Gerak Lurus Beraturan dan Gerak Lurus BerubahBeraturan
IK 38 04 G Aswindo Putra (1302144074)
Aditya Nugroho Prakoso (1302140099)
Taufik AL Rahman Miharja (1302144014 )
Lukman Hardian (1302140004 )
Praktikum Fisika Dasar 1
Tujuan
β’ Mempelajari Gerak Lurus Beraturan (GLB) dan Gerak Lurus
Berubah Beraturan (GLBB) menggunakan pesawat attwood
Menentukan Momen Inersia roda katrol pada pesawat attwood
Alat Alat Percobaan
1. Pesawat attwood lengkap
- Tiang Berskala
- Katrol dan Tali
- Dua (2) beban bermassa
- 2 Beban Tambahan
- Penjepit beban
- Penyangkut Beban
- Landasan akhir
2. Jangka sorong3. Stopwatch4. Neraca teknis lengkap
Dasar Teori
Hukum 1 newton menyatakan bahwa, jika resultan gaya yang bekerja pada suatu sistem (benda)sama dengan nol, maka sistem dalam keadaan setimbang, artinya benda tersebut akan bergeraklurus beraturan (GLB). Pada hukum II Newton, disimpulkan bahwa :
1. Arah percepatan benda sama dengan arah resultan gaya yang bekerja pada benda2. Besarnya percepatan sebanding gayanya3. Bila ada gaya bekerja pada benda maka benda mengalami percepatan, sebaliknya bila bendamengalami percepatan tentu ada gaya penyebabnya.
Untuk percepatan (a) yang tetap/konstan, maka berlaku persamaan gerak yang disebut sebagaigerak lurus beraturan sebagai berikut :
X = π0 + π0t + 1 2 ππ‘2dengan A=
πΉ
πJadi, GLB adalah Gerak benda pada lintasan lurus dengan kecepatan tetap tanpa ada percepatan danGLBB adalah gerak benda pada lintasan lurus dengan percepatan atau perlambatan tetap.
Grafik GLB
Grafik s terhadap t Grafik v terhadap t
Grafik GLBB
Grafik s terhadap tGrafik a terhadap t
Momen Inersia
Momen inersia adalah ukuran kelembaman suatu benda untuk berotasi terhadap porosnya. Momen inersia (I) suatu benda terhadap poros tertentu besarnya sebanding dengan massabenda tersebut dan sebanding dengan kuadrat dari jarak benda terhadap poros.
I ~ m
I ~ r2
Untuk katrol dengan beban seperti pada gambar 1
maka berlaku persamaan :
βπ = I Ξ± sehingga π =π3π
π1+π2+π
3+ 1 π2
Dengan :
a = percepatan gerak beban (m/s2)
m = massa beban (kg)
I = momen inersia katrol (m)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
GLBB : Gerak Lurus Berubah Beraturan
NO
Dengan 1 beban dengan 2 beban
Jarak AB TAB Jarak AB TAB
1 2.41 0.40 1.80 0.40
2 1.81 0.30 1.22 0.30
3 1.56 0.20 0.90 0.20
5.78 0.90 3.92 0.90
Pengolahan Data
GLBB 1 Beban
x y π±π π²π xy
1 2.41 0.40 5.81 0.16 0.96
2 1.81 0.30 3.28 0.09 0.54
3 1.56 0.20 2.43 0.04 0.31
5.78 0.90 11.52 0.29 1.82
π =NβXYβ βx βY
Nβπ2 β (βπ)2
N=3
Data Percobaan Gerak lurus Berubah Beraturan
b1 =NβXYβ βx βY
Nβπ2 β (βπ)2
b1= 3. 1,82β(5.78) (0,90)3.11,52 β 5.78 2
= 0,162851 m/s2
a= 2.b
= 2. 0,162851
Untuk beban 1,a = 0,3257m/s2
βb=βπ¦π
π πΏπβ( πΏ)π
βy = 1
πβ2[ π²πβ
π±π π²πβπ π± π² . π±π²+π π±π²
π πΏπβ( πΏ)π]
βy = 1
3β2[0.29 β
ππ.ππ(π.ππ)πβπ π,ππ.π.,π.π.ππ +π.(π,ππ)π
π.ππ,ππβ(π.ππ)π]
= 0.032709
βb=βπ¦π
π πΏπβ( πΏ)π
βb=0.0327093
π.ππ,ππβ(π.ππ)π
= 0,052945
βπ1 = 2. βπ = 0.10589
GLBB 2 Beban
π±π π²π xy
1 1.80 0.40 3.24 0.16 0.72
2 1.22 0.30 1.49 0.09 0.37
3 0.90 0.20 0.81 0.04 0.18
3.92 0.90 5.54 0.29 1.27
π₯ π¦
π =NβXYβ βx βY
Nβπ2 β (βπ)2
N=3
Data Percobaan Gerak lurus Berubah Beraturan ( beban di tambah 1 )
π2=NβXYβ βx βY
Nβπ2 β (βπ)2
π2= 3. 1.27β(3.92) (0,90)
3.5,54 β 3,92 2
= 0,24304m/s2
π2= 2. π2= 2. 0,24304 =0,486080
Untuk beban 1,a = 0,486080 m/s2
βπ2=βπ¦π
π πΏπβ( πΏ)π
βy = 1
πβ2[ π²π β
π±π π²πβπ π± π² . π±π²+π π±π²
π πΏπβ( πΏ)π]
βy = 1
3β2[0.29 β
π,ππ(π.ππ)πβπ π.ππ.π.,π.π.ππ +π.(π,ππ)π
π.π,ππβ(π,ππ)π]
= 0.023266
βb=βπ¦π
π πΏπβ( πΏ)π
βb=0.0232663
π.π,ππβ(π,ππ)π
= 0.036061
βπ2 = 2. βπ2 = 0.072123
GLB
x y ππ ππ xy
1.72 0.40 2.96 0.16 0.69
1.00 0.30 1.00 0.09 0.30
0.43 0.20 0.18 0.04 0.09
3.15 0.90 4.14 0.29 1.07
π =NβXYβ βx βY
Nβπ2 β (βπ)2
N=3
Data Percobaan Gerak lurus Beraturan
π =NβXYβ βx βY
Nβπ2 β (βπ)2
π = 3. 1,07β(3.15) (0,90)
3.4,14 β 3,15 2
= 0,323297m/s2
π = π£= 0, 323297
Untuk π£ = 0, 323297m/s2
βπ =βπ¦π
π πΏπβ( πΏ)π
βy = 1
πβ2[ π²π β
π±π π²πβπ π± π² . π±π²+π π±π²
π πΏπβ( πΏ)π]
βy = 1
3β2[0.29 β
π,ππ(π.ππ)πβπ π,ππ.π.,π.π,ππ +π.(π,ππ)π
3.4,14 β 3,15 2]
= 0.009473
βb=βπ¦π
π πΏπβ( πΏ)π
βb=0.0094733
3.4,14 β 3,15 2
= 0.010362
βπ = βπ£ = 0.010362
Momen Inersia
I 1 =[( π3π π)
π1- (m1 + m2 + m3)] r2
I 2=[π3+π4 π
π2- (m1 + m2 + m3+ m4)] r2
π1 = π1= 0,3257 π π 2π2 = π2 = 0,4860 π π 2
Dari massa beban dan jari-jari katrol :m1Β± m1 = (78.58Β± 0,005) gramm2 Β± m2 = (78.58 Β± 0,005) gramm3 Β± m3 = (4,46 Β± 0,005) gram. (bebantambahan 1)m4 Β± m4 = (8.92 Β± 0,005) gram. (bebantambahan 2)R Β± βR =(11,77Β± 0,005) cm.
I1=[4,46 .10
β3ππ π 9,78 π π 2
0,32 π π 2- (78,58+78,58+4,46)10-3kg] (11,77x 10-2)2 m2
I1= . 136,3 .10β 3ππ β 161,62. 10β3ππ 138,5 x 10-4m2
= - 0,0,25 10β1ππ 1,38 .10-1 m2
= - 0,00325 kg m2
I2=[(4,46 + 8.92. 10
β3ππ) 9,78 π π 2
0,48 π π 2- (161,62. 10β3+8.92 .10-3kg)] (11,77 x 10-2)2 m2
I2= [130,85 .10β3ππ
0,48 π π 2- 170,54 .10-3kg] (0,138 . 10-1 m)2
I2= 1,021 .10β1Γ0,138 . 10β1
= 0,0132 kg m2
πΌ =β0,00325 ππ π2 + 0,0132 ππ π2
2
I = 0,0049 ππ π2
πΌ = πΌ + βπΌππππ
βπΌ1= πΌ β πΌ1= 0.0049 β (β0,00325)= 0.008225 ππ π2
βπΌ2 = πΌ β πΌ2= 0.0049β 0,0132 ππ π2
= 0.008225 ππ π2
πΌ = 0,0049 Β± 0,008225 ππ π2
Pelaporan
1. Untuk GLBB
β’ π = π Β± βπ π/π 2
β’ π1 = 0.3257 Β± 0,10589 π/π 2
β’ π2 = 0.486080 Β± 0,072123 π/π 2
2. Untuk GLB
β’ π£ = π£ Β± βπ£ π/π 2
β’ π£ = 0.323297 Β± 0,010362 π/π 2
3. Untuk Inersia
β’ πΌ = πΌ Β± βπΌ π/π 2
β’ πΌ = 0,0049 Β± 0,008225 ππ π2
TINGKAT KETELITIAN 1. Untuk GLBB
β’ ππΎ = 1 ββπ
πΓ 100%
1. ππΎ1 = 1 β0.10589
0.3257Γ 100% = 67,48 %
2. ππΎ2 = 1 β0.07212
0.48608Γ 100% = 85,16%
2. Untuk GLB
β’ ππΎ = 1 ββπ£
π£Γ 100%
1. ππΎ = 1 β0,010362
0,323297Γ 100% = 96,79 %
3. Untuk Momen Inersia
β’ ππΎ = 1 ββπΌ
πΌΓ 100%
1. ππΎ = 1 β0.008225
0,0049Γ 100% = 65,32 %
ANALISIS
1. Lakukan analisa apakah gerak tersebut benar-benar beraturan mengingat ketelitian alat-alat yang anda gunakan.
Gerak tersebut memang beraturan namun ada beberapa factor yang membuat penelitiannyakurang teliti, diantaranya pengukuran-pengukuran yang kurang tepat
2. Jelaskan kekurangan-kekurangan yang ada pada percobaan yang dilakukan dan jelaskanpula pengaruhnya dalam percobaan
Kekurangannya ada pada tingkat ketelitian pengamat dan keterbatasan pengamat yang akanberpengaruh pada hasil perhitungan sehingga akan diperoleh hasil yang berbeda
3. Jika beban tambahan ditambah lagi, jelaskan pengaruhnya pada percepatan dankecepatan benda.
Jika beban ditambah maka percepatan benda akan bertambah karena adanya tekananbenda yang didorongsearah gravitasai dengan percepatan yang konstan.
4. Dari hasil pengamatan anda, apakah Hukum Newton II benar-benar berlaku, jelaskanjawaban anda.
Ya, karena dari hasil pengamatan terlihat jelas bahwa apabila massa tambahan ditambahmaka gaya semakin bertambah karena adanya tekanan searah gaya gravitasi sehinggabenda tersebut mengalami percepatan yg lebih besar.
5. Jelaskan pengaruh momen inersia (I) pada percobaan anda.
momen inersia berpengaruh karena hasil percepatan yang diperoleh sesuai dengan hokum newton II yaitu massa secara kuantitatif memperlihatkan antara gaya gerak dengan gaya bendasecara kuantitatif
6. Bagaimana pengaruh perubahan massa beban terhadap nilai momen Inersia.
Pengaruh massa terhadap momen inersia adalah berbanding lurus, sehingga jika massa semakinbesar, momen inersia akan semakin besar juga.
7. Adakah cara yang lain untuk menentukan nilai momen Inersia katrol?
ada, yaitu dengan menggunakan pendekatan konsep dan matematis melalui penjabaran dengan menggunakan teknik diferensial dan integral.
KESIMPULAN
Dari hasil penelitian yang kami lakukan ada beberapa factor yang mempengaruhi ketelitian percobaan. Diantaranya :
- beban yang berputar-putarsehingga posisinya berubah
- Perhitungan waktu yang kurang tepat dan kurang akurat
- Lubang penyangkutnya kurang besar sehingga sering menyenggol beban
Pada pesawat attwood dapat disimpulkan bahwa kecepatan konstan danpercepatannya nol digerak lurus beraturan(GLB) dan (GLBB) percepatan bendakonstan. Hukum newtonII memang benar0benar berlaku karena jika massadiperbesar maka kecepatan dan percepatannya akan bertambah besar juga
Saran
β’ Bimbingan Praktikum lebih di jelaskan lagi karena masih banyakpraktikan yang belum paham di aspek aspek tertentu
TerimaKasih
Top Related