Minggu, 30 November 2014
B).
Tujuan Praktikum
Membuktikan bahwa hukum newton 1 dan 2 benar,
menggunakan kereta udara. Untuk mengukur kecepatan konstan, gerak dipercepat,
dan massa kereta
C).
Dasar Teori
Hukum I
Newton menjelakan bahwa sebuah benda cenderung mempertahankan keadaannya, yaitu
jika dia diam akan tetap diam dan jika jika bergerak lurus beraturan dia akan
tetap bergerak lurus beraturan. Hukum pertama Newton dapat dinyatakan dengan
persamaan. 
, a = 0
, a = 0
Kecenderungan benda untuk mempertahankan gerak (malas
untuk diam) dan kecenderungan benda untuk mempertahankan diam (malas untuk
bergerak) berhubungan dengan sifat kelmbaman (inersia) atau kemalasan suatu
benda. Oleh karena itu, hukum I Newton juga disebut dengan hukum kelembaman.
Menurut Newton, ketika dua benda A dan B berinteraksi
satu sama lain maka benda tersebut saling mengerjakan gaya. Jika benda A
mengerjakan gaya pada benda B maka benda B akan mengerjakan gaya pada benda
yang besarnya sama tapi tetapi berlawanan arah. Secara matematis hukum ini
dapat dinyatakan dengan 
Hukum II Newton menjelaskan bahwa
benda bekerja sebuah gaya saja atau beberapa gaya yang resultannya tidak nol.
Kecepatan benda selalu berubah dengan demikian benda mengalami percepatan. Maka
dari itu ada kaitan antara resultan gaya dengan percepatan yang ditimbulkannya.
Kaitan ini diselidiki oleh Newton, sehingga ia berhasil mencetuskan hukum
keduannya tentang gerak, yang dikenal sebagai hukum II Newton. Bunyi Hukum II
Newton sebagai berikut.
Percepatan
yang dihasilkan oleh resultan gaya yang bekerja pada suatu benda berbanding
lurus dengan resultan gaya, searah dengan resultan gaya, dan berbanding
terbalik dengan massa benda.
·
D). Prinsip Kerja
Ø
Kecepatan Konstan :
Dalam eksperimen
tentang kecepatan konstan dibagi dalam dua cara yaitu perhitungan secara time
counter dan pengukuran manual.
1.
Time Counter (ACCELERATION)
Dalam eksperimmen
time counter digunakan satu set lengkap rel cahaya beserta keretanya, pompa udara,
dan time counternya.
Berikut langkah kerjanya :
1.
Rangkai kereta pada rel udara beserta gerbang sensornya
2.
Cek apakah sensor sudah bekerja dengan baik
3.
Cek juga 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
6.
Pantulkan kereta peluncur sehingga dianggap kereta
bergerak dari peluncur ( dengan pantulan) dengan kecepatan konstan
7.
Saat kereta sudah melewati kedua gerbang sensor yang
terpasang, catat waktu yang tertera di time counter maka didapat t1 dan t2
8.
Masukkan data-data yang tertera ke dalam
tabel, hitung V1 dan V2 serta error dengan rumus.
2.
Pengukuran Manual :
o Dalam eksperimen ini yang digunakan sama, 2 buah sensor dan time counter
tidak dipakai. Tapi menggunakan stopwatch dan spidol. Berikut langkah kerjanya
:
1.
Cek apakah sensor bekerja dengan baik
2.
Cek juga udara yang dislurkan rel udara sudah stabil
3.
Pantulkan kereta sehingga kereta bergerak
dengan kecepatan konstan.
4.
Saat kereta menyentuh peluncur dan mulai
bergerak ke depan, nyalakan stopwatch. Setiap selang waktu 2 detik, tandakan
posisi dimana kereta berada di rel. Tandakan sebanyak 3 tanda sehingga
didapatkan posisi 1, posisi 2 dan posisi 3.
5.
Maka didapat X1, X2, X3 kemudian masukkan
data-data tadi ke dalam tabel dan Hitung V1
dan V2 serta error beserta rumusnya.
Ø
Gerak dipercepat:
o
Dalam perccobaan ini kita menggunakan satu set rel udara
dan keretanya, time counter, 5 pengganjal, sensor 2 buah, jangka sorong.
o
Langkah-langkah :
1.
Rangkai kereta pada rel udara beserta gerbang sensornya 5
tumit
2.
Lebar celah tetap sama 1,02 cm
3.
Ukur panjang lintasan kereta dari kaki pertama ke kaki
kedua.
4.
Ukur ketebalan pengganjal yang akan digunakan dengan
jangka sorong, dan jika didapat ketebalannya carilah nilai sinθ
5.
Percobaan pertama kali, gunakan dahulu 1
buah pengganjal. Setelah siap, luncurkan kereta dari titik awalnya hingga
kereta melewati sensor 1, sensor 2, dan akhirnya berhenti di ujung rel udara.
6.
Ulangi percobaan tersebut dengan menambahkan pengganjal yang berbeda sehingga didapatkan 5
data yang berbeda.
7.
Dari percobaan diatas, didapatkan data Δt1,
Δt2
dan Δt1-2.
Gunakan data ini untuk menghitung V1 dan V2, Setelah
didapat V1 dan V2, gunakan data ini untuk menghitung besarnya
percepatan (a), Setelah didapat percepatan (a), gunakan
data ini untuk menghitung besarnya gravitasi (g) dan error.
Ø
Massa Kereta :
o
Dalam percobaan ini alat yang digunakan satu set rel
udara dan keretanya, time counter, 2 buah gerbang sensor, 5 buah pemberat
(beban), tali, neraca, katrol. Berikut langkah-langkahnya :
1.
Rangkai kereta pada rel udara beserta gerbang sensornya
2.
Kembalikan rel pada posisi mendatar dan pastikan
pendatarannya
3.
Pertama ukur massa keretanya menggunakan neraca 4 lengan.
4.
Setalah itu ukur massa 5 buah beban sehingga didapat 5
buah data yang berbeda.
5.
Setelah itu Lekatkan sebuah penggantung beban kecil pada
benang berpengait yang melewati katrol dan ujung lainnya terlekatkan pada
kereta. mulailah
percobaan ini dengan melepaskan beban sehingga gaya
berat benda membuat kereta tertarik dan bergerak melewati sensor, maka akan
didapatkan data Δt1, Δt2
dan Δt1-2.
6.
Ulangi percobaan tersebut dengan menambahkan beban yang diterus ditambah (2,
3, 4, 5 beban) sehingga didapatkan 5 data yang berbeda.
7.
Setelah itu hitung W
dan Tnya dengan rumus yang ada, setelah itu hitung besarnya
percepatan (a) menggunakan rumus yang tersedia.
8.
Akhirnya, setelah didapatkan besarnya
percepatan dari hasil perhitungan, carilah besarnya massa kereta asli dengan
rumus yang ada. Bandingkan hasil perhitungannya dengan
massa kereta yang diukur. Hitung error yang terjadi dengan rumus yang tersedia.
E). Data pengamatan
1. Kecepatan Konstan
Dengan Time Counter (Fungsi
ACCELERATION)
S(lebar celah) = 1,02 cm
NO
|
Waktu (s)
|
Kecepatan (cm/s)
|
Vrel %
|
|||
t1
|
t2
|
V1
|
V2
|
|||
1
|
0,01717
|
0,01747
|
59,40594
|
58,38580
|
1,72
|
|
2
|
0,01667
|
0,01697
|
61,18776
|
60,10607
|
1,77
|
|
3
|
0,01959
|
0,01975
|
52,06738
|
51,64557
|
0,81
|
|
4
|
0,02074
|
0,02119
|
49,18033
|
48,13591
|
2,12
|
|
5
|
0,03138
|
0,03248
|
32,50478
|
31,40394
|
3,39
|
|
Pengukuran
Manual
NO
|
Δt = 2 s
|
Kecepatan (cm/s)
|
vrel %
|
|||
X1(cm)
|
X2(cm)
|
X3(cm)
|
V1
|
V2
|
||
1
|
50,20
|
76,30
|
103,80
|
13,05
|
13,75
|
5,09
|
2
|
15,70
|
36,20
|
43,80
|
10,25
|
3,80
|
62,93
|
3
|
26,40
|
32,90
|
42,10
|
6,50
|
4,60
|
29,23
|
4
|
41,00
|
65,70
|
89,00
|
12,35
|
11,65
|
5,67
|
5
|
37,40
|
55,40
|
76,40
|
9,00
|
10,50
|
14,29
|
2. Gerak dipercepat
Percepatan kereta menurut teori =980cm/s²
Panjang lintasan kereta (cm) =
86,1 cm
S(lebar celah) = 1,02 cm
Dengan fungsi ACCELERATION
NO
|
H
(cm)
|
Sin
α
|
Waktu (s)
|
Kecepatan (cm/s)
|
Percepatan (cm/s²)
|
Gravitasi
|
grel
%
|
|||
Δt1
|
Δt2
|
Δt3(antar
gerbang) |
v1
|
v2
|
a
|
g
|
||||
1
|
0.66
|
0,01
|
0,034290
|
0,022280
|
1,355000
|
29,746282
|
45,780969
|
11,833718
|
1543,761329
|
57,53
|
2
|
0,88
|
0,01
|
0,024970
|
0,016190
|
0,986300
|
40,849019
|
63,001853
|
22,460544
|
2197,560788
|
124,24
|
3
|
1,64
|
0,02
|
0,031310
|
0,020240
|
1,236000
|
32,577451
|
50,395257
|
14,415700
|
758,721071
|
22,58
|
4
|
6,47
|
0,08
|
0,013340
|
0,008486
|
0,526100
|
76,461769
|
120,197973
|
83,132872
|
1108,438295
|
13,11
|
5
|
8,18
|
0,10
|
0,012150
|
0,007833
|
0,479800
|
83,950617
|
130,218307
|
96,431200
|
1015,065266
|
3,58
|
3. Massa Kereta
Massa
kereta (sebagai refrensi) =110gr
Percepatan
Gravitasi =980cm/s²
S(lebar celah) = 1,02 cm
Dengan fungsi ACCELERATION
NO
|
Massa Beban (gr)
|
Waktu (s)
|
Percepatan (cm/s²)
|
Massa asli (g)
|
mrel%
|
||||||||
Δt1
|
Δt2
|
Δt1-2(antar
gerbang) |
Wbeban (cN)
|
T1 (cN)
|
a
|
||||||||
1
|
5,40
|
0,03
|
0,02
|
0,44
|
5292,00
|
5526,76
|
43,47
|
116,33
|
5,75
|
||||
2
|
10,62
|
0,02
|
0,01
|
0,36
|
10407,60
|
11287,21
|
82,83
|
115,04
|
4,58
|
||||
3
|
15,95
|
0,02
|
0,01
|
0,32
|
15631,00
|
17548,72
|
120,23
|
114,06
|
3,69
|
||||
4
|
21,00
|
0,01
|
0,01
|
0,24
|
20580,00
|
23753,29
|
151,11
|
115,19
|
4,72
|
||||
5
|
26,01
|
0,01
|
0,01
|
0,21
|
25489,80
|
30596,49
|
196,34
|
103,82
|
5,62
|
||||
F). Pengolahan Data
Ø Rumus-rumus
yang digunakan :
1.
Kecepatan Konstan
A) Time
Counter (Fungsi ACCELERATION)
B) Pengukuran
Manual
2.
Gerak dipercepat
3.
Massa Kereta :
F). Analisis Data
Ø Percobaan
Kecepatan konstan
·
(Time Counter)
Dari data yang kelompok kami dapatkan
setelah dihitung-hitung, ternyata data yang kami dapatkan memiliki tingkat
kesalahan eror yang cukup kecil, jika dirata-rata kesalahan eror kami hanya
1,836 %. sehingga ketepatan pengukuran kami menggunakan time counter dapat
dikatakan hampir bagus/baik.
·
Pengukuran
Manual
Dari data yang kelompok kami dapatkan
mengenai perhitungan dengan manual kami mendapatkan data yang bisa dikatakan
tidak valid karena setelah dirata-rata kesalahan eror kami mencapai 23,442 %,
hal ini menurut analisis saya kesalahan ini diakibatkan bahwa kesalahan dalam
menandai posisi pada detik ke 2 s, ke 6 s, dan ke 8 s, dan juga mungkin
keterlambatan beberapa milisekon dalam menghidupkan stopwatch dalam memulai
percobaannya.
Ø Percobaan Gerak
dipercepat
Dari data yang kelompok
kami dapatkan mengenai percobaan gerak dipercepat ternyata didapatkan data yang
sangat tidak valid dari 5 percobaan didapat hanya percobaan ke-5 yang valid
sehingga rata-rata kesalahan kami mencapai 44,208 %, percobaan ini membuktikan
percepatan gravitasi mendekati 980cm/s ²
namun hasil dari data kami kebanyakan melampaui percepatan gravitasi hal ini
menurut analisis saya karena dari kesalahan kami dalam perhitungannya atau
faktor lain seperti mejanya bergetar karena kelompok lain juga melakukan
percobaan sehingga memberikan gaya lebih pada hasilnya.
Ø Percobaan Massa
Kereta
Data percobaan massa kereta yang kami lakukan bisa
dikatakan data kami valid karena tingkat kesalahan eror yang kami dapatkan
kecil, jika dirata-rata kesalahan eror kami sekitar 4,872 % sehingga ketepatan
pengukuran kami bisa dikatakan bagus/baik
G). Kesimpulan
1) Jadi
dari hasil pengamatan dan data yang kami olah dapat disimpulkan bahwa percobaan
kami mendekati hasil yang valid walaupun ada beberapa kesalahan-kesalahan
sistematik dan acak dalam pengukuran yang dilakukan. Dari tingkat kesalahan-kasalahan
eror yang kami dapatkan ini akan kami jadikan pelajaran untuk benar-benar
teliti dalam pengukuran.
2) Dari
percobaan kami menyatakan bahwa hukum newton 1 dan hukum newton 2 benar
walaupun ada beberapa percobaan kami yang kurang valid, karena hukum ke 1
newton menyatakan jika benda yang mula-mula diam maka bendaakan tetap diam,
benda yang mula-mula bergerak lurus beraturan maka akan tetap bergerak lurus
beraturan hal ini sesuai dengan percobaan pertama saat kita luncurkan kereta
pada rel udara maka kereta tersebut akan
tetap bergerak lurus beraturan. Hukum ke 2 menyatakan percepatan yang
ditimbulkan oleh gaya yang bekerja
berbanding lurus dengan besar gayanya dan berbanding terbalik dengan massanya,
hal ini sesuai dengan percobaan kedua saat kita memiringkan lintasan relnya dan
percobaan ketiga saat kita memberikan beban yang dikaitkan pada kereta maka
keretanya akan bergerak kebawah ke sudut yg lebih rendah dengan percepatan
konstan pada percobaan dua dan tertarik kebawah dengan percepatan konstan pada
percobaan ketiga 
,
H). Saran
1.
Percobaan dilakukan pada keadaan yang tidak bergetar
I). Referensi
http://www.academia.edu/4907196/HUKUM_-HUKUM_NEWTON_TENTANG_GERAK
Posting Komentar