LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR MODUL 2 PESAWAT ATWOOD
Nama
: Nova Nurfauziawati
NPM
: 240210100003
Tanggal / jam
: 2 Desember 2010 / 13.00-15.00 WIB
Asisten
: Dicky Maulana
JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN UNIVERSITAS PADJADJARAN JATINANGOR 2010
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Pada modul berikut ini, kita akan mencoba menjawab pertanyaan “Apa yang menyebabkan benda bergerak?”. Bangsa Yunani, sejak zaman dahulu telah yakin bahwa tarikan atau dorongan, yang disebut gaya, adalah yang menyebabkan sebuah benda bergerak dan tanpa adanya gaya, sebuah benda yang sedang bergerak akan segera berhenti. Sebuah benda yang sedang diam, yang berarti bahwa bila tidak ada gaya yang bekerja, sebuah benda akan terus diam. Tampaknya, pandangan bangsa Yunani ini beralasan, tetapi akan kita ketahui nanti bahwa ternyata pandangan tersebut tidak tepat. Orang yang pertama menyangkal pandangan kuno bangsa Yunani tersebut adalah Galileo. Menurut “prinsip inersia” yang diusulkan Galileo, sebuah benda yang sedang bergerak pada permukaan horizontal yang licin sempurna (tanpa gesekan) akan tetap terus bergerak dengan kelajuan sempurna. Berdasarkan pada pendapat Galileo tersebut, pada tahun 1678 Isaac Newton menyatakan hukum pertamanya tentang gerak, yang sekarang kita kenal sebagai Hukum I Newton, kemudian ia pun mengemukakan Hukum II dan Hukum III Newton. Sebuah benda yang mula-mula diam, akan dapat bergerak jika mendapat pengaruh atau penyebab yang bekerja pada benda tersebut. Penyebabnya dapat berupa pukulan, tendangan, sundulan, atau lemparan. Dalam Fisika, penyebab gerak tersebut dinamakan gaya. Ilmu yang mempelajari tentang gerak dengan memperhitungkan gaya penyebab dari gerak tersebut dinamakan dinamika gerak. Seperti yang telah disebutkan tadi bahwa orang yang sangat berjasa dalam kajian Fisika tentang dinamika adalah Sir Isaac Newton. Newton menyadari bahwa pengalaman sehari-hari membuat kita sukar memahami hubungan antara gaya dan gerak. Kita terbiasa melihat benda yang bergerak menjadi lambat dan kemudian berhenti tanpa terlihat adanya gaya
yang bekerja pada benda tersebut. Oleh karena itu kita perlu mengetahui bagaimana gaya dapat menghasilkan gerak. Dalam percobaan kali ini pun kita akan menyelidiki apakah hukum Newton tersebut dapat diaplikasikan terhadap alat peraga berupa pesawat atwood dengan menghubungkan gejala-gejala yang terjadi dengan hukumhukum Newton.
1.2 Tujuan 1.2.1 Menyelesaikan soal-soal tentang gerak translasi dan rotasi dengan menggunakan Hukum Newton. 1.2.2 Melakukan percobaan Atwood untuk memeperlihatkan berlakunya Hukum Newton dan menghitung momen inersia katrol.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Hukum I Newton Galileo melakukan pengamatan mengenai benda-benda jatuh bebas. Ia menyimpulkan dari pengamatan-pengamatan yang dia lakukan bahwa bendabenda berat jatuh dengan cara yang sama dengan benda-benda ringan. Tiga puluh tahun kemudian, Robert Boyle, dalam sederetan eksperimen yang dimungkinkan oleh pompa vakum barunya, menunjukan bahwa pengamatan ini tepat benar untuk benda-benda jatuh tanpa adanya hambatan dari gesekan udara. Galileo mengetahui bahwa ada pengaruh hambatan udara pada gerak jatuh. Tetapi pernyataannya walaupun mengabaikan hambatan udara, masih cukup sesuai dengan hasil pengukuran dan pengamatannya dibandingkan dengan yang dipercayai orangpada saat itu (tetapi tidak diuji dengan eksperimen) yaitu kesimpulan Aristoteles yang menyatakan bahwa,” Benda yang beratnya sepuluh kali benda lain akan sampai ke tanah sepersepuluh waktu dari waktu benda yang lebih ringan”. Pada tahun 1678 Sir Isaac Newton menyatakan hukum pertamanya tentang gerak, yang sekarang kita kenal sebagai Hukum I Newton Hukum I Newton menyatakan “Sebuah benda akan berada dalam keadaan diam atau bergerak lurus beraturan apabila resultan gaya yang bekerja pada benda sama dengan nol”. Secara matematis, Hukum I Newton dinyatakan dengan persamaan: = Hukum di atas menyatakan bahwa jika suatu benda mula-mula diam maka benda selamanya akan diam. Benda hanya akan bergerak jika pada suatu benda itu diberi gaya luar. Sebaliknya, jika benda sedang bergerak maka benda selamanya akan bergerak, kecuali bila ada gaya yang menghentikannya. Konsep Gaya dan Massa yang dijelaskan oleh Hukum Newton yaitu Hukum I Newton mengungkap tentang sifat benda yang cenderung mempertahankan keadaannya atau dengan kata lain sifat kemalasan benda
untuk mengubah keadaannya. Sifat ini kita ini kita sebut kelembaman atau inersia. Oleh karena itu, Hukum I Newton disebut juga Hukum Kelembaman.
2.2 Hukum II Newton “Setiap benda yang dikenai gaya maka akan mengalami percepatanyang besarnya berbanding lurus dengan besarnya gaya dan berbanding tebalik dengan besarnya massa benda.” =
∑
;
∑
=
Keterangan : a = percepatan benda (ms-2) m = massa benda (kg) F = Gaya (N) Kesimpulan dari persamaan diatas yaitu arah percepatan benda sama dengan arah gaya yang bekerja pada benda tersebut. Besarnya percepatan sebanding dengan gayanya. Jadi bila gayanya konstan, maka percepatan yang timbul juga akan konstan Bila pada benda bekerja gaya, maka benda akan mengalami percepatan, sebaliknya bila kenyataan dari pengamatan benda mengalami percepatan maka tentu akan ada gaya yang menyebabkannya. Persamaan gerak untuk percepatan yang tetap (2)
Jika sebuah benda dapat bergerak melingkar melalui porosnya, maka pada gerak melingkar ini akan berlaku persamaan gerak yang ekivalen dengan persamaan gerak linear. Dalam hal ini ada besaran fisis momen inersia (momen kelembaman) I yang ekivalen dengan besaran fisis massa (m) pada gerak linear. Momen inersia (I) suatu benda pada poros tertentu harganya sebanding dengan massa benda terhadap porosnya. I~m I ~ r2 Dimana harga tersebut adalah harga yang tetap
2.3 Hukum III Newton Hukum III Newton menyatakan bahwa “Apabila benda pertama mengerjakan gaya pada benda kedua (disebut aksi) maka benda kedua akan mengerjakan gaya pada benda pertama sama besar dan berlawanan arah dengan gaya pada benda pertama (reaksi).” Secara matematis dinyatakan dengan persamaan : Faksi = -Freaksi Suatu pasangan gaya disebut aksi-reaksi apabila memenuhi syarat sebagai berikut : 1. sama besar 2. berlawanan arah 3. bekerja pada satu garis kerja gaya yang sama 4. tidak saling meniadakan 5. bekerja pada benda yang berbeda
2.4 Gerak translasi Gerak lurus adalah gerak suatu obyek yang lintasannya berupa garis lurus. Dapat pula jenis gerak ini disebut sebagai suatu translasi beraturan. Pada rentang waktu yang sama terjadi perpindahan yang besarnya sama. Gerak lurus dapat dikelompokkan menjadi gerak lurus beraturan dan gerak lurus berubah beraturan yang dibedakan dengan ada dan tidaknya percepatan. 1. Gerak Lurus Beraturan (GLB) Gerak lurus beraturan (GLB) adalah gerak lurus suatu obyek, dimana dalam gerak ini kecepatannya tetap atau tanpa percepatan, sehingga jarak yang ditempuh dalam gerak lurus beraturan adalah kelajuan kali waktu. = Keterangan:
= jarak tempuh ( ) = kecepatan ( / ) = waktu ( )
2. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) Gerak lurus berubah beraturan (GLBB) adalah gerak lurus suatu obyek, di mana kecepatannya berubah terhadap waktu akibat adanya percepatan yang tetap. Akibat adanya percepatan rumus jarak yang ditempuh tidak lagi linier melainkan kuadratik. Dengan kata lain benda
yang melakukan gerak dari keadaan diam atau mulai dengan kecepatan awal akan berubah kecepatannya karena ada percepatan ( = +) atau perlambatan ( = −). Pada umumnya GLBB didasari oleh Hukum Newton II ( ∑
=
). =
+
= = Keterangan:
+ +
= kecepatan awal ( ⁄ ) = kecepatan akhir ( ⁄ ) = percepatan ( ⁄
)
= waktu ( ) = jarak yang ditempuh ( )
GLBB dibagi menjadi 2 macam : a. GLBB dipercepat GLBB dipercepat adalah GLBB yang kecepatannya makin lama makin cepat, contoh GLBB dipercepat adalah gerak buah dari pohonnya. Grafik hubungan antara v terhadap t pada GLBB dipercepat adalah:
Sedangkan Grafik hubungan antara s terhadap t pada GLBB dipercepat adalah:
b. GLBB diperlambat GLBB diperlambat adalah GLBB yang kecepatannya makin lama makin kecil (lambat). Contoh GLBB diperlambat adalah gerak benda dilempar keatas. Grafik hubungan antara v terhadap t pada GLBB diperlambat
Grafik hubungan antara s terhadap t pada GLBB diperlambat
Persamaan yang digunakan dalam GLBB sebagai berikut : Untuk menentukan kecepatan akhir
Untuk menentukan jarak yang ditempuh setelah t detik adalah sebagai berikut:
Yang perlu diperhatikan dalam menggunakan persamaan diatas adalah saat GLBB dipercepat tanda yang digunakan adalah (+) . Untuk GLBB diperlambat tanda yang digunakan adalah (-) , catatan penting disini adalah nilai percepatan (a) yang dimasukkan pada GLBB diperlambat bernilai positif karena dirumusnya sudah menggunakan tanda negatif.
2.5 Gerak Rotasi Gerak melingkar atau gerak rotasi merupakan gerak melingkar suatu benda pada porosnya pada suatu lintasan melingkar. Bila sebuah benda mengalami gerak rotasi melalui porosnya, ternyata pada gerak ini akan berlaku persamaan gerak yang ekivalen dengan persamaan gerak linier. Momen inersia merupakan representasi dari tingkat kelembaman benda yang bergerak rotasi. Semakin besar momen inersia suatu benda, semakin malas dia berputar dari keadaan diam, dan semakin malas pula ia untuk mengubah kecepatan sudutnya ketika sedang berputar. Sebagai contoh, dalam ukuran yang sama sebuah silinder yang terbuat dari sebuah besi memiliki momen inersia yang lebih besar daripada silinder kayu. Hal ini bisa diperkirakan karena terasa lebih berat lagi bagi kita untuk memutar silinder besi dibandingkan dengan memutar silinder kayu. Momen inersia pada gerak rotasi bisa dianalogikan dengan massa pada gerak translasi. Sedangkan gaya pada gerak translasi dapat dianalogikan dengan momen gaya pada gerak translasi. Jika gaya menyebabkan timbulnya percepatan pada gerak translasi maka momen gaya itulah yang menyebabkan timbulnya percepatan sudut pada gerak rotasi. Saat kita memutar sebuah roda atau membuka daun pintu, saat itu kita sedang memberikan momen gaya pada benda-benda tersebut. Dengan
memanfaatkan
pengertian
momen
gaya,
kita
dapat
mengadaptasi Hukum II Newton untuk diterapkan pada gerak rotasi. Bentuk persamaan Hukum II Newton adalah: = Dengan menganalogikan gaya dengan momen gaya, massa dengan momen inersia, dan percepatan dengan percepatan sudut, akan kita temukan hasil adaptasi dari Hukum II Newton dalam gerak rotasi sebagai berikut: = Keterangan:
= momen gaya (Nm) = momen inersia (
)
= percepatan sudut (
⁄ )
Untuk memudahkan pemahaman mengenai besaran-besaran pada gerak rotasi, kita bisa menganalogikannya dengan besaran-besaran pada gerak lurus. Berikut merupakan analogi antara besaran-besaran pada gerak translasi dan besaran-besaran pada gerak rotasi.
Tabel 1. Analogi Besaran-Besaran pada Gerak Lurus dan Gerak Rotasi Gerak Lurus
Gerak Rotasi
=
=
=
=
=
+
=
+
=
+
=
+
=
=
=
=
=
1 2
=
Hk. Kekekalan momentum linier =
′
1 2
Hk. Kekekalan momentum sudut =
′
Gerak melingkar atau gerak rotasi merupakan gerak melingkar suatu benda pada porosnya pada suatu lintasan melingakar. Bila sebuah benda mengalami gerak rotasi melaui porosnya, ternyata pada gerak ini akan berlaku persamaan gerak yang ekivalen denagn persamaan gerak linier.
Gerak melingkar ini ada yang disebut gerak melingkar beraturan dengan pengertian gerak suatu benda yang menempuh lintasan berbentuk lingkaran dengan laju liner (besaran kecepatan linier) tetap. Sebagai contoh, bila roda sepeda diangkat sehingga rodanya tidak bersentuhan dengan bidang datar (tanah atau lantai), kemudian pedalnya dikayuh, maka roda akan tetap berputar. Bila pedal dikayuh dengan kelajuan tetap maka laju putaran roda juga tetap. Bila sebuah benda mengalami gerak rotasi melalui porosnya, ternyata pada gerak ini akan berlaku persamaan gerak yang ekivalen dengan persamaan gerak linier, dimana : Kedudukan
x = besar sudut tempuh
Kecepatan
v = kecepatan sudut
Percepatan
a = percepatan sudut
Massa
m = momen inersia I
Gaya
F = momen gaya
Momentum p = momentum sudut L Hukum II Newton untuk gerak rotasi bisa dinyatakan dengan : = I .
2.6 Sebuah Katrol dengan Beban Untuk sebuah katrol dengan beban-beban seperti pada gambar dibawah, maka berlaku persamaan seperti berikut,
Bila dianggap M1 = M2 = M
(5)
Pada saat M1 berada diklem S maka gerak dipercepat dengan persamaan (5). Pada saat melalui lubang A, benda m akan tertinggal dan M2 lolos melalui lubang A dan menuju titik B dengan kecepatan konstan. Karena M1 = M2, maka M2 + m berada dititik C, jika M1 dilepas dari klem maka M2 + m akan turun dari titik C ke B melewati titik A dengan gerak dipercepat.
2.7 Pesawat Atwood Pesawat atwood adalah alat yang digunakan untuk yang menjelaskan hubungan antara tegangan, energi pontensial dan energi kinetik dengan menggunakan 2 pemberat (massa berbeda) dihubungkan dengan tali pada sebuah katrol. Benda yang yang lebih berat diletakan lebih tinggi posisinya dibanding yang lebih ringan. Jadi benda yang berat akan turun karena gravitasi dan menarik benda yang lebih ringan karena ada tali dan katrol.
Gambar 1. Pesawat Atwood
BAB III METODE PERCOBAAN
3.1 Alat dan Bahan 3.1.1 Pesawat Atwood yang terdiri dari (gambar 2). 3.1.1.1 Tiang yang berskala R yang ujung atasnya terdapat katrol p 3.1.1.2 Tali penggantung yang massanya dapat diabaikan. 3.1.1.3 Dua beban M1 dan M2 berbentuk silinder dengan massa sama masing-masing M yang diikatkan menggantung. 3.1.1.4 Dua beban tambahan dengan massa masingmasing m1 dan m2. 3.1.1.5 Genggaman G dengan pegas S, penahan beban B, penahan beban tambahan A yang berlubang. 3.1.2 Stopwatch 3.1.3 Neraca Teknis 3.1.4 Kertas Grafik (milimeter)
3.2 Prosedur 3.2.1 Mengambil alt-alat yang diperlukan. 3.2.2 Menimbang dan mencatat M1 dan M2 serta m1 dan m2. 3.2.3 Memasang genggaman G, penahan beban B dan penahan beban tambahan A. 3.2.4 Menggantungkan
M1
dan
M2
pada
ujung-ujung
tali
dan
memasangkannya pada katrol (lihat gambar 2). Memasang M1 pada genggaman dan menyelidiki apakah tiang sejajar dengan tali. 3.2.5 Setelah tiang sejajar, menekan S dan menuliskan apa yang terjadi dan memberi penjelasan.
3.2.6 Setelah pesawat bekerja dengan baik, memasang M1 pada genggaman G, dan menambahkan m1 dan M2. Mencatat kedudukan C,kedudukan penahan A dan kedudukan penahan B pada tiang berskala. 3.2.7 Melepaskan M1 dari G dengan menekan S. Mencatat tAB, yaitu waktu yang diperlukan oleh M2 (setelah m1 tersangkut pada A) untuk menempuh jarak XAB (=AB). 3.2.8 Mengganti m1 dengan m2, kemudian melakukan percobaan poin 3.2.7. 3.2.9 Mengubah jarak XAB dengan cara mengubah kedudukan B, sedangkan kedudukan Cdan A tetap dan mengulangi poin (3.2.7) dan (3.2.8). 3.2.10 Mengubah lagi jarak XAB dan ulangi percobaan lagi. 3.2.11 Memuat grafik antara XAB terhadap tAB untuk masing-masing beban tambahan m1 dan m2. Bandingkan dengan hukum II Newton. 3.2.12 Dari grafik tersebut, menghitung kecepatan M2 setelah melalui A untuk masing-masing beban tambahan. 3.2.13 Mengatur kedudukan A, B, C. Sebaiknya CA cukup jauh, sedangkan AB dekat. Catat kedudukan C dan A, pasang M1 pada G dan tambahkan m1 pada M2. 3.2.14 Melepaskan M1 dari G. Catat tCA. 3.2.15 Mengganti m1 dengan m2, lakukan lagi seperti tahap sebelumnya. 3.2.16 Mengubah jarak XCA dengan mengubah kedudukan G. Catat kedudukan C dan lakukan lagi seperti tahap sebelumnya. 3.2.17 Mengubah jarak XCA sekali lagi, catat kedudukan C dan ulangi tahapan sebelumnya. 3.2.18 Membuat grafik antara XCA terhadap tCA2 untuk masing-masing beban tambahan m1 dan m2. Bandingkan dengan hukum Newton. 3.2.19 Dari grafik tersebut, menghitung percepatan M2 dengan masingmasing beban tambahan. 3.2.20 Hitung momen inersia katrol dari percobaan, jika M2 ditambah m1 dan jika M2 ditambah m2.
BAB IV HASL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil M1 = (79,32 x 10-3 ± 0,05 10-2 ) kg
m1 = (5 x 10-3 ± 0,05 10-2 ) kg
M2 = (79,32 x 10-2 ± 0,05 10-2 ) kg
m2 = (5 x 10-3 ± 0,05 10-2 ) kg
R = (6,5 x 10-3 ± 0,05 10-2 ) m
Gerak Lurus Beraturan XAB Berubah C = (40 x 10-2 ± 0,5 10-2 ) m A = (60 x 10-2 ± 0,5 10-2 ) m Jarak Tempuh
tAB untuk
(m)
m1 (s)
B = 80 x 10-2 ± 0,5 10-2 m XAB = 20 x 10-2 ± 0,5 10-2 m B = 85 x 10-2 ± 0,5 10-2 m XAB = 25 x 10-2 ± 0,5 10-2 m B = 90 x 10-2 ± 0,5 10-2 m XAB = 30 x 10-2 ± 0,5 10-2 m
untuk m1 (s)
1. 0,65 2. 0,74
tAB untuk m2 (s)
0,743
2. 0,47 3. 0,41
1. 0,88
1. 0,59 0,843
2. 0,60
3. 0,80
3. 0,64
1. 1,00
1. 0,83
2. 1,10 3. 1,14
untuk m2 (s)
1. 0,52
3. 0,84
2. 0,85
1,080
2. 0,91 3. 0,94
0,467
0,610
0,893
Grafik XAB terhadap tAB untuk m1 Grafik XAB terhadap tAB untuk m1
XAB 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0
y = 0,05x + 0,15 R² = 1 XAB Linear (XAB)
0,743
0,843
1,08
tAB
Grafik XAB terhadap tAB untuk m2 Grafik XAB terhadap tAB untuk m2
XAB 0,35
y = 0,05x + 0,15 R² = 1
0,3 0,25 0,2
XAB Linear (XAB)
0,15 0,1 0,05 0 0,467
0,61
0,893
tAB
Berikut adalah hasil dari perhitungan menggunakan kalkulator untuk m1 : a = 6,899 x 10-5 b = 0,281 r = 0,973 Perhitungannya : 2
1 2
+
0
Dimana : = Sehingga :
0
→ ,
→ ,
= 0,281
⁄
→
Dengan cara yang sama untuk m2 : a = 0,101 b = 0,226 r = 0,982 Perhitungannya : 2
1 2
+
0
Dimana : = Sehingga : → ,
→ ,
= 0,226
⁄
0
→
Perbandingan hukum II Newton : = (
2
=
.
+
1
−
= (
1)
(
+
2
+
1)
)
(
=
) ,
a =
1
, ,
= 0,299
,
,
a =
⁄
(
)
(
)
79,32x10
−3
+ 5x10−3 − 79,32x10−3
= 0,299
⁄
Dengan cara grafik dari milimeter block. tanθ = tanθ = V Vm1 =
V m2 = 0,1
0,1
= 0,377
= 0,426
= 0,297 m/s
= 0,235 m/s
m1
V = 0,281 m/s
m2
V = 0,226 m/s
,
79,32x10−3 + 79,32x10−3 + 5x10−3
Gerak Lurus Berubah Beraturan XCA Berubah C = (40 x 10-2 ± 0,5 10-2 ) m B = (60 x 10-2 ± 0,5 10-2 ) m Jarak Tempuh
tCA untuk
(m)
m1 (s)
A = 40 x 10-2 ± 0,5 10-2 m XCA= 20 x 10-2 ± 0,5 10-2 m A = 45 x 10-2 ± 0,5 10-2 m XCA = 25 x 10-2 ± 0,5 10-2 m A = 50 x 10-2 ± 0,5 10-2 m XCA = 30 x 10-2 ± 0,5 10-2 m
untuk m1
m2 (s)
(s)
1. 1,75 2. 1,86
tCA untuk
1,767
2. 1,42 3. 1,26
1. 1,59
1. 1,31 1,740
2. 1,28
3. 1,84
3. 1,50
1. 1,81
1. 1,42
2. 1,90
untuk m2 (s)
1. 1,36
3. 1,69
2. 1,79
1,08
3. 1,84
2. 1,36
1,347
1,363
1,420
3. 1,48
Grafik XCA terhadap tCA2 untuk m1 XCA 0,35 0,3
Grafik XCA terhadap tCA2 untuk m1 y = 0,05x + 0,15 R² = 1
0,25 0,2 XCA
0,15
Linear (XCA)
0,1 0,05 0 3,122
3,027
3,422
tCA2
Grafik XCA terhadap tCA2 untuk m2 Grafik XCA terhadap tCA2 untuk m2
XCA 0,35
y = 0,05x + 0,15 R² = 1
0,3 0,25 0,2
XCA
0,15
Linear (XCA)
0,1 0,05 0 1,814
1,858
2,016
tCA2
Berikut adalah hasil dari perhitungan menggunakan kalkulator untuk m1 : a = -0,313 b = 0,176 r = 0,727 Perhitungannya : 1 2
2
+
0
Dimana : 1 2
→ ,
→ ,
→
= 2. a = 2 x 0,176 = 0,352 m/s2
Dengan cara yang sama untuk m2 : a = -0,597 b = 0,446 r = 0,950 Perhitungannya : 1 2
2
+
0
Dimana : → ,
1 2
→ ,
→
= 2. a = 2 x 0,446 = 0,892 m/s2
Perbandingan hukum II Newton :
{(
1
+
}− {
1)
2
=
.
}=(
1
a=
+
2
+
1)
{( 1 + 1 ) } − { 2 } 1+
2+
1
untuk massa m1 a=
{( 1+ 1 ) }− { 2 } 1+
79,32x10−3 +5x10−3 9,78 − 5x10−3 x 9,78
a= a=
2+ 1
79,32x10 −3 +79,32x10−3 +5x10−3 0,825− 0,049 0,164
⁄
= 4,731
untuk massa m2 a=
{( 1+ 1 + 2 ) }− { 2 } 1+
79,32x10
a= a=
2+ 1+ −3
2
+ 5x10−3+ 5x10 −3 9,78 − 5x10−3 x 9,78
79,32x10−3 +79,32x10−3 +5x10−3 + 5x10−3 0,873− 0,049 0,169
= 4,877
⁄
m1
a = 0,352 m/s2
m2
a = 0,892 m/s2
Momen Inersia : massa 1 =
(
)
g
I=
I=
{(
)−
+
{(5x10
+ 79,32x10
} − {(
+
+
) − 79,32x10 }9,78 − (79,32x10
)
}
+ 79,32x10
+ 5x10 )4,225x10
4,731
I=
0,0489 − 6,91379x10
4,731
I = 0,010334619 kg m2
massa 2 (
=
I= I=
{(
+
{(5x10
I=
)
g
)−
+ 79,32x10
} − {(
+
+
) − 79,32x10 }9,78 − (79,32x10
)
}
+ 79,32x10
+ 5x10 )4,225x10
4,877 0,0489 − 6,91379x10
4,877
I = 0,010025238 kg m2
4.2 Pembahasan Pada praktikum kali ini, kita melaksanakan percobaan mengenai dinamika gerak dengan menggunakan perangkat pesawat atwood. Berdasarkan hasil praktikum, pada gerak lurus beratuan untuk massa 1 diperoleh kecepatan senilai 0,281 m/s sedangkan untuk massa ke 2 diperoleh kecepatan senilai 0,226 m/s. Jika dibandingkan dengan perhitungan dari grafik pada milimeterblock diperoleh nilai kecepatan 0,297 m/s untuk m1 dan nilai kecepatan 0,235 m/s untuk m2. Hukum II Newton, dari keduanya diperoleh niali percepatan yang sama yaitu sebesar 0,299 m/s2. Untuk Gerak Lurus Berubah Beraturan diperoleh nilai percepatan sebesar 0,352 m/s2 untuk massa 1 dan nilai 0,892 m/s2 untuk massa 2. Jika dibandingkan dengan Hukum II Newton massa 1 mempunyai percepatan
sebesar 4,731 m/s2 dan percepatan massa 2 adalah 4,877 m/s2. Dari semua data yang ada maka diperoleh nilai momen inersia yang sama untuk massa 1 dan massa 2 yaitu sebesar 0,010 kg m2. Keakuratan hasil perhitungan dapat dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu faktor eksternal dan faktor internal. Misalnya untuk faktor eksternal, pada waktu percobaan tersebut adanya kurang ketelitian dalam menempatkan letak dari masing-masing benda, ada pula kesalahan yang disebabkan oleh kurang telitinya dalam menghitung waktu tempuh dari masing-masing benda dalam melakukan pergerakan. Adapun factor-faktor internal yang dapat menyebabkan perbedaan mengapa bias berbeda hasilnya, diantaranya massa benda bila ditambahkan akan sangat berpengaruh terhadap kecepatan ataupun terhadap waktu tempuh yang dialami oleh masing-masing benda dalam melintasi pesawat Atwood tersebut.
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan Melalui pesawat atwood kita dapat mengetahui nilai kecepatan, percepatan dan momen inersia dari suatu benda. Nilai kecepatan diperoleh dari percobaan mengenai gerak lurus beraturan sedangkan niali percepatan diperoleh dari nilai gerak lurus berubah beraturan. Nilai momen Inersia diperoleh I=
{(
+
dari )−
} − {(
+
(
=
persamaan +
)
)
g
sehingga
}
5.2 Saran Sebaiknya percobaan ini dilakukan dengan teliti pada saat pengukuran waktu dengan menggunakan stopwatch, agar didapat nilai koefisien yang tepat.
DAFTAR PUSTAKA
Dr. Ir. Bob Foster, M.M. 2004 Terpadu FISIKA SMA. Jakarta : Erlangga Kanginan, Martehen. 1995. Fisika Jilid IA. Jakarta: Erlengga Zaida. Petunjuk Praktikum Fisika Dasar. UNPAD : Jatinangor. http://www.scribd.com/doc/38325752/Pesawat-atwood 8 Desember 2010, pukul 22:26 WIB
