Minggu, 30 November 2014
A). Tujuan
-Mengetahui hambatan viskositas
-Mengetahui mekanisme disipasi energi
-Mengetahui koefisien resistusi
B). Dasar Teori
Hambatan
viskositas adalah hambatan udara antara rel udara dan kereta yang mempengaruhi
kereta untuk bergerak secara konstan, hambatan viskous merupakan lapisan tipis
udara antara kereta dan rel. Gaya viskous total berbanding lurus terhadap luas
permukaan A dari lapisan serta terhadap kecepatan relatif v antara kereta dan
rel, dan berbanding terbalik terhadap ketebalan d dari lapisan
Koefisien
Restitusi (e) adalah tingkat kelentingan suatu tumbukan yang dapat dinyatakan
melalui sebuah nilai. Koefisien restitusi juga dapat didefinisikan sebagai
perbandingan perubahan kecepatan benda sesudah bertumbukan dan sebelum
bertumbukan,
Energi
disipasi dapat berarti energi yang hilang dari suatu sistem. Hilang dalam arti
berubah menjadi energi lain yang tidak menjadi tujuan suatu sistem. Timbulnya
energi disipasi secara alamiah tidak dapat dihindari
100%.
D). Prinsip Kerja
Alat dan Bahan
1.
Kereta 2 buah
2.
Pegas tumbuk 2 buah
3.
Timer counter
4.
Neraca 4 lengan
5.
Beban
6.
Gerbang cahaya 1 buah
7.
Jangka sorong
8.
Tumit (pengganjal) 5 buah
9.
Bulpoin
10.
Spidol
11.
Karet peluncur
12.
Penghalang cahaya
Langkah kerja secara umum
1.
Rangkai kereta pada rel udara beserta gerbang cahaya
2.
Cek apakah sensor sudah bekerja dengan baik
3.
Cek juga udara yang disalurkan rel udara sudah stabil
4.
Ukur lebar celah penghalang yang digunakan. Dalam
percobaan ini digunakan penghalang 2 jari dengan lebar celahnya 1,02 cm
5.
Nyalakan time counter, setel time counter ke mode Timer
II dengan menekan tombol function
A. Percobaan
1.0 Hambatan viskous
·
Percobaan 1.0 massa sama
1. Letakkan
gerbang cahaya ditengah-tengah rel udara
2. Hitung
massa kereta
3. Letakkan
pegas penumbuk di kedua ujung rel udara
4. Luncurkan
kereta diujung rel, hitung jarak total yang ditempuh dan kecepatan awalnya,
serta tentukan konstanta hambatan b
·
Percobaan 1.1 massa tidak sama
1. Letakkan
gerbang cahaya ditengah-tengah rel udara
2. Hitung
massa kereta + beban yang ditambahkan
3. Letakkan
karet peluncur di kedua ujung rel udara
4. Luncurkan
kereta diujung rel, hitung jarak total yang ditempuh dan kecepatan awalnya,
serta tentukan konstanta hambatan b
B. Percobaan
2.0 Koefisien resistusi
·
Percobaan 2.0 Pegas
1. Letakkan
gerbang cahaya di jarak yang tidak terlalu jauh dengan pegas penumbuk
2. Luncurkan
kereta dari jarak yang tidak terlalu jauh dengan gerbang cahaya
3. Hitung
waktu t1 dan t2nya serta V dan V’
·
Percobaan 2.1 Karet
1. Ganti
pegas penumbuk dengan karet peluncur
2. Letakkan
gerbang cahaya di jarak yang tidak terlalu jauh dengan karet peluncur
3. Luncurkan
kereta dari jarak yang tidak terlalu jauh dengan gerbang cahaya
4. Hitung
waktu t1 dan t2nya serta V dan V’
C. Percobaan
3.0 mekanisme disipasi energi
·
Percobaan 3.0 pegas
1. Miringkan
rel udara dan catat kemiringannya, kemiringannya konstan untuk kelima
eksperimen
2. Pasang
pegas penumbuk didasar rel udara
3. Lepaskan
kereta dari jarak yang telah ditentukan, setiap eksperimen berbeda-beda jarak
awalnya
4. Hitung
jarak maksimum tiap pantulan kita ambil 2 kali pantulan X1 dan X2
·
Percobaan 3.1 karet
1.
Miringkan rel udara dan catat
kemiringannya, kemiringannya konstan untuk kelima eksperimen
2.
Pasang karet pelunncur didasar rel udara
3.
Lepaskan kereta dari jarak yang telah
ditentukan, setiap eksperimen berbeda-beda jarak awalnya
4.
Hitung jarak maksimum tiap pantulan kita
ambil 2 kali pantulan X1 dan X2
E). Data Penamatan
F). Pengolahan Data
A).
Percobaan 1 Hambatan viskous
| Percobaan 1.0 | lebar celah | 1,02 | cm | ||||
| Hambatan viskous | |||||||
| NO | Massa Kereta (gr) | to (ms) | Siklus tempuh | S (cm) | V0(cm/s) | b | σb |
| 1 | 102,2 | 26,45 | 7 | 2258,8 | 38,56332703 | 1,74480787 | 8,55305E-05 |
| 2 | 102,2 | 81,18 | 2 | 907,3 | 12,5646711 | 1,41530848 | 6,9378E-05 |
| 3 | 102,2 | 126,1 | 1 | 637,9 | 8,088818398 | 1,29593548 | 6,35264E-05 |
| 4 | 102,2 | 134,6 | 1 | 502,9 | 7,578008915 | 1,54001295 | 7,5491E-05 |
| 5 | 102,2 | 126,7 | 0 | 238 | 8,050513023 | 3,456985 | 0,000169462 |
| rata-rata | 1,89060996 | 9,26775E-05 | |||||
| Percobaan 1.1 | Hambatan viskous | standart devisiasi | 0,797152 | ||||
| NO | Massa Kereta (gr) | to (ms) | Siklus tempuh | S (cm) | V0(cm/s) | b | σb |
| 1 | 11,51 | 103,3 | 0 | 323,7 | 9,874152953 | 0,35110133 | 1,72116E-05 |
| 2 | 25,44 | 92,8 | 1 | 614,2 | 10,99137931 | 0,45526 | 2,23169E-05 |
| 3 | 36,94 | 59,62 | 2 | 898 | 17,1083529 | 0,70376677 | 3,44986E-05 |
| 4 | 50,4 | 95,46 | 1 | 599,9 | 10,68510371 | 0,89769833 | 4,4005E-05 |
| 5 | 23 | 82,1 | 1 | 636,9 | 12,42387333 | 0,44865613 | 2,19932E-05 |
| rata-rata | 0,57129651 | 2,80051E-05 | |||||
| standart devisiasi | 0,20053806 | ||||||
B). Percobaan 2 Koefisisen Resistusi
| Percobaan 2.0 Pegas | koefisien resistusi | ||||||
| NO | Waktu (ms) | Kecepatan (cm/s) | Vrel % | e | dho e | ||
| t1 | t2 | V | V' | ||||
| 1 | 13,49 | 14,01 | 75,61156 | 72,80514 | 3,71 | 0,962884 | 0,000495438 |
| 2 | 12,95 | 13,33 | 78,76448 | 76,51913 | 2,85 | 0,971493 | 0,000522956 |
| 3 | 8,88 | 10,00 | 114,87780 | 102,04082 | 11,17 | 0,888255 | 0,000669035 |
| 4 | 12,26 | 12,70 | 83,19739 | 80,31496 | 3,46 | 0,965354 | 0,000547217 |
| 5 | 10,24 | 10,84 | 99,60938 | 94,09594 | 5,54 | 0,944649 | 0,000634516 |
| rata-rata | 0,946527 | 0,000573832 | |||||
| Percobaan 2.1 karet | koefisien resistusi | ||||||
| NO | Waktu (ms) | Kecepatan (cm/s) | Vrel % | e | dho e | ||
| t1 | t2 | V | V' | ||||
| 1 | 12,45 | 13,13 | 81,92771 | 77,68469 | 5,18 | 0,94821 | 0,00475632 |
| 2 | 9,61 | 10,12 | 106,11735 | 100,79051 | 5,02 | 0,949802 | 0,004774643 |
| 3 | 8,92 | 9,40 | 114,36260 | 108,52218 | 5,11 | 0,948931 | 0,004774383 |
| 4 | 9,27 | 9,66 | 110,07986 | 105,55728 | 4,11 | 0,958915 | 0,004822418 |
| 5 | 9,15 | 9,57 | 111,46323 | 106,60535 | 4,36 | 0,956417 | 0,004810554 |
| rata-rata | 0,952455 | 0,004787664 | |||||
C). Percobaan 3 mekanisme disipasi energi
| Percobaan 3.0 pegas | Bola memantul | |||||
| NO | X0(cm) | X1(cm) | X2(cm) | Δx | Log (-Δx) | Log (X0) |
| 1 | 107,00 | 80,70 | 67,90 | 26,30 | 1,42 | 2,02938378 |
| 2 | 97,00 | 74,40 | 64,40 | 22,60 | 1,35 | 1,98677173 |
| 3 | 127,00 | 91,20 | 73,40 | 35,80 | 1,55 | 2,10380372 |
| 4 | 122,00 | 91,50 | 74,20 | 30,50 | 1,48 | 2,08635983 |
| 5 | 87,00 | 69,70 | 60,90 | 17,30 | 1,24 | 1,93951925 |
| Kemiringan : | 1,754965 | rata-rata | 1,410058631 | 2,029167663 | ||
| standart devisiasi | 0,108640601 | 0,06111593 | ||||
| Percobaan 3.1 karet | Bola memantul | |||||
| NO | X0(cm) | X1(cm) | X2(cm) | Δx | Log (-Δx) | Log (X0) |
| 1 | 107,00 | 93,90 | 84,50 | 13,10 | 1,12 | 2,02938378 |
| 2 | 97,00 | 85,20 | 77,00 | 11,80 | 1,07 | 1,98677173 |
| 3 | 127,00 | 110,30 | 96,90 | 16,70 | 1,22 | 2,10380372 |
| 4 | 122,00 | 105,40 | 93,40 | 16,60 | 1,22 | 2,08635983 |
| 5 | 87,00 | 77,50 | 69,70 | 9,50 | 0,98 | 1,93951925 |
| Kemiringan : | 1,509228 | rata-rata | 1,121940293 | 2,029167663 | ||
| Standart Devisiasi | 0,092864243 | 0,06111593 | ||||
E). Analisis Data
A). Percobaan 1 Hambatan
viskous
· Percobaan
1.0
Dari
data yang kelompok kami dapatkan kami mengenai
Percobaan 1.0 hambatan viskositas massa sama diperoleh b dengan rata-rata
persentase 1,89061dan dengan dho b yang hasilnya bervariasi dengan rumus
dan diperoleh rata-rata dho sebesar 9,26775E-05
·
Percobaan 1.1
Dari
data yang kelompok kami dapatkan kami mengenai
Percobaan 1.1 hambatan viskositas massa tidak sama diperoleh b dengan rata-rata
persentase 0,57129651 dan dengan dho b yang hasilnya bervariasi dengan rumus
dan diperoleh rata-rata dho sebesar 2,80051E-05
B). Percobaan 2 Koefisien Resistusi
·
Percobaan 2.0 Pegas
Dari
data yang kelompok kami dapatkan kami mengenai
Percobaan 2.0 Pegas Koefisien Resistusi diperoleh e dengan rata-rata persentase
0,946527 dan dengan dho e yang hasilnya bervariasi dengan rumus
dan diperoleh rata-rata dho e sebesar 0,004752485
·
Percobaan 2.1 Karet
Dari
data yang kelompok kami dapatkan kami mengenai
Percobaan 2.1 Karet Koefisien Resistusi diperoleh e dengan rata-rata persentase
0,952455 dan dengan dho e yang hasilnya bervariasi dengan rumus
dan diperoleh rata-rata dho e sebesar 0,004787664
C).
Percobaan 3 mekanisme
disipasi energi
· Percobaan 3.0 Pegas
Dari
data yang kelompok kami dapatkan kami mengenai
Percobaan 3.0 mekanisme disipasi
energi menggunkan pegas, didapatkan
Log (-Δx) dan Log (X0)
dengan rumus
diperoleh rata-rata Log (-Δx) sebesar
1,410058631 dan Log (X0) sebesar 2,029167663, standart devisiasi untuk Log (-Δx)
= 0,108640601 dan Log (X0) =0,06111593 dan juga didapatkan kemiringan sebesar
1,754965
· Percobaan
3.1 Karet
Dari
data yang kelompok kami dapatkan kami mengenai
Percobaan 3.1 mekanisme disipasi
energi menggunakan karet, didapatkan Log (-Δx) dan
Log (X0) dengan
rumus
diperoleh rata-rata Log (-Δx) sebesar
1,12940293 dan Log (X0) sebesar 2,029167663, standart devisiasi untuk Log (-Δx)
= 0,092864243 dan Log (X0) =0,06111593 dan juga didapatkan kemiringan sebesar
1,509228
F). Kesimpulan
·
Kesimpulan yang dapat kami ambil dari
percobaan 1 bahwa hasil dari tingkat kesalahan yang kami peroleh sangat besar
sehingga jauh dari hasil yang sebenarnya.
·
Kesimpulan yang dapat kami peroleh dari
percobaan 2 mengenai koefisien resistusi, bahwa tingkat kesalahan yang kami
peroleh kecil, dan koefisien resitusi yang diperoleh mendekati angka yang
sebenarnya( pegas dan karet (e = 1)) sehingga kami dapat membuktikan koefisien
resistusi pada percobaan kami
·
Kesimpulan yang kami dapatkan mengenai
mekanisme disipasi energi bahwa gradien kemiringan dari kedua eksperimen kami,
dapat dikatakan gaya disipatif udara
Posting Komentar