Laboratorium Fisika Dasar II
LAPORAN PERCOBAAN GERAK LURUS BERUBAH BERATURAN BERATURAN
I. TUJU TUJUAN AN PERC PERCOB OBAA AAN N
Adapun tujuan percobaan ini adalah sebagai berikut.
1.
Menyelidiki konsep Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) pada
bidang miring dengan dengan menggun menggunakan akan ticker ticker timer.
2.
Mengecek hubungan antara kecepatan dan waktu pada gerak lurus
berubah berubah beraturan. beraturan. II.
LANDASAN TEORI
Konse Konsep p Gerak Gerak Lurus Lurus Beruba Berubah h Beratu Beraturan ran (GLBB (GLBB)) mengan mengandun dung g empat empat konse konsep, p, yaitu yaitu konse konsep p gerak , lurus, lurus, berubah berubah,, dan beraturan. beraturan. Konse Konsep p gerak mengandung mengandung arti perubahan kedudukan terhadap titik acuan. acuan. Kons Konsep ep lurus mengandung arti perubahan kedudukan terjadi sepanjang lintasan lurus. lurus. Konsep berubah berarti perubahan kedudukan tersebut terjadi sebagai akibat perubahan
kecepatan. kecepatan. Konse Konsep p beraturan menyatakan menyatakan bahwa perubahan kecepatan yang terjadi selama selang waktu tertentu bersifat tetap. tetap. Perubahan kecepatan per satuan waktu disebut disebut percepatan. percepatan. Jadi Jadi GLBB GLBB adala adalah h gerak sepanjang lintasan lurus dengan percepatan konstan. konstan. Berda Berdasa sark rkan an
peng penger ertia tian n
bahw bahwaa percepatan
merupakan
perubahan
kecepatan per satuan waktu, waktu, maka percepatan dalam gerak lurus berubah beraturan dapat dirumuskan sebagai berikut. a
=
v − v0 t
............................................................. 1)
dengan: a
= percepatan benda (m/s2)
v
= ke kecepatan be benda se setelah me menempuh t detik t detik (m/s)
v0
= kecepatan awal benda (m/s)
t
= waktu (sekon)
Laporan Gerak Lurus Berubah Beraturan 1
Laboratorium Fisika Dasar II
Kecepa Kecepatan tan dari sebuah sebuah benda benda setelah setelah melaku melakukan kan GLBB GLBB selama selama rentang rentang waktu tertentu dapat dicari menggunakan persamaan 1). Hal itu dapat dilakukan dengan dengan mengalika mengalikan n t pada pada kedua kedua ruas serta menamb menambahk ahkan an v 0 pada kedua ruas sehingga diperoleh,
v = v0
+
at ............................................................. 2)
Hubungan kecepatan terhadap waktu dapat dilihat pada grafik berikut.
v (m/s)
v1 vo
t (s) Gambar 1. Grafik Hubungan Kecepatan dan Waktu untuk Benda yang Bergerak Lurus Berubah Beraturan
Dari Dari grafi grafik k 2.1, 2.1, dapa dapatt diten ditentu tuka kan n jarak jarak yang yang ditem ditempu puh h benda benda selam selamaa bergerak bergerak t t sekon sekon yaitu sebagai berikut. s
= luas daerah di bawah grafik v-t v-t
s
= luas trapesium
s
= (vo + v1) 1 2 t
s
= [vo + (vo + a t)] 1 2 t
s
= (2 vo + a t) 1 2 t
s
= vo t +
1
2
a t2 .................................................................. 3)
dengan s
= jarak yang ditempuh benda selama t sekon t sekon (m)
v0
= kecepatan awal benda (m/s)
a
= percepatan benda (m/s2)
t
= waktu (s)
Laporan Gerak Lurus Berubah Beraturan 2
Laboratorium Fisika Dasar II
Persamaan 1) dapat diubah bentuknya sebagai berikut.
v t
−
v0
=
a
............................................................... 4)
Dengan mensubstitusikan persamaan 4) ke persamaan 3), maka diperoleh
v2
=
v0
2
+
2as ....................................................... 5)
Persamaan 2), 3), dan 5) berlaku untuk benda yang bergerak lurus berubah beraturan beraturan baik itu dipercepat dipercepat maupun maupun diperlambat. diperlambat. Hanya saja, percepatan percepatan untuk gerak lurus berubah beraturan diperlambat bernilai negatif. Jadi, persamaan untuk benda yang bergerak bergerak lurus berubah berubah beraturan beraturan diperlambat diperlambat adalah adalah sebagai sebagai berikut. berikut. v = v0
−
at ............................................................. 6)
s = vo t v2
=
v0
2
1
−
2
a t2 .................................................. 7)
2as ....................................................... 8)
III. II. ALA ALAT DA DAN BAH BAHA AN
Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah sebagai berikut. berikut. 1.
Sebuah papan untuk bidang miring.
2.
Sebuah kereta dinamik
3.
Sebuah ticker timer
4.
Sebuah balok penunjang
5.
Sebuah catu daya ( Power Supply)
6.
Gulungan kertas ticker timer
7.
Kertas karbon
8.
Busur derajat dengan skala 0-180 0 dan NST 1o
9.
2 buah kabel penghubung ( merah dan hitam ).
10.
Sebuah mistar dengan skala 0-30 cm dan NST 0,1 cm.
Laporan Gerak Lurus Berubah Beraturan 3
Laboratorium Fisika Dasar II
11.
Gunting.
12.
Sebuah jarum pentul.
IV. IV. LANG LANGKA KAH H – LANG LANGKA KAH H PERC PERCOB OBAA AAN N 4.1 4.1
SetSet-U Up Per Perccobaa baan
1.
Meny Menyiap iapkan kan alat alat dan dan baha bahan n yang yang dipe diperlu rluka kan n dalam dalam perco percoba baan an..
2.
Meny Menyus usun un alat alat – ala alatt sepe sepert rtii gamb gambar ar ber berik ikut ut..
Ticker Timer Kereta Landasan
Meja Power Suply
Balok kayu
Gambar 2. Set-Up Percobaan
4.2 4.2
Tekn Te knik ik Pen Penga gamb mbil ilan an Dat Data a
Langkah-langkah:
1. Menentukan sudut kemiringan dengan menggunakan busur derajat yaitu sebesar 10o. 2. Menghubung Menghubungkan kan power supply supply dengan dengan ticker timer dengan menggunakan menggunakan kabel kabel yang telah dicek. 3. Menghi Menghidup dupkan kan power power supply supply dan melepas melepaskan kan kereta dinamik dinamik agar melunc meluncur ur menuruni bidang miring sambil menarik gulungan kertas ticker timer. 4. Memperhatikan Memperhatikan jejak hasil hasil rekaman gerak kereta kereta dinamik pada pada gulungan gulungan kertas ticker timer setelah kereta sampai pada dasar bidang miring.
5. Menggunting pita yang ditarik oleh ticker timer menjadi potongan – potongan, di mana tiap potongan mengandung 8 ketikan.
Laporan Gerak Lurus Berubah Beraturan 4
θ
Laboratorium Fisika Dasar II
6. Menempelkan Menempelkan potongan-poto potongan-potongan ngan kertas secara berjajar dari kiri ke kanan pada tabel pengamatan.
7. Mengulangi langkah (1) sampai dengan (6) untuk sudut kemiringan 15 0. V.
TEKNIK NIK AN ANALISIS DA DATA
Tujuan percobaan ini bukan untuk menentukan besarnya sesuatu, melainkan hanya hanya mempel mempelajar ajarii konse konsep p dari gerak gerak lurus lurus beruba berubah h beratur beraturan an dan mengec mengecek ek hubungan hubungan antara kecepatan dan waktu pada gerak lurus berubah berubah beraturan. Oleh karena itu, analisis data dilakukan dengan membandingkan grafik yang diperoleh dari percobaan dengan grafik yang seharusnya diperoleh secara teori. Langkah analisis yang dilakukan adalah sebagai berikut. 1.
Mengukur jarak antara titik
pertama dan dan titik kedelapan kedelapan.. 2.
Mencatat
panjang
masing-
masing hasil pengukuran ke dalam tabel berikut.
Tabel 1 Panjang potongan kertas ticker timer dengan interval 8 ketikan (Ө = 10,0 o) NO.
Interval
Panjang Potongan (mm)
1. 2. 3. 4. 5.
Waktu ke1 2 3 4 5
Tabel 2 Panjang potongan kertas ticker timer dengan interval 8 ketikan (Ө = 15,0 15,0 o) NO. 1. 2. 3. 4.
Interval
Panjang Potongan
Waktu ke1 2 3 4
(mm)
Laporan Gerak Lurus Berubah Beraturan 5
Laboratorium Fisika Dasar II
5.
5
3.
Membuat
grafik
hubungan
antara antara kecepata kecepatan n (v) dan waktu waktu (t) mengg menggunak unakan an panjang panjang potong potongan an kertas kertas sebagai besarnya kecepatan. 4.
Membandingkan grafik hasil
percobaan percobaan dengan dengan grafik grafik secara teori. teori.
VI. VI. DATA DATA HAS HASIL IL PER PERC COB OBAA AAN N
Adapun hasil percobaan yang diperoleh adalah sebagai berikut.
Tabel 3 Potongan kertas ticker timer dengan interval 8 ketikan (Ө = 10,0 o) Interval
Interval
Interval
Interval
Interval
ke-1
ke-2
ke-3
ke-4
ke-5
Tabel 4
Laporan Gerak Lurus Berubah Beraturan 6
Laboratorium Fisika Dasar II
Potongan kertas ticker timer dengan dengan interval 8 ketikan (Ө = 15,0 15,0o)
Interval
Interval
Interval
Interval
Interval
ke-1
ke-2
ke-3
ke-4
ke-5
VII. VII. ANAL ANALIS ISIS IS DAT DATA A
Analisis data pada percobaan Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) tidak dilakukan secara kuantitatif, tetapi hanya dilakukan secara kualitatif yaitu dengan membuat grafik hubungan kecepatan (v) terhadap waktu (t) berdasarkan data hasil percobaan percobaan yang telah diperoleh. diperoleh. Berikut ini adalah data panjang tiap potongan kertas ticker timer.
Tabel 5 Data panjang potongan kertas ticker timer dengan interval 8 ketikan (Ө = 10,0 o) NO.
Interval
Panjang Potongan
1. 2. 3. 4.
Waktu ke1 2 3 4
(mm) 10,5 21,0 32,0 40,0
Laporan Gerak Lurus Berubah Beraturan 7
Laboratorium Fisika Dasar II
5.
5
50,0
Tabel 6 Data panjang potongan potongan kertas ticker timer dengan interval 8 ketikan (Ө = 15,0o)
NO. Interval 1. 2. 3. 4. 5.
Panjang Potongan
Waktu ke1 2 3 4 5
(mm) 12,5 30,5 48,0 63,0 76,5
Grafik Grafik hubung hubungan an antara antara kecepat kecepatan an (v) terhada terhadap p waktu waktu (t) dibuat dibuat dengan dengan meng menggu guna naka kan n data data dala dalam m tabe tabell 5 dan dan tabe tabell 6. Kece Kecepa pata tan n (v) (v) dala dalam m hal hal ini ini dinyatakan dengan panjang potongan ticker timer tiap delapan ketikan dan waktu (t) dalam dalam hal ini diny dinyata ataka kan n oleh oleh 8 titik titik ke-. ke-. Graf Grafik ik yang yang dibu dibuat at ada ada dua dua yaitu yaitu berdasarkan berdasarkan tabel 5 yaitu untuk θ = 10,00 dan tabel 6 untuk θ = 15,0 0. Ada pun grafik yang dihasilkan adalah grafik 1 dan grafik 2.
Laporan Gerak Lurus Berubah Beraturan 8
Laboratorium Fisika Dasar II
1. Grafik hubun hubungan gan antara antara kecepatan kecepatan (v) dengan dengan waktu waktu (t) untuk untuk θ = 10,00
2. Grafik hubun hubungan gan antara antara kecepatan kecepatan (v) dengan dengan waktu waktu (t) untuk untuk θ = 15,00
Laporan Gerak Lurus Berubah Beraturan 9
Laboratorium Fisika Dasar II
VIII VIII.. HASI HASIL L DAN DAN PEMB PEMBAH AHAS ASAN AN
Berdasarkan analisis data yang telah dilakukan, diperoleh grafik yang sudah menunjukkan terjadinya gerak lurus berubah beraturan. Grafik hubungan kecepatan (v) terhadap waktu (t) menunjukkan kecepatan benda semakin besar sehingga benda dikatak dikatakan an mengala mengalami mi peruba perubahan han kecepat kecepatan an atau mengal mengalami ami percepa percepatan. tan. Dapat Dapat dilihat dilihat pada pada grafik grafik bahwa bahwa kecepat kecepatan an benda benda terus terus mening meningkat kat,, namun namun perubah perubahan an kecepatan tidak membentuk garis yang linier, masih ada titik yang menyimpang. Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor, baik itu faktor yang berasal dari kesalahan praktikan praktikan dalam melaksana melaksanakan kan percobaan, percobaan, maupun maupun kesalahan kesalahan yang yang disebabkan disebabkan oleh oleh kondisi alat yang sudah rusak. Berdas Berdasarka arkan n grafik grafik yang yang diperole diperoleh h maka maka dapat dapat dilihat dilihat hubung hubungan an antara antara besarnya besarnya
sudut kemiringan kemiringan
dengan besarnya besarnya
percepatan percepatan
benda. Dengan Dengan
membanding membandingkan kan grafik 1 (grafik ( grafik hubungan hubungan kecepatan terhadap waktu dengan θ = 100) dan grafik 2 (grafik hubungan kecepatan terhadap waktu dengan θ = 15 0) maka dapat dilihat grafik 2 lebih curam dibandingkan grafik 1 (gradien grafik 1 lebih kecil dari grafik 2). Berdasarkan Berdasarkan hal tersebut tersebut dapat diketahui diketahui bahwa semakin besar sudut kemiringan maka semakin besar juga percepatannya, hal ini bisa ditunjukkan dari kecura kecuraman man (gradie (gradien) n) grafik. grafik. Berarti Berarti hasil hasil percob percobaan aan yang yang diperole diperoleh h sudah sudah sesuai dengan teori yang ada. Ada pun kesalahan-kesalahan yang terjadi pada saat melakukan praktikum adalah sebagai berikut: 1.
Kesal esalah ahan an umum, um, yak yakni kes kesalah alahaan yang yang terj terjad adii kare karena na keke kekeli liru ruan an
pengamat. pengamat. Dalam praktikum ini kesalahan kesalahan umum yang terjadi yaitu kesalahan dalam memasang alat sehingga alat yang akan digunakan tidak bekerja dengan baik yang akhirnya akhirnya mempengaru mempengaruhi hi keakuratan keakuratan data percobaan. percobaan. Misalnya, Misalnya, kesalahan dalam memasang kertas karbon sehingga kertas karbon tidak bisa berputar berputar dan tidak terjadi ketikan pada golongan golongan pita ticker timer, karena kesalahan ini kami harus mengulang percobaan beberapa kali. Selain itu juga terdapat terdapat kesalah kesalahan an praktika praktikan n dalam dalam membac membacaa skala skala pada pada busur busur derajat derajat dan penggaris penggaris sehingga sehingga menghasilkan menghasilkan data yang yang kurang kurang akurat. akurat. 2.
Kesa Kesalah lahan an siste sistema matis tis,, yakni yakni kesal kesalaha ahan n yang yang terjad terjadii karena karena alat alat uku ukurr dan
pengaruh pengaruh lingkungan. lingkungan. Adapun Adapun kesalahan kesalahan sistematis sistematis yang utama adalah ticker
Laporan Gerak Lurus Berubah Beraturan 10
Laboratorium Fisika Dasar II
timer yang tersedia sudah rusak selain itu periode ketukan ticker timer tidak sama sehingga mempengaruhi data yang diperoleh. 3.
Kesal esalah ahan an acak acak,, yait yaitu u kesal esalah ahan an yang ang kita ita tida tidak k keta ketahu huii seca secara ra pas pasti
penyebabnya, penyebabnya, namun berpengaruh berpengaruh besar besar terhadap terhadap data data hasil percobaa percobaan. n.
Selain terdapat kesalahan dalam melakukan percobaan, kelompok kami juga mengalamai beberapa kendala dalam melaksanakan praktikum yang mempengaruhi hasil percobaan yang didapatkan. Adapun kendala-kendala yang kami alami dalam melakukan percobaan adalah sebagai berikut. 1.
Tick Ticker er timer timer yang yang ters tersed edia ia tidak tidak dala dalam m kondi kondisi si yang yang baik baik,, hal hal ini bisa bisa
dilihat ketika ticker timer sudah dihubungkan dengan catu daya, getaran ticker timer tidak teratur, bahkan sering tiba-tiba mati. 2.
Kere Kereta ta seri sering ng kelua keluarr lint lintas asan an sehin sehingg ggaa memb membua uatt keti ketika kan n tick ticker er time timer r
menjadi kurang beraturan, hal ini disebabkan karena lintasan yang digunakan bukan lintasan rel yang dapat membua membuatt mobil mobil bergerak bergerak lurus. lurus.
IX. KESIMPU KESIMPULAN LAN
Berdasarkan hasil analisis data yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan halhal sebagai berikut. 1.
Karak Karakter teris istik tik Gerak Gerak Lur Lurus us Berub Berubah ah Berat Beratur uran an dapat dapat dibuk dibuktik tikan an deng dengan an
mela melaku kuka kan n perco percoba baan an meng menggu gunak nakan an ticke tickerr timer. timer. Yang Yang ditin ditinjau jau adala adalah h perubahan perubahan jarak antar ketikan pada kertas ticker timer. Semakin bertambahnya bertambahnya waktu, jarak antar ketikan semakin jauh. Ini membuktikan bahwa kecepatan yang dialami mobil semakin besar karena mobil mengalami percepatan. Hasil percobaan percobaan bisa dilihat dalam grafik yang menunjukka menunjukkan n terjadinya terjadinya perubahan perubahan kecepatan karena panjang potongan semakin besar (potongan semakin panjang). Benda yang mengalami kecepatan yang semakin besar dikatakan mengalami percepatan. percepatan. 2.
Hubu Hubung ngan an antara antara kecep kecepata atan n dengan dengan waktu waktu adala adalah h semaki semakin n bertam bertamba bahn hnya ya
waktu, maka kecepatan benda akan semakin besar akibat adanya percepatan.
Laporan Gerak Lurus Berubah Beraturan 11