LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR “PESAWAT ATWOOD” PAKUAN

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR

“PESAWAT ATWOOD”

Disusun Oleh :

1.      

2.      

3.     

4.    

Kelas : 1A

Tanggal Percobaan : 21 Oktober 2016

Asisten Dosen :

1.      Anggita Julia Putri

2.      Wanda Sruni

3.      Tia

4.      Fitria

5.      Isep  R.

LABORATORIUM FISIKA

PROGRAM STUDI FARMASI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PAKUAN

2016

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Pada praktikum kali ini kita akan belajar dua macam gerak yaitu gerak linear dangerak rotasi. Penyebeb terjadinya gerak ini akan kita pelajari dan kebenaran akan hukum-hukum mengenai gerak ini akan kita selidilki. Didalam praktikum ini kita juga menggunakanalat dan bahan yang cukup sederhana.

Di dalam ilmu fisika, kita dapat mengenal apa yang dimaksud dengan pengertian Hukum I Newton, Hukum II Newton, Hukum III Newton. Ketiga hukum tersebut diungkapkan oleh salahseorang ilmuan besar dalam sejarah, beliau bernama Sir Isaac Newton. Jasanya telah membawa peradaban yang luar biasa, Akibatnya banyak sekali manfaat yang dapat kita ambil dengan adanyahukum newton tersebut terhadap gejala-gejala. Yang terjadi dimuka bumi ini.Pada percobaan yang kami lakukan, kami mencoba untuk membuktikan apakah hokum Newton tersebut dapat diaplikasikan terhadap alat peraga kami, yakni pesawat atwood. Alat peraga yang terdiri dari tiang berskala R yang pada ujung atasnya terdapat katrol, tali penggantung yangmassanya dapat diabaikan, dua beban M1, M2 dan M3 berbentuk lempengan dengan massa yang sama masing-masing M diikatkan pada ujung tali penggantung, dua beban tambahan dengan massa masing-masing m1dan m2, dan yang terakhir genggaman dengan pegas, penahan beban dan juga penahan beban tambahan berlubang. Percobaan ini pun kami lakukan guna memenuhi tugas laporan praktikum fisika setelah sebelumnya melakukan percobaan pesawat atwood.

 

 

 

 

 

 

1.2       TujuanPenelitian

Tujuandaripenelitianiniadalah :

1.      MempelajaripenggunaanHukum – hukumnewton

2.      Mempelajari gerakberaturandanberubahberaturan

3.      Menentukanmomeninersiaroda/katrol

1.3 Dasar Teori

  1. Hukum-hukum Newton

a.      Hukum Newton I

Hukum Pertama Newton tentang gerak sering pula dsebut hukum kelembaman, kelembaman adalah sifat dasar dari sebuah benda. Yaitu benda akan mempertahankan kedaannya. Hukum pertama Newton berbunyi” sebuah benda yang diam akan tetap diam dan yang bergerak lurus beraturan akan tetap bergerak lurus beraturan selama tidak ada resultan gaya yang bekerja padanya” atau bisa juga kalimatnya dibalik menjadi “ selama resultan gaya yang bekerja pada sebuah partikel sama dengan nol maka benda diam akan tetap diam atau bergerak dengan kecepatan tetap akan bergerak dengan kecepatan tetap”.

Hukum newton tentang gerak sering juga dituliskan

∑F = 0 ,   maka partikel akan diam atau Gerak Lurus Beraturan (GLB).

b.      Hukum Newton II

Hukum ke-2 Newton tentang gerak sebagai dasar untuk mempelajari dinamika gerak lurus yaitu, ilmu yang mempelajari gerak dengan memperhitungkan penyebabnya. Sebelum dinamika gerak lurus adalah Kinematika gerak lurus yaitu yaitu: ilmu yang mempelajari gerak tanpa memperhitungkan penyebabnya

Hukum ke-2 Newton tentang gerak menyatakan bahwa percepatan yang diberikan oleh resultan gaya yang bekerja pada sauatu benda adalah sebanding dengan resultan gaya serta berbanding terbalik dengan massa benda. 

Secara matematis hukum ke-2 Newton. Satuan untuk gaya adalah kgm/s² atau diganti dengan nama Newton seperti yang sudah dibahas dalam posting hukum pertama Newton. Satuan Newton “N” harus ditulis dengan huruf kapital karena Newton menunjukan nama orang.

Arahpercepatanjugasearahdengangaya.

Keterangan :

ΣF = gaya total (kg m/s²)

m = massa (kg)           

a = percepatan (m/s²)

Persamaangerakuntukpercepatan yang tetap.

c.       Hukum Newton III

Hukum Newton ke-3 tentang gerak  mengatakan bahwa: Jika benda pertama mengerjakan gaya pada benda ke-2, maka benda ke-2 akan mengerjakan gaya pada benda pertama, yang besarnya sama dan arah  berlawanan.. Hukum Newton ke-3 tentang gerak ini memperlihatkan bahwa gaya ini akan ada bila ada dua benda yang saling ber interaksi. Pada hukum ke-3 Newton ini gaya-gaya selalu berpasangan. Jika benda P mengerjakan gaya pada benda Q, maka benda Q akan mengerjakangaya pula pada benda P. Yang besarnya sama tapi arah berlawanan. 

Hukum Newton ke-3 tentang gerak ini dinamakan juga dengan hukum aksi-reaksi. Penjelasannya adalah bila benda P mengerjakan gaya pada benda Q dinamakan sebagai gaya aksi, sebaliknya bila benda Q mengerjakan gaya pada benda P dinamakan dengan gaya reaksi. Besar gaya aksi-reaksi selalu sama tetapi arah berlawanan. 

Konsep fisika dari aksi reaksi adalah sebagai berikut:

·         Pasangan aksi reaksi ada bila dua benda berinteraksi.

·         Aksi reaksi bekerja pada dua benda yang berbeda.

·         Aksi reaksi sama besar tetapi berlawanan arah.

2. Gerak Lurus Beraturan (GLB) dan Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

a.      Gerak Lurus Beraturan (GLB)

Gerak lurus beraturan (GLB) adalah gerak lurus suatu obyek, di mana dalam gerak ini kecepatannya tetap dikarenakan tidak adanya percepatan, sehingga jarak yang ditempuh dalam gerak lurus beraturan adalah kelajuan kali waktu.

 

dengan arti dan satuan dalam SI:

·         s = jarak tempuh (m)

·         v = kecepatan (m/s)

·         t = waktu (s)

b.      Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Gerak lurus berubah beraturan (GLBB) adalah gerak lurus suatu obyek, di mana kecepatannya berubah terhadap waktu akibat adanya percepatan yang tetap. Akibat adanya percepatan, rumus jarak yang ditempuh tidak lagi linier melainkan kuadratik.

·         dengan arti dan satuan dalam SI:

·         v₀ = kecepatan mula-mula (m/s)

·         a = percepatan (m/s²)

·         t = waktu (s)

·         s = Jarak tempuh/perpindahan (m)

2 . Momen Inersia

Momen inersia (Satuan SI : kg m²) adalah ukuran kelembaman suatu benda untuk berotasi terhadap porosnya. Besaran ini adalah analog rotasi daripada massa. Momen inersia berperan dalam dinamika rotasi seperti massa dalam dinamika dasar, dan menentukan hubungan antara momentum sudut dan kecepatan sudut, momen gaya danpercepatan sudut, dan beberapa besaran lain. Meskipun pembahasan skalar terhadap momen inersia, pembahasan menggunakan pendekatan tensor memungkinkan analisis sistem yang lebih rumit seperti gerakan giroskopik.

Lambang  dan kadang-kadang juga  biasanya digunakan untuk merujuk kepada momen inersia. Konsep ini diperkenalkan oleh Euler dalam bukunya a Theoria motus corporum solidorum seu rigidorum pada tahun 1730. Dalam buku tersebut, dia mengupas momen inersia dan banyak konsep terkait.

BAB II

ALAT DAN BAHAN

2.1 Alat

1)      Jangka sorong

2)      Katrol

3)      Penjepit beban

4)      Penyangkut beban

5)      Pesawat Atwood

6)      Stopwatch

7)      Tiang berskala

2.2 Bahan

1)      Keping massa 2 gram

2)      Keping massa 4 gram

3)      Keping massa 6 gram

4)      Dua buah beban dengan tali

5)      Beban tambahan 2 buah

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1           Geraklurusberaturan

a.         Ditimbanglahbeban m1,m2,m3,(diusahakan m1=m2)

b.        Diletakanbeban  m1 padapenjepit P

c.         Beban  m1 padapejepit P

d.        Dicatatkedudukanpenyangkutbeban B danmeja C (secara table)

e.         Bilapenjepit P di lepas, m2 dan m3 akandipercepatantara AB danselanjutnyabergerak  beraturanantara BC setelahtambahanbebantersangkut di B. Dicatatwaktu yang diperlukangerakantara BC.

f.         Diulangilahpercobaan di atasdenganmengubahkedudukanmeja C (diingattinggibeban m2)

g.        Diulangipercobaan di atasdenganmenggunakanbeban m3 yang lain.

Catatan : Selamaserangkaianpengamatanberlangsungjanganmengubahkedudukan

jarakantara A  dan B.

3.2           Geraklurusberubahberaturan :

a.              Diaturlahkembalisepertipercobaangeraklurusberaturan

b.             Dicatatlahkedudukan A dan B (secara table)

c.              Bilabeban M1 dilepas, maka m2 dan m3 akanmelakukangeraklurusberubahbraturanantara A dan B, dicatatlahwaktu yang diperlukanuntukgerakini.

d.             Diulangilahpercobaan di atasdanganmengubah-ubahkedudukan B dicatatlahselalujarak AB danwaktu yang diperlukan.

e.              Ulangilahpercobaandiatasdenganmengubahbeban M3.

BAB IV

DATA PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN

Berdasarkanpengamatandanpercobaan yang telahdilakukanpadahariJumat 28 Oktober 2016, makadapatdilaporkanhasilnyasebagaiberikut :

4.1   Data Pengamatan

Keadaanruangan	P (cm) Hg	T (oC)	C (%)
Sebelumpercobaan	7,56 cm Hg	26oC	73%
Sesudahpercobaan	7,76 cm Hg	26oC	74%

A.    GLB

Massa bandul = 2M(159,8) gram

Diameter katrol = 11,93  cm

Jari-jari katrol = 5,965 cm

NO	m (g)	S (cm)	t (s)	V (cm/s)
1.	2	20	00.01.30	15.38
		25	00.01.05	16,66
2.	4	20	00.00.89	22,47
		25	00.00.55	45,45
3.	6	20	00.00.54	37,04
		25	00.00.46	54,35
				31,89

B.     GLBB

NO	m (g)	S (cm)	t (s)	a (m/s2)	V (cm/s)	I (g/cm3)
1.	2	20	00.02.54	6,20	15,75	5.498,296
		25	00.02.86	6,11	17,47	5.656,68
2.	4	20	00.01.53	47,09	26,15	2.346,176
		25	00.02.14	10,41	22,79	7.570
3.	6	20	00.01.14	30,77	35,078	900,021
		25	00.01.65	18,38	30,32	5.483,30
				14,83	24,593	4.575,7455

4.2   Perhitungan

v  GerakLurusBeraturan

v =  s/t

Keterangan :

v = kecepatan (cm/s)

s = jarak (m)

t = waktutempuh (s)

Ø  Kecepatandenganmassa2 gram

Diketahui :      S = 20 t = 1,30

Diketahui :      s = 25 t = 1,05

Ø  Kecepatandenganmassa4 gram

Diketahui :      s = 20 t = 0,89

Diketahui :      s = 25 t = 0,55

Ø  Kecepatandenganmassa6 gram

Diketahui :      s = 20 t = 0,54

Diketahui :      s = 25 t = 0,46

X

X

X= 31,89cm/s

v  GerakLurusBerubahBeraturan

Ø  Percepatandenganmassa2 gram

Diketahui :      s = 20 t = 2,54

Diketahui :      s = 25 t = 2,86

Ø  Percepatandenganmassa4 gram

Diketahui :      s = 20 t =2,53

Diketahui :      s = 25 t = 2,14

Ø  Percepatandenganmassa6 gram

Diketahui :      s = 20 t = 1,14 X X= X= 14,83 m/s2

Diketahui :      s = 25 t = 1,65

Ø  Kecepatandenganmassa2 gram

Diketahui :      20cm a = 6,20 t = 2,54     = 6,20 x 2,54     = 15,75 cm/s2

Diketahui :      25cm a = 6,11 t = 2,86     = 6,11 x 2,86

Ø  Kecepatandenganmassa4 gram

Diketahui :      20cm a = 17,09 t = 1,53     = 17,09 x 1,53

Diketahui :      25cm a = 10.41 t = 2,14     =10,41 x 2,14

Ø  Kecepatandenganmassa6 gram

Diketahui :      20cm a = 30,77 t = 1,14     = 30,77 x 1,14 X X= X= 24,593 cm/s

Diketahui :      25cm a = 18,38 t = 1,65     =  18,38 x 1,65

MomenInersia

 = momeninersia (gr cm³)

 = massalempengan (gram)

 = massabandul (gram)

 = percepatan (cm/s)

 = jari – jari (cm)

Ø  Momeninersiadenganmassa2 gram

Diketahui :      20cm a = 6,20 2M = 159,8 D = 11,93 R = 5,965 = 5.498,296 gr/cm3

Diketahui :      25cm a = 6,11 2M = 159,8 D = 11,93 R = 5,965 = 158.985 x 35,581

Ø  Momeninersiadenganmassa4 gram

Diketahui :      20cm a = 17,09 2M = 159,8 D = 11,93 R = 5,965 = 65,939 x 35,581

Diketahui :      25cm a = 10,41 M = 159,8 D = 11,93 R = 5,965 = 212,76 x 35,581

Ø  Momeninersiadenganmassa6 gram

Diketahui :      20cm a = 30,77 2M = 159,8 D = 11,93  R = 5,965 = 25,295 x 35,581 = 4.575,7455 g/cm3

Diketahui :            25cm a = 18,38 2M = 159,8 D = 11,93  R = 5,965 = 154,112 x 35,581

BAB V

PEMBAHASAN

          Pesawat atwood adalah alat yang digunakan untuk yang menjelaskan hubungan antara tegangan, energi potensial dan energi kinetik dengan menggunakan 2 pemberat (massa berbeda) dihubungkan dengan tali pada sebuah katrol. Benda yang lebih berat diletakan lebih tinggi posisinya dibanding yang lebih ringan. Jadi benda yang berat akan turun karena gravitasi dan menarik benda yang lebih ringan karena ada tali dan katrol. Dalam percobaan ini yang dilakukan oleh kelompok saya  hasil I (Momen Inersia) dari kelompok kami adalah positif (+), hasil min (+) ini dikarenakan waktunya (t) tepat.

BAB VI

KESIMPULAN

Dari percobaan yang telah dilakukan maka dapat diambil kesimpulan :

·         Gerakan pada tali dapat dipercepat apabila di salah satu tali diberi beban lebih berat dibanding dengan tali yang satunya.

·         Gerakan kecepatan akan tetap apabila benda yang digantung diantara kedua tali tersebut memliki berat yang sama.

·         Semakin berat beban yang digantung di salah satu tali maka semakin cepat pula gerakan tali yang akan turun, dan sebaliknya jika kedua ujung tali tersebut diberi beban yang sama atau sedikit berbeda maka gerakannya tidak akan dipercepat.

BAB VII

DAFTAR PUSTAKA

Tippler, Paul A. 1991. Fisika untuk Sains dan Teknik. Jakarta : Erlangga.

Haliday,David Robert Resnick. Fisika. Jakarta : Erlangga.

Suryatmo. 1996. Fisika Dasar jilid 1 Jakarta : Bumi Aksara.

Giancoli. 2001 Fisika jilid 2. Jakarta : Erlangga.

Arisworo, Djoko,dkk. 2006. Fisika Dasar Jakarta : Grafindo Media Pratama.