LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA HUKUM NEWTON
A. Judul Percobaan : HUKUM NEWTON
B. Tujuan 1. Memahami konsep Hukum I Newton 2. Menentukan hubungan antara masa, percepatan, dan gaya 3. Memahami konsep Hukum III Newton
C. Dasar Teori Hukum I Newton menjelakan bahwa sebuah benda cenderung mempertahankan keadaannya, yaitu jika dia diam akan tetap diam dan jika jika bergerak lurus beraturan dia akan tetap bergerak lurus beraturan. Hukum pertama Newton dapat dinyatakan dengan persamaan. Kecenderungan benda untuk mempertahankan gerak (malas untuk diam) dan kecenderungan benda untuk mempertahankan diam (malas untuk bergerak) berhubungan dengan sifat kelmbaman (inersia) atau kemalasan suatu benda. Oleh karena itu, hukum I Newton juga disebut dengan hukum kelembaman. Sebuah benda hanya dapat dipercepat jika resultan gaya atau gaya yang bekerja pada benda tidak seimbang. Gaya-gaya yang tidak seimbang akan mempercepat suatu benda karena gaya tersebut memnyebabkan benda mengalami perubahan kecepatan. Menurut Newton, percepatan suatu benda yang dihasilkan resultan gaya yang tidak seimbang berbanding lurus dengan resultan gayanya dan berbanding terbalik dengan massanya. Percepatan (a) yang dihasilkan oleh resultan gaya ( ) yang bekerja pada suatu benda sebanding dan searah dengan resultan gaya serta berbanding terbalik dengan massa benda (m)”. Gaya satu newton (1 N) didefinisikan sebagai gaya yang menghasilkan percepatan 1 m / ketika bekerja pada benda yang massanya 1 kg. Dapat dinyatakan dengan : a = atau = m . a Menurut Newton, ketika dua benda A dan B berinteraksi satu sama lain maka benda tersebut saling mengerjakan gaya. Jika benda A mengerjakan gaya pada benda B maka benda B akan mengerjakan gaya pada benda yang besarnya sama tapi tetapi berlawanan arah. Secara matematis hukum ini dapat dinyatakan dengan =Hukum II Newton menjelaskan bahwa benda bekerja sebuah gaya saja atau beberapa gaya yang resultannya tidak nol. Kecepatan benda selalu berubah dengan demikian benda mengalami percepatan. Maka dari itu ada kaitan antara resultan gaya dengan
percepatan yang ditimbulkannya. Kaitan ini diselidiki oleh Newton, sehingga ia berhasil mencetuskan hukum keduannya tentang gerak, yang dikenal sebagai hukum II Newton. Bunyi Hukum II Newton sebagai berikut. Percepatan yang dihasilkan oleh resultan gaya yang bekerja pada suatu benda berbanding lurus dengan resultan gaya, searah dengan resultan gaya, dan berbanding terbalik dengan massa benda. Secara matematis hukum II Newton dinyatakan sebagai Hukum III Newton ini menjelaskan bahwa gaya tunggal yang hanya melibatkan satu benda tak mungkin ada. Gaya hanya hadir jika sedikitnya ada dua benda yang berinteraksi. Pada interaksi ini gaya-gaya selalu berpasangan. Jika A mengerjakan gaya pada B, maka B akan mengerjakan gaya pada A. Gaya pertama dapat disebut sebagai aksi dan gaya kedua sebagai reaksi. Ini tak berarti bahwa aksi bekerja lebih dahulu baru timbul reaksi. Akan tetapi, kedua gaya ini terjadi bersamaan. Dengan demikian, tidak jadi masalah, gaya mana yang dianggap sebagai aksi dan gaya mana yang dianggap sebagai reaksi. Maka dari itu hukum III Newton dapat dinyatakan sebagai berikut. Jika A mengerjakan gaya pada B, maka B akan mengerjakan gaya pada A, yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan. Hukum ini kadang-kadang dinyatakan sebagai berikut. Untuk setiap aksi, ada suatu reaksi yang sama besar tetapi berlawanan arah. Secara matematis hukum III Newton dinyatakan sebagai: aksi = - reaksi
D. Alat dan Bahan 1. 2. 3. 4. 5. 6.
2 buah neraca pegas 3 buah beban Selembar kertas Botol air minum Tali dengan panjang 30 cm Mistar
E. Langkah-langkah Percobaan Hukum Newton 1 1. Letakanlah sebuah botol air minum di atas selembar kertas 2. Tariklah kertas dengan cepat (sentakan). Perhatikan apa yang terjadi dengan botol tersebut! 3. Tariklah kertas dengan lambat. Perhatikan apa yang terjadi dengan botol tersebut! Hukum II Newton
A. 1. 2. 3. 4. B. 1. 2. 3. 4.
Percobaan 1 Ikat beban 1 dengan tali dan neraca pegas Tahan beban kemudian taik pegas dengan gaya 1N Lepaskan benda dan ukurlah jarak yang ditempuh benda Ulangi langkah 1, 2, dan 3 untuk gaya 2N dan 3N Percobaan 2 Ikat beban 1 dengan tali dan neraca pegas Tahan beban kemuadian tarik pegas dengan gaya 3N Lepaskan benda dan ukurlah jarak yang ditempuh benda Ulangi langkah 1, 2, dan 3 untuk beban 2 dan 3 Hukum III Newton
1. 2. 3. 4.
Susunlah dua neraca pegas seperti pada gambar di bawah ini! Beri pemisah pebamaan neraca (yang satu P dan yang satu lagi Q)! Tariklah neraca Q dengan gaya 1N, 2N, dan 3N sedangkan neraca P tetap! Gaya oleh P dan Q dapat dibaca pada neraca tersebut
F. Data Hasil Pengamatan Tabel 1 data hasil pengamatan percobaan Hukum 1 Newton Perlakuan Kertas ditarik dengan cepat Kertas ditarik dengan lambat
Keadaan botol setelah kertas ditarik Botol diam tidak bergerak Botol mengikuti kertas
Tabel 2 data hasil pengamatan percobaan 1 Hukum II Newton No 1 2 3
Massa Beban (gram) 50 gram 50 gram 50 gram
Gaya (N) 1N 2N 3N
Jarak (cm) 9 cm 44 cm 56 cm
Tabel 3 data hasil pengamatan percobaan 2 Hukum II Newton No 1 2 3
Massa Beban (gram) 50 gram 100 gram 150 gram
Gaya (N) 3N 3N 3N
Tabel 3 data hasil pengamatan percobaan Hukum III Newton No 1 2 3
P 1N 2N 3N
Q 1N 2N 3N
Jarak (cm) 56 cm 29 cm 20 cm
G. Analisa Data 1. Diketahui
: m= 50 gram = 0,05 kg F=1N
Ditanya Dijawab 2. Diketahui Ditanya Dijawab 3. Diketahui Ditanya Dijawab 4. Diketahui F =3N Ditanya Dijawab 5. Diketahui F =3N Ditanya Dijawab 6. Diketahui F =3N Ditanya Dijawab
: a ...? :a= = = 20 m / : m = 50 gram = 0,05 kg F = 2N : a ...? :a= = = 40 m / : m= 50 gram = 0,5 kg F=3N : a ...? :a= = = 60 m / : m = 50 gram = 0,05 kg : a ...? :a= = = 60 m / : m = 100 gram = 0,1 kg : a ...? :a= = = 30 m / : m = 150 gram = 0,15 kg : a ...? :a= = = 20 m /
H. Pembahasan 1)
Apa yang terjadi pada botol minuman ketika kertas di tarik dengan cepat dan lambat?
Mengapa demikian? Jawab: a) Saat ditarik dengan cepat, botol minuman tetap diam tidak bergerak, karena pada saat ditarik dengan tidak terjadi gesekan antara kertas dan botol minuman, tak hanya itu botol minuman berusaha mempertahankan keadaan diamnya. Sesuai dengan hukum kelembaman yaitu benda b)
cenderung untuk mempertahankan keadaan diam (malas untuk bergerak). Saat ditarik dengan lambat, botol air minuman akan mengikuti gerak kertas, hal ini desebabkan karena terjadi gesekan antara kertas dan botol minuman. Sesuai dengan hukum
kelembaman yaitu benda cenderung untuk mempertahankan keadaan bergerak (malas untuk diam) sehingga botol minuman mengikuti arah kertas. 2) Tentukanlah hubungan antara massa, percepatan dan gaya? Jawab: Pada tabel 2 data hasil pengamatan percobaan 1 Hukum II Newton terlihat bahwa semakin besar gaya yang pada massa beban yang tetap maka percepatannya semakin besar. Dan pada tabel 3 hasil pengamatan percobaan 2 Hukum II Newton, dilakukan 3 kali percobaan paa 3 beban yang memilik massa konstan tetapi gaya yang diberikan tidak konstan. Hasilnya jarak yang ditempuh benda semakin lama semakin dekat (diperlambat). Sesuai dengan pernyataan Newton “Percepatan (a) yang dihasilkan oleh resultan gaya ( ) yang bekerja pada suatu benda sebanding dan searah dengan resultan gaya serta berbanding terbalik dengan massa benda (m)”. 3) Dengan memperhatikan data pada tabel 3, jika gaya oleh P disebut gaya aksi dan gaya oleh Q disebut gaya reaksi, bagaimanakah besar dan arah kedua gaya tersebut? Jawab: Besar gaya baik P maupun Q sama-sama menunjukkan besar gaya yang sama. Jika P menunjukkan 1 N maka Q juga akan menunjukkan 1 N. Begitulah seterusnya. Arah kedua gaya menuju benda yang menjadi lawan berinterkasi. Misalnya P berinteraksi dengan Q, maka arah gaya Q menuju benda P. Dan arah gaya benda P menuju benda Q. 4) Dari point nomor 4, artinya = ... Jawab: Menurut Newton, ketika dua benda A dan B berinteraksi satu sama lain maka benda tersebut saling mengerjakan gaya. Jika benda A mengerjakan gaya pada benda B maka benda B akan mengerjakan gaya pada benda yang besarnya sama tapi tetapi berlawanan arah. Secara matematis hukum ini dapat dinyatakan dengan ( = - ).
I. Kesimpulan dan Saran Kesimpulan Hukum 1 Newton “Jika resultan (jumlah) gaya yang bekerja pada suatu benda sama dengan nol ( = 0 ) maka benda yang mula-mula diam akan tetap diam dan benda yang mulamula bergerak tetap bergerak dengan kecepatan tetap. Hukum II Newton, “Percepatan (a) yang dihasilkan oleh resultan gaya ( ) yang bekerja pada suatu benda sebanding dan searah dengan resultan gaya serta berbanding terbalik dengan massa benda (m)”. Gaya satu newton (1 N) didefinisikan sebagai gaya yang menghasilkan percepatan 1 m / ketika bekerja pada benda yang massanya 1 kg. Hukum III Newton, “Jika benda A mengerjakan gaya pada benda B maka benda B akan mengerjakan gaya pada A yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan”.
.. Saran 1. Saat melakukan percobaan gunakan neraca pegas yang layak digunakan dalam percobaan.
2. Usahakan saat beban terlepas beban tidak terbentur oleh tangan sehingga tidak menghambat pergerakannya. 3. Perhatikan dengan baik gaya yang akan digunakan, jangan sampai salah. 4. Saat mencatat usahakan cek kembali apakah benar ataukah salah, karena itu memiliki pengaruh yang besar. 5. Saat sudah selesai melakukan percobaan, diskusikan hasil percobaanmu ke guru pembimbing mu agar kamu mendapatkan saran.
J. Daftar Pustaka Siswanto. Sukaryadi, 2009, Kompetensi Fisika Untuk SMA/MA Kelas X, Jakarta : Pusat Perbukuan, Penerbit : Departemen Pendidikan Nasional. Sunardi, 2007, Fisika Bilingual SMA/MA Untuk SMA/MA Kelas X, Bandung, Penerbit : Yrama Widya
