Gerak Jatuh Bebas- Praktikum (renovasi) 2003 Word

GERAK JATUH BEBAS LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA MODUL 1 Disusun Demi Memenuhi Tugas Mata Kuliah Fisika Dasar Yang Diampu Oleh : Dr. Ida Hamidah, M.Si

Oleh : Eky Roskiana 1305693

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN TEKNIK MESIN FAKULTAS PENDIDIKAN TEKNOLOGI DAN KEJURUAN UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA BANDUNG 2013

Laporan praktikum A. Judul Gerak jatuh bebas B. Tujuan Setelah melakukan percobaan ini mahasiswa diharapkan dapat memahami karakteristik gerak jatuh bebas dan dapat menentukan percepatan gerak jatuh bebas. C. Alat dan bahan 1. Rel presisi 2. Kaki rel 3. Pewaktu ketik 4. Pita ketik 5. Beban bercelah 50 gram 6. Mistar 7. Gunting 8. Kertas karbon 9. Stapler atau perekat 10. Kabel hitam 25 cm 11. Kabel merah 25 cm 12. Power supply

1 buah 1 pasang 1 buah 3 buah 3 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah 1 buah

D. Teori dasar Aristoteles pernah mengatakan bahwa benda yang beratnya lebih besar jatuh lebih cepat dibandingkan benda yang lebih ringan. Namun pendapat ini di bantah oleh Galileo, Galileo berpendapat bahwa semua benda akan jatuh dengan percepatan yang sama apabila tidak ada udara atau hambatan lainnya. Galileo menegaskan bahwa semua benda yang masanya lebih berat atau lebih ringan, jatuh dengan percepatan yang sama. Galileo yakin bahwa udara berperan sebagai hambatan untuk benda-benda yang sangat ringan yang memiliki permukaan yang luas. Misalkan kita menjatuhkan selembar kertas dan sebuah batu dari ketinggian yang sama dalam waktu yang bersamaan. Hasilnya batu lebih dahulu menyentuh permukaan tanah dibandingkan kertas, karena selembar kertas memiliki permukaan yang lebih luas dari pada batu hal tersebut karena jatuhnya sebuah benda di pengaruhi oleh gesekan

udara terhadap permukaan kertas yang lebih luas. Kemudian kita jatuhkan kembali kertas dalam bentuk gumpalan dengan batu dalam luas permukaan yang sama tentu hasilnya jika kedua benda tersebut di jatuhkan dengan waktu yang bersamaan akan menyentuh permukaan tanah secara bersamaan. Benda dikatakan melakukan gerak jatuh bebas jika benda tersebut tanpa kecepatan awal (V0 = 0) dan tidak dipengaruhi oleh gaya dorong melaikan dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi. Gerak jatuh bebas termasuk kedalam gerak lurus berubah beraturan di percepat. Percepatan yang dialami benda ini adalah akibat gaya tarik gravitasi bumi. Karena syarat gerak jatuh bebas adalah percepatan awalnya nol maka berlaku persamaan GLBB sebagai berikut: V = V0 + at Vt2= V02 + 2as S = V0t + ½ at2 Karena pada gerak jatuh bebas kecepatan awal (V0 = 0) dan percepatan yang dialami benda adalah percepatan gravitasi bumi, maka berlaku rumus: V = at Vt2 = 2as S = ½ at2 Keterangan : V = kecepatan akhir benda (m/s) t = waktu (s) S = Jarak yang dilalui benda (m) a = percepatan yang dialami benda (m/s2) Percepatan yang didapatkan dari gerak jatuh bebas adalah sama dengan percepatan gravitasi bumi yaitu 32,2 ft/s2 atau 9,81 m/s2. E. Cara kerja 1. Langkah persiapan a. Buka box yang berisi alat dan bahan praktikum. b. Ambil semua alat dan bahan yang di perlukan dalam praktikum. c. Rangkai rel presisi.

d. e. f. g.

Tempatkan pewaktu ketik pada ujung rel presisi. Pasang kertas karbon di pewaktu ketik. Pasang pita ketik pada pewaktu ketik melalui lubaang alur pita. Gantungkan penggantung beban pada ujung pita dengan menggunakan

perekat atau stapler supaya penggantung beban tidak mudah copot. h. Rangkai power supply dan pasang kabel hitam putih i. Colokan kabel hitam putih ke lubang DC j. Atur alat tersebut sebaik mungkin supaya tidak terjadi kesalahan dalam melakukan praktikum. 2. Langkah percobaan a. Gantungkan beban pada penggantung beban b. Tahan pita ketik supaya tidak bergerak atau jatuh bebannya c. Hidupkan power supply d. Lepaskan pita sehingga beban jatuh ke permukaan lantai. e. Amati titik-titik pada pita ketik f. Lakukan kembali percobaan tersebut sebanyak tiga kali dalam berat masa yang berbada. g. Setelah selesai, potong masing-masing pita yang panjangnya 5 ketik. h. Buatlah kurva v-t, hubungkan titik tengah ujung atas sehingga membentuk garis lurus. i. Dari kurva tersebut kita akan memberoleh nilai Δv dan Δt. j. Asumsikan pewaktu ketik bergetar 0,02 sekon. k. Catat hasil pengamatan. F.

Data praktikum 1. Untuk masa 50 gram No 1 2 3 4

5 ketikan 5 ketikan pertama 5 ketikan kedua 5 ketikan ketiga 5 ketikan keempat Jumlah

Jarak (cm)/ 5 ketik 1 5.75 10.5 15.25 Σ s = 32.5 cm

Δt (5 ketik) 0.1 01 0.1 0.1 Σ t = 0.4 s

Jarak (cm)/ 5 ketik 1.3 6.6 11 15.8 Σ s = 34.7 cm

Δt (5 ketik) 0.1 01 0.1 0.1 Σ t = 0.4 s

2. Untuk masa 100 gram No 1 2 3 4

5 ketikan 5 ketikan pertama 5 ketikan kedua 5 ketikan ketiga 5 ketikan keempat Jumlah

3. Untuk masa 200 gram

No 1 2 3 4

5 ketikan 5 ketikan pertama 5 ketikan kedua 5 ketikan ketiga 5 ketikan keempat Jumlah

Jarak (cm)/ 5 ketik 1.25 5.9 11.2 17.25 Σ s = 35.6 cm

Δt (5 ketik) 0.1 01 0.1 0.1 Σ t = 0.4 s

4. Kurva

5. Table percepatan gerak jatuh bebas No

Massa

1 2 3

(kg) 0.05 0.1 0.2

G. Perhitungan

Δv 81.25 86.75 89

Δt (5 ketik)

a= Δv/ Δt = …

a= …m/s2

0.4 0.4 0.4

cm/(5ketik)2 507.81 542.18 556.25

5.1 5.4 5.5

Asumsikan bahwa T= 1/50 atau 0.02 s dan n (jumlah ketikan) = 20. T = n x T jadi 20 x 0,02 = 0,4. Hal ini berarti 0,1 s untuk setiap 5 ketik. Untuk menentukan Δv, yang dibutuhkan adalah jumlah panjang ketikan dan jumlah waktu yang dibutuhkan, atau Δv = Σs / Σt. Kemudian hitung masing-masing beban yang berbeda dengan rumus tersebut. 1. Untuk massa 0.05 kg Δv = Σs / Σt = 32.5 / 0.4 = 81.25 2. Untuk massa 0.1 kg Δv = Σs / Σt = 34.7 / 0.4 = 86.75 3. Untuk massa 0.2 kg Δv = Σs / Σt = 35.6 / 0.4 = 89 Menentukan percepatan gravitasi melalui hubungan Δv dengan Δt. Dimana a = Δv / Δt. Kemudian hitung masing-masing percepatan gravitasi benda dengan menggunakan rumus tersebut. 1. Untuk massa 0.05 kg a = Δv / Δt = … cm / (5ketik)2 = 81.25 / (0.4)2 = 81 / 0.16 = 507.81 2. Untuk massa 0.1 kg a = Δv / Δt = 86.75 / (0.4)2 = 76 / 0.16 = 542.18 3. Untuk massa 0.2 kg a = Δv / Δt = 89 / (0.4)2 = 89 / 0.16 = 556.25

H. Pembahasan Setelah melakukan praktikum dapat dikatakan bahwa percepatan suatu benda yang jatuh bebas itu akan sama dengan percepatan gravitasi bumi, namun hasil analisa saya kurang tepat dalam menentukan a = g mungkin dikarenakan gesekan udara atau alat kerja yang kurang baik. Percepatan gerak jatuh bebas tidak di pengaruhi oleh berat benda, baik benda ringan atau benda berat pada hakikatnya akan jatuh dengan percepatan yang sama dan dapat berbeda jika ada gesekan di udara yang menghambat laju percepatan benda yang jatuh bebas dengan kecepatan awal 0 m/s. Dalam kurva lajuwaktu diperoleh hubungan antara perubahan laju terhadap waktu adalah

linier atau tetap, hal ini membuktikan bahwa gerak jatuh bebas erat kaitannya dengan gerak lurus berubah beraturan. Namun jika percobaan kurang akurat mungkin disebabkan 2 faktor, yaitu faktor dalam diri yang mungkin keliru dalam menghitung, kemudian faktor alat yang kurang baik sehingga salah dalam memasukan data. I.

Kesimpulan 1. besarkah ( lebih besar daripada 10%-kah ) perbedaan percepatan jatuh bebas benda-benda yang massanya yang berbeda-beda yang digunakan diatas ? atau tidak besarkah perbedaannya ? Jawab : Dengan menggunakan persentase perbandingan perbedaan percepatan benda yang massanya 50 gram, 100 gram, 200 gram. a1 (massa 50 gram) = 5.1 a2 (massa 100 gram) = 5.4 a3 (masa 200 gram) = 5.5 a3/ a1 x 100% = 5.5/5.1 x 100% = 107.8% - 100% = 7.8% a3/ a2 x 100% = 5.5/5.4 x 100% = 101.8% - 100% = 1.8% a2/ a1 x 100% = 5.4/5.1 x 100% = 105.8% - 100% = 5.8% Jadi hasil analisa saya toleransi perbedaan percepatan gravitasi kurang dari 10% 2. Jika untuk percobaan ini diberikan toleransi sebesar 10% terhadap kemungkinan adanya kesalahan, dapatkah dikatakan bahwa percepatan akibat gravitasi tidak bergantung pada massa benda ? Jawab : Tentu massa benda sangat tidak berpengaruh mengenai percepatan ini karena hasil analisa saya membuktikan bahwa toleransinya kurang dari 10%. Adanya toleransi 10% mungkin ini di pengaruhi oleh gaya gesek udara yang terlalu besar, adanya gesekan pita ketik dengan benda lain saat menjatuhkan beban ke permukaan tanah sehingga menjadi salah satu faktor penyebab perbedaan percepatan gravitasi, atau alat yang kurang baik sehingga memberikan data yang tidak akurat sehingga terjadinya perbedaan-perbedaan percepatan.

J.

Daftar pustaka Hamidah, Ida. 2009. Fisika I. Bandung: Universitas Pendidikan Indonesia Ishaq, Mohamad. 2007. Fisika Dasar. Yogyakarta: Graha Ilmu Young, H.D. 2002. Fisika Universitas. Jakarta: Erlangga