LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 1
NAMA ASISTEN LABORATORIUM LABORATORIUM 1. CANDRA ADI PUTRA
(F1C111027)
2. TUTI FITRI YANI
(F1C111037)
PROGRAM STUDI ANALIS KIMIA FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS JAMBI 2014 / 2015
PENYUSUN NAMA MAHASISWA 1. FADILA MARITO
F0B014001
2. LIDIA WATI BR SEMBIRING
F0B014002
3. YUNITA TAMBUNAN
F0B014003
4. M. IQBAL ALMAISIR
F0B014004
5. NOVI YANA CITRA YANI
F0B014005
6. MEY IDAYANI
F0B014006
7. ZHURIDA
F0B014007
8. DELYLLA SINAGA
F0B014008
9. VICKI MAWARDI
F0B014009
10. AMUD SAMUDRA
F0B014010
11. NUR 11. NUR AINI ATTAMIMI
F0B014011
12. MEDTHA UTARI ANANDA
F0B014012
13. PUTRI REISTY LESTARI
F0B014013
14. HARTINA
F0B014014
15. DWI NURUL FADHILLAH
F0B014015
16. ANIKA FEBRI MAYUNI
F0B014016
17. NUR 17. NUR FADILAH
F0B014017
18. WINDA ARISKA
F0B014018
19. ENDANG SUSANTI
F0B014019
20. ARNI SHINTA WS
F0B014020
21. KAMELIA
F0B014021
22. LOLA NATALIA P A
F0B014022
23. KHOIRUNISAH
F0B014023
24. BELLA MUSTIKA RAHMAN
F0B014024
25. ASRIANI
F0B014025
26. SRI RAHAYU WULAN NINGSIH
F0B014026
ii
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ............................................ ................................................................... ...................................... ............... i PENYUSUN ......................... ................................................ .............................................. ............................................. .......................... .... ii DAFTAR ISI ........................................... ................................................................. ............................................ .............................. ........ iii
PERCOBAAN KE – KE – I I PENGGUNAAN ALAT – ALAT – ALAT ALAT UKUR 1 .................................. ................................................. ............... 1 PERCOBAAN KE – KE – II II PENGGUNAAN ALAT – ALAT – ALAT ALAT UKUR 2 .................................. ................................................. ............... 16 PERCOBAAN KE – KE – III III GERAK JATUH BEBAS .......................................... ................................................................ .................................. ............ 31 PERCOBAAN KE – KE – IV IV BANDUL FISIS .......................................... ................................................................. ............................................. .......................... .... 49 PERCOBAAN KE – KE – V V KOEFISIEN GESEK GESEK .......................................... ................................................................ ......................................... ................... 63 PERCOBAAN KE – KE – VI VI MODULUS YOUNG ............................................ ................................................................... ...................................... ............... 79 PERCOBAAN KE – KE – VII VII HIDRODINAMIKA .................................................................................... 94 PERCOBAAN KE – KE – VIII VIII VISKOSITAS ZAT ZAT ALIR ......................................... ............................................................... .................................. ............ 110 PERCOBAAN KE – KE – XI XI LINEAR AIR TRACK ....................................................... ............................................................................. .......................... .... 128
iii
PERCOBAAN KE – I PENGGUNAAN ALAT – ALAT UKUR 1 I. Tujuan Percobaan
1. Mempelajari penggunaan alat – alat ukur untuk pengukuran panjang, massa dan volume. 2. Mampu menggunakan dan memahami alat-alat – alat ukur dasar. 3. Mampu menentukan ketidakpastian pada pengukuran tunggal dan berulang. 4. Dapat mengapilkasikan konsep ketidakpastian dan angka berarti dalam pengolahan hasil pengukuran. II. Landasan Teori
Fisika adalah ilmu tentang alam dalam makna yang luas. Fisika mempelajari gejala alam yang tidak hidup atau materi dalam lingkup ruang dan waktu. Para fisikawan atau ahli fisika mempelajari perilaku dan sifat materi dalam bidang yang sangat beragam, mulai dari partikel submikroskopis yang membentuk segala materi (fisika partikel) hingga perilaku materi alam semesta sebagai satu kesatuan kosmos. Beberapa sifat yang dipelajari dalam fisika merupakan sifat yang ada dalam semua system materi yang ada, seperti hokum kekekalan energy. Sifat semacam ini sering disebut sebagai hokum fisika. Fisika sering disebut “ilmu paling mendasar” karena setiap ilmu alam lainnya (biologi, kimia, geologi dan lain-lain) mempelajari jenis sistem materi tertentu yang mematuhi hukum fisika (Nasri, 2006;19). Fisika juga berkaitan erat dengan matematika. Teori fisika banyak dinyatakan dalam notasi matematis dan matematika yang digunakan biasanya lebih rumit daripada matematika yang digunakan dalam bidang sains lainnya. Perbedaan Antara fisika dan matematika adalah fisika berkaitan dengan pemeran dunia material, sedangkan matematika berkaitan dengan pola-pola abstrak yang tidak selalu berhubungan dengan dunia material. Namun, perbedaan ini tidak selalu
1
tampak jelas, ada wilayah luas penelitian yang beririsan antara fisika dan matematika, yakni matematis yang mengembangkan struktur matematis bagi teori-teori fisika (Wirasasmita, 1989;22). Dalam fisika tentu terlepas dari kegiatan pengukuran. Kegiatan pengukuran memerlukan alat ukur yang sesuai. Ketetapan hasil ukur salah satunya ditentukan oleh jenis alat yang digunakan. Penggunaan suatu jenis alat ukur tertentu ditentukan oleh beberapa factor seperti ketelitian hasil ukur yang diinginkan, ukuran besaran yang diukur dan bentuk benda yang akan diukur. Penggaris atau mistar , jangka sorong, dan micrometer sekrup merupakan contoh alat ukur panjang. Setiap alat ukur memiliki ketelitian yang berbeda, sehingga diharuskan bias memilih alat ukur yang tepat untuk sebuah pengukuran. Pemilihan alat ukuryang kurang tepat akan menyebabkan kesalahan pada hasil pengukuran. Jenis – jenis alat ukur panjang adalah sebagai berikut : a. Jangka sorong Jangka sorong merupakan alat ukur yang ketelitiannya dapat mencapai seperseratus
millimeter. Beberapa opini bahwa penemu jangka sorong
adalah orang Yunani yang bernama Vernier Capiler tetapi ada juga opini yang mengatakan bahwa penemu jangka sorong adalah seorang ahli tekni kebangsaan Prancis bernama Pierre Vernier. Jangka sorong terdiri dari dua bagian, yaitu rahang tetap dan rahang geser (sorong). Skala panjang yang terdapat pada rahang tetap adalah skala utama, sedangkan skala pendek pada rahang geser adalah skala nonius. Skala utama memiliki skala dalam cm dan mm. sedangkan skala nonius memiliki panjang 9 mm dan dibagi 10 skala. Sehingga beda satu skala nonius dengan satu skala pada skala utama adalah 0,1 mm atau 0,01 cm. jadi, skala terkecil pada jangka sorong adalah 0,1 mm atau 0,01 cm. Kegunaan jangka sorong adalah untuk mengukur suatu benda dari sisi luar dengan cara diapit, mengukur sisi dalam benda yang biasanya berupa
2
lubang untuk mengukur kedalaman suatu celah atau lubang pada suatu benda dengan cara menancapkan atau menusukan bagian pengukur (Cheshire, 1997; 87). Ada dua jenis jangka sorong, yaitu :
Jangka sorong analog Jangka ini tidak dilengkapi ukuran digital untuk mengukur suatu benda. Pengukuran dengan jangka sorong menggunakan cara manual.
Jangka sorong digital Jangka ini dilengkapi digital untuk mengukur suatu benda. Pengukuran dengan jangka ini berjalan secara otomatis akan menunjukan panjang suatu benda secara otomatis pada bagian jika kita mengukur suatu benda.
b. Micrometer sekrup Micrometer sekrup biasanya digunakan untuk mengukur benda-benda yang tipis, seperti tebal kertas dan diameter rambut. Micrometer sekrup terdiri atas dua bagian, yaitu selubung poros tetap dan selubung poros ulir. Skala panjang pada poros tetap merupakan skala utama sedangkan pada poros ulir merupakan skala nonius. Skala utama micrometer sekrup mempunyai skala dalam mm, skala noniusnya terbagi dalam 50 bagian. Satu bagian dalam skala nonius punya nilai 0,01 mm. Jadi, micrometer sekrup memiliki ketelitian yang lebih tinggi dari jangka sorong dan mistar atau penggaris (Grancoli, 1999;98). c. Mistar Mistar atau penggaris adalah alat ukur yang paling sering digunakan. Alat ini memiliki skala terkecil 1mm atau 0,1 cm. mistar memiliki ketelitian pengukuran setengah dan skala terkecilnya yaitu 0,5 mm. pada saat melakukan pengukuran dengan mistar diperlukan posisi yang baik dan benar agar pengukuran mendapatkan hasil yang sempurna (Efrizon, 2004;5).
3
III. Prosedur Percobaan 3.1 Alat dan Bahan
3.1.1
Alat 1. Mistar 2. Jangka sorong 3. Micrometer sekrup
3.1.2
Bahan 1. Balok 2. Silinder 3. Bola baja
3.2 Skema Kerja
a. Jangka sorong Jangka Sorong
- Disiapkan - Ditentukan skala nonius - Ditentukan skala terkecil - Diukur panjang balok - Diulang sebanyak 5x - Diukur lebar balok - Diulang sebanyak 5x - Dicatat Hasil
4
b. Micrometer sekrup Micrometer sekrup
- Disiapkan - Ditentukan skala nonius - Ditentukan skala terkecil - Diukur kertas karton - Diulang sebanyak 5x - Diukur kertas sampul - Diulang sebanyak 5x - Dicatat Hasil -
c. Mistar Mistar
- Disiapkan - Diukur panjang balok - Diulang sebanyak 5x - Diukur lebar balok - Diulang sebanyak 5x - Diukur tinggi balok - Diulang sebanyak 5x - Dicatat Hasil -
5
3.3 Gambar Alat a. Mistar
b. Jangka sorong
c. Micrometer sekrup
6
IV. Hasil dan Pembahasan 4.1 Hasil
a. Penggukuran menggunakan mistar X1
X2
X3
X4
X5
Rata – rata
(mm)
(mm)
(mm)
(mm)
(mm)
(mm)
Panjang
118
118
118
118
118
118
Lebar
77
77
77
77
77
77
Tinggi
59
59
59
59
59
59
Pengukuran
b. Pengukuran menggunakan micrometer sekrup X1
X2
X3
X4
X5
Rata – rata
(mm)
(mm)
(mm)
(mm)
(mm)
(mm)
Tebal karton
0,18
0,23
0,14
0,23
0,23
0,202
Tebal kertas
0,08
0,08
0,05
0,07
0,07
0,07
Tebal kelereng
15,92
15,95
15,94
15,91
15,90
15,92
Pengukuran
c. Pengukuran menggunakan jangka sorong X1
X2
X3
X4
X5
Rata – rata
(mm)
(mm)
(mm)
(mm)
(mm)
(mm)
Panjang
138
118
126
117
125
124,8
Lebar
97
76
80
77
76
81,2
Tinggi
60
58,5
58,5
61
62
60
Pengukuran
7
4.2 Pembahasan
Berdasarkan landasan teori jangka sorong adalah alat ukur panjang yang dilengkapi dengan nonius sehingga ketelitiannya ada yang sampai 0,02 mm. tanpa nonius, jangka sorong mempunyai nst skala utama 1 mm dan batas ukur 150 mm. Jangka sorong mempunyai bagian-bagian penting untuk digunakan sebagai alat ukur yaitu skala utama, skala nonius, rahang geser atas, rahang geser bawah, rahang tetap atas, rahang tetap bawah dan pengunci. Jangka sorong memiliki ketelitian 0,005 cm. dengan ketelitian 0,005 cm jangka sorong dapat digunakan untuk mengukur diameter sebuah kelereng atau cincing lebih akurat. Berdasarkan praktikum pada tangga 2 Oktober 2014 didapatkan hasil pengukuran terhadap panjang, lebar dan tinggi dari sebuah balok. Dan kami telah melakukan pengukuran dengan 5 kali pengulangan pada masing – masing percobaan. Pada pengukuran terdapat kesalahan. Besar kecilnya kesalahan dalam pengukuran bergantung pada : a. Pengamat b. Keadaan alat ukur c. Kondisi indera pengamat d. Jarak pandang pengamat e. Arah pandang pengamat Pada pelaksana praktikum ini kami merasa kesulitan karena keterbatasan waktu yang digunakan hanya sebentar sedangkan percobaan yang akan diilakukan banyak. Berdasarkan praktikum yang telah kami dapatkan adalah kami bias menggunakan jangka sorong dan mengerti cara menghitung menggunakan jangka sorong. Berdasarkan landasan teori micrometer sekrup adalah alat ukur panjang yang mempunyai batas ukur maksimal 25 mm dan mempunyai nonius mencapai 0,01 mm juga nst skala utama micrometer sekrup adalah 0,5 mm karena pada jarak 25
8
mm skala utama terbagi dalam 50 skalasehingga jarak antara skala utama terdekat adalah 0,5 mm. Mikrometer sekrup mempunyai bagian – bagian penting untuk digunakan yaitu landasan penjepit, lengan sekrup, skala utama, skala nonius, pemutar, dan sekrup penggeser. Dengan ketelitiannya dapat mencapai 0,01 mm. micrometer sekrupdapat digunakan untuk menghitung ketebalan suatu kertas, karton, dan kelereng. Berdasarkan hasil praktikum yang telah dilakukan didapatkan hasil pengukuran terhadap kertas karton dengan rata-ratanya adalah 0,202 mm, ketebalah kertas HVS rata-ratanya adalah 0,07 mm dan ketebalan kelereng rataratanya adalah 15,924 mm. Percobaan ini dilakukan dengan 5 kali pengulangan agar dapat hasil yang baik dan sempurna. Seringnya terjadi kesalahan dalam melakukan pengukuran untuk mengurangi kesalahan pengukuran tersebut yang harus dilakukan adalah kejelian dan ketelitian pengamat dalam pembacaan skala, juga micrometer sekrup yang digunakan tidak rusak untuk mendapatkan hasil yang maksimal. Berdasarkan landasan teori mistar adalah alat ukur yang memiliki skala terkecil 1mm atau 0,1 cm. mistar adalah alat ukur yang paling sering digunakan. Mistar memiliki ketelitian pengukuran setengah dan skala terkecilnya yaitu 0,5 mm. pada saat melakukan pengukuran dengan mistar, arah pandang harus tegak lurus dengan skala pada mistar dan benda yang diukur. Jika tidak tegak lurus maka akan menyebabkan kesalahan dalam pengukurnya, bias lebih besar atau lebih kecil dari ukuran aslinya. Berdasarkan praktikum penggunaan alat-alat ukur 1 didapatkan hasilnya ratarata pengukuran pada sebuah balok panjangnya adalah 118 lebarnya 77 dan tingginya adalah 59. Percobaan dilakukan dengan 5 kali pengulangan agar dapat hasil yang maksimal.
9
V. Kesimpulan 5.1 Kesimpulan
Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan didapatkan kesimpulan bahwa : 1. Bisa menggunakan alat-alat ukur untuk pengukuran panjang, massa dan volume. 2. Bisa menggunakan dan memahami alat-alat – alat ukur dasar. 3. Bisa menentukan ketidakpastian pada pengukuran tunggal dan berulang. 4. Bisa mengapilkasikan konsep ketidakpastian dan angka berarti dalam pengolahan hasil pengukuran.
5.2 Saran
Diharapkan untuk praktikum selanjutnya tidak ada gangguan dari orang luar yang tidak bersangkutan agar tidak menyebabkan kebingungan pratikan. Dan untuk lebih teliti lagi saat melakukan pengamatan juga tidak bermainmain saat melakukan praktikum, disarankan agar serius.
10
DAFTAR PUSTAKA
Efrizon, Umar. 2004. Fisika Dasar . Bandung : Erlangga. Grancoli. 1999. Fisika. Jakarta : Yudhistira. Nazri, M.Z. 2006. Fisika Dasar . Yogyakarta : Erlangga. Purwanto, Budi. 2007. Sains Fisika dan Penerapannya. Solo : Tiga Serangkai. Wirasasmita, Omong.1989. Fisika. Bandung : Erlangga.
11
LAMPIRAN a. Data
Penggukuran menggunakan mistar X1
X2
X3
X4
X5
Rata – rata
(mm)
(mm)
(mm)
(mm)
(mm)
(mm)
Panjang
118
118
118
118
118
118
Lebar
77
77
77
77
77
77
Tinggi
59
59
59
59
59
59
Pengukuran
Pengukuran menggunakan micrometer sekrup X1
X2
X3
X4
X5
Rata – rata
(mm)
(mm)
(mm)
(mm)
(mm)
(mm)
Tebal karton
0,18
0,23
0,14
0,23
0,23
0,202
Tebal kertas
0,08
0,08
0,05
0,07
0,07
0,07
Tebal kelereng
15,92
15,95
15,94
15,91
15,90
15,92
Pengukuran
Pengukuran menggunakan jangka sorong X1
X2
X3
X4
X5
Rata – rata
(mm)
(mm)
(mm)
(mm)
(mm)
(mm)
Panjang
138
118
126
117
125
124,8
Lebar
97
76
80
77
76
81,2
Tinggi
60
58,5
58,5
61
62
60
Pengukuran
12
b. Perhitungan
-
Pengukuran menggunakan jangka sorong X = ( skala nonius x 0,05 ) + skala utama (mm)
-
Pengukuran menggunakan mistar
-
Pengukuran menggunakan micrometer sekrup
13
c. Evaluasi
1. Volume dari pengukuran jangka sorong ? a. X1 = P x L x t = 138 x 97 x 60 = 803160 mm 3 = 0,000803160 m 3 b. X2 = P x L x t = 118 x 76 x 58,5 = 524628 mm 3 = 0,000524628 m 3 c. X3 = P x L x t = 126 x 80 x 58,5 = 589680 mm 3 = 0,000589680 m 3 d. X4 = P x L x t = 117 x 77 x 61 = 549549 mm 3 = 0,000549549 m 3 e. X5 = P x L x t = 125 x 76 x 62 = 589000 mm 3 = 0,000589 m 3 2. Volume dari pengukuran mistar ? X1 = P x L x t = 118 x 77 x 59 = 536074 mm 3 = 0,000536074 m 3 X2 = P x L x t = 118 x 77 x 59 = 536074 mm 3 = 0,000536074 m 3 X3 = P x L x t = 118 x 77 x 59 = 536074 mm 3 = 0,000536074 m 3 X4 = P x L x t = 118 x 77 x 59 = 536074 mm 3 = 0,000536074 m 3 X5 = P x L x t = 118 x 77 x 59 = 536074 mm 3 = 0,000536074 m 3 3. Dari berbagai metode pengukuran yang paling baik adalah ? Dari berbagai metode pengukuran yang paling baik adalah metode dengan menggunakan alat micrometer sekrup karena micrometer sekrup memiliki ketelitian lebih tinggi dari jangka sorong ataupun mistar dan penggaris.
14
4. Analisis dari percobaan yang telah dilakukan ! Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan disimpulkan bahwa ada 3 alat untuk mengukur panjang suatu benda, yaitu mistar, jangka sorong dan micrometer sekrup. Dari semua alat ukur panjang tersebut yang dapat ketelitian tinggi adalah micrometer sekrup karena ketelitiannya mencapai 0,01 mm sedangkan jangka sorong 0,1 mm dan mistal 0,5 mm.
15
PERCOBAAN KE – II PENGGUNAAN ALAT – ALAT UKUR 2 I. Tujuan Percobaan
1. Mempelajari penggunaan penggunaan alat-alat ukur untuk pengukuran massa, temperature dan waktu. 2. Mampu menggunakan dan memahami alat-alat – alat ukur dasar. 3. Mampu menentukan ketidakpastian pada pengukuran tunggal dan berulang. 4. Dapat mengapilkasikan konsep ketidakpastian dan angka berarti dalam pengolahan hasil pengukuran. II. Landasan Teori
Pengukuran adalah penentuan besara, dimensi atau kapasitas, biasanya terhadap suatu standar atau satuan pengukuran. Pengukuran tidak hanya terbatas pada kuantitas fisik, tetapi juga dapat diperluas untuk mengukur hamper semua konsumen. Ada berbagai macam jenis pengukuran, seperti pengukuran massa, pengukuran waktu, dan pengukuran panjang. Pengukuran massa adlah banyaknya zat yang terkandung dalam suatu benda, satuan SI nya adalah kilogram. Sedangkan berat adalah besarnya gaya yang dialami benda akibat gaya tarik bumi pada benda tersebut. untuk mengukur massa benda dapat digunakan neraca atau timbangan. Neraca merupakan alat yang digunakan untuk mengatur massa benda atau logam. Neraca dibedakan menjadi beberapa jenis yaitu; neraca ohaus, neraca gantung, neraca analog, neraca digital dan neraca pegas. (Halliday, 1995;96). Neraca ohaus adalah alat ukur massa benda dengan ketelitian 0,01 gr. Prinsip kerja neraca ini adalah dengan membandingkan massa benda yang akan diukur dengan anak timbangan. Kemampuan pengukuran ini dapat digeser menjauh atau mendekati poros neraca. Masaa benda dapat diketahui dari penjumlahan masing-
16
masing posisi anak timbangan sepanjang lengan setelah neraca dalam keadaan setimbang. Ketidak pastian neraca ohaus adalah 0,5 gram dan penemu neraca ini adalah bernama Gustave Ohaus. Neraca pegas adalah (dynamometer) adalah timbangan sederhana yang menggunakan pegas sebagai sebagai alat menentukan massanya, pada pengait itang terdapat dibagian bawah pegas. Neraca pegas mempunyai dua baris skala, skala N adalah newton dan skala g adalah gram. Cara menggunakan neraca pegas ini adalah gantungkan bendayang akan diukur massanya pada pengait yang terdapat dibagian bawah pegas. Setelah keadaan sistem tenang, liat skla yang ditunjukan oleh petunjuk skala. Cara membaca neraca pegas sama halnya seperti penggunaan alat ukur mistar yaitu melihat angka yang ditujukan oleh petunjuk skala. Batas ketelitian atau nilai skla terkecil biasanya digunakan adalah 0,1 N.Bagian-bagian pada neraca pegas adalah gantungan, petunjuk skala, pegas, skala dan pengait. (Yearimdong, 1999;213). Pengukuran waktu adalah selama antara dua kejadian atau peristiwa. Sesuai dengan namanya, pengukur waktu menggunakan jam henti (stopwatch) sebagai alat utamanya. Secara garis besar, teknik pengukuran waktu dibagi kedalam dua bagian, yaitu pengambilan data secara langsung dan pengambilan data secara tidak langsung.salah satu pengukuran waktu secara langsung adalah pengukuran dengan jam henti. Pengukuran waktu adalah pekerjaan mengamati dan mencatat waktu-waktu kerja baik setiap elemen atau siklus dengan menggunakan alat-alat yang telah disiapkan. Stopwatch memiliki skala utama yaitu detik dan skala terkecil milidetik. Terdapat 10 skala terkecil sehingga nilai skala terkecilnya dalah 0,1 detik. Ketidakpastian stopwatch adalah 0,05 sekon. Ada dua macam stopwatch, yaitu stopwatch analog dan digital. Pengukuran suhu adalah kelembaban udara sekitar yang diukur. Biasanya pengukuran suhu digunakan thermometer. Termemometer ditemukan oleh Galileo Galilei (1564-1642). Galileo galilei adalah seorang berkebangsaan inggris yang lahir di Paris, pada 15 Februari 1564. Selain menemukan thermometer, Galileo
17
juga berhasil mengembangkan teleskop dan juga berhasil mengubah berbagai pendapat para ahli sebelumnya. (Chesire, 1997:96-98). Thermometer adalah alat yang identik dengan suhu badan karena alat tersebut dikenal sebagai sarana untuk mengetahui suhu badan seseorang. Pada tahun 1593, Galileo galilei memperkenalkan penemuanya yaitu thermometer air yang merupakan menjadi dasar bagi pengembangan bagi thermometer selanjutnya. Setelah penenemuan Galileo tersebut, pengembangan thermometer terus berlanjut hingga pada 1714 ahli fiska dari Jerman yaitu Gabriel Fahreinheit yang menemukan thermometer alkhol dan merkuri. Disini ia memperkenalkan skala suhu menurut perhitungannnya yang selanjutnya dikenal dengan fahreinheit (Gerraid, 1997;101). Setelah fahreinhet muncul, nama Andreis Celsius ikut tersiar. Ia adalah seorang ahli astronomi dari Swedia yang menemukan skala suhu derajat Celsius. Perkembangan thermometer terus berlanjut hingga memunculkan nama bagi thermometer lagi yaitu Lord William Thomson Kelvin. Ia adalah seorang ahli ilmuwan dari Skotlandia. Nama ini memunculkan skala baru yaitu skala Kelvin. Skala Kevin secara ekstrem batas akhir dari suhu panas dan batas akhir suhu paling
dingin.
Pengembangan
thermometer
ini
yang
dilakukan
secara
berkesinambungan oleh beberapa ahli menunjukan bahwa kebutuhan perralatan yang berkaitan dengan pengukuran suhu menjadi teramat penting bagi kehidupang manusia. Membahas mengenai thermometer, cara kerja thermometer air raksa adalah alat ini terdiri dari pipa kapiler yang menggunakan material kaca dengan kandungan air raksa diujung bawah. Utnuk tujuan pengukuran, pipa ini dibuat sedemikian rupa sehingga hampa udara. Jika temperature meningkatm, merkuri akan mengembang naik keatas pipa dan memberikan petunjuk tentang suhu disekitar alat ukur sesuai dengan skala yang telah ditentukan (Lawrence, 1996;52).
18
III. Prosedur Percobaan 3.1 Alat dan Bahan
3.1.1 Alat 1.Neraca ohaus 2. Neraca pegas 3. Thermometer 4. Stopwatch 3.1.2 Bahan 1. Balok bermassa 2. Air 3. Wadah air 4. Pemanas air 3.2 Skema Kerja
Neraca Pegas
- Diperhatikan - Disebutkan bagian dan fungsinya - Dicari skala terbesar dan terkecil - Ditentukan titik nol - Diambil tiga benda - Diukur - Dicatat Hasil
19
Thermometer
- Ditentukan batas ukur - Ditentukan skala terkecil - Ditentukan ketelitian - Dijelaskan fungsi benang - Diukur air pada gelas ukur - Dicatat Hasil
Neraca O’haus
- Disebutkan bagian dan fungsi - Ditentukan skala terbesar dan terkecilnya - Dinolkan neraca - Diambil tiga benda - Diukur - Dicatat Hasil
Stopwatch
- Diamati bagian-bagiannya - Ditentukan batas maksimum dan minimum - Ditentukan skala terkecil - Dipegang nadi anda - Dihitung waktunya - Dicatat Hasil
20
3.3 Gambar Alat a. Neraca Ohaus
b. Neraca Pegas
c. Stopwatch
d. Thermometer
21
IV.
Hasil dan Pembahasan 4.1 Hasil
a. Tabel data pengukuran benda dengan neraca O’haus No.
Nama benda
Massa (gr)
1.
Pena
6
2.
Buku
8,5
3.
Binder
392,7
b. Tabel data pengukuran benda dengan neraca pegas No.
Nama benda
Massa (kg)
Berat (N)
1.
Logam 4 keping
0,2
2
2.
Logam 6 keping
0,3
3
3.
Logam 8 keping
0,4
4
c. Tabel data pengukuran dengan thermometer No.
Nama
Waktu (s)
1.
Denyut nadi I
0,6
2.
Denyut nadi II
0,8
3.
Denyut nadi III
1
d. Tabel data pengukuran dengan stopwatch No.
Nama
Suhu (oC)
1.
Suhu air I
29
2.
Suhu air II
30
3.
Suhu ruangan
27
22
4.2.Pembahasan
Pada praktikum kali ini yang akan dibahas adalah alat ukur yang bertujuan untuk mempelajari alat ukur massa, waktu, dan temperature beserta ketelitian masing-masing alat ukur tersebut. Alat ukur yang digunakan pada praktikum kali ini antara lain neraca ohaus, neraca pegas, thermometer dan stopwatch dan masing-masing alat ukur mempunyai tingkat ketelitian yang berbeda-beda. Pada percobaan pertama, pengukuran menggunakan neraca ohaus. Seperti pada literature bahwa neraca ohaus adalah alat ukur massa benda dengan ketelitian 0,01 gram. Dengan prinsip kerja membandingkan massa benda yang akan diukur dengan anak timbangan. Kemampuan pengukuran ini dapat digeser menjauh atau mendekati poros neraca. Neraca ohaus memiliki bagian-bagiannya serta fungsinya sebagai berikut : -
Tempat beban yang digunakan untuk menempatkan benda yang akan diukur.
-
Tombol kalibrasi yang digunakan untuk mengkalibrasi neraca ketika neraca tidak dapat digunakan untuk mengukur.
-
Lengan neraca untuk neraca 3 lengan berarti terdapat 3 lengan.
-
Pemberat (anting) yang diletakan pada masing-masing lengan yang dapat digeser dan sebagai hasil pengukuran.
-
Titik nol atau garis kesetimbangan yang digunakan untuk menentukan titik keseimbangan. Skala dalam neraca ohaus banyak dan bergantung pada lengan yang
digunakan. Ketelitian neraca merupakan skala terkecil yang terdapat dalam neraca yang digunakan saat pengukuran, misalnya neraca ohaus dengan tiga lengan dan batas pengukuran 310 gram emmpunyai 0,01 gram ketelitiannya dan skala terkecilnya adalah 0,1 gram (Halliday, 1995;96). Pada percobaan kedua, pengukuran menggunakan neraca pegas. Seperti pada literature
bahwa neraca
pegas adalah
timbangan
sederhana
yang
menggunakan pegas sebagai alat untuk menentukan massa benda. Neraca pegas menggunakan skala newton dan skala gram. Batas ketelitian atau nilai skala
23
terkecil dari neraca pegas adalah 0,1 newton. Neraca pegas memiliki bagian bagian dan fungsinya adalah sebagai berikut : -
Gantungan
sebagai
tempat
untuk
memegang
dinamometeragar
tidak
mengganggu -
Petunjuk skala adalah bagian yang berfungsi untuk menunjukan skala hasil pengukuran
-
Pegas adalah bagian dari dynamometer (neraca pegas) yang sangat vita l
-
Skala adalah harga atau angka yang tertera dalam dynamometer yang menunjukan hasil pengukuran
-
Pengait sebagai tempat dimana benda diletakan Pada pengukuran dengan menggunakan neraca pegas ada sedikit berbeda
dari neraca kebanyakan, neraca pegas dipengaruhi oleh gravitasi sehingga satuan yang dimiliki neraca pegas agalah newton bukan kilogram atau gram seperti kebanyakan dari neraca pada umumnya. Untuk mencari massa yang belum diketahui bisa gunakan rumus berat yaitu W = m.g dengan m adalah massa dan g adalah gravitasi bumi (Lawrence,1996;53). Berdasarkan literature thermometer adalah alat ukur yang digunakan untuk mengukur suhu dan memiliki batas ukur 100 oC pada thermometer yang akan digunakan untuk praktikum dengan memilki skala terkecil yaitu -11 oC dan ketelitian pengukuran dari thermometer adalah 1 oC. Thermometer memiliki fungsi benang pada thermometer. Fungsinya adalah saat mengukur atau menghitung suhu lebih bagus karena tidak mengenai kontak langsung dengan salah satu anggota tubuh kita misalnya tangan, jadi tidak akan mengganggu pengukuran suhu dari thermometer. Berdasarkan percobaan praktikum yang telah dilakukan bahwa suhu air adalah 31oC pada ruangan yang bersuhu 27 oC (Gerraid, 1997;11).
24
Percobaan terakhir adalah percobaan menggunakan stopwatch yang berguna untuk menghitung selang waktu suatu keadaan. Stopwatch memiliki skala utama yaitu detik dan skala terkecil milidetik. Terdapat 10 skala terkecil sehingga nilai skala terkecilnya dalah 0,1 detik. Ketidakpastian stopwatch adalah 0,05 sekon. Berdasarkan literature stopwatch memiliki 2 macam yaitu analog dan digital. Pada praktikum ini stopwatch yang digunakan adalah stopwatch analog. Stopwatch analog yang digunakan ini memilki batas maksimum yaitu 59 menit dan batas minimumnya adalah 0,1 sekon (Cheshire, 1997 ;97). Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan, yang dihitung adalah lamanya denyut nadi selama 10 kali denyutan dan setelah melakukan praktikum tersebut didapatkan hasilnya dalah 6,3 sekon setiap 10 kali denyutan.
25
V. Kesimpulan 5.1 Kesimpulan
Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan didapatkan kesimpulan bahwa : 1. Dapat menggunakan alat-alat ukur untuk pengukuran massa, temperature dan waktu.
Pengukuran massa untuk menghitung massa suatu benda
Pengukuran temperature untuk menghitung suhu
Pengukuran waktu untuk mengukur lamanya selang waktu tertentu
2. Dapat menggunakan dan memahami alat-alat ukur dasar
Pengukuran massa, dilakukan dengan cara meletakan benda pada meja
benda
di
neraca
dan
menimbangnya
dengan
cara
menggerakan skala sampai garis berapad pada nol.
Pengukuran temperature, dilakukan dengan cara memegang benang pada temperature lalu dicelupkan pada cairan yang akan diukur suhunya, lalu lihat berhentinya garis merah pada thermometer.
Pengukuran waktu, dengan cara menekan tombol mulai saat akan menghitung pada stopwatch dan menekan tombol berhenti saat akan memberhentikan.
3. Dapat menentukan ketidakpastian pada pengukuran tunggal dan berulang
Dapat mengaplikasikan konsep ketidakpastian dan angka berarti dalam pengolahan hasil pengukuran
5.2 Saran
Praktikum kali ini berjalan lancar hanya saja ada beberapa hal yang masih harus diperbaiki agar menjadikan praktikum ini berjalan lebih baik lagi. Dan untuk lebih teliti lagi saat melakukan pengamatan juga tidak bermain-main saat melakukan praktikum, disarankan agar serius.
26
DAFTAR PUSTAKA
Cheshire. 1997. Fisika Modern. Jakarta : Erlangga. Gerraid. 1997. Physic. Jakarta : Erlangga. Halliday. 1995. Fisika Dasar . Jakarta : PT. Gramedia. Lawrence. 1996. Fisika Dasar . Jakarta : Erlangga. Yearimdong.1999. Fisika. Bandung : Yudhistira.
27
LAMPIRAN a. Data
Tabel data pengukuran benda dengan neraca O’haus No.
Nama benda
Massa (gr)
1.
Pena
6
2.
Buku
8,5
3.
Binder
392,7
Tabel data pengukuran benda dengan neraca pegas No.
Nama benda
Massa (kg)
Berat (N)
1.
Logam 4 keping
0,2
2
2.
Logam 6 keping
0,3
3
3.
Logam 8 keping
0,4
4
Tabel data pengukuran dengan thermometer No.
Nama
Waktu (s)
1.
Denyut nadi I
0,6
2.
Denyut nadi II
0,8
3.
Denyut nadi III
1
Tabel data pengukuran dengan stopwatch No.
Nama
Suhu (oC)
1.
Suhu air I
29
2.
Suhu air II
30
3.
Suhu ruangan
27
28
b. Perhitungan
Logam 4 keping dengan berat 2N
Logam 6 keping dengan berat 3 N
Logam 8 keping dengan berat 4 N
Suhu ruangan 27 oC
27oC = 27 + 273 oK = 300oK
Suhu air dalam gelas 31 oC
31oC = 31 + 273 oK = 304oK
29
c. Evaluasi
1. Tentukan NST dari neraca ohaus, neraca pegas, thermometer dan stopwatch ! -
Nst neraca ohaus : 0,01 gr
-
Nst neraca pegas : 0,1 N
-
Nst thermometer :-10oC
-
Nst stopwatch analog : 0,1 sekon
-
Nst stopwatch digital : 0,01 sekon
2. Bagaimana mennetukan NST dari alat ukur digital ? Dengan cara melihat pada lat ukur tersebut karena NST dari alat ukur digital sudah tertera pada alat ukur tersebut. 3. Buat analisis dan kesimpulan dari percobaan tersebut ! Pada percobaan ini dapat disimpulkan bahwa untuk mengukur massa digunakan neraca, baik neraca ohaus maupun neraca pegas hanya saja berbeda pada satuan neracanya. Untuk mengukur waktu digunakan stopwatch, baik digital maupuna analog bisa digunakan akan tetapi ketelitian yang baik adalah digital. Untuk pengukuran suhu digunakan thermometer air raksa yang akan mengahasilkan hasil yang baik.
30
PERCOBAAN KE – III GERAK JATUH BEBAS I. Tujuan Percobaan
Praktikum ini bertujuan untuk menentukan percepatan gravitasi pada suatu tempat dengan metode gerak jatuh bebas. II. Landasan Teori
Salah satu contoh gerak dengan percepatan konstan adalah gerak jatuh bebas , yaitu gerak benda yang dijatuhkan tanpa kecepatan awal dekat permukaan bunyi. Bahwa benda jatuh itu mengalami percepatan yang konstan pada awalnya disadari hingga zaman Galileo orang berpikir bahwa benda yang lebih ringan. ( Galileo {1564-1642}) menyatakan bahwa semua benda akan jatuh dengan percepatan konstan yang sama , jika tidak ada hambatan udara atau lainnya. Jika ada hambatan udara atau lainnya. Jika ada percepatan tentu kecepatannya bertambah. Guna mendukung pendapatnya bahwa kecepatan gerak benda yang jatuh bebas bertambah , Galileo menggunakan suatu argument “ sebuah batu yang dijatuhkan dari ketinggian 2 m akan membenamkan pasak kedalam tanah jauh lebih dalam daripada batu yang sama dijatuhkan dari ketinggian 10 cm (Bambang Ruwanto,2011;57) Percepatan gravitasi adalah percepatan yang dialami suatu benda daam pengaruh medan gravitasi. Contoh sehari-hari percepatan gravitasi adalah apabila sebuah benda dibiarkan tanpa penyangga, maka akan jatuh kebawah karena mendapatkan percepatan gravitasi yang berasal dari medan gravitasi bumi, peristiwa semacam ini disebut gerak jatuh bebas. jika sebuah benda jatuh kebawah dalam medan gravitasi bumi dari ketinggian h, maka benda tersebut akan mengalami percepatan gravitasi g yang konstan. Gerak jatuh bebas ini merupakan gerak dipercepat beraturan. jika benda jatuh pada saat awal dengan kecepatan awal , maka kecepatan sesaat benda dapat ditulis sebagai berikut : V(t)
= g.t
………..
(1)
31
h
= ½. .g. t 2 …
(2) (Tim Fisika Dasar, 2014;18)
Gerak jatuh bebas (GJB) adalah salah satu bentuk gerak lurus dalam satu dimensi yang hanya dipengaruhi oleh adanya gaya gravitasi. Variasi dari gerak ni adalah gerak jatuh bebas dipercepat dan gerak peluru . secara umum gerak dipengaruhi oleh gaya gravitasi memiliki banyak bentuk : y= y o + vo . t + ½ g2 Dimana
t:( waktu / s) Y (posisi pada saat t / m) Y0 (posisi pada saat awal m/s) Vo (kecepatan pada saat awal m/s) g(percepatan gravitasi m/s2)
akan tetapi untuk GJB diperlukan syarat tambahan yaitu V 0
=0
sehingga
dirumuskan menjadi : Y=Y0 + ½.yt2 GJB dan analoginya : Gerak oleh gaya gravitasi Gaya
Gerak oleh gaya listrik
F=M.g
F=q.E
Percepatan
a=g
A=q/m . E
Kecepatan
V=g.t
V=(q/m. E).t
Y=1/2.gt
Y=1/2. (q/m. E). t
Posisi
(Surya,2005;45-46) Persamaan gaya gravitasi diterapkan untuk bumi dan benda-benda lain disekitarnya, maka M1 menjadi massa bumi (M) , M2 menjadi massa benda sembarang (M), dan R adalah jarak benda diukur dari pusat bumi . gaya gravitasi bumi tidak lain merupakan berat benda sehingga diperoleh : Mg= Gm. M/R 2 atau g= G. M/F2
32
Jadi percepatan gravitasi bumi dipengaruhi oleh massa bumi dan jaraknya terhadap pusat bumi. Percepatan gravitasi dipermukaan bumi g= 9.8 m/s 2 serta jari jari bumi R = 6,38 X 106 M (Anang,2011;51) Contoh gerak dengan percepatan (hampir) konstan yang sering digunakan adalah gerak benda yang jatuh ke bumi. Bila tidak ada gesekan udara ternyata semua benda yang jatuh pada tempat yang sama , tidak bergantung kepada ukuran berat maupun susunan benda dan jika gerak yang ditempuh sama jatuh tidak terlalu besar maka percepatannya dapat dianggap konstan selama jatuh , gerak ideal ini yang mengabaikan gesekan udara dan perubahan kcil percepatan terhadap ketinggian disebut gerak jatuh bebas (Benson,2009;67)
33
III. Prosedur Percobaan 3.1 Alat dan Bahan
3.1.1
Alat
1. Mistar 2. Kabel penghubung 3. Papan pental 4. Sumber arus 5. Electromagnet
3.1.2
Bahan 1. Bola besi 2. Stopwatch
3.2 Skema Kerja
Pa an ental
Diletakkan pada jarak 0,2 m dari atas meja
Diatur digita counter dan reset di kedudukan nol
Dipasang sedemikian rupa agar bola pejal setelah berhenti akan jatuh di plat kontak
Bolapejal
Digantung pada penahan magnet
Dihentikan dan dihitung jaraknya
Ditekan tombol morse dengan kuat
Dicata waktu jatuhnya yang ada pada digtita counter
Direset kembali ke nol
Digantung kembali bola pejal
Diulangi langkah 7 sebanyak 10 kali
Dihitung rata ratanya
Hasil
34
3.3 Gambar Alat a. Mistar
b. Kabel penghubung
c. Sumber arus
d. Electromagnet
35
IV. Hasil dan Pembahasan 4.1 Hasil
a. Data percobaan gulungan tissu Pengulangan
h(meter)
t(sekon)
g(m/s )
1
2,85
0,87
7,53
2
2,85
0,90
7,03
3
2,85
0,81
8,68
4
2,85
0,85
7,89
5
2,85
0,80
8,9
6
2,85
0,79
9,13
7
2,85
0,84
8,07
8
2,85
0,82
8,47
9
2,85
0,81
8,68
10
2,85
0,80
8,9
Rata- rata g (m/s2)
= 8,328 m/s2
Rata – rata t (sekon )
= 0,829 sekon
b. Data percobaan gulungan kertas Pengulangan
h(meter)
t(sekon)
g(m/s )
1
2,85
0,76
9,18
2
2,85
0,78
9,5
3
2,85
0,74
10,40
4
2,85
0,72
10,99
5
2,85
0,79
9,19
6
2,85
0,72
10,99
7
2,85
0,71
11,4
8
2,85
0,75
10,13
9
2,85
0,76
9,9
10
2,85
0,77
9,6
36
4.2 Pembahasan
Pada percobaan ini kami melakukan praktikum yang berjudul gerak jatuh bebas kami melakukan percobaan dengan menggunakan gulungan kertas dan gulungan tissue. Dari data yang dilampirkan terdapat pruktuasi nilai (s) dan (g) pada benda yang cukup signifikan untuk mempermudah pemahaman percobaan ini menggunakan variable ketinggian yang konstan yaitu t = 2,85 m ketinggian ini didapatkan dari hasil pengukuran tempat jatuhnya gulungan kertas dan gulungan tissue pada lantai atas ke lantai bawah laboraturium. Pada percobaan gerak jatuh bebas ini bertujuan untuk menentukan percepatan gravitasi yang dialami suatu benda serta membuat grafik hasil dan percobaan tersebut. Sebagai syarat awal suatu benda mengawali atau mengalami gerakan gerak jatuh bebas maka saat dijatuhkan benda tersebut memiliki kecepatan awal no.1 percobaan dilakukan dengan 10 kali pengulangan dengan benda-benda yang berbeda. namun dengan ketinggian yang sama juga. Percobaan
tersebut
dapat
kami
ketahui
ketinggian
beban
dapat
mempengaruhi waktu untuk melakukan gerak jatuh bebas, hal tersebut dapat dilihat dari hasil percobaan yang kami lakukan. semakin besar ketinggian suatu benda dari lantai, maka akan semkain besar pula waktu yang dilakukan untuk melakukan gerak jatuh bebas terseebut. Beban yang gunakan pada percobaan kali ini adalah gulungan kertas dan gulungan tissue yang setiap massanya pasti berbeda. Dalam teori disebutkan bahwa besar gaya gravitasi yang dialami benda yang melakukan gerak jatuh bebas akan sama dengan percepatan gravitasi bumi. terjadinya selisih percepatan gravitasi yang kami peroleh ini disebabkan antara lain yaitu kurang tepatnya dalam menentukan waktu ketika benda tepat menyentuh dasar lantai, yang akibatnya akan mempengaruhi dari hasil percepatan gravitasi benda yang diperoleh. Selisih itu percobaan diruangan terbuka mengakibatkan terjadinya gesekan antara benda dan udara yang dapat mempengaruhi perolehan waktu, sehingga akan berdampak pada nilai percepatan gravitasi yang dialami oleh benda yang kami teliti.
37
Dengan demikian, percepatan benda jatuh bebas bergantung pada ketinggian atas kedudukan benda terhadap permukaan lantai. Disamping itu, percepatan atau pertambahan kecepatan pada saat jatuh bebas bergantung juga pada lamanya waktu. benda yang kedudukannya lebih tinggi terhadap permukaan lantai akan memrlukan waktu lebih lama untuk sampai pada permukaan lantai dibandingkan benda yang berkedudukan lebih rendah. Hakekatnya gerak jatuh bebas merupakan bahan pembahasan yang sangat menarik dalam ilmu filsafat alam.
38
V. Kesimpulan 5.1 Kesimpulan
1.
Ketinggian berbanding lurus dengan percepatan semakin tinggi kedudukan kertas dan tissue terhadap permukaan lantai semakin cepat kertas dan tissue tersebut saat hendak menyentuh permukaan lantai.
2.
Percepatan benda jatuh bebas tergantung pada ketinggian atau kedudukan terhadap permukaan lantai.
3.
Percepatan atau pertambahan kecepatan suatu benda saat jatuh bebas bergantung juga pada lamanya waktu. waktu.
4.
Gerak jatuh bebas adalah gerakan benda akibat tarikan bumi tanpa adanya gaya luar yang bekerja padanya.
5.
Gerak jatuh bebas memiliki syarat yaitu kecepatan awalnya V0 = 0.
5.2 Saran
Diharapkan pada percobaan selanjutnya diharapkan ketilitian dan focus agar tidak terjadi kesalahan dalam melaksanakan percobaan dan pada saat percobaan dituntut untuk cepat dan tepat saat menekan tombol reset da stop pada stopwatch agar waktu tepat pada saat benda jatuh ke tanah atau jatuh ke dasar lantai.
39
DAFTAR PUSTAKA
Benson,Haris.2011. Asas-asas Asas-asas Fisika 2A.Jakarta:Yudhistira. 2A.Jakarta:Yudhistira. Ruwanto,bambang.2011. fisika fisika kreatif .Jakarta:Bina .Jakarta:Bina Sumber Daya MIPA. S,Anang.2009. Fisika Fisika IA.Jakarta:Erlangga. IA.Jakarta:Erlangga. Surya, Yohannes.2005. Fisika.Jakarta:Erlangga. Fisika.Jakarta:Erlangga. Tim Fisika Dasar.2014.Penuntun Dasar.2014 .Penuntun Fisika Dasar I .Jambi:Universitas .Jambi:Universitas Jambi.
40
LAMPIRAN a. Data
Pengulangan
h(meter)
t(sekon)
g(m/s )
1
2,85
0,87
7,53
2
2,85
0,90
7,03
3
2,85
0,81
8,68
4
2,85
0,85
7,89
5
2,85
0,80
8,9
6
2,85
0,79
9,13
7
2,85
0,84
8,07
8
2,85
0,82
8,47
9
2,85
0,81
8,68
10
2,85
0,80
8,9
Rata- rata g (m/s2)
= 8,328 m/s2
Data percobaan gulungan kertas Pengulangan
h(meter)
t(sekon)
g(m/s2)
1
2,85
0,76
9,18
2
2,85
0,78
9,5
3
2,85
0,74
10,40
4
2,85
0,72
10,99
5
2,85
0,79
9,19
6
2,85
0,72
10,99
7
2,85
0,71
11,4
8
2,85
0,75
10,13
9
2,85
0,76
9,9
10
2,85
0,77
9,6
Rata- rat g (m/s2)
= 10,342 m/s 2
41
b. Perhitungan
Perhitungan percobaan gulungan tissu 1) h
= ½ .g.t2
2,85 m . = ½ . g (0,875 s) 2 2,85 m = ½ . g . 0,7569 s 2 2,85 m = 0,3748 s 2 . g g.
= 2,85m/0,3745 s 2
g.
= 7,53 m/s 2
2) h= ½ .g.t 2 h
= ½ .g.t2
2,85 m . = ½ . g (0,905 s) 2 2,85 m = ½ . g . 0,815 s 2 2,85 m = 0,405 s 2 . g g.
= 2,85m/0,405 s 2
g.
= 7,03 m/s 2
3) h= ½ .g.t 2 h
= ½ .g.t2
2,85 m . = ½ . g (0,815 s) 2 2,85 m = ½ . g . 0,6561 s 2 2,85 m = 0,32805 s 2 . g g.
= 2,85m/0,32805 s 2
g.
= 8,68 m/s 2
4) h= ½ .g.t 2 h
= ½ .g.t2
2,85 m . = ½ . g (0,85 s) 2 2,85 m = ½ . g . 0,7225 s 2 2,85 m = 0,36125 s 2 . g g.
= 2,85m/0,36125 s 2 = 7,89 m/s 2
5) h= ½ .g.t 2 h
= ½ .g.t2
2,85 m . = ½ . g (0,805 s) 2 2,85 m = ½ . g . 0,64 s 2
42
2,85 m = 0,32 s 2 . g g.
= 2,85m/0,32 s 2
g.
= 8,9 m/s 2
6) h= ½ .g.t 2 h
= ½ .g.t2
2,85 m . = ½ . g (0,79 s) 2 2,85 m = ½ . g . 0,6241 s 2 2,85 m = 0,31205 s 2 . g g.
= 2,85m/0,31205 s 2
g.
= 9,13 m/s 2
7) h= ½ .g.t 2 h
= ½ .g.t2
2,85 m . = ½ . g (0,845 s) 2 2,85 m = ½ . g . 0,7056 s 2 2,85 m = 0,3528 s 2 . g g.
= 2,85m/0,3258 s 2
g.
= 8,07 m/s 2
8) h= ½ .g.t 2 h
= ½ .g.t2
2,85 m . = ½ . g (0,82 s) 2 2,85 m = ½ . g . 0,6724 s 2 2,85 m = 0,3362 s 2 . g g.
= 2,85m/0,3362 s 2
g.
= 8,47 m/s 2
9) h= ½ .g.t 2 h
= ½ .g.t2
2,85 m . = ½ . g (0,81 s) 2 2,85 m = ½ . g . 0,6561 s 2 2,85 m = 0,32805 s 2 . g g.
= 2,85m/0,32805 s 2
g.
= 8,68 m/s 2
43
10) h= ½ .g.t 2 h
= ½ .g.t2
2,85 m . = ½ . g (0,805 s) 2 2,85 m = ½ . g . 0,64 s 2 2,85 m = 0,32 s 2 . g g.
= 2,85m/0,3745 s 2
g.
= 8,9 m/s 2
Rata- rata gravitasi (g) pada percobaan gulungan tissue Rata-rata
= P1+P2+P3+P4+P5+P6+P7+P8+P9+P10 10 = (7,53+7,03+8,68+7,89+8,9+9,13+8,07+8,47+8,68+8,9) 10 = 83,28 m/s 2 = 8,328 m/s 2 10
Rata-rata waktu (sekon) pada percobaan gulungan tissue Rata-rata
= P1+P2+P3+P4+P5+P6+P7+P8+P9+P10 10 = 0,87+0,9+0,81+0,85+0,8+0,79+0,84+0,82+0,81+0,80 10 = 8,29 sekon 10 = 0,829 sekon
Perhitungan percobaan gulungan kertas 1. h.
= ½.g.t2
2,85 m
= ½. g.(0,76 s) 2
2,85 m
= ½.g. 0,5776 s 2
2,85 m
= g. 0,2888 s 2
44
g.
= 2,85 m 0,2888 s 2 = 9,8 m/s2
2. h.
= ½.g.t2
2,85 m
= ½. g.(0,78 s) 2
2,85 m
= ½.g . 0,60845s 2
2,85 m
= g. 0,3042s 2
g.
= 2,85 m 0,3042 = 9,5 m/s2
3. h.
= ½.g.t2
2,85 m
= ½. g.(0,74 s) 2
2,85 m
= ½.g. 0,5476 s 2
2,85 m
= g.0,2738 s 2
g.
= 2,85 m 0,2738 s 2 = 10,4 m/s2
4. h.
= ½.g.t2
2,85 m
= ½. g.(0,72 s) 2
2,85 m
= ½.0,5184 g
2,85 m
= g. 0,2592s 2
g.
= 2,85 m 0,2592 = 10,99 m/s 2
5. h.
= ½.g.t2
2,85 m
= ½. g.(0,79 s) 2
2,85 m
= ½.g . 0,6241 s 2
2,85 m
= g. 0,31205 s 2
g.
= 2,85 m 0,31205 s 2 = 9,13 m/s2
45
6. h.
= ½.g.t2
2,85 m
= ½. g.(0,72 s) 2
2,85 m
= ½.g . 0,5184 s 2
2,85 m
= g.0,25925 s 2
g.
= 2,85 m 0,2592 s 2 = 10,99 m/s 2
7. h.
= ½.g.t2
2,85 m
= ½. g.(0,71 s) 2
2,85 m
= ½.g . 0,5041 s 2
2,85 m
= g.0,25205 s 2
g.
= 2,85 m 0,25205 s 2 = 11,4 m/s2
8. h.
= ½.g.t2
2,85 m
= ½. g.(0,75 s) 2
2,85 m
= ½.g . 0,5625 s 2
2,85 m
= g.0,2815 s 2
g.
= 2,85 m 0,2815 s 2 =
9. h.
10,13 m/s 2
= ½.g.t2
2,85 m
= ½. g.(0,76 s) 2
2,85 m
= ½.g . 0,5776 s 2
2,85 m
= g. 0,2888 s 2
g.
= 2,85 m 0,2888 s 2 = 9,9 m/s2
10. h.
= ½.g.t2
2,85 m
= ½. g.(0,77 s) 2
2,85 m
= ½.g. 0,5929 s 2
2,85 m
= g. 0,2964 s 2
46
g.
= 2,85 m 0,2964 s 2 = 9,6 m/s2
Rata- rata gravitasi (g) pada percobaan gulungan kertas Rata-rata
= P1+P2+P3+P4+P5+P6+P7+P8+P9+P10 10 = (9,8+9,5+10,4+10,96+9,13+10,99+11,4+10,17+9,9+9,6) 10 = 101,85 m/s 2 = 10,185m/s 2 10
Rata-rata waktu (sekon) pada percobaan gulungan kertas Rata-rata
= P1+P2+P3+P4+P5+P6+P7+P8+P9+P10 10 = 0,76+0,78+0,74+0,79+0,72+0,71+0,75+0,76+0,77 10 = 7,5 sekon 10 = 0,75 sekon
47
c. Evaluasi
1. Bagaimana pengaruh massa terhadap percepatan gravitasi ? Pengaruh massa terhadap percepatan gravitasi adalah karena gravitasi muncul dikarenakan adanya massa energy gravitasi menyebabkan adanya percepatan. 2. Sebutkan ha-hal yang mempengaruhi gerak jatuh bebas ? Hal-hal yang mempengaruhi gerak jatuh bebas yaitu : massa benda, gravitasi, tinggi, waktu. 3. Bagaimana pengaruh rotasi terhadap gravitasi (g) ? Pengaruh rotasi terhadap gravitasi yaitu tidak ada karena pada saat gravitasi terjadi idak adanya rotasi yang terjadi.
48
PERCOBAAN KE - IV BANDUL FISIS I.
Tujuan Percobaan
Percoban ini bertujuan untuk menentukan gerak harmonik sederhana dan menentukan harga percepatan gravitasi pada suatu tempat dengan menggunakan bandul fisis II. Landasan Teori
Bandul fisis digunakan untuk menggambarkan gerakan bera yun dari bandul yang disebabkan oleh gravitasi. Untuk bandul (pendulum), beratnya (m.9) tergantung dari titik tetap. Dengan menarik bandul kembali dan melepaskan, itu akan berayun bolak-balik karena tarikan gravitasi dan tegangan disepanjang tali atau kawat yang menggantungkan berat tadi. Gerakan ini terus berlanjut dengan akibat inersia. Menurut hukum dasar inersia, ketika berada dalam keadaan istirahat atau bergerak, ia akan terus dalam keadaan itu kecuali ditindak lanjuti oleh kekuatan eksternal. Dalam kasus bandul fisis, nadul akan berayun kembali kekuatan eksternal bertindak untuk menghentikannya karena tidak ada kekuatan eksternal bertindak diatasnya, itu dapat terus berayun tanpa batas melalui bujur yang sama (Holiday, 1985 :365) Bandul adalah benda yang terikat pada seutas tali dan dapat berayun secara bebas dan periodik menyadari dasar kerja dari sebuah jam dinding kuno yang mempunyai ayunan dalam periodik (lama geraak isolasi satu ayunan, T) dipengaruhi oleh panjang tali dan percepatan gravitasi mengikuti rumus:
T =2π
Dimana :
49
T : Periode ayunan (s) L : Panjang tali (m) G : Percepatan gravitasi bumi (m/s2) Ilmu fisika yang terkait pada ayunan ini yaitu dapat menghitung periode yaitu selang waktu yang diperlukan beban untuk melakukan suatu getaran lengkap dan juga kita dapat menghitung berapa besar gravitasi bumi disuatu tempat. Ayunan yang digunakan dalah ayunan yang dibuat sedemikan rupa dengan bebannya adalah bandul fisis. Bandul fisis tidak terlepas dari getaran. Getaran adalah gerak bolak-balik secara periode melalui titik kesetimbangan. Getaran dapat bersifat sederha dan dapat bersifat kompleks. Getaran yang dibahas tentang bandul adalah getaran harmonik. (Giancoli, 2001 : 401) Bandul termasuk gerak sederhana anguler yaitu ayunan tempo ayunan tidak bergantung dari besarnya amplitudo (jarak ayunan) asalkan amplitudo tersebut tidak terlalu besar. Tempo ayunan sebanding larasnya dengan akar dari panjangnya bandulan. Bandul terbagi dua yaitu bandul mekanis dan bandul fisis. Bandul mekanis adalah bandul sederhana yang merupakan sebuah ideal yang terdiri dari sebuah partikel yang digantung pada seutas tali panjang yang ringan dan berayun dengan sudut simpangan kecil maka susunan ini disebut bandul matematis. Gaya yang menyebabkan bandul keposisi kesetimbangan dinamakan gaya pemulih yaitu m y sin x dan panjang busur adalah s = j9. Bandul ini pertama kali dikatakan oleh Galileo. (Ishaq, 2007 : 78) Bandul fisis merupakan sembarangan benda tegar yang digantung, berayun/berisolasi dalam bidang vertikal terhadap sumbu tertentu. Bandul fisis sebenarnya memiliki bentuk yang lebih kompleks yaitu sebagai benda tegar.
50
Jika bandul disimpankan dengan sudut 0 dari posisi kesetimbangan lalu dilepaskan maka bandul akan berayun pada bidang vertikal karena pengaruh dari gaya gravitasi. (Haryadi, 2009 : 60) Teori bandul pertama kali oleh Galileo (1602). Menurut Galileo bandul adalah benda yang terikat pada sebuah tali dan dapat berayun secara bebas dan periode yang menjadi dasar kerja dan sebuah jam dinding kuno yang mempunyai ayunan. Bandul sedehana adalah sebuah benda kecil biasanya berupa pola pejal digantungkan pada seutas tali yang massanya dapat diabaikan dibanding dengan massa bola dan panjang bandul sangat besar dengan dibandingkan dengan jari-jari bola. Ujung tali digantung pada sebuah penggantung yang tetap. Jika bandul diberi simpangan kecil dan kemudian dilepaskan bandul akan beisolasi (bergetar) diantara dua titik misalnya titik A dan titik B dengan periode T yang tetap. Ada beberapa parameter atau variabel pada bandul yaitu periode (T), massa ban dul (m)
dan simpangan sudut (ǿ) dan panjang ( ) (Maria, 2007 : 160)
51
III. Prosedur Percobaan 3.1. Alat dan bahan
Alat
: 1 Bandul fisis
bahan : 1 batang
2. Roll Meter
2. Keping
3. Stopwatch 4. Timbangan 5. Busur 3.2. Skema kerja
Bandul Fisis -
Ditentukan massa batang dan keeping
-
Ditentukan panjang batang
-
Ditentukan jarak keping ke ujung atas batang
-
Ditentukan titik gantung A
-
Ditentukan titik gantung B
-
Digantung batang pada titik gantung A
-
Dilakukan 3 kali percobaab
-
Diulangi pengulangan untuk titik gantung B
-
Diambil 3 pasang titik lagi dan diulangi percobaan 3 pasang titik
Hasil
52
3.3.Gambar Alat A. Roll Meter Wadah roll
Pengikat Skala Meter
B. Bandul fisis Pengikat Tali Bandul Bola Bandul
C. Stopwatch Ring
Reset Button
Start Button Start Button
Minute Hand Second Hand 1/10 Second hand Case
D. Busur
Scala sudut
53
IV. Hasil dan Pembahasan 4.1.Hasil
a. Bandul fisis h1 (cm)
h2 (cm)
t1 (s)
t2 (s)
9 (m/s )
27
13
32
33
6,53
28
13
32
32
6,39
28
13
32
32
6,39
h1 (cm)
h2 (cm)
t1 (s)
t2 (s)
9 (m/s )
68,5
18
30
32
15,9
68,5
18
31
32
13,1
68,5
18
32
32
13,3
h1 (cm)
h2 (cm)
t1 (s)
t2 (s)
9 (m/s )
58
32,5
32
32
14,08
58
32,5
32
32
14,08
58
32,5
31
32
14,08
b. Bandul Sederhana NO
L (cm)
t (s)
9 (m/s )
1
70
34,29
9,51
2
70
34,01
9,55
3
70
34,13
9,45
4
47
28,29
9,36
5
47
28,31
9,21
6
47
28,61
9,08
7
50
29,3
9,39
8
50
29,02
9,25
9
50
29,17
9,31
54
4.2. Pembahasan
Pada percobaan ini kami menentukan nilai gravitasi dari suatu tempat dengan menggunakan bandul fisis dan bandul sederhana. Pada percobaan ini bandul akan berayun dengan diberi simpangan agar bisa berayun Pada bandul fisis besar simpangan dan lama ayunan diperlukan untuk menentukan nilai gravitasinya untuk itu pada percobaan tersebut simpangan yang kami beri hanyalah 5 o karena bandul fisis merupakan ayunan yang sederhana, itu sebabnya sudut yang kami ambil untuk percobaan ini adalah sudut yang kecil. Dalam menentukan bandul fisis tinggi benda/jarak benda ke tanah dan waktu yang dibutuhkan untuk banyak ayunan dangat diperlukan untuk menentukan besar gravitasinya. Dalam percobaan yang kami lakukan jarak keping diberi bermacammacam jarak. Untuk ayunan ditentukan sebanyak 20 kali. Selama berayun waktu dihitung menggunakan stopwatch Setelah data-data yang diperlukan untuk menentukan nilai gravitasinya di dapat, maka kita bisa menggunakan rumus sebagai berikut:
π g= Dimana
:g
= Besar gravitasi (m/s2)
= Tinggi keping pertama (m) = Tinggi keping kedua (m) T = Periode Untuk menentukan periode (T) digunakan rumus T =
Benda sederhana juga dapat digunakan untuk menentukan nilai gravitasi suatu tempat. Bedanya dengan bandul fisis hanyalah besar massa tali dari bandul sederahan dapat diabaikan. Bandul sederhanan juga dilakukan dengan cara memberi simpangan terhadap beban yang digantung agar dapat berayun. Selama
57
berayun pun juga dihitung lama waktu yang dibutuhkan oleh benda untuk berayun selama banyak ayunan yang ditentukan adalah 20 kali ayunan Pada bandul sederhana banyak ayunan. Lama waktu yang dibutuhkan untuk berayun dan jarak beban dibutuhkan untuk menentukan nilai gravitasinya. Jika telah di dapat maka digunakan rumus : g=
g = Gravitasi (m/s2) L = Jarak keping (m) T = periode (s) Selama percobaan, kami melakukan percobaan dengan data yang berbeda-beda untuk menentukan rata-rata gravitasinya. Namun pada pengulangan dengan data yang sama didapat hasil yang berbeda. Hal ini disebabkan karena kesalah-kesalahan dalam praktikum.
58
V. Kesimpulan dan saran 5.1.Kesimpulan
Dari percobaan yang telah dilakukan dengan data-data yang telah diperoleh maka dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut : 1. Bandul fisis merupakan ayunan yang sederhana, itu sebabnya sudut yang diambil dalam penelitian ini adalah sudut yang kecil 2. Bandul sederhana dan bandul fisis sama-sama dapat digunakan untuk menentukan nilai gravitasi, hanya saja pada bandul sederhana massa tali dapat diabaikan 3. Gerak harmonik sederhana dipengaruhi oleh berat keping 4. Semakin besar simpangan awal yang diberikan maka gerakan bandulnya akan semakin cepat 5.2.Saran
Praktikum seharusnya dapat dilakukan secara teliti dan dalam keadaan kodusiv agar hasil yang didapat lebih pasti. Semoga praktikum selanjutnya dapat berjalan dengan baik.
59
DAFTAR PUSTAKA
Bahtiar. 2010. Fisika Dasar . Jakarta: Erlangga Giancoli. 1997. Fisika Universitas. Jakarta : Gramedia Gundovi. 2010. Fisika Dasar I. Yogyakarta : Yudistira Tipler, Paul A. 1991. Fisika Untuk Sains. Jakarta : Erlangga Sears, Francis Weston. Fisika Untuk Universitas. Bandung : Binacipta
60
LAMPIRAN a. Data
Bandul fisis h1 (cm)
h2 (cm)
t1 (s)
t2 (s)
9 (m/s )
27
13
32
33
6,53
28
13
32
32
6,39
28
13
32
32
6,39
h1 (cm)
h2 (cm)
t1 (s)
t2 (s)
9 (m/s )
68,5
18
30
32
15,9
68,5
18
31
32
13,1
68,5
18
32
32
13,3
h1 (cm)
h2 (cm)
t1 (s)
t2 (s)
9 (m/s )
58
32,5
32
32
14,08
58
32,5
32
32
14,08
58
32,5
31
32
14,08
Bandul Sederhana NO
L (cm)
t (s)
9 (m/s )
1
70
34,29
9,51
2
70
34,01
9,55
3
70
34,13
9,45
4
47
28,29
9,36
5
47
28,31
9,21
6
47
28,61
9,08
7
50
29,3
9,39
8
50
29,02
9,25
9
50
29,17
9,31
61
b. Perhitungan
1) Bandul sederhana
g = g = g1 = 2
2
2) Bandul Fisis
g = g = g1 = 2
2
Hitung g rata-rata dan simpangan 1) g rata-rata bandul fisis =
2) g rata-rat bandul sederhana =
Hitungan bandul sederhana
a. Untuk data t1 = 28,29 s, n = 20, l = 0,47 m
g= b. Untuk data t2 = 28,31 s, n = 20, l= 0,47 m g=
c. Untuk data t3 = 28,615, n = 20, l = 0.47 m g=
d. Untuk data t1 = 34,29, n = 20, l = 0.7 m g=
e. Untuk data t2 = 34,01 s, n = 20, l = 0,7 m
g= 62
f. Untuk data t3 = 34,20 s, n = 20, l= 0,7 m g=
g. Untuk data t1 = 29,13 s, n = 20 , l = 0,5
g= Hitungan bandul fisis
a. Untuk data h1 = 28, h2 = 13, t1 = 32, t2 = 33
() =
g=
b. Untuk data h1 = 28 cm, h 2 = 13cm , t 1 = 32s, t 2 = 32
() g= = c. Untuk data h1 = 58 cm, h 2 = 32cm , t 1 = 32s, t 2 = 32
() =
g=
d. Untuk data h1 = 58 cm, h 2 = 32cm , t 1 = 31s, t 2 = 32 g=
()
63
c. Evaluasi
1. Hitunglah panjang batang rata-rata dan simpangannya
H1 =
= 0,515 m Simpangan = 5 o 2. Hitung g masing-masing pasangan 1) Bandul sederhana
g = g = g1 = 2
2
2) Bandul Fisis
g = g = g1 = 2
2
3. Hitung g rata-rata dan simpangan 1) g rata-rata bandul fisis =
2) g rata-rat bandul sederhana =
4. Bandingkan g percoban dengan g literature (g = 9,8
)
1) Untuk bandul sederhana nilainya sama dan sangat mendekati yaitu g = 9,34
dibandingkan dengan di jambi 9,28
2) Untuk bandul fisis, nilai berbeda tapi tidak terlalu jauh yaitu g = 11,14
dibandingkan dengan g dijambi g = 9,78 64
PERCOBAAN KE – V KOEFISIEN GESEK I.
Tujuan percobaan
Mempelajari gaya gesek dan menentukan koefisien gesek statis dan kinetik suatu benda. II. Landasan teori
Gaya gesek adalah gaya yang dipengaruhi oleh gesekan bidang yang kasar sehingga koefisien gesek menjadi tidak nol. Secara sederhana dapat disimpulkan bahwa semakin kasar tempat kita memeindahkan suatu benda, maka gaya yang dibutuhkan semakin besar, sebaliknya semakin licin bidang tempat kita memindahkan benda maka semakin kecil pula gaya yang kita butuhkan. Gesekan ini timbul karena adanya dua benda yang bertemu, setiap benda mempunyai koefisien yang berbeda-beda. Dalam fisika gaya gesek dapat dibagi dua yaitu gaya gesek statis dan (f s) dan gaya gesek kinetis (f k ). Besar gaya gesek statis dapat dirumuskan dengan f s =
.N dimana f adalah gaya gesek statis maksimum, adalah koefisien gesek statis dan N adalah gaya norma. Gaya gesek kinetis dapat dirumuskan f = . N dimana adalah koefisien gesek kinetis s
s
s
k
k
k
(Halliday, 1985: 70). Gaya gesek selalu timbul jika lantai tidak licin atau koefisien geseknya tidak nol. Maka kasar tekstur lantai akan semakin besar. Besar koefisien gesekan adalah nol sampai 1. Nilai satu berarti benda sama sekali tidak dapat bergerak dan nilai nol berarti benda tidak mengalami gaya gesek sama se kali. Arah gaya gesek selalu berlawanan gengan gaya yang diberikan terhadap
benda atau gerak benda dan besarnya F = N. . Pada prinsipnya ada dua jenis gaya gesek yaitu koefisien gesek statis dan koefisien gesek kinetis.
hanya berlaku s
ketika benda berada dalam keadaan diam dan perannya kemudian digantikan
65
ketika benda akan mulai bergerak. Pada umumnya koefisien gesek statis
oleh
k
nilainya lebih kesil dari pada koefisien gesek kinetis (Purwoko, 2010: 50). Gesekan antara dua permukaan benda padat karena permukaan licinpun sebenarnya sangat kasar dalam skala mikroskopis, bahkan ketika sebuah benda berguling, walaupun biasanya lebih kecil ketika benda meluncur melintasi permukaan tersebut. Ketika sebuah benda meluncur pada sebuah permukaan yang kasar, gaya gesek kinetis bergantung pada jenis kedua permukaan yang bersentuhan. Gaya gesekan sebanding dengan gaya normal antara kedua permukaan yang merupakan gaya yang diberikan benda benda tersebut satu sama lain dan tegak lurus terhadap permukaan seluruhnya. Gaya gesekan antara permukaan permukaan yang keras sangat sangat sedikit bergantung pada daerah kontak permukaan total. Gaya gesek statis adalah gaya yang mengacu pada gaya yang sejajar dengan kedua permukaan (Paul Tapier, 2001: 113).
k
disebut dengan koefisien gesek kinetis dan nilainya bergantung pada
kedua jenis permukaan. Nilai-nilai yang terukur untuk berbagai permukaan yang diberikan. Bagaimanapun nilai-nilai ini merupakan perkiraan karena ini bergntung pada apakah permukaan tersebut basaa atau kering. Secara kasar
k
tidak
bergantung pada laju peluncura. Pada saat melampaui gaya gesek statis maksimum yang dinyatakan dengan F =
N karena gaya gesek ststis dapat s.
bervariasi dari nol sampai nilai maksimum (Foster, 2006: 118). Besar gaya gesekan dipengaruhi sifat permukaan sentuhan, makin kasar permukaan sentuhan maka makin besar pula gaya gesek yang mungkin ditimbulkan. Gaya gesek melawan gaya F. Besar gaya gesek ini sama dengan gaya F yang bekerja.
66
Tidak mungkin lebih besar atau lebih kecil, hal ini dikarenakan oleh gaya gesek lebih besar dari gaya tarik F. Jika gaya gesek semakin diperbesar maka gaya gesek statis juga semakin besar (Giancoli, 2001: 118). Jika benda bergerak melalui suatu fluida (seperti gas atau udara) dengan kecepatan reatif rendah maka gaya gesekannya berbanding lurus dengan kecepatan dan berlawanan arah. Pada dasarnya gaya gesek adalah gaya yang bereaksi diantara atom-atom permukaan benda yang lain jika kedua permukaan logam yang dipoles halus dan dibersihkansecara cermat dan disatukan dalam ruang hampa yang sangat baik, kedua permukaan logam tidak dapat dibuat saling menggelincir pada permukaan yang lain (Walker, 2002: 1999). Koefisien gesekan statis dan koefisien gesekan statis. Berdasarkan Hukum 1 Newton, resultan gaya = 0 berarti meskipun mobil tetap diam, gaya gesekan yang diberikan oleh jalan aspal sudah bekerja terhadap mobil. Gaya gesekan yang bekerja terhadap benda tersebut masih dalam keadaan diam disebut koefisien
gesek statis ( s) sedangkan koefisien gesekannya disebut koefisien statis (
s .
Apabila gaya F ditambah, besarnya gaya gesekan juga akan bertambah. Gaya gesekan statis mencapai nilai maksimum dan gaya gesekan ini disebut gaya gesek statis maksimum (Efrizon Umar, 2007: 34). Apabila gaya F semakin diperbesar, gaya gesekan pada saat mobil sudah bergerak disebut gaya gesekan kinetis (Fk), dan koefisien gesekannya disebut koefisien kinetis (
) mempunyai nilai yang konstan. Saat bergerak bidang sentuh k
permukaan ban dan aspal saling berganti sehingga koefisien gesekannya semakin kecil dan cendrung tetap. Apabila perubahan gaya tarik atau gaya dorong yang diberikan terhadap gaya gesekan konetis mempunyai nilai yang lebih kecil dari pada gaya gesekan statis maksimum, dengan kata lain nilai koefisien statis maksimum lebih besar dari pasa koefisien gesekan kinetis. Keadaan inilah yang
67
menyebabkan gaya dorong yang dibutuhkan lebih kecil saat mendorong mobil yang sudah bergerak apabila mobil yang masih dalam keadaan diam (Duncan, 2007: 36).
68
III. Prosedur percobaan 3.1.Alat dan bahan
3.1.1. Alat
Tali dan katrol
Seperangkat anak timbangan
Busur derajat dan mistar
3.1.2. Bahan
Balok kayu
Papan peluncur
3.2.Skema kerja
Papan peluncur dan katrol -
Diletakkan papan peluncur pada posisi horizontal
-
Dipasang salah satu papan dengan katrol
-
Ditimbang massa beban N
-
Diikat balok dengan tali
-
Diletakkan pada bidang papan luncur miring
-
Diberikan beban M1 pada tali
-
Dicatat hasil pengamatan
-
Ditambah massa beban
-
Dialkukan sebanyak 5 kali
Hasil
69
3.3.Gambar alat
a. Koefisien gesek statis
b. Koefisien gesek kinetis
70
IV. Hasil dan pembahasan 4.1. Hasil
4.1.1 Koefisien gesekan statis No
Massa
Beban
Percepatan
Gaya yang
Koefisien
balok(g)
(g)
gravitasi(m/s2)
bekerja(N)
gesek
1.
288,4
150
10
1,5
0,52
2.
288,4
200
10
2
0,7
3.
288,4
250
10
2,5
0,86
4.
288,4
300
10
3
1
5.
288,4
350
10
3,5
1,21
6.
621
350
10
3,5
0,56
7.
621
400
10
4
0,64
8.
621
450
10
4,5
0,72
9.
621
500
10
5
0,80
10.
621
550
10
5,5
0,88
4.1.2 Koefisien gesekan statis No
Massa balok(g)
Beban (g) Percepatan gravitasi
Gaya yang bekerja
Koefisien gesek
1.
105,7
50
10
0,5
0,17
2.
105,7
100
10
1
0,085
3.
105,7
150
10
1,5
0,056
4.
105,7
200
10
2
0,341
5.
105,7
250
10
2,5
0,034
6.
288,4
150
10
1,5
0,155
7.
288,4
200
10
2
0,11
8.
288,4
250
10
2,5
0,09
9.
288,4
300
10
3
0,077
71
4.2 Pembahasan
Percobaan ini bertujuan untuk menentukan koefisien gesekan statis dan koefisien kinetis. Gesekan adalah gaya yang melakukan gerakan yang terjadi pada dua permukaan yang bersentuhan. Gaya gesekan disebut juga sebagai gaya hambat yang arahnya selalu berlawanan arah dengan gerak benda. Arah gaya pada gaya gesek sejajar dengan permukaan dan berlawanan dengan sentuhan antara dua permukaan. Gesekan terjadi apabila benda harus bersentuhan dengan benda lain dan sebuah gaya luar harus dikerjakan pada benda dengan mengikat balok dengan tali dan massa tali tersebut diabaikan. Tujuan tali itu diabaikan adalah sebagai gaya luar yang berfungsi untuk menggerakkan balok, agar balok dapat bekerja dan bersentuhan dengan papan peluncur. Gaya gesekan termasuk gaya sentuh yang muncul jika permukaan benda bersentuhan langsung secara fisik. Ara gaya gesekan searah dengan permukaan bidang sentuh dan berlawanan dengan kecenderungan arah gerak. Sesuai dengan hukum II Newton resultan gaya yang mendatar haruslah nol ( 0 ). Sehingga jumlah F = 0 maka gaya gesekan harus sama dengan gaya dorong ( F = p ). Koefisien gesekan merupakan sifat permukaan benda yang bersentuhan dan nilainya bergantung pada kekasaran permukaan tersebut. Dimana pada percobaan ini, koefisien gesekan terbagi atas dua yaitu koefisien gesekan statis dan koefisien gesekan kinetis. Koefisien gesekan statis yaitu koefisien gesekan yang terjadi pada saat benda dalam keadaan diam. Gaya gesekan statis memiliki nilai maksimum pada saat benda dalam keadaan akan bergerak. Koefisien gesekan kinetis adalah koefisien gesekan yang bekerja ketika benda sedang bergerak atau koefisien gesekan yang terjadi pada benda – benda yang beradu, dimana benda yang satu
bergerak relatif terhadap benda yang
lainnya. Koefisien gesekan sangat berpengaruh pada suatu permukaan benda. Permukaan yang licin mempunyai koefisien gesekan yang lebih kecil daripada
72
permukaan benda yang kasar sehingga gaya gesekan yang melawan gaya dorong akan kecil. Ditinjau dari sebuah benda yang berada pada bidang miring, gaya – gaya gesekan yang terjadi adalah gaya yang ditimbulkan oleh dua benda yang bergerak. Meskipun sudah diberi gaya tarik benda akan diam atau benda tidak akan bergerak. Hal ini disebabkan karena adanya gaya gesekan yang arahnya berlawanan dan sama besar dengan gaya tarik. Gesekan antara dua permukaan adalah besar apabila persinggungan antara kedua permukaan tersebut kuat. Gaya gesek pada umumnya sebanding dengan gaya tekan atau lazim disebut juga gaya normal, selaku kuatnya persinggungan kedua permukaan itu. Pada percobaan koefisien gesekan statis, beban yang digantungkan melalui suatu katrol mengakibatkan adanya tegangan pada tali. Tegangan tali ini merupakan gaya yang menarik balok ( massa tali diabaikan ) maksud dari menarik balok adalah agar balok dapat bergerak. Balok akan mengerjakan gaya tekan pada permukaan bidang papan, akibatnya permukaan papan melakukan gaya reaksi. Perbandingan besarnya gaya gesekan statis ( f s ) maksimum dengan gaya normal ( N ) disebut koefisien gesekan statis dari permukaan suatu bidang. Pada percobaan koefisien gesekan statis ini, massa balok yang digunakan adalah 288,4 g dan 621 g dengan masing - masing beban yaitu 150 g, 200g, 250g, 300g, 350g, 400g, 450g, 500, dan 550g. Apabila gaya yang diberikan bertambah, besarnya gaya gesekan juga akan bertambah. Pada saat gaya diberikan maka benda akan bergerak, gaya gesekan statis mencapai nilai maksimum dan gaya gesekan ini disebut gaya gesekan statis maksimum. Dengan demikian, nilai gaya gesekan statis berubah dari nol sampai nilai maksimum. Pada percobaan koefisien gesekan kinetis, benda diletakkan diatas permukaan bidangak miring, maka benda akan meluncur dengan percepatan tertentu. Akan tetapi, benda meluncur pada saat gaya ( F ) lebih besar dari gaya gesekan ( fs ). Pada percobaan ini, massa balok yang digunakan adalah 105,7 g,
73
dan 288,4 g dengan masing – masing beban yaitu 50 g, 100 g, 150 g, 200 g, 250 g, 300 g, dan 350 g. Gaya gesekan kinetis mempunyai nilai yang konstan. Apabila perubahan gaya tarik atau gaya dorong yang diberikan terhadap gaya gesekan maka dapat dikatakan bahwa gaya gesekan kinetis mempunyai nilai yang lebih kecil daripada gaya gesekan statis maksimum. Dengan kata lain, nilai koefisien gesekan statis maksimum lebih besar daripada koefisien gesekan kinetis. Keadaan inilah yang menyebabkan gaya dorong yang dibutuhkan lebih kecil saat mendorong suatu benda yang sudah bergerak daripada mobil yang masih dalam keadaan diam.
74
V. Kesimpulan dan saran 5.1. Kesimpulan
Dari percobaan yang telah dilakukan didapat beberapa kesimpulan diantaranya: 1. Permukaan yang kasar akan membuat gaya gesek semakin besar sedangkan permukaan yang licin akan membuat gaya gesek semakin kecil. 2. Gaya gesek timbul karena adanya dua permukaanbenda yang bersentuhan. 3. Besar gaya gesek dipengaruhi oleh sifat permukaan sentuhan. 4. Sudut kemiringan mempengaruhi kecepatan dan waktu. 5.2. Saran
Praktikum sudah berjalan dengan baik. Namun akan lebih baik jika alat dan bahan yang akan kami gunakan dalam keadaan baik dan layak guna agar hasil yang didapat akan lebih pasti. Semoga praktikum kami selanjutnya bisa berjalan lebih baik lagi.
75
DAFTAR PUSTAKA
Duncan. 2007. Belajar Aktif Fisika. Jakarta: Erlangga Foster. 2006. Fisika Jilid 1. Jakarta: Erlangga Giancoli. 2011. Fisika Edisi Kelima Jilid 1. Jakarta: Erlangga Halliday, David. 1985. Fisika Edisi Kelima Jilid 7. Jakarta: Erlangga Purwoko. 2010. Fisika Dasar. Jakarta: Erlangga Tipler, Paul. 1998. Fisika Untuk Sains Dan Teknik. Jakarta: Erlangga Umar, Efrizon. 2007. Fisika Dasar I. Jakarta: Yudistira
76
LAMPIRAN a. Data
Koefisien gesekan statis No
Massa
Beban(g)
balok(g)
Percepatan
Gaya yang
Koefisien
gravitasi(m/s2)
bekerja(N)
gesek
1.
288,4
150
10
1,5
0,52
2.
288,4
200
10
2
0,7
3.
288,4
250
10
2,5
0,86
4.
288,4
300
10
3
1
5.
288,4
350
10
3,5
1,21
6.
621
350
10
3,5
0,56
7.
621
400
10
4
0,64
8.
621
450
10
4,5
0,72
9.
621
500
10
5
0,80
10.
621
550
10
5,5
0,88
Koefisien gesekan statis No
Massa balok(g)
Beban (g) Percepatan gravitasi
Gaya yang bekerja
Koefisien gesek
1.
105,7
50
10
0,5
0,17
2.
105,7
100
10
1
0,085
3.
105,7
150
10
1,5
0,056
4.
105,7
200
10
2
0,341
5.
105,7
250
10
2,5
0,034
6.
288,4
150
10
1,5
0,155
7.
288,4
200
10
2
0,11
8.
288,4
250
10
2,5
0,09
9.
288,4
300
10
3
0,077
77
b. Perhitungan
Koefisien gesek statis a. Fs = 0,15 × 10 = 0,52 N
s = = = 0,52 b. Fs = 0,2 × 10 = 2
s = = = 0,65 c. Fs = 0,25 × 10 = 2,5 N
s = = = 0,86 d. Fs = 0,3 × 10 = 3
s = = = 1,04 e. Fs = 0,35 × 10 = 3,5
s = = 1,21 Koefisien gesek kinetis
a. Fk = m.g. sin = 0,05 . 10 . sin 5º = 0,435 N
b.
c.
s = = = 0,041 Fk = m.g. sin = 0,1 . 10 . sin 5º = 0,087 N s = = = 0,083 Fk = m.g. sin = 0,15 . 10 . sin 5º = 0,1305 s = = = 0,166
78
c. Evaluasi
A. Koefisien Gesek Statis 1. Plot grafik hubungan Antara gaya tegangan pada tali T dengan gaya Normal N 2. Tentukan koefisien gesekan statis dari grafik Penyelesaian :
2.
B. Koefisien Gesek Kinetis 1. Plotlah grafik hubungan Antara gara penggerak F dengan gaya normal N Penyelesaian :
79
2. Tentukan koefisien gesekan kinetis dari grafik Penyelesaian :
Fk = m.g. sin = 0,05 . 10 . sin 5º = 0,435 N
s = = = 0,041 Fk = m.g. sin = 0,1 . 10 . sin 5º = 0,087 N s = = = 0,083 Fk = m.g. sin = 0,15 . 10 . sin 5º = 0,1305 s = = = 0,166 Gambar grafik
80
PERCOBAAN KE - VI MODULUS YOUNG I. Tujuan
Memahami hukum hooke
Menentukan modulus elastisitas young
II. Landasan Teori
Modulus young yang disebut juga dengan modulus tarik adalah ukuran kekakuan suatu bahan elastis yang merupakan ciri dari suatu bahan. Modulus young didefinisikan sebagai rasio tegangan dalam sistem koordinat. Kartesius terhadap gregangan sepanjang aksis pada jangkauan tegangan dimana hukum hooke berlaku. Dalam mekanik benda padat kemiringan (selope) pada kurva tegangan-tegangan pada titik tertentu disebut dengan modulus tangen. Modulus tangen dari kemiringan linear awal disebut dengan modulus young. Nilai modulus young bisa di dapatkan dalam eksperimen menggunakan uji kekuatan tarik dari suatu bahan. Pada bahan anisoptropis, modulus young dapat memiliki nilai yang berbeda tergantung pada arah dimana bahan diaplikasika terhadap struktur bahan. Modulus didefinisikan sebagai hasil bagi antara tegangan (stress) dan regangan (straen). Modulus young sangat penting dalam ilmu fisika karena setelah mempelajarinya, kita bisa menggunakan nya untuk menentukan nilai keelastisan dari sebuah benda. Setiap bahan memiliki elastisitas (kelentukan). Besarnya koefisien elastisitas bahan berbeda (Buenche, 1992:50-51). Benda yang tidak elastis adalah benda yang tidak kembali kebentuk semula saat gaya luiar yang diberikan kepada benda tersebut dilepaskan. Misalnya pada tanah liat. Pada saat diberi gaya, tanah liat akan berubah bentuk. Namun setelah gaya itu dilepaskan tanah liat tidak dapat kembali kebentuknya semula.
81
1. Tegangan Tegangan didefinisikan sebagai hasil bagi antara gaya tarik F yang dialami kawat dengan luas penampangnya (A) atau bisa juga disebut gaya persatuan luas. Tegangan dirumuskan sebagai berikut: T = F/A Dimana : T = tegangan satuannya pascal (pa) F = gaya luar yang diberikan benda, satuannya newton (N) A = Luas penampang ( haudy, 1999:97) 2. Regangan Regangan didefinisikan sebagai hasil bagi antara pertambahan panjang dengan panjang awal pegas. Kebanyakan benda adalah elastis sampai kesuatu gaya besarnya tertentu. Hal ini dinamakan batas elastis. Jika gaya yang diberikan benda lebih kecil dari batas elastisnya, maka benda tersebut akan kembali kebentuk semulanya jika gaya tersebut dihilangkan. Tetapi jika gaya yang diberikan melampaui batas elastis, benda tak akan kembali ke bentuk semula, melainkan secara permanen berubah bentuk (willey, 1984 : 26 ). Pada dasarnya percobaan dilakukan untuk mengetahui hubungan kuantitatif antar gaya yang dikerjakan pada pegas dengan pertambahan panjangnya. Setiap panjang pegas ketika diberi gaya tarik dengan panjang awalnya disebut pertambahan panjang. Jika dibuat grafik gaya terhadap perubahan panjang, maka akan didapat grafik berbentuk garis linear. Hukum hooke berbunyi “jika gaya tarik tidak melampaui batas elastis pegas maka pertambahan panjangnya akan sebanding dengan gaya tariknya”. Pernyataan ini dikemukan oleh robert hooke, seorang arsitek yang ditugaskan membangun kembali gedung-gedung di london yang mengalami kebakaran pada tahun 1666. Oleh karena ini, pernyataan ini dikenal sebagai hukum hooke. Rumus hukum hooke sebagai berikut : F = K. ∆x
82
F merupakan gaya tarik yang bekerja pada benda K adalah ketetapan umum yang berlaku untuk benda elastis jika diberi gaya yang tidak melampaui titik batas hukum hooke. ∆x merupakan perubahan panjang benda (taufik,1999:155). Sifat elastisitas adalah kemampuan suatu benda untuk kembali kebentuk awalnya segara setelah gaya luar yang diberikan kepada benda itu dihilangkan. Sifat elastisitas suatu benda bisa dinyatakan dalam hubungan antara besaran – besaran tegangan dan regangan. Sedangkan benda yang tidak elastis adalah benda yang tidak kembali ke bentuk awalnya saat gaya dilepaskan. Misalnya jika kita menggunakan alat pegas untuk melatih otot, ketika kita menarik alat tersebut maka alat tersebut akan meregang bertambah panjang. Kemudian ketika kita melepaskan alat tersebut, alat tersebut akan kembali ke panjang semula. Itu artinya alat tersebut memiliki sifat elastis, lain halnya ketika kita menekan tanah liat, tanah tersebut tidak akan kembali ke ukuran semula ( paul.1998:180)
83
III.
Prosedur Percobaan 3.1 Alat dan bahan
3.1.1
alat -
aparat young’s eksperiment
-
anak timbangan
-
mikrometer sekrup
-
meteran / mistar
3.1.2 bahan - beban bermassa 3.2 Skema percobaan
Kawat - Diukur diameter dan panjang kawat dengan meteran - Digantung beban standar dan beban lainnya, masing-masing Pada penggantungnya - Diatur kedudukan seimbang kedua kawat dengan waterpass - Diberikan tambahan beban pada kawat - Ditiap kali penambahan beban, catatlah L dengan mikrometer dan mengatur waterpass - Dilakukan percobaan (5) dengan pengurangan beban dari besar Sampai kecil Hasil
84
3.3 Gambar alat a. Micrometer sekrup
b. Mistar
c. Timbangan
85
IV. Hasil dan Pembahasan 4.1 Hasil
No
Diameter(cm)
A (cm)
Lo (cm)
F(dyne)
L (cm)
(dyne/cm)
1
0,68
0,362
19
16.10
19,305
2797,5. 10
2
0,68
0,362
19
13,5.10
19,305
22167,7.10
3
0,68
0,362
19
11.10
19,305
1779,9.10
4
0,68
0,362
19
8,5.10
19,305
1355,15.10
5
0,68
0,362
19
6.10 5
19,305
856,35.10 5
Massa (Kg)
m1 = 1600g = 1,6 Kg
m2 = 1350 g = 1,35 Kg
m3 =1100g = 1,1 Kg
m4 = 850 g = 0,85 Kg
m5 = 600g = 0,6 Kg
86
4.2 Pembahasan
Percobaan modulus young ini dilakukan dengan tujuan untuk menentukan modulus elastisitas young. Benda yang digunakan adalah benda dengan bahan besi. Pada setiap bahan memiliki nilai elastisitas yang berbeda-beda. Menurut percobaan yang kami lakukan, kami menggantungkan beban pada masing-masing bahan untuk mengetahui adanya pertambahan panjang dan juga elastisitasnya. Menurut hooke : modulus elastis adalah suatu perbandingan antar stress dengan strain yang bersangkutan selama masih ada batas elastisitasnya, dan besarannya selalu tetap untuk suatu bahan tertentu. Modulus young dapat dicari dengan : Y = stress tarik = stress tekan = F/∆ Strain tarik
strain tekan ∆L/L
Pada percobaan kali ini, kami menggunakan kawat tembaga, waterpass, bahan penggantung, mikrometer sekrup, dan mistar. Bahan-bahan yang akan ditentukan elastisitasnya tersebut diletakkan pada batang penyangga. Setelah itu beban akan digantung tepat ditengah-tengah bahan besi, untuk mengetahui berapa pertambahan panjangnya, maka kertas untuk hasil pengamatan diletakkan tepat didepan bahan yang akan ditentukan elastisitasnya. Kemudian kawat yang berfungsi sebagai jarum penunjuk dipasang pada bahan besi. Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan, didapatkan bahwa adanya diameter dijadikan jari-jari dengan diameter dibagi dua, hal tersebut dilakukan untuk mencari luas penampang. Rumus yang kami gunakan untuk mencari A yaitu :
A =1/4 d2
Adanya panjang mula-mula
dari panjang pertambahan panjang dicari
dengan cara seperti membaca sebuah jangka sorong dan dengan cara perhitungan seperti jangka sorong seperti biasa dan pertambahan panjang pada aparat
87
eksperiment young didapatkan dengan menambahkan panjang mula-mula. Seperti rumusnya adalah : K = Lo + L ( pada jangka sorong ) Dan dihitungkan gaya yang bekerja pada benda tersebut dengan mengalikan massa dengan percepatan gravitasi yang bekerja pada benda tersebut dengan rumus F = m.g dan gaya yang bekerja diubah dalam satuan newton menjadi dyne (105). Modulus yang biasanya mempunyai satuan N/m2 pada praktikum kali ini diperlukan modulus young yang mempunyai satuan dyne/cm. Semakin besar massa maka akan semakin besar pula nilai modulus yuongnya dan begitu juga sebaliknya. Gaya yang berarti massa dikali gravitasi berbanding lurus dengan modulus young dan pertambahan panjang yang berbanding terbalik. Elastisitas atau keelastisitasan adalah kemampuan suatu benda untuk kembali ke bentuk awalnya segera setelah gaya luar yang diberikan kepada benda itu dihilangkan. Setiap benda memiliki elastisitas yang berbeda – beda tergantung jenisnya. Ukuran pada benda tidak berpengaruh pada modulus young, hukum hooke berbunyi “ jika gaya tarik tidak melampaui batas elastisitas pegas, maka pertambahan panjang pegas berbanding lurus ( sebanding ) dengan gaya tariknya”. Pada percobaan batang besi, beban yang digantungkan adalah beban bermassa 1,6 Kg – 0,6 Kg. Data yang diambil dari percobaan menggunakan bahan tersebut adalah jarak antar penyangga, panjang, jari – jari, dan perubahan kedudukan. Pada saat kami melakukan percobaan ini, kawatnya tidak kembali kebentuk semula dan ukuran semula saat diberi gaya. Karema ketidaktepatan data – data yang di peroleh saat praktikum inilah pengamatan menjadi tidak akurat. Karena ketidaktepatan data – data yang diperoleh saat praktikum inilah yang membuat nilai E ( modulus young ) menjadi tidak akurat. Terbukti adanya perbedaan nilai modulus young saat dihitung. Adapun faktor – faktor lainnya mungkin karena faktor praktikum seperti ketidaktepatan dalam mengukur, kesalahan dalam memahami prosedur, dan sebagainya. Modulus young hanya
88
bergantung pada komposisi benda ( jenis benda ) dan diperoleh dari perbandingan antara tegangan dan ragangan. Semakin besar nilai modulus young maka semakin kecil keelastisitasan suatu benda, begitu juga sebaliknya.
89
V. Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan
Dari praktikum modulus young ini, dapat disimpulkan beberapa hal : 1. modulus young merupakan perbandingan antara tegangan tarik dan ragangan tarik. Modulus young bergantung pada jenis benda dan bukan bergantung pada bentuk dan ukuran benda. 2. Modulus young berbanding lurus dengan gaya yang diberikan dan perubahan kedudukan kawat penunjuk. Dan berbanding terbalik dengan luas penampang dan panjang batang. Sesuai dengan rumus elastisitas : E = F.L / A. Delat L 3. hukum hooke adalah upaya yang dilakukan pada suatu benda dengan keelastisan yang tidak ditentukan 4. benda elastis adalah benda yang akan berubah bentuk jika diberikan gaya dan akan kembali kebentuk semula jika gaya luas yang diberikan dihilangkan. 5.2 Saran
Disarankan agar setiap individu memahami terlebib dahulu konsep dan prinsip dari hukum hooke, tegangan dan regangan.
90
DAFTAR PUSTAKA
Frederick, J, Buenche, Ph. D . 1992. Seri Buku Sehaum teori dari soal – soal fisika Edisi kedelapan. Jakarta : Erlangga. Haudy, Rremlck. Fisika Untuk Universitas. Jilid 2 edisi kedua. Jakarta : Erlangga. Taufik. 1999. Pintar Fisika. Bandung : Epilson group. Tipler, Paul A. 1998. Fisika. Jakarta : Erlangga. Wiley, J. 1984. Fisika. Jakarta : Erlangga.
91
LAMPIRAN a. Data
No
Diameter(cm)
A (cm)
Lo (cm)
F(dyne)
L (cm)
(dyne/cm)
1
0,68
0,362
19
16.10 5
19,305
2797,5. 10 5
2
0,68
0,362
19
13,5.10
19,305
22167,7.10
3
0,68
0,362
19
11.10
19,305
1779,9.10
4
0,68
0,362
19
8,5.10
19,305
1355,15.10
5
0,68
0,362
19
6.10
19,305
856,35.10
Massa (Kg)
m1 = 1600g = 1,6 Kg
m2 = 1350 g = 1,35 Kg
m3 =1100g = 1,1 Kg
m4 = 850 g = 0,85 Kg
m5 = 600g = 0,6 Kg
92
b. Perhitungan
Diketahui : F = 1. 10 5 cm L = 16,1 cm A = 0, 38
L = L - Lo = 16,1 – 15,6 = 0,5 Dit : Y ? Y = FL/A∆L = 1.105 . 15,6 / 0,38.0,5 = 84, 105
Diketahui : F = 15.10 5 L = 16,35 A = 0,38 ∆L = L – Lo = 16,35 – 15,6 = 0,75 Dit : Y ? Y = FL/A∆L = 15.105 . 16,35 / 0,38. 0,75 = 245. 25.10 5 / 0,285 = 860,5 . 10 5
Diketahui : F = 20.10 5 L = 16, 6 Lo = 15,6 A = 0, 88 ∆L = L – Lo = 16,6 – 15,6 = 1 Dit : Y ? Y = FL/A∆L
93
= 20.105 . 16,6 / 0,38 . 1 = 332 . 10 5 / 0,38 873,6 . 10 5
Diketahui : F = 25.10 5 L = 16,85 Lo = 15, 6 A = 0,38 ∆L = L – Lo = 16, 85 – 15, 6 = 1, 25 Dit : Y ? Y = FL/A∆L = 25, 105 . 16, 85 / 0,38 . 1, 25 = 421, 25. 10 5/ 0,475 = 886,8 . 10 5
94
c. Evaluasi
1. Jelaskan apa yang di maksud dengan daerah elastisitas dan daerah inetastisitas. Jawab: -
daerah elastisitas adalah daerah dimana material kembali keukuran semula bila tegangan luar dihilangkan.
-
Daerah inelastisitas adalahdaerah dimana material tidak akan kembali keukuran semula saat gaya luar yang diberikan kepada benda tersebut dilepaskan.
2. Jabarkan persamaan di atas sehingga deperoleh modulus elastisitas young’s itu ? Jawab : a. Y = FL/A ∆L = 1.105.16,5/0,38.0,5 = 89.105 b. Y = FL/A ∆L = 15. 10 5 . 16, 35 / 0,38 . 0,75 = 860,5 . 10 5 c. Y = FL/A ∆L = 20.105 . 16,6 / 0,38 . 1 = 873,6 . 10 5 d. Y = FL/A ∆L = 25. 10 5 . 16, 85 / 0,38 . 1, 25 = 421 . 25.10 5 / 0, 475 = 886,8 . 10 5 3. Apa yang dimaksud dengan elastisitas young ? Jawab : Kemampuan
suatu material untuk kembali kekeadaan atau dimensi
aslinya setelah beban atau stress dihilangkan.
95
PERCOBAAN KE – VII HIDRODINAMIKA I. Tujuan Percobaan
Praktikum ini bertujuan untuk menentukan jarak pancar zat cair yang mengalir dan menentukan volume atau debit zat cair yang mengalir. II. Landasan Teori
Hidrodinamika adlah ilmu yang mempelajari tentang zat cair yang bergerak. Aliran fluida yang dimaksud adalah aliran seperti pada sungai atau aliran air pada pipa. Aliran fluida ada dua macam, yaitu: a. Aliran yang mengikuti arus atau suatu garis lurus atau melengkung yang disebut aliran garis arus (stream line) b. Aliran yang tidak mengikuti garis tertentu disebut aliran berputar-putar atau disebut juga turbulent. Dalam kenyataan sifat fluida mengalir itu sangat kompleks, sehingga rumit untuk dianalisis agar lebih sederhana, fluida yang mengalir yang dianalisis kita anggap sebagai fluida yang ideal. Sifat fluida yang ideal anatar a lain : -
Tidak dapat dimampatkan (tak kompresible) antar bagiannya dan dengan benda lain (seperti dinding penampang)
-
Tidak mengalami gesekan
-
Aliran tdan lurus searah dengan penampangnya (Ruwanto, 2007;15).
Aliran dikatakan tunak jika kecepatan setiap titik fluida konstan pada saat melalui tempat yang sama. Untuk mengetahui besaran fluida yang mengalir pada suatu penampang seperti partikel-partikel yang pada suatu saat berada pada suatu penampang dalam selang waktu tertentu akan sampai dipenampang selanjutnya. Luas penampang pada tempat pertama dan kecepatan air v sedangkan luas
96
penampang pada temapat kedua dan kecepatan air v. Oleh karena itu air tidak kompresibel, volume sejauh ab sama dengan volume air sejauh cd. Persamaan kontinuitas : Q1 = Q2
dengan
Q = AV
Dari persamaan diatas dapat didefinisikan lain, bahwa volume air yang mengalir dalam penampang setiap selang waktu, besar alirannya sama.pernyataan lain dapat kita nyatakan bahwa, volume air yang mengalir tiap selang waktu dalam penampang adalah tetap atau konstan. Banyaknya aliran air yang menalir melalui penampang tersebut dalam selang waktu tertentu disebut debit debit fluida dan dilambangkan dengan Q, sehingga persamaannya dapat dirumuskan menjadi : Q=
Q = AV
Sehingga persamaan diatas dapat ditulis menjadi : Q1
=
Q2
A1V1 = A2V2 Dan dapat menggunakan rumus tersebut untuk mencari persamaannya dengan memasukan nilai dalam rumus tersebut (Arifudin, 2007;50). Bunyi hukum bernouli menyatakan bahwa jumlah dan tekanan , energy kinetic per satuan volume dan energy potensial per satuan volume memiliki nilai yang sama pada setiap titik sepanjang suatu garis arus.
P + ϱv2 + ϱgh = konstan Persamaan tersebut pertama kali dinyatakan oleh Daniel Bernouli pada tahun 1738 sebagai penghargaan atas karyanya ini, hukum ini dinamakan hukum bernouli.
97
Persamaan bernouli adalah P + ϱv12 + ϱgh = P + ϱv22 + ϱgh. Jika anda perhatikan
ϱv
1
2
mirip dengan energy kinetic dan ϱgh mirip dengan energy
potensial Ep = mgh. Ternyata ϱgh tak lain adalah energy potensial per satuan
volume dan ϱv12 tak lain adalah energy kinetic per satuan volume. oleh karena itu, persamaan menjadi seperti diatas (Abdullah, 2007;32). Untuk fluida tak bergerak, ketetapan v 1 = v 2 = 0, sehingga persamaan menjadi : P1 + ϱgh1 + 0= P 2 + ϱgh2 + 0 P1 - P2 = ϱg (h2 - h1) Persamaan tersebut menyatakan bahwa jika v 1 > v2 , maka P1 > P2 . ini berarti bahwa ditempat yang kelajuan aliranya besar, tekanannya kecil sebaliknya ditempat yang kelajuannya alirannya kecil, tekanannya besar. Pernyataan ini telah dikenal dengan asas bernouli.
P + ϱv2 + ϱgh = P 2 P1 = P2 = P3 = tekanan udara luar Persamaan dalam fluida yaitu : Volume = Q.t Debit = A V Laju =
Persamaan-persamaan tersbut dapat dipakai untuk membantu dalam proses penghitungan fluida terutama berhubungan dengan hukum bernouli (supriyanto, 2007;85).
98
III. Prosedur Percobaan 3.1 Alat dan Bahan
3.1.1
Alat 1.Tabung bonanza 2.Stopwatch 3.Mistar 4.Ember plastic 5.Jangka sorong 6.serbet
3.1.2
Bahan 1.Air
3.2 Skema Kerja
a. Jangka sorong Tabung bonanza
- Diberi lubang kecil - Ditentukan luas penampang dan diameter - Dimasukan air - Ditutup lubang dengan jari - Diukur tinggi permukaan air - Dihitung waktu air mengalir - Dicatat - Diukur jarak pancar air pertama - Dilakukan percobaan 3x pengulangan - Diulang dengan tinggi yang berbeda - Dicatat Hasil
99
3.3 Gambar Alat a. Stopwatch
b. Mistar
c. Ember plastik
d. Gayung
e. Jangka sorong
100
IV.
Hasil dan Pembahasan 4.1 Hasil
a. Tabung A 1 Tinggi
Tinggi
Diameter
Jarak (x)
Waktu
Kecepatan
Debit
Volume
air (h1)
air (h1)
(cm)
(cm)
(sekon)
(cm/s)
air (Q)
(cm3)
Tabung A 1
41
5,5
1,2
X1=80
t1=66
X2=80
t2=66
X3=74
t3=72
v1=1984
26,6
30,07
v2=1984
v3=2165
b. Tabung A 2 Tinggi
Tinggi
Diameter
Jarak (x)
Waktu
Kecepatan
Debit
Volume
air (h1)
air (h1)
(cm)
(cm)
(sekon)
(cm/s)
air (Q)
(cm3)
Tabung A 2
38
4,4
1,1
X1=78
t1=30
X2=78
t2=30
X3=78
t3=30
v1=738
25,9
24,6
v2=738
v3=738
101
4.2 Pembahasan
Praktikum kali ini adalah hidrodinamika atau ilmu yang mempeljari tentang zat cair yang bergera. Praktikum ini menggunakan pipa yang berbentuk tabung dengan lubang kecil diisi bawahnya sebagai tempat zat cair yang akan bergerak nantinya dan dengan dua pipa yang berbeda ukurannya. Percobaan pertama menggunakan pipa berbentuk tabung pertama tau disebut tabung A 1. Tinggi air untuk yang pertama adalah 41 cm dan tinggi air kedua adalah 5,5 cm. diameter tabung A 1 ini adalah 1,2 cm. percobaan ini dilakukan dengan 3 kali pengulangan agar mendapatkan hasi l yang optimal. Percobaan pertama dengan waktu 66 detik air mengalir sampai habis dan mendapatkanjarak pancaran air pertamanya adalah 80 cm. percobaan kedua dengan waktu 66 detik air mengalir sampai habis dengan mendapatkan jarak pancaran iar pertama adalah 80cm, masih sama seperti percobaan percobaan dan percobaan terakhir dengan waktu 72 detik didapatkan jarak pancaran air pertama adalah 74 cm. dari beberapa percobaan tersebut yang akan dicari tahu adalah kecepatan air, debit air dan volume airnya. Kecepatan dapat dicari dengan menggunakan rumus bernouli atau hukum bernouli yaitu dengan persamaan :
ϱv
1
2
+ ϱgh = ϱv22 + ϱgh
V2 =
Berdasarkan rumus tersebut didapatkan hasil kecepatannya adalah 26,6 cm/s. persamaan bernouli tersebut hamper mirip dengan persamaan energy mekanik 1 dan energy mekanik 2. Debit air dapat dicari dengan menggunakan persamaan luas penampang dikali dengan kecepatan air tersebut. debit air memiliki satuannya adalah cm 3/s yang berarti setiap liter per detik air mengalirnya.
102
Q = AV Luas penampang yang belum diketahui harus dicari terlebih dahulu. Luas penampang memerlukan diameter untuk mencarinya. Persamaan untuk mencari luas penampang adalah :
A = πd2 Dengan π menggunakan 3,14 dan diameter dari tabung tersebut dan didapatkan hasilnya 1,1304 cm 2. Setelah mendapatkan luas penampang maka dapat dicari tahu mengenai debit air tersebut. dari hasil perhitungan yang telah dilakukan didapatkan debit air tersebut adalah 30,07 cm 3/s. Selanjutnya mencari volume air yang berada dalamtabung tersebut dengan menggunakan persaman :
V = Q.t
Dimana volume berbanding lurus dengan debit air dikali dengan waktu air mengalir. Volume air ini dilakukan selama 3 kali percobaan. Volume air yang pertama dengan waktu 66 detik dan debit air 30,07 cm 3/s maka volumenya adalah 1984 cm3 . Volume air yang kedua dengan waktu yang sama 66 detik dan debit air 30,07 maka volume yang didapatkan sama seperti percobaan pertama yaitu 1984 cm3. Volume air dengan menggunakan waktu 72 detik dan debit air 30,07 maka volume airnya adalah 2165,04 cm 3. Berdasarkan praktikum yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa kecepatan, debit dan volume sangat berpengaruh. Semakin besar debit maka akan semakin besar kecepatan air yang dihasilkan. Begitu juga hubungan antara debit dengan volume. Semakin besar debit air maka akan semakin besar pula volume airnya. Semua sesuai dengan rumus – rumus yang berlaku seperti waktu, bahwa semakin besar waktu maka akan semakin besar juga volume air. Percobaan kedua menggunakan pipa berbentuk tabung kedua atau disebut tabung A2. Tinggi air yang pertama adalah 38 cm dan tinggi air kedua adalah 4,4
103
cm. diameter tabung ini adalah 1,1 cm. Percobaan ini dilakukan dengan 3 kali pengulangan agar mendapatkankan hasil yang optimal. Percobaan pertama dengan waktu 30 sekon air mengalir sampai habis dan mendapatkan jarak pancaran air pertamanya adalah 78 cm. percobaan kedua dengan waktu yang sama seperti percobaan pertama yaitu 78cm. percobaan ketiga juga terjadi hal yang sama, dengan waktu juga 30 sekon air mengalir sampai habisdan mendapatkan jarak pancaran air pertama yaitu 78 cm.dari beberapa percobaan tersebut dapat dilakukan untuk mencari kecepatan air, debit air dan volume air tersebut. Kecepatan air dapat dicari dengan menggunakan rumus bernouli seperti pada percobaan pertama yaitu V2 =
dimana kecepatan berbanding
lurus dengan akar 2 dikali gravitasi dan dikali dengan selisih dari ketinggian antara jarak atau tinggi air pertama dan tinggia air kedua. Berdasarkan rumus tersebut didapatkan yaitu 25,9 cm/s. Kecepetan air pada tabung A1 dan tabung A 2 terjadi perbedaan yaitu 26,6 : 25,9. Hal ini dikarenakan pengaruh dari ketinggian air pertama dan kedua. Pada tabung pertama tinggi air lebih besar dibandingkan tingi air pertama pada tabung kedua. Hal tersebut juga berlaku untuk tinggi air yang kedua. Berdasarkan rumus yang telah dijelaskan sebelumnya debit air yang dihasilkan dari tabung kedua adalah 24,6
cm 3/s. debit air juga mengalami
perbedaan antara tabung pertama yang lebih besar dan tabung kedua yang lebih kecil. Debit air berpengaruh terhadap kecepatan, jika kecepatan besar begitu juga dengan debitnya, ataupun sebaliknya. Dan untuk menentukan volume yang dibutuhkan adalah debit air dengan waktu, karena tiga kali percobaan menghasilkan waktu yang sama dan debit air yang dipakai juga sama maka hasil dari volume jetiga-tiganya adlaah 738 cm 3. Dan volume pada tabung kedua ini kebih kecil dibandingkan dengan tabung pertama.
104
V. Kesimpulan 5.1 Kesimpulan
Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan didapatkan kesimpulan bahwa : 1) Mampu menentukan jarak pancar air yang mengalir dan mampu menentukan volume air dengan menggunakan rumus V = Q.t dimana debit dikali waktu. 2) Mampu menentukan debit air yang mengalir dengan menggunakan rumus : Q = AV dimana A adalah luas penampang yang harus dicari dulu dengan
rumus A = πd2 dengan π menggunakan 3,14, lalu V adalah kecepatan air. 3) Kecepatan air ini dapat dicari berdasarkan hukum bernouli yang memakai rumus seperti berikut ini : V2 =
5.2 Saran
Praktikum kali ini berjalan lancar hanya saja ada beberapa hal yang masih harus diperbaiki agar menjadikan praktikum ini berjalan lebih baik lagi. Dan untuk lebih teliti lagi saat melakukan pengamatan juga tidak bermain-main saat melakukan praktikum, disarankan agar serius.
105
DAFTAR PUSTAKA
Abdullah, Mukrajuddin. 2007. Fisika Dasar . Bandung : Esis. Arifudin, Achya. 2007. Fisika. Jakarta : Erlangga. Ruwanto, Bambang. 2007. Asas- Asas Fisika. Yogyakarta : Yudhistira. supriyanto. 2007. Fisika. Jakarta : Erlangga. Zamrozi, dkk.2003. Acuan Pelajaran Fisika. Bandung : Erlangga.
106
LAMPIRAN a. Data
a. Tabung A1 Tinggi
Tinggi
Diameter
Jarak (x)
Waktu
Kecepatan
Debit
Volume
air (h1)
air (h1)
(cm)
(cm)
(sekon)
(cm/s)
air (Q)
(cm3)
Tabung A 1
41
5,5
1,2
X1=80
t1=66
X2=80
t2=66
X3=74
t3=72
v1=1984
26,6
30,07
v2=1984
v3=2165
b. Tabung A2 Tinggi
Tinggi
Diameter
Jarak (x)
Waktu
Kecepatan
Debit
Volume
air (h1)
air (h1)
(cm)
(cm)
(sekon)
(cm/s)
air (Q)
(cm3)
Tabung A 2
38
4,4
1,1
X1=78
t1=30
X2=78
t2=30
X3=78
t3=30
v1=738
25,9
24,6
v2=738
v3=738
107
b. Perhitungan
Tabung A 1 Diket : d = 1,2 cm
x1 = 80 cm
t1 = 66 s
h1 = 41 cm
x2 = 80 cm
t2 = 66 s
h2 = 5,5 cm
x3 = 74 cm
t3 = 72 s
luas penampang : A = ¼ πd2 = ¼ . 3,14 (1,2) 2 = 1,1304 cm 2 kecepatan :
= = √
V2 =
= 26,2 cm/s Debit : Q=AV = 1,1304 . 26,6 = 30,07 cm 3/s Volume : V1 = Q. t 1
V2 = Q. t 2
V3 = Q. t 3
= 30,07 . 66
= 30,07 . 66
= 30,07 . 72
= 1984,62 cm 3
= 1984,62 cm 3
= 2165,04 cm 3
Tabung A 2 Diket : d = 1,1 cm
x1 = 78 cm
t1 = 30 s
h1 = 38 cm
x2 = 78 cm
t2 = 30 s
h2 = 4,4 cm
x3 = 78 cm
t3 = 30 s
luas penampang : A = ¼ πd2 = ¼ . 3,14 (1,1) 2 = 0,9498 cm 2
108
kecepatan :
= = √
V2 =
= 25,9 cm/s Debit : Q=AV = 0,9498 . 25,9 = 24,6 cm 3/s Volume : V1 = Q. t 1
V2 = Q. t 2
V3 = Q. t 3
= 24,6 . 30
= 24,6 . 30
= 24,6 . 30
= 738 cm3
= 738 cm3
= 738 cm3
109
c. Evaluasi
1. Hitunglah kecepatan air yang mengalir, debit air dan volume air yang keluar ! Tabung A 1 Diket : d = 1,2 cm
x1 = 80 cm
t1 = 66 s
h1 = 41 cm
x2 = 80 cm
t2 = 66 s
h2 = 5,5 cm
x3 = 74 cm
t3 = 72 s
luas penampang : A = ¼ πd2 = ¼ . 3,14 (1,2) 2 = 1,1304 cm 2 kecepatan :
= √ = 26,2 cm/s =
V2 =
Debit : Q=AV = 1,1304 . 26,6 = 30,07 cm 3/s Volume : V1 = Q. t 1
V2 = Q. t 2
V3 = Q. t 3
= 30,07 . 66
= 30,07 . 66
= 30,07 . 72
= 1984,62 cm 3
= 1984,62 cm 3
= 2165,04 cm 3
Tabung A2 Diket : d = 1,1 cm
x1 = 78 cm
t1 = 30 s
h1 = 38 cm
x2 = 78 cm
t2 = 30 s
h2 = 4,4 cm
x3 = 78 cm
t3 = 30 s
luas penampang : A = ¼ πd2 = ¼ . 3,14 (1,1) 2 = 0,9498 cm 2
110
kecepatan :
= = √
V2 =
= 25,9 cm/s Debit : Q=AV = 0,9498 . 25,9 = 24,6 cm 3/s Volume : V1 = Q. t 1
V2 = Q. t 2
V3 = Q. t 3
= 24,6 . 30
= 24,6 . 30
= 24,6 . 30
= 738 cm3
= 738 cm3
= 738 cm3
2.Buatlah kesimpulan yang didapat dari percobaan yang dilakukan ? Volume , debit, kecepatan dan luas penampang saling berhubungan dengan hidrodinamika. Semakin besar suatu volume maka akan semakin besar debit airnya. Begitu pula hubungannya dengan kecepatan, semakin besar debit maka akan semakin besarjuga kecepatan atau luar penampangnya. Dari percobaan yang telah tel ah dilakukan bahwa ketinggian tabung yang l ebih tinggi menyebabkan nilai kecepatan, volume dan debitnya lebih besar tabung A1 dibandingkan dengan tabung A2.
111
PERCOBAAN KE – VIII VISKOSITAS ZAT ALIR I.
Tujuan
Percoban ini bertujuan untuk menentukan viskositas zat alir dengan menggunakan metode stokes.
II.
Landasan teori
Viskositas adalah ketidak leluasan aliran cairan dan gas yang di sebabkan oleh gesekanantara bagian cairan dan gas. Secara umum viskositas di bagi menjadi dua yaitu: a. Viskositas dinamika (h) gaya gesekan persatuan luas yang di butuhkan untuk menggeser lapisan zat cairdengan kesatuan kecepatan terhadap lapisan yang berdekatan didalam fluida. b. Viskositas kinematika(v) yaitu viskositas dibagi dengan satuan densitynya. Alat untuk mengukur viskositas fluida disebut viskoimeter. Viskoimeter di bagi menjadi beberapa macam:
Viskositas bola jatuh
Viskositas poiscuilla
Viskositas englar
Viskositas Oswald
Viskositas hess
Viskositas saybole
Viskositas rantkine. (setford stave,1997;209)
Viskositas (kekentalan) dapat di anggap suatu gesekan dibagian dalam suatu fluida.karena adanya viskositas ini maka untuk menggerakan salah satu lapisan fluida diatasnya lapisan lain harus lah di kerjakan gaya. Karena pengaruh
112
gaya k,lapisan zat cair dapat bergerak dengan kecepatan v, yang harganya semakin mengecil untuk lapisan dasar sehingga timbul gradient kecepatan. Baik zat cair maupun zat gas mempunyai viskositas hanya saja zat cair lebih kental (viscous) dari pada gas tidak kental (mobile). Suatu zat cair yang mudah mengalir dapat dikata kan memiliki viskositas yang rendah dan sebaliknya. Bahan-bahan yang sulit mengalir dikatakan memiliki viskositas yang tinggi. (martoharsono,2006;79) Pada hukum aliran viskositas, neuton menyatakan hubungan antara gayagaya mekanika dari suatu aliran viskos sebagai geseran dalam fluida adalah konstan sehubung dengan gesekannya. Hubungan tersebut berlaku untuk fluida newthonia, dimana perbandingan antara tegangan gesek(s) dengan kecepatan gesek(g) konstan. Para meter ini lah yang disebut viskositas . Ada dua (2) jenis cairan yaitu cairan newthonnia dan cairan non newthonia.
Cairan newthonia adalah cairan yang viskositasnya tidak berubah dengan berubahnya irisan, ini adalah aliran kental (viscos) sejati. Contohnya: air, minyak, dan lainnya.
Cairan newthon adalah cairan ang fiskos sitasnya berubah dengan adanya perubahan gaya irisan dan di pengaruhi kecepatan tidak linier. (Dogra,2006;48) Viskossitas adalahsuatu cara ntuk menyatakan beberapa daya tahan dari
aliran yang di beri oleh suatu cairan. Kebanyakan diskometer mengukur kecepatan dari suatu cairan mengalir melalui pipa gelas (jelas kapiler). Bila cairan itu mengalir cepat maka bearti viskossitas dari cairan itu rendah (missal air). Dan bila cairan itu mengalir lambat maka dikatakan cairan itu viskossitas tinggi. Viskositas dapat di ukur dengan mengukurlaju aliran cairan yang melalui tabng silinder.
113
Cara ini merupakan salah satu cara yang paling mudah dan dapat di gunakan baik untuk cairan maupun gas.menurut poiseulle, jumlah volume caira yang mengalir melalui pipa persatuan waktu. Factor yang mempengaruhi viskossitas adalah sebagai berikut
Tekanan
Temperature
Kehadiran zat lain
Ukuran dan berat molekul
Kekuatan antar molekul. (fendi H.spd,2010;107) Viskossitas menentukan kemudahan suatu molekul bergerak karena
adanya gesekan antara lapisan material, viskossitas menunjukan tingkat ketahanan suatu cairan untuk mengalir. Semakin besar viskossitas maka aliran akan semakin lambat. Besarnya viskossitas di pengaruhi oleh beberapa factor seperti:
Temperature
Gaya antar molekul
Ukuran
Jumlah molekul terlarut Fluida baik zat cair maupun gas yang sejenisnya berbeda, pada zat cair
viskossitas di sebabkan karena adanya gaya kohesi (gaya tarik menarik antar molekul sejenis). Sedangkan dalam zat gas viskossitas disebabkan oleh tumpukan antar molekul. Viskositas dapat dinyatakan sebagai tekanan air aliran fluida yang merupakan gesekan antar molekul-molekul cairan satu dengan yang lain. Suatu jenis cairan yang mudah mengalir dapat dikatakan memiliki viskositas yang rendah, sebaliknya bahan-bahan yang sulit mengalir dikatakan memil iki viskositas yang tinggi. (sarajo,2009;74)
114
III.
Prosedur percobaan
3.1 Alat dan Bahan 3.1.1 Alat
Tabung kaca
Stopwatch
Mistar
Jangka sorong
Alat penaikan bola
3.1.2 Bahan - Bola/kelereng - Oli 3.2 Skema kerja Viskositas zat -
Disusun alat sesuai dengan percobaan
-
Diukur jari-jari dan masa jenis bola
-
Ditentukan massa jenis air
-
Dijatuhkan bola diatas permukaan zat alir dalam tabung
-
Ditekan tombol stopwatch selama 5 cm bola dari permukaan zat alir dalam tabung.
-
Dihentikan stopwatch setelah sampai di dasar tabung
-
Didicatat waktu jatuh dan di ukur jarak yang di tempuh bola dari awal tombol stopwatch ditekan sampai kedasar tabung.
-
Ditentukan kecepatan no 5 dan ulangi percobaan 4 dan 5 untuk mendapatkan kecepatan beberapa kali.
-
Dihitung kekentalan zat alir setiap harga kecepatan yang didapat.
Hasil
115
3.3 Gambar Alat A. Stopwatch
Ring Reset Button
Start Button Start Button Minute Hand Second Hand 1/10 Second hand
Case
B.
Mistar
C.
Jangka sorong
116
IV.
Hasil dan pembahasan 4.1 Data
a. Oli Pengulangan
H
t
V
Ƞ
1
25 cm
10,7 s
2,34 s
0,243
2
25 cm
11 s
2,27 s
0,250
3
25 cm
11,84 s
2,11 s
0,269
4
25 cm
9,45s
2,65 s
0,214
5
25 cm
9,27 s
2,69 s
0,211
Massa bola
: 0,21 gram
Volume bola
: 0,0214 cm 3
Massa jenis bola : 9,81 g/cm3 Massa oli
: 227 gram
Volume oli
: 250 ml
Massa jenis oli
: 0,908 g/cm3
b. minyak
c.
Pengulangan
h(cm)
t(s)
v(cm/s)
Ƞ(poise)
1
20,5 cm
5,73 s
3,58 cm/s
0,15 poise
2
20,5 cm
7,84 s
2,61 cm/s
0,21 poise
3
20,5 cm
5,72 s
3,58 cm/s
0,15 poise
4
20,5 cm
8,2 s
2,48 cm/s
0,23 poise
5
20,5 cm
6,83 s
3,00 cm/s
0,19 poise
Massa minyak
: 209 gram
Volume minyak
: 250 ml
Massa jenis minyak
: 0,836 g/cm3
117
4.2 Pembahasan
Sebelum kita membahas hasil praktikum tentang viskositas zat alir kita bahas sedikit mengenai viskositas zat alir. Viskositas adalah sifat fluida yang mendasari diberikan tekanan terhadap tegangan geser oleh fluida tersebut. Kadang-kadang viskositas ini diserupakan dengan kekentalan.fluida yang kental(viskos) akan mengalir lebih lama dalam suatu pipa dari pada fluida yang tidak kental. Alat untuk mengukur viskositas fluida disebut viscometer. Setidaknya terdapat dua prinsip dasar system metode pengukuran viskositas. Pertama metode pengukuran berdasarkan laju aliran fluida dalam pipa kapiler vartikel saat menempuh jarak tertentu. Kaitan viskositas dengan jurusan kimia adalah bila ingin melakukan reaksi kimia yang berhubungan dengan fluuida,viskositas dapat digunakan dalam menentukan lamanya reaksi yang di butuhkan. Viskositas di pengaruhi oleh beberapa factor yaitu:
Temperature atau suhu
Gaya tarik antar molekul
Jumlah molekul terlarut
Tekanan Adapun manfaat praktikum menentukan kekentalan (viskositas) zat cair ini
adalah pada pembuatan minyak goring dan oli,serta sirup. Viskositas berguna untuk kehidupan seperti sirup yang kental agar tetap awet. Viskositas memiliki alat
ukur
yaitu
viscometer
yang
berfungsi
untuk
mengukur
koefisien
gliserin,oli,dan minyak goreng. Pada percobaan ini kami menggunakan 2 jenis kekentalan yang berbeda yaitu oli dan minyak goreng.untuk percobaan pertama kami menggunakan oli,sebelum itu kita timbang terlebih dahulu tabung kaca kosong sehingga kita
118
mendapatkan massanya yaitu sebesar 227 gram,setelah itu kita timbang tabung yang berisi oli untuk mendapatkan massa jenis olinya,dah hasil yang di dapat untuk massa jenis olinya yaitu sebesar 0,908 g/cm 3 dan untuk volume olinya di dapat sebesar 250ml. setelah kita mendapatkan massa oli,volume oli dan massa jenis olilalu kita mengukur massa bola,volume bola dan massa jenis bola. Untuk massa bola yang di dapat yaitu 0,21 gram,volume bola yang didapat yaitu 0,0214 cm3 dan untuk massa jenis yang didapat yaitu 9,81 g/cm 3. Setelah kita mendapatkan semuanya maka barulah kita bisa melakukan percobaan pertama dengan oli dan dilakukan lima kali pengulanganyaitu:
pengulangan pertama dengan menggunakan tinggi(h) 25cm,waktu yang di dapat yaitu 10,7s,dan volume yang didapat adalah 2,34cm/s sehingga viskositas yang di dapat yaitu 0,243poise.
Pengulangan kedua dengan menggunakan tinggi(h) 25cm,waktu yang didapat yaitu 11s,dan volume yang didapat adalah 2,27cm/s,sehingga viskositas yang di dapat yaitu 0,2502poise.
Pengulangan ketiga dengan menggunakan tinggi(h) 25cm,waktu yang didapat yaitu 11,84s,dan volume yang didapat adalah 2,11cm/s,sehingga viskositas yang didapat yaitu 0,269poise.
Pengulangan keempat dengan menggunakan tinggi(h) 25cm,waktu yang didapat yaitu 9,45s,dan volume yang didapat adalah 2,65cm/s,sehingga viskositas yang didapat yaitu 0,214poise.
Pengulangan kelima dengan menggunakan tinggi(h) 25cm,waktu yang didapat yaitu 9,27s,dan volume yang didapat adalah 2,69cm/s,sehingga viskositas yang didapat yaitu 0,211poise. Untuk percobaan kedua dengan menggunakan minyak,perlakuaan nya
sama dengan oli yaitu dengan lima kali pengulangan dengan tinggi yang berbeda,pertama kita timbang terlebih dahulu tabung kosong untuk mendapatkan massa tabung setelah itu kita timbang tabung yang berisi minyak sehingga kita dapatkan massa jenis minyak sehingga kita mendapatkan volumennya dan hasil yang di dapat yaitu sebagai berikut:
119
Massa minyak
:209 gram
Volume minyak
:250 ml
Massa jenis minyak
:0,836 g/cm3
Dengan menggunakan bola yang sama namun hasil yang didapat berbeda yaitu sebagai berikut:
Pengulangan pertama dengan menggunakan tinggi(h) 20,5cm,waktu yang didapat yaitu 5,73s,dan volume yang didapat adalah 3,58cm/s,sehingga viskositas yang didapat yaitu 0,15poise.
Pengulangan kedua dengan menggunakan tinggi(h) 20,5cm,waktu yang didapat yaitu 7,84s,dan volume yang didapat adalah 2,61cm/s,sehingga viskositas yang didapat yaitu 0,21poise.
Pengulangan ketiga dengan menggunakan tinggi(h) 20,5cm,waktu yang didapat yaitu 5,72s,dan volume yang didapat adalah 3,58cm/s,sehingga viskositas yang didapat yaitu 0,15poise.
Pengulangan keempat dengan menggunakan tinggi(h) 20,5cm,waktu yang didapat yaitu 8,2s,dan volume yang didapat adalah 2,48cm/s,sehingga viskositas yang didapat yaitu 0,23poise.
Pengulangan kelima dengan menggunakan tinggi(h) 20,5cm,waktu yang didapat yaitu 6,83s,dan volume yang didapat adalah 3,001cm/s,sehingga viskositas yang didapat yaitu 0,19poise. Pada percobaan kami ini kami menggunakan bola yang bolong
tengahnya,antara bola yang tengannya bolong sama bola yang gak bolong manakah yang paling cepat jatuh kepermukaan? Jawab:menurut saya yang paling cepat jatuh kepermukaan yaitu bola yang tengahnya bolong karena volume dan kecepatannya berbeda,bola yang tengahnya bolong volumenya lebih besar sehingga dapat mempercepat bola jatuh kepermukaan,sedangkan untuk bola yang tidak bolong volumenya lebih kecil sehingga dapat memperlambat kecepatannya. Dan dari data yang kami dapat bahwa kekentalan oli lebih kental dari pada minyak.
120
V.
Kesimpulan dan saran 5.1 Kesimpulan
Setelah kami melakukan percobaan mengenai “viskositas zat alir” dapat disimpulkan sebagai berikut:
Semakin besar diameter bola yang jatuh maka semakin cepat pula kecepatannya
Semakin kental suatu zat maka semakin lambat kecepatan bola jatuh kepermukaan
Semakin
besar
volume
bola
maka
semakin
cepat
bola
jatuh
kepermukaan,begitu juga sebaliknya
Dengan watu yang berbeda dan volume yang berbeda maka viskositas yang di dapat pun berbeda. 5.2 Saran
Dalam melakukan praktikum “viskositas zat alir” diharapkan para praktikan lebih aktif dan lebih teliti serta lebih hati-hati karena bahan yang di gunakan berupa oli dan minyak sangat licin.
121
DAFTAR PUSTAKA Dogra,2006; F isika dasar;Jakarta;Erlangga Fendi H,spd,2010;Fisika 2;Jakarta;Yudhistira Martoharsono,2006; Dasar-dasar fisika;Jakarta;Erlangga Sarajo,2009; Fisika dasar mekanika;Bandung;ITB Setford stave,1997; Fisika sain;Jakarta;Erlangga
122
LAMPIRAN
Data
1) Oli Pengulangan
h (cm)
t (sekon)
v (cm/s)
η (poisse)
1.
25
10,7
2,34
0,243
2.
25
11
2,27
0,2502
3.
25
11,84
2,11
0,269
4.
25
9,45
2,65
0,214
5.
25
9,27
2,69
0,211
Keterangan : -
Massa bola
= 0,21 gr
-
Volume bola
= 0,0214 cm 3
-
Massa jenis bola
= 9,81 gr/cm3
-
Massa oli
= 227 gr
-
Volume oli
= 250 mL
-
Massa jenis oli
= 0,908 gr/cm3
2) Minyak Pengulangan
h (cm)
t (sekon)
v (cm/s)
η (poisse)
1.
20,5
5,73
3,58
0,15
2.
20,5
7,84
2,61
0,21
3.
20,5
5,72
3,58
0,15
4.
20,5
8,2
2,48
0,23
5.
20,5
6,83
3,001
0,19
Keterangan : -
Massa minyak
= 209 gr
-
Volume minyak
= 250 gr
-
Massa jenis minyak
= 0,836 gr/cm3
123
a. Perhitungan
a) Oli 1. Diket :
d
= 0,345 cm,
v
= 2,34 cm/s
m bola
= 0,21 gr,
volume oli
= 250 mL = 250 cm 3
moli
= 227 gr,
h = 25 cm, t = 10,7 s
ditanya : η ( poisse) ? penyelesaian :
2. Diket :
d
= 0,345 cm,
v
= 2,27 cm/s
m bola
= 0,21 gr,
volume oli
= 250 mL = 250 cm 3
moli
= 227 gr,
h = 25 cm, t = 11 s
penyelesaian :
125
3. Diket :
d = 0,135 cm r = 0,1725 cm h = 25 cm
t = 11,84 s
= 9,81 gr/cm = 0,908 gr/cm 3
3
penyelesaian :
4. Diket :
d = 0,135 cm r = 0,1725 cm h = 25 cm
t = 9,45 s
= 9,81 gr/cm = 0,908 gr/cm 3
3
penyelesaian :
5. Diket :
d = 0,135 cm r = 0,1725 cm h = 25 cm
t = 9,27 s
= 9,81 gr/cm = 0,908 gr/cm 3
3
penyelesaian:
126
b) Minyak. Diketahui : mminyak Vminyak
= 209 gr
ditanya :
?
= 250 mL = 250 cm 3
Penyelesaian :
1. Diket :
d = 0,345 cm r = 0,1725 cm h = 20,5 cm
t = 5,73 s
= 9,81 gr/cm = 0,836 gr/cm 3
3
penyelesaian :
2. Diket :
d = 0,345 cm r = 0,1725 cm h = 20,5 cm
t = 7,84 s
= 9,81 gr/cm = 0,836 gr/cm 3
3
penyelesaian :
127
3. Diket :
d = 0,345 cm r = 0,1725 cm h = 20,5 cm
t = 5,72 s
= 9,81 gr/cm = 0,836 gr/cm 3
3
penyelesaian :
4. Diket :
d = 0,345 cm r = 0,1725 cm h = 20,5 cm
t = 8,2 s
= 9,81 gr/cm = 0,836 gr/cm 3
3
penyelesaian :
5. Diket :
d = 0,345 cm r = 0,1725 cm h = 20,5 cm
t = 6,83 s
= 9,81 gr/cm = 0,836 gr/cm 3
3
penyelesaian :
128
b. Evaluasi
1. Hal – Hal – hal hal apakah yang mempengaruhi viskositas ? Jawab : a. Tekanan
d. Ukuran dan berat molekul
b. Temperature
e. Berat molekul
c. Kehadiran zat lain
f. Kekuatan antar molekul
2. Tunjukan dengan persamaan bahwa jenis aliran itu tergantung pada viskositas zat alir yang mengalir ! Jawab :
3. Apakah yang dimaksud dengan SAE ? Jawab : SAE (Society of Automotive Engineers) adalah persatuan ahli otomotif dunia yang bertugas menetapkan standar viskositas atau kekentalan (ukuran dari tebal lapisan oli serta mampu alir oli) pada suhu 100° c dan pada -18° c. jenis SAE yang umumnya digunakan di Negara tropis.
4. Buat analisis dan kesimpulan dari percobaan tersebut ! Jawab : Analisis Dari percobaan yang kami lakukan diketahui bahwa tingkat kekentalan pada oli lebih kental dari pada minyak. Hal ini sudah terbukti dari cairan yang terdapat pada oli lebih kental dari pada minyak dan juga tingkat keencerannya lebih encer minyak daripada oli. Hal itu sudah dipastikan bahwa pada saat dijatuhkan bola (kelereng) pada tabung yang berisi oli terkesan lama, daripada minyak.
129
Kesimpulan Massa tidak berpengaruh pada kecepatan bola (kelereng). Sebenarnya volume benda yang paling besar yang akan mengalami percepatan besar. Benda yang bergerak dalam fluida bergantung pada viskositas yaitu semakin besar viskositas maka kecepatan gerak benda semakin susah bergerak. Begitu juga sebaliknya jika fluida yang encer maka kecepatan gerak benda semakin ce pat.
130
PERCOBAAN KE – IX LINIER AIR TRACK I. Tujuan Percobaan
Praktikum ini bertujuan untuk mempelajari maupun memahami lebih lanjut tentang konsep konsep dasar yang berkenaan dengan gaya,gerakan titik materi energi momentum dan tumbukan. II. Landasan Teori
Momentum adalah besaran vektor yang menpunyai besaran (mv)dan arah (sama dengan vektor kecepatan) satuan dari momentum adalah satuan massa di kali satuan laju ,satuan SI untuk momentum adalah kg/ m/s. Kata jamak momentum adalah “Momentum”. Gaya total (jumlah vektor dari semua gaya)yang bekerja pada sebuah sama dengan laju waktu dari perubahan momentum partikel.gaya loyal ini adalah pernyatan newton yang asli tentang hukum keduanya .(ia mengatakan momentum adalah besaranya gerakan)ini hanya acuan bersila. (Haryanto 2010 ;45). Hukum kedua newton dari gerak satuan adalah laju perubahan terhadap waktu, jumlah dari gejala gejala luar. laju perubahan terhadap waktu dapat di dari momentum linear sistem dinyatakan sebagai jumlah kedua kuatitas volume alur.laju perubahan waktu dari momentum linear melewati permukaan alur ketika partikel partikel massa bergerak masuk atau keluar dari sebuah volume alur melewati permukaan alur. Partikel-partikel tersebut membawa momentum linear besar keluar,jadi,aliran momentum kelihatannya tidak terlalu berbeda dengan aliran massa gaya gaya yang terlibat adalah gaya gaya yang terlibat adalah gaya badan dan permukaan yang bekerja pada apa yang terkandung dalam volume alur satu satunya gaya badan yang berkaitan dengan gaya gravitasi. (kusmawati, 2007;67).
131
Persamaan momentum di perkenalkan di dalam bentuk yang dapat diterapkan di dalam analisis volume pada kondisi tunak.hukum gerak kedua newton ke sistem dengan massa konstan.(sistem tertutup) melibatkan bentuk persamaan F= m .a Di mana F adalah gaya resultan yang bekerja pada sistem dengan massa m dan a . merupakan persamaan .di dalam persamaan m.v momentum persatuan massa yang terkandung di dalam volume atur. Pv=m.v
Pv=m.v 1
Pv=m.v1
Ketiga momentum tersebut momentum sebuah partikel P=m.v Perbedaan antara kedua besaran ini adalah momentum merupakan sebuah vektor yang besarnya sebanding
dengan laju.sedangkan energi kinetik adalah
vektor yang sebanding dengan laju kuadrat. Linear Air Track merupakan suatu alat yang menyediakan lintasan lurus, sehingga dapat digunakan untuk percobaan gerak lurus. Alat ini dilengkapi dengan blower untuk mengurangi gaya gesekan itu. Pada percobaan gerak lurus, Linear Air Track akan didayagunakan dengan dua cara, yaitu cara foto elektrik dan cara fotografi. Tetapi apakah kedua cara tersebut dapat menunjukan jenis gerak lurus dari sebuah benda yang melaju, yaitu gerak lurus beraturan atau gerak lurus berubah beraturan. Kedua cara tersebut dapat digunakan untuk menentukan jenis gerak lurus, apabila dari data jarak dan waktu yang didapat, menghasilkan grafik kedudukan (x) terhadap waktu (t) yang sesuai dengan teori gerak lurus. Untuk menguji kecocokan garis dengan titik pencar yang didapat dari data, maka dapat dilihat dari koefisien
korelasinya(R). Semakin R mendekati 1, maka
semakin cocok garis dengan titik pencar yangdidapat dari data. Dan untuk mengetahui batasan minimum cocok tidaknya garis dengan titik pencar, maka akan di uji dengan menggunakan uji R dan uji F.Dari hasil percobaan, koefisien korelasi (R) dari cara foto elektrik adalah0.99975, 0.99925, 0.998749, 1, 1 dan
132
dari cara fotografi adalah 0.9998, 0.99995,0.99995. Hasil yang didapatkan sangat mendekati 1 bahkan ada yang sempurna bernilai1. Sehingga dapat disimpulkan bahwa cara foto elektrik dan cara fotografi dapatdigunakan untuk menentukan jenis gerak lurus suatu benda yang sedang melaju. Benda dikatakan bergerak apabila posisinya berubah terhadap waktu. Posisi benda yang bergerak harus diukur terhadap referensi tertentu dalam suatu system koordinat. Jika posisi awal benda berada di titik asal kemudian bergerak meninggalkan. Terdapat tiga kasus, yaitu: 1. Benda berubah 2.Benda bergerak semakin lambat 3. 3.bergerak semakin cepat2. arah (bahkan untuk kelajuan yang tetap) Jika
benda dalam keadaan tiga kasus
tersebut maka dapat dikatakan
bahwa benda memiliki percepatan. Pada eksperimen percepatan yang
disebabkan
ini, akan
digunakan
oleh perubahan kecepatan dan
perubahan
waktu.Akan digunakan metode eksperimen kecepatan untuk menentukan kecepatan sesaat dari
cart pada berbagai posisi dan waktu sepanjang track.
Selanjutnya kita dapat menggunakan data yang diperoleh untuk menentukan percepatan dari cart. Percepatan dari sebuah benda dirumuskan sebagai :
=∆∆ Gaya didefinisikan sebagai dorongan atau tarikan yang akan mempercepat memperlambat
gerak suatu benda. Gerak
mempercepat yang dialami benda
sebanding dengan resultan gaya yang bekerja pada benda itu, dan arah percepatansearah dengan arah gaya. Persamaan inidirumuskan dalam hukum II Newton yangdirumuskan :F = m x a Energi kinetik yang bekerja pada benda juga dapat dihitung denganmenggunakan rumus :
= (Nahadi, 2008;89).
133
III. Prosedur Percobaan 3.1 Alat dan Bahan
3.1.1 Alat 1.
Lienar Air Track
2.
Stopwatch
3.
Kendaraan air track
4.
Pita Ukur
5.
Mistar
6.
Ketapel kecil
3.1.2 Bahan 1. Kertas Karton putih 3.2 Skema Kerja Linier air track
- Dipasang kertas karton pada kendaraan linear air track - Dipasang Patoide gate antara kedua ujung air track - Dihidupkan blower dan digital timer - Diamati gerakan kendaraan linear air track - Dicari percepatan dan gaya yang bekerja pada kendaraan linear air track - ditentukan kecepatan sesaat dan percepatan sesaat, serta EK dan momentum liniernya - Dicatat
Hasil
134
3.3 Gambar Alat a) Stopwatch
b) Mistar
135
IV. Hasil dan Pembahasan 4.1 Hasil
Tabel A No
Jarak
Waktu
Jarak
waktu
1
100cm
2,105s
100cm
2,603s
2
80cm
1,524s
80cm
1,841s
3
70cm
1,382
70cm
1,659s
4
60cm
0,833
60cm
1,105s
5
40cm
O,615
40cm
0,1768s
Tabel B no
Jarak 1
Kec 1
Jarak 2
Kec 2
a
F
Ek 1
1
100cm
0,475
100cm
0,384
0,182
0,0355
0,0225
2
80cm
0,525
80cm
0,435
0,285
0,0556
0,021
3
70cm
0,506
70cm
0,422
0,305
0,0595
0,0179
4
60cm
0,720
60cm
0,543
0,515
0,127
0,1789
5
40cm
0,650
40cm
0,521
0.847
0,165
0,0334
136
4.2 Pembahasan
Linier air track adalah suatu alat yang menyediakan lintasan lurus, sehingga dapat di gunakan untuk percobaan gerak lurus, pada pengamatan yang di lakukan ternyata kendaraan air track di lengkapi blower untuk mengurangi gaya gesek dan pada bagian kanan dan kiri liniear air track terdapat katret sebagai ketapel kecil untuk memantulkan kendaraan air track yang melintas ke sebelah kanan dan kirinya. Pada pengamatan pertama di amati jarak dan waktu tempuh kendaraan iar track terlebih dahulu pada lintasan kanan jarak tempuh yang di gunakan adalah 0,41 m waktu yang di butuhkan dari pengamatan ini berbeda-beda, hal ini di sebabkan pengaruh kecepatan benda terhadap waktu semakin lama waktu yang di perlukan maka semakin besar kecepatan yang di perlukan, dalam pengamatan kali ini karena yang di amati adalah jarak dan waktu maka yang di tentukan atau yang di cari nilainya adalah kecepatan semakin lama waktu yang di butuhkan maka semakin kecil nilai kecepatannya. Pada lintasan kanan jarak yang di tempuh adalah 0,64 m waktu yang di perlukan berbeda-beda hal ini terjadi karena pengaruh kecepatan gerak kendaraan air track yang di gunakan. Semakin besar kecepatan yang di butuhkan kendaran air track maka semakin cepat waktu yang di butuhkan kecepatan terbanding terbalik terhadap waktu dan berbanding lurus terhadap jarak. Pada pengamatan lintasan kiri dan lintasan kanan kendaraan air track, nilai kecepatan rata masing-masing adalah lintasan kiri 7,66 m/s dan kecepatan kanan adalah 2,7 m/s. Dari kedua lintasan tersebut dapat sdi simpulkan bahwa lintasan sebelah kiri lebih cepat di bandingkan lintasan yang berada di sebelah kanan. Pada pengamatan pertama dan kedua di tentukan percepatan gaya dan energy kinetiknya. Nilai percepatan di dapat dari nilai kecepatan di bagi waktu apabila nilai kecepatan meningkat maka nilai kecepatan juga meningkat hal ini terjadi karena percepatan berbanding terbalik terhadap waktu. Pada pengamatan
137
ini sesuai dengan literlaturnya di mana percepatan percepatan berbanding lurus dengan kecepatan tetapi berbanding terbalik dengan waktu. Pada saat menentukan nilai energi kinetik maka terlebih dahulu kita tentukan pecepatan dan kita timbang masanya terlebih dahulu kecepatan berbanding lurus dengan masa dan kecepatan, Jadi semakin tinggi nilai energi kinetiknya maka semakin besar dan kecepatannya karena energy kinetik
mv . 2
Data yang di peroleh juga sam dengan literlatur bahwa besarnya nilai energi kinetik berbanding lurus masa dan kecepatan. Gaya yang berkerja pada liniear air track di pengaruhi oleh masa dan percepatan, gaya yang sama dengan masa di kali percepatan semakin besar gaya yang berkerja maka semakin besra masa dan percepatannya. Dan alat yang di gunakan pada percobaan ini adalah liniear air track yand di lengkapi blower untuk mengurangi gaya gesekan itu. Benda yang di amati berupa kendaraan air track tidak dapat berpindah jika liniear air track di hidupkan dan udara tidak akan mengalir jika tidak ada udara maka kendaraan tidak bergerak dan kita tidak dapat menentukannya kecepatan, momentum, percepatan, waktu dan jarak. Karet gelang pada ujung kanan dan kiri berfungsi untuk memantulkan kendaraan air track pada linear air track terdapat alat pengukur waktu dan skala pengukur jarak. Pada liniear air track terdapat berbagai rumus yang di tentukan yaitu momentum perkalian dan masa denagn kecepatan kendaraan air track. Pada pengamatan liniear air track berlaku hukum newton I yaitu setiap benda akan bergerak lurus beraturan atau diam jika tidak ada gaya yang berkerja pada benda tapi pada pengamatan kali ini berlaku hukum newton II yang berbunyi “ Percepatan gaya yang di timbulkan oleh gaya yang berkerja pada sebuah benda besarnya berbanding lurus dengan gaya itu berbanding terbalik dengan masa benda “ .
138
V. Kesimpulan 5.1 Kesimpulan
Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan didapatkan kesimpulan bahwa :
Gaya adalah tarikan atau dorongan yang dapat mempercepat suatu benda.
Liniear air track adalah suatu alat yang menyediakan lintasan lurus sehungga dapat di gunakan untuk percobaan gerak lurus. Alat ini di lengkapi dengan blower untuk mengurangi gaya gesekan itu. Pada percobaan gerak lurus liniear air track di gunakan dengan dua cara yaitu cara foto elektrik dan fotografi tetapi apakah kedua cara tersebut dapat menunjukan jenis gerak lurus dari sebuah benda yang melaju yaitu gerak lurus beraturan dan gerak lurus berubah beraturan.
5.2 Saran
Praktikum kali ini berjalan lancar hanya saja ada beberapa hal yang masih harus diperbaiki agar menjadikan praktikum ini berjalan lebih baik lagi. Dan untuk lebih teliti lagi saat melakukan pengamatan juga tidak bermain-main saat melakukan praktikum, disarankan agar serius.
139
DAFTAR PUSTAKA
Haryanto.2010.Fisika Dasar Universitas. Jakarta: Erlangga. Kusmawati.2007. Fisika Edisi Pertama. Jakarta : Erlangga. Lianawati.2006. Kajian Ringkas Fisika. Surabaya : Universitas Airlangga. Muctaridi.2008. Fisika Dasar. Klaten : Intan Prawira. Nahadi.2008. Fisika Dasar. Nganjuk : Media Torafika.
140
LAMPIRAN a. Data
Tabel A No
Jarak
Waktu
Jarak
waktu
1
100cm
2,105s
100cm
2,603s
2
80cm
1,524s
80cm
1,841s
3
70cm
1,382
70cm
1,659s
4
60cm
0,833
60cm
1,105s
5
40cm
0,615
40cm
0,768s
Tabel B no
Jarak 1
Kec 1
Jarak 2
Kec 2
a
F
Ek 1
1
100cm
0,475
100cm
0,384
0,182
0,0355
0,0179
2
80cm
0,525
80cm
0,435
0,285
0,0556
0,0225
3
70cm
0,506
70cm
0,422
0,305
0,0595
0,021
4
60cm
0,720
60cm
0,543
0,515
0,127
0,0389
5
40cm
0,650
40cm
0,521
0.847
0,165
0,0334
141
Hitungan 1) Diket : S1 = 100 cm = 1m S2 = 100 cm = 1m t1 = 2,105 s , t 2 = 2,603 s , m = 0,195 kg ditanya = v1 ; v2 ; a ; F ; Ek ? penyelesaian :
2) Diket : S1=S2= 0,8 M t1= 1,524 s, t 2=1,841 s, m=0,195 kg penyelesaian:
3) Diket : S1=S2= 0,7 m t1= 1,382 s, t 2=1,659 s, m=0,195 kg penyelesaian: 142
4) Diket : S1=S2= 0,6 m t1= 0,833 s, t 2=1,105 s, m=0,195 kg penyelesaian:
5) Diket : S1=S2= 0,4 m t1= 0,615 s, t 2=0,768 s, m=0,195 kg penyelesaian:
143
144
