Laporan Praktikum Fisika Dasar M-2 KOEFISIEN GESEKAN Fitria Istikomah Dewi
(123204011)
Astri Yulianti Yulianti
(123204037)
Nuril Hidaati
(123204044)
Ainur !ohmah
(123204220") (123204220")
ABSTRAK Tea! "iakukan per#o$aan %an& $er'u"u koe(isien &esekan "i a$oratorium Fisika Dasar )NESA pa"a tan&&a * No+em$er 2,2. Per#o$aan ini $ertu'uan untuk menetukan koe( koe(isi isien en &esek &esekan an stat statis is "an "an koe( koe(isi isien en &esek &esekan an kine kineti tiss anta antara ra "ua "ua perm permuk ukaan aan.. Kami Kami meakukan "ua kai per#o$aan/ %akni per#o$aan untuk men&eta!ui koe(isien &esek statis "an untk me&eta!ui koe(isien &esek kinetis. Meto"e %an& kami akukan a"aa! $aok "an $e$an "i!u$un&kan "en&an $enan& nion. Baok "ietakkan "i atas se$ua! papan/ kemu"ian $enan& nion "i!u$un&kan "en&an katro "an $e$an "i$iarkan men&&antun&. Setea! itu "i$erikan &a%a uar "en&an #ara men'atu!kan $e$an pa"a papan sampai $aok $er&erak se"ikit 0untuk s1 "an "an $er& $er&er erak ak uru uruss $eru $eru$a $a! ! $erat $eratur uran an 0unt 0untuk uk
k1. k1. )ntu )ntuk k per#o per#o$a $aan an perta pertama ma// kami kami
memanip memanipuas uasii massa massa $en"a $en"a m "an m2. Se"an& Se"an&kan kan untuk untuk per#o$ per#o$aan aan ke"ua/ ke"ua/ kami kami !an%a !an%a memanipuasi massa $en"a m2. Se!in&&a akan "i"apat koe(isien &esekan antara $aok "an papan. Dari !asi per#o$aan ini/ "i"apatkan niai koe(isien &esek statis se$esar 0,/3 ,/,21 "en&an tara( keteitian se$esar 45/367. Se"an&kan niai koe(isien &esek kinetis se$esar 0,/6 ,/,621 "en&an tara( keteitian se$esar 3*/587. Se!in&&a !asi terse$ut su"a! sesuai "en&an teor teorii $a!9 $a!9aa s : k.
I. PENDA;)L)AN
1
Laporan Praktikum Fisika Dasar M-2 Ga%a &esek tim$u karena a"an%a
&esek kinetis 0 k1 antara permukaan $aok
kontak antara "ua permukaan %an& kasar/ %aitu permukaan $en"a %an& #en"erun& akan
$er&erak
"en&an
atau
se"an&
permukaan
$er&erak
antai
%an&
"itin"i!nn%a. Da%a &esek si(atn%a seau mea9an
&a%a
%an&
"en&an $i"an& sentu!n%a>.?
II. DASAR TEORI
#en"erun&
Ga%a
&esek a"aa! &a%a %an&
men&&erakkan $en"a terse$ut. Karena itu
$erara! mea9an &erak $en"a atau ara!
ara! &a%a &esek seau $era9anan "en&an
ke#en"erun&an $en"a akan $er&erak. Ga%a
ara! ke#en"erun&an &erak $en"a. Ga%a
&esek mun#u apa$ia "ua $ua! $en"a
&esek "ien&aru!i oe! koe(isien &esekan
$ersentu!an. Ben"a-$en"a %an& "imaksu"
"an &a%a norma. Dimana koe(ieesien
"i sini ti"ak !arus $er$entuk pa"at/
&esekan a"aa! niai tin&kat kekasaran "ari
meainkan
suatu $en"a.se$ua! $en"a %an& tepat akan
ataupun &as. Ga%a &esek antara "ua $ua!
$er&erak memiiki koe(isien &esekan e$i!
$en"a pa"at misan%a a"aa! &a%a &esek
$esar
statis "an kinetis/ se"an&kan &a%a antara
"ari
pa"a
$en"a
%an&
su"a!
"apat
pua
$er$entuk #air /
$er&erak. Koe(isien $en"a %an& tepat akan
$en"a
$er&erak "ise$ut koe(isien &esek statis/
a"aa! &a%a Stokes. Di mana suku pertama
se"an&kan koe(isien $en"a %an& su"a!
a"aa! &a%a &esek %an& "ikena se$a&ai
$er&erak "ise$ut koe(isien &esek kinetis.
&a%a &esek statis "an kinetis/ se"an&kan
)ntuk men&eta!uikoe(isien &esek statis
suku ke"ua "an keti&a a"aa! &a%a &esek
"an
pa"a $en"a "aam (ui"a.
koe(isien
&esek
kinetis/
maka
"iakukan per#o$aan koe(isien &esekan ini. Tu'uan "ari per#u$aan koe(isien
pa"at
"an
#airan
serta
&as
Ga%a &esek "apat meru&ikan "an 'u&a
$erman(aat. Panas pa"a poros%an&
&esekan ini a"aa! untuk menentukan niai
$erputar/ en&se pintu "an sepatu %an& aus
koe(isien &esek statis "an menetukan niai
a"aa! #onto! keru&ian %an& "ise$a$kan
koe(isien
oe! &a%a &esek. Akan tetapi tanpa &a%a
&esek
kinetis
pa"a
"ua
permukaan. Se!in&&a "ari tu'uan terse$ut
&esek manusia ti"ak
"ari
se$a&ai
tempat karena &erakan kakin%a !an%a akan
pen&ukuran
men&&ein#ir "i atas antai. Tanpa a"an%a
"itarik
$erikut<
rumusan
=Berapaka!
masa! niai
koe(isien &esek statis 0 s1 "an koe(isien
&a%a
&esek
"apat
$erpin"a!
antara $an mo$i
"en&an 'aan/ mo$i !an%a akan sip "an ti"ak mem$uat mo$i "apat $er&erak. 2
Laporan Praktikum Fisika Dasar M-2 Tanpa a"an%a &a%a &esek 'u&a ti"ak "apat
antara $en"a pa"at "an (ui"a "ise$ut
ter#ipta parasut.
se$a&ai &a%a
Ga%a &esek merupakan akumuasi interaksi mikro antar ke"ua permukaan %an& sain& $ersentu!an. Ga%a-&a%a %an& $eker'a
antara
ain
eektrostatik
a"aa!
pa"a
permukaan.
Duu
&a%a
masin&-masin& "i%akini
$a!9a
permukaan %an& !aus akan men%e$a$kan &a%a &esek 0atau tepatn%a koe(isien &a%a &esek1
men'a"i
e$i!
ke#i
niain%a
"i$an"in&kan "en&an permukaan %an& kasar/ akan tetapi "e9asa ini ti"ak a&i "emikian.
Konstruksi
+iskos 0viscous force1. . Ga%a &esek statis Ga%a &esek
statis a"aa!
&esekan antara "ua $en"a pa"at %an& ti"ak
$er&erak
reati(
satu
sama
ainn%a. Seperti #onto!/ &esekan statis "apat men#e&a! $en"a meun#ur ke $a9a! pa"a $i"an& mirin&. Koe(isien &esek statis umumn%a "inotasikan "en&an s/ "an pa"a umumn%a e$i! $esar "ari koe(isien &esek kinetis.
0nano
Ga%a &esek statis "i!asikan
tepatn%a1 pa"a permukaan $en"a "apat
"ari se$ua! &a%a %an& "iapikasikan
men%e$a$kan &esekan men'a"i minimum/
tepat
$a!kan
$er&erak. Ga%a &esekan maksimum
#airan
mikro
@oriois-Stokes atau &a%a
ti"ak
mem$asa!in%a
0e(ek
a&i
"apat
otus1
pa"a
se$eum
antara
"ua
permukaan
permukaan "aun 0misan%a setetes air "i
&erakan ter'a"i
atas "aun kea"i1.
koe(isien
Ter"apat "ua 'enis &a%a &esek
$en"a
terse$ut
se$eum
a"aa! !asi "ari
&esek
statis
"ikaikan
"en&an &a%a norma
antara "ua $ua! $en"a %an& pa"at sain& $er&erak urus/ %aitu &a%a &esek statis "an
( s N
&a%a &esek kinetis/ %an& "i$e"akan antara titik-titik sentu! antara ke"ua permukaan %an&
tetap
atau
sain&
Ketika ti"ak a"a &erakan %an&
$er&anti
ter'a"i/ &a%a &esek "apat memiiki
0men&&eser1. )ntuk $en"a %an& "apat
niai "ari no !in&&a &a%a &esek
men&&ein"in&/ ter"apat pua 'enis &a%a
maksimum. Setiap &a%a %an& e$i!
&esek ain %an& "ise$ut &a%a
&esek
ke#i "ari &a%a &esek maksimum %an&
men&&ein"in& 0rolling friction1. )ntuk
$erusa!a untuk men&&erakkan saa!
$en"a %an& $erputar te&ak urus pa"a
satu $en"a akan "ia9an oe! &a%a
permukaan atau $er-spin/ ter"apat pua
&esekan %an& setara "en&an $esar
&a%a &esek spin 0 spin friction1. Ga%a &esek 3
Laporan Praktikum Fisika Dasar M-2 &a%a terse$ut namun $era9anan ara!. Setiap &a%a %an& e$i! $esar "ari &a%a
ika $i"an& kasar sekai / maka . ika $i"an& !aus sekai / maka ,.
&esek maksimum akan men%e$a$kan &erakan
ter'a"i.
Setea!
&erakan
ter'a"i/ &a%a &esekan statis ti"ak a&i "apat
"i&unakan
untuk
men&&am$arkan kinetika $en"a/ se!in&&a
"i&unakan
&a%a
2. Ga%a norma 0N1 a"aa! &a%a reaksi "ari $i"an& aki$at &a%a aksi "ari $en"a. Makin $esar &a%a norman%a makin
&esek
$esar &esekann%a.
kinetis. @ara merumuskan &a%a norma a"aa! Rumus untuk menari koe(isien &esek statis <
"en&an memakai persamaan !ukum I Ne9ton/ %aitu
Ben"a "i atas $i"an& "atar "itarik
&a%a men"atar 2. Ga%a &esek kinetis ter'a"i ketika "ua $en"a
N 9 m.&
$er&erak reati( satu sama ainn%a "an sain& $er&esekan. Koe(isien
&esek kinetis umumn%a "inotasikan "en&an k "an
pa"a
Ben"a "i atas $i"an& "atar "itarik
&a%a mem$entuk su"ut
umumn%a
seau e$i! ke#i "ari &a%a &esek statis untuk materia %an& sama.
Ben"a "i atas $i"an& mirin&
mem$entuk su"ut
A"apun #ara men#ari niai "ari koe(isien &esek kinetis a"aa! III. METODE PER@OBAAN 1-11
k
A. Ran#an&an Per#o$aan
Can& mempern&aru!i &a%a &esek a"aa! se$a&ai $erikut < . Koe(isien &esekan 0 1 a"aa! tin&kat kekasaran permukaan %an& $er&esekan. Makin kasar kontak $i"an& permukaan %an& $er&esekan makin $esar &esekan %an& "itim$ukan. 4
Laporan Praktikum Fisika Dasar M-2
•
Haria$e respon < s
Koe(isien Gesekan Kinetis •
Haria$e manipuasi < m2 0massa $e$an1
•
Haria$e kontro < 'arak 0s1/ m / papan/ pan'an& $enan& nion
•
B.
D. Lan&ka! Per#o$aan
Aat "an Ba!an .
Papan
Haria$e respon < k / 9aktu 0t1
Daam
$ua!
per#o$aan
koe(isien
&esekan ini kami meakukan "ua kai 2.
Baok ka%u
$ua!
per#o$aan/
.
Katro
$ua!
untuk menentukan koe(isien &esek statis
pertama
a"aa!
per#o$aan
0s1 "en&an #ara menim$an& massa $aok 6.
Be$an
set
8.
Stop9at#!
$ua!
0m1/ kemu"ian men&atur aat-aat seperti pa"a &am$ar ran#an&an per#o$aan "en&an mem$erikan $e$an "en&an massa m2
5.
Meteran
$ua!
*.
Nera#a teknis
$ua!
se!in&&a $aok tepat akan $er&erak/ #ara memeriksan%a %aitu "en&an mem$erikan ketukan pa"a me'a pean-pean
3.
Pastisin
4.
Benan& nion
2 $ua!
men&usa!akan
untuk
0kami
per#o$aan
sean'utn%a ketukan %an& "i$erikan sama1. Kemu"ian men&uan&i an&ka!-an&ka!
@.
Haria$e
Koe(isien Gesekan Statis
terse$ut
Variabel manipulasi : m1 (massa balok) dan m2
•
(massa beban) Variabel kontrol : ketukan pada meja, panjang benang nilon, dan papan
8
kai/
"en&an
memanipuasi massa $aok "an $e$an "en&an
•
sampai
per$an"in&an
%an&
sama.
Sean'utn%a a"aa! per#o$aan menentukan koe(isien &esek kinetis 0k 1 "en&an meto"e %an& sama/ namun kai ini massa $aok 0m1
kami
kontro/
"an
%an&
kami
manipuasi a"aa! massa $e$an 0m21. 5
Laporan Praktikum Fisika Dasar M-2 Men&&antun&kan
massa
$e$an
0m21
Per#o$aan koe(isien &esekan kinetis
sampai $en"a $er&erak urus $eru$a! $eraturan/
"an
kami
men'aankan
stop9at#! untuk men&eta!ui 9aktu %an&
Per#o$a
0mJ,/1
0m2J,/1
0sJ,/1
0t J
an ke
&ram
&ram
#m
,/,1 sekon
"iperukan $aokmeintasi 'arak %an& tea! kami
tentukan.
Kami
men&uan&i
per#o$aan ini sampai 8 kai "en&an 'arak %an& sama/ tetapi "en&an massa $e$an 0m21 %an& $er$e"a-$e"a.
*2/,
,4/6
3,/,
/26
2
*2/,
6/
3,/,
/,6
*2/,
4/
3,/,
,/35
6
*2/,
24/
3,/,
,/*4
8
*2/,
4/6
3,/,
,/*,
Keteran&an < m massa $aok 0&r1 m2 massa $e$an 0&r1 s 'arak 0pan'an& intasan1 0#m1 t 9aktu 0s1 IH. DATA DAN ANALISIS A. DATA Dari !asi per#o$aan
B. ANALISIS DATA
pen&ukuran ini
"aam
"iperoe!
se$a&ai $erikut < Per#o$aan koe(isien &esekan statis
"ata
Per#o$aan Pertama Dari "ata per#o$aan %an& tea! "iperoe! "apat "ianaisis $esarn%a niai koe(isien &esek statis "en&an rumus <
Per#o$aan 0mJ,/1
0m2J,/1
ke
&ram
&ram
*2/,
5/
2
32/,
5*/
42/
*6/8
6
2,2/6
3/2
8
22/6
4,/*
Keteran&an < m massa $aok 0&r1 m2 massa $e$an 0&r1
Se!in&&a "iperoe! niai
s
se$a&ai
$erikut < Per#o$aan Ke-
s
,/8
2
,/*
,/3 6
Laporan Praktikum Fisika Dasar M-2 6
,/6,
keteitian se$esar 3*/587 "an persen
8
,/62
keti"akpastian se$sar 2/87 .
Dari ta$e "iatas "i"apat niai
s
se$esar 0,/3 ,/,21 "en&an tara(
H. DISK)SI Setea! kami meakukan "ua kai pr#o$aan/ kami "apat memperoe! niai
keteitian se$esar 45/367 "an persen
"ari koe(isien &esekan statis/ "an kinetis
keti"akpastian se$esar /57.
anatara permukaan $aok "en&an papan. Namun/ !asi "ata %an& tea! kami peroe!
Per#o$aan Ke"ua
menun'ukkan
$a!9a
niai
koe(isien
Dari "ata per#o$aan ke"ua
&esekan kinetis masi! kuran& akurat/ !%a
%an& tea! "iperoe! "apat "ianaisis
ini "ikarenakan kami !an%a meakukan
$esarn%a niai koe(isien &esek kinetis
"ua kai pen&uan&an pa"a setiap $erat m 2/
"en&an rumus <
%an& se!arusn%a menurut instruksi !arus meakukan minima ti&a kai pen&uan&an.
1-11
;a inia! %an& mem$uat tara( keteitian
k
koe(isisen &esekan kinetis masi! ke#i. Se!in&&a "iperoe! niai
k
se$a&ai HI. KESIMP)LAN
$erikut < Per#o$aan Ke-
Ber"asarkan k
,/65
2
,/6
"iakukan
untuk
per#o$aan
%an&
menentukan
$esar
koe(isisen &esekan kinetis "an statis antara permukaan $aok "en&an papan "iperoe! !asi se$esar 0,/3 J ,/,21 untuk niai s
,/2
6
,/,
)ntuk niai k !asi %an& "iperoe!
8
,/22
se$esar
"en&an tara( keteitian se$esar 45/367.
0,/6J,/,621
keteitian se$esar Dari ta$e "iatas "i"apat niai
k
se$esar 0,/6 ,/,621 "en&an tara(
"en&an
3*/587.
Dan
tara( !asi
per#o$aan kami mem$uktikan teori $a!9a niai s : k.
7
Laporan Praktikum Fisika Dasar M-2 DAFTAR P)STAKA Gian#oi/ Dou&as @. 2,,. Fisika Jilid I (terjemahan). akarta
Tiper/ Pau A. 2,2. Fisika untuk Sains "an Teknik ii" 2. akarta
Fisika
(terjemahan).
Universitas
akarta<
Pener$it
Eran&&a.
)NESA
8