan titik bawah. 3.Waktutempuhyaitulamayangdibutuhkanobjekuntukmenempuhjarak suatu lintasan. H.Hasil Pengamatan dan Analisis Data 1.Hasil pengamatan Kegiatan 1 Tabel 1. Hasil pengukuran jarak, perpindahan, dan waktu tempuh NoLintasan Jarak (m Perpindahan (m) Waktu Tempuh (s) 1A ke B 1. || 2. || 3. || 1. ||2. ||3. || 1. || 2. || 3. || 2 A ke B ke C 1. || 2. || 3. || 1. || 2. || 3. || 1. || 2. || 3. || 3 A ke B ke C ke B 1. || 2. || 3. || | | | | | |1. || 2. || 3. || 4 A ke B ke C ke B ke A 1. || 2. || 3. || 1. 0 2. 0 3. 0 1. || 2. || 3. || Kegiatan 2 Tabel2.Hasilpengukuranjaraktempuhdnwaktutempuhpadageraklurus beraturan. NoKetinggian (cm)Jarak Tempuh (cm) Waktu Tempuh (s) 1| | | | 1.| | 2.| | 3.| | | | 1.| | 2.| | 3.| | | | 1.| | 2.| | 3.| | | | 1.| | 2.| | 3.| | 2| | | | 1.| | 2.| | 3.| | | | 1.| | 2.| | 3.| | | | 1.| | 2.| | 3.| | | | 1.| | 2.| | 3.| | 2.Analisis Data Kegiatan 1 a.Kecepatan 1.Orang pertama A ke B

m/s |

|m/s = | |m/s = 0,006 m/s KR =

= 1,46 % ( 3 AB)

| |m/s A ke B ke C

m/s |

|m/s = | |m/s = 0,0017 m/s KR =

= 0,8 % ( 3 AB)

| |m/s A ke B ke C ke B

m/s |

|m/s = | |m/s = 0,0004 m/s KR =

= 0,4 % ( 4 AB)

| |m/s A ke B ke C ke B ke C

m/s

= 0,1797 m/s

|| = 0,2303 m/s

|| = 0,0303 m/s

|| = 0,0807 m/s

| | = 0,1797 m/s

0,2303 m/s AB = 1 log

AB = 1 log

AB = 1 log 1,28 AB = 1- (0,10) AB= 0,9%(1AB) PF = | | = || 2.Orang Kedua A ke B

m/s |

|m/s = | | m/s = 0,017 m/s KR =

= 2,61 % ( 3 AB)

| |m/s A ke B ke C

m/s |

|m/s = | |m/s = 0,0045 m/s KR =

= 0,12 % ( 4 AB)

| |m/s A ke B ke C ke B

m/s |

|m/s = | |m/s = 0,0016 m/s KR =

= 0,8 % ( 3 AB)

| |m/s A ke B ke C ke B ke C

m/s

= 0,3 m/s

|| = 0,35 m/s

|| = 0,05 m/s

|| = 0,1 m/s

| | = 0,3 m/s

0,35 m/s AB = 1 log

AB = 1-log

AB = 1 log 1,17 AB = 1 (0,06) AB = 0,94% (1 AB) PF= | | = || 3.Orang Ketiga A ke B

m/s |

|m/s = | | m/s = 0,06 m/s KR =

= 9,2 % ( 2 AB)

| |m/s A ke B ke C

m/s |

|m/s = | |m/s = 0,0012 m/s KR =

= 0,2 % ( 4 AB)

| |m/s A ke B ke C ke B

m/s |

|m/s = | |m/s = 0,0042 m/s KR =

= 1,3 % ( 3 AB)

| |m/s A ke B ke C ke B ke C

m/s

= 0,55 m/s

| | = 0,67 m/s

| | = 0,11 m/s

| | = 0,23 m/s

| | = 0,55 m/s

0,67 m/s AB = 1 log

AB = 1 log

AB = 1 log (1,2) AB =1- 0,07AB = 0,94%(1 AB) PF = | | = || b.Kelajuan 1.Orang pertama A ke B

= 0,40 m/s |

| | |0,40 m/s = 0,006 m/s KR =

= 1,5 % (3 AB)

|| m/s A ke B ke C

= 0,488 m/s |

| | |0,488 m/s = 0,0042 m/s KR =

= 0,86 % (3 AB)

|| m/s A ke B ke C ke B

= 0,39 m/s |

| | |0,39 m/s = 0,0015 m/s KR =

= 0,38 % (4 AB)

|| m/s A ke B ke C ke B ke A

= 0,39 m/s |

| | |0,39 m/s = 0,0012 m/s KR =

= 0,30 % (4 AB)

|| m/s

| |= 0,017 m/s

| |= 0,071 m/s

| |= 0,027 m/s

| |= 0,027 m/s

AB = 1- log

AB = 1- log AB = 1 log (0,17) AB= 1- (-0,76) AB = 1,76 % (2 AB) PF = | | = || 2.Orang Kedua A ke B

= 0,65 m/s |

| | |0,65 m/s = 0,017 m/s KR =

= 2,6 % (3 AB)

|| m/s A ke B ke C

= 0,80 m/s |

| | |0,80 m/s = 0,011 m/s KR =

= 1,3 % (3 AB)

|| m/s A ke B ke C ke B

= 0,80 m/s |

| | |0,80 m/s = 0,0064 m/s KR =

= 0,8 % (3 AB)

|| m/s A ke B ke C ke B ke A

= 0,74 m/s |

| | |0,74 m/s = 0,0044 m/s KR =

= 0,10 % (4 AB)

|| m/s

||= 0,0975 m/s

||= 0,0525 m/s

||= 0,0525 m/s

||= 0,0075m/s

AB = 1- log

AB = 1- log AB = 1 log (0,13) AB = 1 (-0,88) AB = 1,88 % (2 AB) PF = | | = | | 3.Orang Ketiga A ke B

= 1,22 m/s |

| | |1,22 m/s = 0,0612 m/s KR =

= 5,0 % (3 AB)

|| m/s A ke B ke C

= 1,356 m/s |

| | |1,356 m/s = 0,027 m/s KR =

= 1,99 % (3 AB)

|| m/s A ke B ke C ke B

= 1,30 m/s |

| | |1,30 m/s = 0,016 m/s KR =

= 1,2 % (3 AB)

|| m/s A ke B ke C ke B ke A

= 1,19 m/s |

| | |9 m/s = 0,010 m/s KR =

= 0,84 % (3 AB)

|| m/s A B 2,44cm 3,66cm 3,66cm

| |= 0,0465 m/s

| |= 0,0895 m/s

| |= 0,00335 m/s

| |= 0,0765 m/s

AB = 1- log

AB = 1- log

AB = 1 log (0,07) AB = 1- (-1,15) AB = 2,15 % (3 AB) PF = | | = || c.Besar Perpindahan menggunakan analisis vector A ke B = Posisi B Posisi A = ( ) - () = 2,44 A ke B ke C = Posisi C - Posisi A = () ( ) = A ke B ke C ke B = Posisi B Posisi A C = () - () = 2,44 A ke B ke C ke B ke A = Posisi A Posisi A = () ( ) = 0 Kegiatan 2 a.Kecepatan dan ketidakpastiannya

| |

|

| |

|=|(

)

| |(

)

|

|

| |

|

(|

| |

|)

(|

| |

|) |

| | |Ketinggian 5 cm

| |

| |

| |

(|

| |

|)

(|

| |

|)cm/s

(||||) cm/s

| |cm/s | |

| |

| |

| |

(|

| |

|)

(|

| |

|)cm/s

(|| ||) cm/s

| |cm/s ||

| |

| |

| |

(|

| |

|)

(|

| |

|)cm/s

(|| ||) cm/s

| |cm/s | |

| |

| |

| |

(|

| |

|)

(|

| |

|)cm/s

(|| ||) cm/s

| |cm/s | |Ketinggian 7 cm

| |

| |

| |

(|

| |

|)

(|

| |

|)cm/s

(||||) cm/s

| |cm/s ||

| |

| |

| |

(|

| |

|)

(|

| |

|)cm/s

(|| ||) cm/s

| |cm/s | |

| |

| |

| |

(|

| |

|)

(|

| |

|)cm/s

(|| ||)cm/s

| |cm/s | |

| | = 0,41 s

| | = 0,31 s

| |= 0,31 s

(|

| |

|)

(|

| |

|)cm/s

(|| ||) cm/s

| |cm/s | |b.Analisis Grafik 1.Ketinggian 5cm

( )

[ ] []2.Ketinggian 7 cm y = 5.0139x + 0.5754 R = 0.9991 051015202530354045500 2 4 6 8 10Jarak (cm) Waktu (s) Hubungan antara Jarak dan Waktu Tempuh

6

( )

[ ] [] I.Pembahasan PadapercobaanGeraklurus,dilakukan2kegiatanyaitukegitanpertama melakukanpengukuranjarak,,danperpindahan,danwaktutempuh.Kegitan keduamelakukanpengukuranjaraktempuhdanwaktutempuhpadageraklurus beraturan.Keduakegiatantersebutmngarahkan3orangsebagaiobjek pengukuran, dimana orang pertama gerak lambat, orang kedua gerak sedang, dan orang ketiga gerak cepat.y = 6,9639x + 1,2437 R = 0,9996 010203040500 1 2 3 4 5 6 7Jarak (cm) Waktu (s) Hubungan antara Jarak dan Waktu Tempuh Padakegiatanpertama,dilaukanperhitungankecepatanpadaorang pertama dalam lintasan A ke B menghasilkan KR sebesar 1,46 %, lintasan A ke B keCdiperolehKRsebesar0,8%,lintasanAkeBkeCkeBdihasilkanKR sebesar 0,4 %, dan dalam lintasan A ke B ke C ke B ke A 0 % kren tidak memiliki perpindahan.Dengandemikiandapatdikatakanbahwapadaorangpertama kecepatannyakonstankarenamenghasilkanKRyangkecil,danselisihdarihasil KR tidak terlalu besar. KecepatanpadaorangkeduadalamlintasanAkeBmemperolehKR sebesar 2,61 %, lintasan A ke B ke C dihasilkan KR sebesar 0,12%, lintasan A ke B ke C ke B diperoleh KR sebesar 0,8%, sedangkan pada lintasan A ke B ke C ke B ke A tidak ada KR yang dihasilkan karena tidak memiliki data pepindahan. Dari hasilyangdiperolehmakadapatdikatanbahwakecepatanorangkeduatelah konstan karena KR yang dihasilkan tidak terlalu besar. Tidak melebihi 10%. Dari datayangdiperolehjugadapatdijelaskanbahwasemakinjauhlintasanyang dilalui maka semakin kecil KR yang diperoleh.PerhitungankecepatanpadaorangketigadalamlintasanAkeBmenghasilkan KR sebesar 9,2%, lintasan A ke B ke C diperoleh KR sebesar 0,2%, lintasan A ke B ke C ke B dihasilkan KR sebesar 1,3 %, dan pada lintasan A ke B ke C ke B ke A tidak menghasilkan KR karena tidak memiliki data perpindahan. dariKRyangdiperolehsebenarnyasudahkonstankarenatidakmelampaui10% yangsudahditentukan.NamundilihatdarilintasandenganKRyangdiperoleh dari A sampai A lagi, kecepatannya berubah dengan selisih yang terpau jauh.Kegiatan kedua, yaitu pengukuran jarak tempuh dan waktu tempuh denganmenggunakantabungGLB.Padaketinggian5cm,jarakyangditempuhsejauh 11cm, dan waktu totalyang ditempuhyaitu 6,1 s dengan KR sebesar 4,3%. Pada jarak22cmmenghasilkanwaktutotalselama4,36sdenganKR2,38%.Pada jarak 33 cm diperoleh waktu total selama 6,36 dengan KR 1,68%, dan pada jarak 44cmdihasilkanwaktutotalselama8,7sdenganKR1,20%.Makadapat dipaparkanbahwasemakinjauhjarakyangdilaluimakaKRyangdiperoleh semakin kecil. Maka dapat dikatakan bahwa kecepatannya konstan, karena KRnya tidak melebihi10%.Ketinggin7cm,padajarak11cmdihasilkanwaktutotalselama1,73s denganKR5,3%,jarak22cmdiperolahwaktutotalselama3,36sdenganKR 3,05%,jarak33cmdihasilkanwaktutotalselama4,96sdenganKR0,29%,dan pada jarak 44cm diperoleh waktu total selama 6,46s dengan KR 1,68%. Dari data tersebutpatdikatakanbahwasemakinjauhjarakyangditempuhmakasemakin lamawaktuyangdibutuhkan.Darianalisisdatanyapadaketinggian7cm, kecepatannya konstan hanya memiliki selisih yang sedikit. Dilihatpadagrafikdapatdisimpulkanbahwahubunganantarajarakdan waktuterhadapketinggianyaitusemakintinggijarakmakasemakinlamawaktu yang dibutuhkan. J.Kesimpulan dan Diskusi 1.Kesimpulan Darihasilpercobaanmakadapatdisimpulkanbahwa,padakegiatan pertamayaitupengukuranjarak,perpindahan,danwaktumemperolehkecepatan yang konstan karena tidak ada yang melebihi 10% pada KR. Padakegiatankeduadapatdisimpulkanbahwasemakinjauhjarakyang ditempuh maka semakin lama waktu yang dibutuhkan. GerakLurusberaturanyaitugerakyangterjadipadalintasangarislurus dengan jarak dalam satuan waktu konstan (tetap). 2.Diskusi Disarankanpadamahasiswa/praktikanuntukmemperhatikanwaktupada saat pengukuran. Dapat memahami Gerak Lurus Beraturan, serta mengetahui cara menentukan Jarak, Perpindahan, Kecepatan dan Kelajuan. Daftar Pustaka Anonim.2009.Gerak Lurus.Diakses pada tanggal 17 Agustus 2012 ______.2012.Modul Gerak Lurus.Diakses pada tanggal 17 Agustus 2014 Herman.2014.PenuntunPraktikumFisikaDasar.Makassar:UnitLaboratorium Fisika Dasar Jurusan Fisika UNM. Puspasari, Ira.2012.Gerak Lurus.Diakses pada tanggan 17 Agustus 2014