Abstrak
Apabil Apabilaa suatu suatu peluru peluru ditembak ditembakkan kan dengan dengan membentuk membentuk sudut sudut
sebesa sebesarr
θo
terhadap sumbu x maka lintasan peluru akan berbentuk parabola. Hal ini disebabkan karena gerak peluru menurut sumbu y dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi sehingga pada suatu saat kecepatan peluru menurut sumbu y adalah nol dan yang ada hanyalah kecepatan menurut sumbu x. Pada gerak peluru dipengaruhi beberapa faktor, yaitu : kecepatan awal ( o !, sudut yang dibentuk ( θo !, besarnya percepatan dalam hal ini adalah percepata percepatan n gravitasi gravitasi ( g !. "etiga faktor faktor ini akan mempengaruh mempengaruhii kecepatan kecepatan sesaat peluru di udara, #arak terhadap sumbu x, dan tinggi yang akan dapat dicapai.
$
BAB I PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Pada umumnya kita hanya mengenal gerak pada bidang lurus sa#a. "ita sering melupakan lintasan % lintasan yang berbentuk lain ( misal : lintasan parabola ! yang sebenarnya sebenarnya sangat sangat penting penting untuk kita ketahui. ketahui. Pada kehidupan kehidupan sehari sehari % hari kita sering sering men#um men#umpai pai gerak gerak parabol parabola, a, misaln misalnya ya gerak gerak peluru peluru yang yang ditemb ditembakk akkan an dari dari senapan, batu yang dilemparkan dan sebagainya. &erak semacam itu disebut gerak peluru dan lintasan yang ditempuh peluru yang ditembakkan oleh suatu alat penembak dinamakan trayektori. &erak parabola ini ter#adi karena dipengaruhi oleh beberapa faktor.
'aktor
% faktor inilah yang akan kita pela#ari dalam percobaan ini dan kita akan mempela#ari hubunga hubungan n antara antara faktor faktor % faktor faktor yang mempeng mempengaru aruhi hi terhada terhadap p #arak #arak yang akan ditemp ditempuh, uh, tinggi tinggi yang yang akan akan dicapai dicapai sehing sehingga ga kita kita bisa bisa mengap mengaplik likasi asikan kan gerak gerak parabola ini dalam kehidupan kita seharihari sehingga dapat bermanfaat bagi kehidupan kita. I.2 Tujuan Percobaan
)u#uan dilaksanakannya percobaan ini adalah untuk mempela#ari gerak peluru suatu benda. I.3 Permasalaan
Permasalahan yang akan kita hadapi dalam percobaan ini adalah: $.
*aga *agaim iman anaa mene menent ntuk ukan an har harga ga o dari datadata yang telah kita kita peroleh.
+.
*agaim *agaimana ana kita kita menentuk menentukan an tinggi tinggi maksim maksimum um yang dapat dapat dicapa dicapaii peluru. peluru.
.
*aga *agaim iman anaa kead keadaa aan n dan dan θ pada saat mengenai switch stop.
I.! "#stemat#ka La$oran
-aporan percobaan ini disusun dengan perincian perincian sebagai berikut, yaitu : $. *ab *ab
penda pendahul hulua uan n beri berisi si tenta tentang ng latar latar belaka belakang ng,, tu#u tu#uan an , perm permas asal alaha ahan n dan dan
sistematika laporan +. *ab dasar dasar teori teori berisi berisi tentang tentang teori teori yang digunakan digunakan untuk untuk melakukan melakukan Percobaan Percobaan . *ab berisi berisi tentang tentang peralatan peralatan yang digunakan digunakan selama selama percobaan percobaan dan cara cara ker#a ker#a yang dipakai /. *ab *ab ber beris isii tent tentan ang g
anal analis isaa dan pem pemba baha hasa san n
dari dari dat dataa % data data yang yang tela telah h
didapatkan selama percobaan 0. *ab berisi berisi tentang tentang kesimpulan kesimpulan yang yang diambil diambil berdasarkan berdasarkan analisa analisa data data yang ada.
+
BAB II DA"A% TE&%I
1etiap benda yang diberi kecepatan awal, lalu diteruskan untuk menempuh suatu lintasan yang arahnya dipengaruhi oleh gaya gravitasi yang beker#a padanya dan #uga dipengaruhi oleh gesekan udara, disebut peluru ( proyektil !. 2an lintasan yang dilalui oleh peluru itu disebut trayektori. &aya gravitasi terhadap peluru arahnya ke pusat bumi dan berbanding terbalik dengan kuadrat #arak dari pusat bumi. Pertama, gerak kita proyeksikan pada sumbu % sumbu yang melekat pada bumi. "arena sistemnya bukan suatu sistem yang lembam, tidaklah tepat betul memberlakukan Hukum 3ewton kedua untuk menghubungkan gaya gaya terh terhad adap ap pelu peluru ru itu itu deng dengan an perc percep epat atann annya ya.. )eta )etapi pi untuk untuk tray trayekt ektor orii yang yang #araknya pendek, ketidaktepatan itu sangat kecil. 4fek gesekan udara pun diabaikan, sehingga semua hasil perhitungan hanya berlaku untuk gerak dalam vakum di bumi yang tidak berputar dan permukaannya datar. "arena satu % satunya gaya yang beker#a terhadap peluru dalam suatu kondisi yang diidealkan ini hanyalah beratnya sendiri, yang besar dan arahnya dianggap konstan, maka geraknya diproyeksikan sa#a pada sepasang sumbu koordinat tegak lurus. 1umbu yang horisontal kita sebut sumbu x dan yang vertikal sumbu y, dan titik pangkal peluru mulai meluncur bebas. 5aka komponen x gaya terhadap peluru adalah nol dan komponen komponen y
ialah
berat
peluru
itu
sendiri, sendiri, mg. 6adi,
berdasarkan hukum 3ewtin kedua :
ax
=
Fx m
ay =
9
=
Fy m
=
−
mg m
g
=−
Artinya, komponen horisontal percepatannya adalah nol dan komponen vertikalnya mengarah ke bawah dan sama seperti arah gerak benda #atuh bebas. "omponen ke depan kecepatan tidak 7membantu8 peluru selama terbangnya. "arena percepatan nol berarti kecepatannya konstan, maka geraknya dapat dianggap sebagai kombinasi gera gerak k
hori horiso sont ntal al yang yang kece kecepa pata tann nnya ya
kons konsta tan n
deng dengan an gera gerak k
vert vertik ikal al yang yang
percepatannya konstan.
'
y
x
x ; a g oy
o θo
(
ox
θ θo
<
)ambar 1* Tra+ektor# sebua $eluru ,engan kece$atan a-al o ,an su,ut ele/as#
o
1ekarang perihal kecepatan peluru, sumbu x dan sumbu y dilukiskan dengan titik pangkal koordinatnya pada titik di mana peluru itu mulai terbang bebas. Pada titik ini kita tetapkan t 9. "ecepatan pada titik awal dilukiskan oleh vektor o, yang dinamakan kecepatan awal, atau kecepatan laras #ika peluru itu ditembakkan dari sena senapa pan. n. 1udut 1udut
θo
adala adalah h sudu sudutt eleva elevasi si ( angle angle of depa depart rtur uree !. "ece "ecepa patn tn awal awal
diuraikan men#adi komponen horisontal ox yang besarnya o =os θo, dan komponen vertikal oy yang besarnya o 1in θo. "arena komponen kecepatan horisontal konstan, maka pada tiap saat t kita dapatkan : 0 o0 o os
o
Percepatan vertikal ialah ialah %g, sehingga komponen kecepatan vertikal pada saat t ialah :
+ o+ gt o "#n
gt
o
"omp "ompon onen en % komp kompon onen en ini ini dapa dapatt di#u di#uml mlah ahka kan n seca secara ra vekt vektor or untu untuk k menentukan kecepatan resultan . *esarnya ialah :
/
V = V x
+
V y
+
+
dan sudut θ yang dibentuk terhadap horisontal ialah :
Tanθ
=
V y V x
ektor kecepatan tangen pada trayektori, sehingga arahnya sama dengan arah trayektori. "oordi "oordinat nat peluru peluru pada sembar sembarang ang saat saat lalu lalu dapat dapat ditent ditentukan ukan berdas berdasark arkan an gerak dan kecepatan konstan serta percepatan konstan. "oordinat sumbu x ialah :
( o0 t o os o t
dan koordinat sumbu y ialah :
' o+ t 4 gt2 o "#n o t 4 gt2
Pada saat saat mencapa mencapaii puncak puncak (tinggi (tinggi maksim maksimum! um!,, maka maka kecepa kecepatan tan menuru menurutt sumbu y adalah nol, maka : + o "#n o gt 5 o "#n o gt gt o "#n o
t
Vo Sinθ o .
=
g
3ilai t diperoleh dari persamaan di atas dan dapat disubstitusikan pada persamaan < dan ; sehingga diperoleh persamaan :
( o os
o
t
o os
o
0
Vo.Sinθο g
+
X
Vo Sin+θο =
+ g
< 6arak horisontal horisontal maksimal maksimal yang dapat ditempuh ditempuh peluru. 0
' o "#n o "#n Y =
+
Vo Sin
4 g t2
o
0
Vo.Sinθο
o
g
+
4 g
Vo.Sinθο g
+
θο
+ g
; 6arak vertikal vertikal maksimum maksimum yang dapat ditempuh ditempuh peluru
*ukti dari suatu trayektori suatu gerak peluru berbentuk parabola dapat dilihat dari mensubstitusi persamaan < o =os θo ke persamaan ; o 1in θo % > gt+, maka :
; o 1in θo x )an θo < %
X Vo.Cos θο
% > g
g +
+
+Vo .Sin θο
X
+
Vo.Cos θο
X
*entuk ini sesuai dengan persamaan ; *< % A<+, dimana persamaan ini adalah persamaan parabola yang terbuka ke bawah ( karena koefisien dari <+ bernilai negatif !.
?
BAB III PE%ALATAN DAN A%A 6E%7A
3.1 Peralatan
Peralatan yang diperlukan dalam percobaan ini : $. "ont "ontak ak sto stop p swit switch ch.. +. 2igi 2igita tall stop stop clo clock ck.. . *all *allis isti tik k miss missil ile. e. /. *ola logam. am. 0. "abel "abel pengh penghub ubung ung dua dua pasa pasang. ng.
3.2 ara 6erja
2alam 2alam melakukan melakukan percobaa percobaan n ini diperlu diperlukan kan langkah langkah % langkah langkah
sebaga sebagaii
berikut : $. 5erangk 5erangkai ai peral peralata atan n sepert sepertii gambar gambar +. +.
a
b
c
)ambar 2 * Peralatan Percobaan
"eterangan gambar : a. 1top clock b. 1wicth on@off c. *all *allis isti tik k miss missil ilee
+. 5eng 5engat atur ur sudu sudutt elev elevas asii temb tembaka akan n pelu peluru ru sesu sesuai ai denga dengan n arah arahan an asisten. . 5enembakkan 5enembakkan peluru peluru dengan dengan cara cara menarik menarik pelatuk pelatuk tembak. tembak.
/. 5encat 5encatat at waktu waktu yang diperluk diperlukan an oleh peluru peluru setelah setelah ditemb ditembakk akkan an dengan sudut elevasi yang berbeda dan kecepatan yang berbeda. 0. 5eng 5engul ulan angi gi perc percob obaan aan di atas atas sebany sebanyak ak lima lima kali kali dan menc mencat atat at waktu dan #araknya.
B
BAB I ANALI"A DATA DAN PE8BAHA"AN
.$ Analisa 2ata )abel /.$ sudut
t
)
1
9
9
(9!+
)abel $ : Perhitungan Calat $@ +
− ( − !+ Vo V ∑ DCalat 5utlak ∆ = n( n −$!
DCalat 3isbi
I =
∆ −
.$99E
Vo
D"eseksamaan K
=
$99E
−
I
)abel $ ( $F,/F !>
Calat 5utlak ∆
%%%%%%%%%%%%% ( 9 !>
+,$0.
Calat 3isbi
+,$0
%%%%%%%%% D $99 E /9,9 F
0,? E. "eseksamaan " $99 E 0,? E F/,?/ E.
)abel + ( $,B !>
Calat 5utlak ∆
%%%%%%%%%%%%% ( 9 !>
9,?.
Calat 3isbi
9,?
%%%%%%%%% D $99 E 09,+B
$,0$ E. "eseksamaan " $99 E $,0$ E FB,/F E.
)abel ( F,$B !>
Calat 5utlak ∆
%%%%%%%%%%%%% ( 9 !>
9,00.
Calat 3isbi
9,00
%%%%%%%%% D $99 E 09,FB
$ E. "eseksamaan " $99 E $ E FF E.
)abel / Calat 5utlak
( /$+,/ !> $9
∆
%%%%%%%%%%%%% ( 9 !>
,?F.
Calat 3isbi
,?F
%%%%%%%%% D $99 E 0B,+/
?,/ E. "eseksamaan " $99 E ?,/ E F,?? E.
)abel 0 ( F+,/ !>
Calat 5utlak ∆
%%%%%%%%%%%%% ( 9 !>
0,0/.
Calat 3isbi
0,0/
%%%%%%%%% D $99 E $$0,9
/,F E. "eseksamaan " $99 E /,F E F0,+$ E.
)abel ? ( $+F+,F0 !>
Calat 5utlak ∆
%%%%%%%%%%%%% ( 9 !>
?,0/. $$
Calat 3isbi
?,0/
%%%%%%%%% D $99 E 0,00
B,?? E. "eseksamaan " $99 E B,?? E F$,/ E.
.+ Pembahasan 2ari data yang telah diperoleh dalam percobaan maka dapat ditentukan harga kace kacepat patan an awal awal (o! dari dari seti setiap ap perc percob obaa aan. n. 'orm 'ormul ulaa yang yang digu diguna naka kan n untu untuk k mendapatkan harga o adalah : Vo
=
X t .Cosθο
2ari data hasil percobaan maka didapat harga o sebagai berikut :
Perc
"u,ut 9 o:
t
" 9 cm :
o 9 cm ; s :
?9
$,F
B,?
/9,9
9
$ ,B
/0,+0
09,+B
/0
$,FF
09,
09,F
?9
+,?
?,0B
0B,+/
9
$,/+
B+,$0
$$0,9
/0
+,$F
B+,
0,00
)abel + Harga o
$+
2ari data yang telah diperoleh diperoleh maka dapat kami tentukan tentukan kecepatan peluru (! pada saat mengenai switch stop dan #uga arah dari peluru pada saat itu (θ!. Adapun formula yang digunakan adalah : $. 5ene 5enent ntuk ukan an harg hargaa x ox o =os θo y oy % gt o 1in θo % gt V = V x
+
V y
+
+
+. 5ene 5enent ntuk ukan an harg hargaa θ Tanθ
Perc "u,ut 9 o: T
=
V y V x
θ
,
" 9 cm : o
=
arcTan
V y V x
0
+
?9
$,F B,?
/9,9
+9,90
$0,F
+0,0$
B,+/
9
$ ,B
/0,+0
09,+B
/,0/
, 0
//,$B
F,
/0
$,FF 09,
09,FB
?,90
$?,00
F,?
+/,??
?9
+,? ?,0B
0B,+/
+F,$+
+/,??
B,$?
/9,+?
9
$,/+ B+,$0
$$0,9 $99,+
B?,+B
$+,++ /9,
/0
+,$F B+,
0,00
$,F?
?+,+0
0,/+
9,BF
)abel : Harga dan θ
Gntuk menentukan harga tinggi maksimum digunakan formula :
y sin θ g . tmak , o
dimana untuk tinggi maksimum y 9 ,sehingga
o sin θ tmak %%%%%%%%%%% , dan dari harga tmak yang yang sudah diketahui ,maka g
;mak o sin θ tmak > . g . tmak
$
Perc
"u,ut 9 :
o
tmak
'mak
?9
/9,9
,0/
?$,//
9
09,+B
+,0
+,+0
/0
09,FB
,?B
??,9
?9
0B,+/
0,$0
$+F,F
9
$$0,9
0 ,F
$9,0
/0
0,00
0,/0
$/0,?$
)abel / : Harga tinggi maksimum.
$/
BAB 6E"I8PULAN
2ari 2ari sera serangk ngkai aian an perc percoba obaan an yang yang tela telah h dila dilaku kukan kan,, maka maka dapa dapatt dita ditari rik k beberapa kesimpulan : $. Pelu Peluru ru yang yang dite ditemb mbak akka kan n deng dengan an sudu sudutt elev elevas asii /0o, menemp menempuh uh #arak #arak horisontal ter#auh +. 2ari 2ari data yang telah telah kita peroleh peroleh dalam dalam percoba percobaan, an, kami mendap mendapatk atkan an harga kecepatan awal ( o ! tiap % tiap percobaan, yaitu : •
•
Percobaan :
1udut ?9° adalah /9,9 cm @ s.
1udut 9° adalah 0F,+B cm @ s.
1udut /0° adalah 09,FB cm @ s.
Percobaan :
1udut ?9° adalah 0B,+/ cm @ s.
1udut 9° adalah $$0, cm @ s.
1udut /0° adalah 0,00 cm @ s.
. 2ari 2ari data yang yang sama sama pula kami kami #uga #uga mempero memperoleh leh harga harga kecepat kecepatan an ( ! dan dan arah arah (
θ !
peluru pada saat menyentuh switch stop dari tiap % tiap
percobaan, yaitu : •
•
Percobaan :
1udut ?9° . +0,0$ cm @ s dengan sudut B,+/°.
1udut 9° . //,$B cm @ s dengan sudut F,°.
1udut /0° . F,? cm @ s dengan sudut +/,??°.
Percobaan :
1udut ?9° . B,$? cm @ s dengan sudut /9,+?°.
1udut 9° . $+,++ cm @ s dengan sudut /9,°.
1udut /0° . ?+,+0 cm @ s dengan sudut 9,BF°.
/. 2an #uga #uga untuk harga harga tinggi tinggi maksim maksimum um (;! yang yang dapat ditem ditempuh puh peluru peluru dari tiap % tiap percobaan, yaitu : •
Percobaan :
1udut ?9° . ;mak ?$,// cm.
1udut 9° . ;mak +,+0 cm. $0
•
1udut /0° . ;mak ??,9 cm.
Percobaan :
1udut ?9° . ;mak $+F,F cm.
1udut 9° . ;mak $9,0 cm.
1udut /0° . ;mak $/0,?$ cm.
0. 2ari 2ari hargaha hargaharga rga yang yang telah kami kami peroleh peroleh baik itu harga harga kecepatan kecepatan awal, awal, kecepatan sesaat, arah dan #uga tinggi maksimum terdapat perbedaan. Hal ini ter#adi karena banyaknya pembulatan % pembulatan dan mungkin telah telah ter#adi salah perhitungan dalam melakukan percobaan.
DA
$. *uku *uku Petun#u Petun#uk k Praktik Praktikum um 'isika 'isika dasar dasar '5P '5PA A % )1. +. 1ears 1ears I Jemans Jemansky. ky. $FF+. 'isika 'isika Gniver Gniversit sitas as $ ()er#e ()er#emah mahan! an!,, 6akart 6akartaa : Penerbi Penerbitt *inacipta. $?
. 2osendosen 2osendosen 'isika. 'isika. $FF. 2iktat 2iktat 'isika 'isika +, 1urabaya 1urabaya : Penerbi Penerbitt )1.
$
