2112 SCIE6029011 AGDA TK1-W4-S4-R0-Praktikum TEAM2 [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM SCIE6029011 – PHYSICS



Oleh Kelompok 2: 1. Andi Suryo Mulyono 2401966584 2. Ari Rahmadsyah NIM 3. Kenny Swa Widjaya 2401966615 4. Narendra Anindito 2440124235 5. Rangga Aditia 2440124374 Kelas : ADGA



LABORATORIUM FISIKA FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK INDUSTRI UNIVERSITAS BINA NUSANTARA 2021



Bab 1 – Newton’s Law Nama Asisten : LK 1. Newton Law: 1st Law: “an object at rest stays at rest and an object in motion stays in motion with the same speed and in the same direction unless acted upon by an unbalanced force.” Hukum Newton pertama menjelaskan mengenai ketika suatu benda bergerak, ia akan terus bergerak dengan kecepatan konstan kecuali bila ada gaya yang terjadi (acted upon) yang menyebabkan resultan gaya tidak seimbang. Contoh pada kehidupan nyata: Manusia di dalam kendaraan yang bergerak, ketika kendaaran tersebut direm maka manusia tersebut akan terdorong ke depan karena manusia tersebut akan berusaha untuk mempertahankan kecepatannya. Sama dengan ketika menginjak pedal gas secara cepat maka manusia di dalam kendaraan akan terdorong ke belakang. 2nd Law: “the acceleration of an object as produced by a net force is directly proportional to the magnitude of the net force, in the same direction as the net force, and inversely proportional to the mass of the object.” Hukum Newton kedua menjelaskan mengenai percepatan benda merupakan hasil dari resultan gaya yang dibagi dengan massa benda tersebut. Sehingga Hukum Newton kedua dapat dirumuskan sebagai berikut: Σ F=m. a Contoh pada kehidupan nyata: Truck akan memerlukan gaya yang lebih besar untuk mendapatkan percepatan yang sama dengan mobil sedan. Apel yang kita lempar keatas perlahan-lahan akan memperlambat hingga berhenti dan akhirnya jatuh kembali, karena adanya gaya gravitasi yang menarik apel kembali ke bawah. 3rd Law: “for every action, there is an equal and opposite reaction.” Hukum Newton ketiga menjelaskan ketika gaya dilakukan pada suatu benda (gaya aksi) maka akan menimbulkan gaya lain (gaya reaksi) oleh benda yang sama besarnya tetapi berlawanan tanda.



Contoh pada kehidupan nyata: Memukul paku menggunakan palu dimana palu merupakan gaya aksi dan gaya dari paku merupakan gaya reaksi. Mendayung perahu merupakan gaya aksi, perahu melaju ke depan merupakan gaya reaksi. 2.



3. Beban dari m2 dipindahkan ke m1 pada percobaan ke-4 adalah untuk mengetahui hubungan antara percepatan a dengan gaya F. Dari percobaan ke-4 dalam praktikum ini kita dapat mengetahui bahwa beban yang dipindahkan dari m2 ke m1 berbanding lurus dengan percepatan yang dihasilkan pada sistem smart chart tersebut. Hal tersebut sesuai dengan rumus berikut: a=



m1 ∙ g m1 +m 2



Dengan ditambahnya beban m1, semakin besar pula percepatan pada sistem tersebut sesuai dengan rumus a=



m1 ∙ g yaitu dari a = 0.44 m/s2 untuk m1 = 2 g, hingga m1 +m 2



percobaan pemindahan beban keempat yaitu a = 0.64 m/s2 untuk m1 = 8 g. Sehingga dengan ditambahnya massa pada m1, maka waktu tempuh untuk jarak 0,8 M pada sistem tersebut semakin singkat yaitu dari 1.96 s untuk m1 = 2 g hingga menjadi 1.58 s untuk m1 = 8 g. 4. a. Hubungan antara jarak (s) dan waktu (t) Hubungan antara jarak (s) dan waktu (t) adalah Semakin besar jarak (s) maka semakin besar waktu (t) yang dibutuhkan.. Pada sistem terjadi unbalance force antara m1 dan m2



serta sistem diasumsikan ideal, maka benda akan mengalami gerak lurus berubah beraturan (GLBB) dan bergerak dengan percepatan tertentu (konstan). Hubungan antara jarak dan waktu berdasarkan percobaan sesuai dengan teori, sebagaimana ditunjukkan grafik berikut.



Berdasarkan hasil percobaan menandakan bahwa hubungaan antara jarak (s) dan t(s) adalah semakin Semakin besar jarak (s) maka semakin besar waktu (t) yang dibutuhkan



s (m)



t (s)



0.4 0.5 0.6 0.7 0.8



1.42 1.61 1.78 1.93 2.08



b. Hubungan anatara kecepatan (v) dan waktu (t) Pada percobaan 2 yaitu percobaan pengaruh perubahan waktu tempuh terhadap kecepatan pada jarak yang konstan, hubungan kecepatan, jarak dan waktu s yang dirumuskan v= , maka hasil percobaan ini telah sesuai, dimana semakin besar t perubahan jarak, maka nilai kecepatan tersebut semakin besar,ditunjukan pada tabel dibawah ini :



s (m)



t2 (s)



t1 (s)



t



s



vprac (m/s)



0.4



1.46



1.45



0.01



0.005



0.5



0.5 0.6 0.7 0.8



1.65 1.82 1.98 2.13



1.64 1.81 1.97 2.12



0.01 0.01 0.01 0.01



0.006 0.0062 0.0067 0.0069



0.56 0.62 0.67 0.69



c. Hubungan antar percepatan (a) dan (m) Pada percobaan ke 3, semakin besar massa (m2) maka nilai percepatan yang dialami benda semakin kecil. Hasil percobaan menunjukkan hubungan antara percepatan (a), semakin kecil seiring pertambahan massa dari massa (m2). Gaya T yang menarik smart cart relatif hampir Tprac maupun Ttheory. Hal ini disebabkan oleh massa yang ada pada hanger set (m1) tidak bertambah. Percobaan ini sesuai dengan Hukum II Newton yang menyatakan



∑ F=m∙ a atau m= ∑a



F



dimana hubungan percepatan dengan massa adalah



berbanding terbalik. Jika Massa bertambah, percepatan akan berkurang dan begitu pula sebaliknya.



d. Hubungan antara percepatan (a) dan gaya (F) Dari data yang diperoleh dari tabel 1.4 dibawah menunjukkan bahwa nilai percepatan (a), baik aprac maupun atheory, semakin besar seiring pertambahan massa pada hanger set (m1) dan pengurangan massa tambahan pada smart cart (m2), begitu juga dengan waktu tempuhnya yang semakin kecil. Berdasarkan tabel 1.4 dapat kita lihat dbahwa semakin besar nilai m1, maka nilai a (percepatan) semakin besar. Hal ini dikarenakan resultan gaya yang bekerja pada m1 juga semakin besar seiring dengan penambahan massa m1 (berlaku hukum kedua Newton



5. a. Kesimpulan Percobaan 1: -



Parameter Jarak berbanding lurus dengan parameter waktu. Semakin jarak tempuh jauh maka waktu yang dibutuhkan akan semakin lama.



-



aprac semakin kecil seakan jarak tempuh yang jauh



-



Jarak tempuh yang semakin besar maka nilai aprac akan mendekati nilai atheory



-



Begitu juga dengan nilai g, Jarak tempuh yang semakin besar maka nilai g prac akan mendekati nilai gtheory



-



Nilai t dan aprac masing-masing jarak akan semakin mengecil seiring bertambahnya jarak



b. Kesimpulan percobaan 2 : -



Parameter Jarak berbanding lurus dengan nilai waktu. Semakin jauh jarak tempuh jauh maka kecepatan yang dibutuhkan akan semakin banyak.



-



Parameter Jarak berbanding lurus dengan nilai kecepatan. Semakin jauh jarak tempuh jauh maka kecepatan yang dihasilkan akan semakin banyak.



-



Selisih waktu (delta t) senantiasa menujukkan angka yang sama, sehingga dapat disimpulkan parameter jarak tidak berpengaruh pada selisih waktu setelah dan sebelum jarak (dengan asumsi pembebanan yang sama beratnya)



-



Selisih jarak (delta s) menujukkan selisih antara jarak yang diberikan sebelum dan sesudah (interval yang diberikan sebelum masuk nilai parameter jarak yang ada pada tabel) berbanding lurus dengan nilai waktu, namun tidak mempengaruhi selisih waktu.



-



Terdapat perbedaan antara kecepatan secara teori dan aktual, yang mana semakin jauh parameter jarak yang berikan semakin besar kemungkinan persentase perbedaannya yang dapat disebabkan oleh faktor lainnya yang diabaikan dalam pratikum ini (seperti gaya gesek, kelembapan ruangan, dan lain sebagainya.



c. Kesimpulan percobaan 3 : -



Parameter massa berbanding lurus dengan nilai waktu. Semakin berat massa yang diberikan maka waktu dibutuhkan akan semakin banyak untuk benda mencapai jarak 0.8 m



-



Parameter massa berbanding terbalik dengan nilai percepatan. Semakin berat massa yang diberikan maka percepatan yang terjadi cenderung semakin berkurang.



-



Parameter massa berbanding tidak berpengaruh dengan nilai gaya dikarenakan data yang didapat tidak menunjukkan trend nilai naik maupun turun secara berurutan.



-



Apabila menelaah antara percepatan aktual dengan hasil perhitungan teori, didapatkan hasil yang mana percepatan aktual cenderung > dari percepatan sesuai dengan parameter yang diberikan.



-



Apabila menelaah antara gaya aktual dengan hasil perhitungan teori, didapatkan hasil yang mana percepatan aktual cenderung < dari gaya teori namun dengan selisih yang bervariatif.



d. Kesimpulan percobaan 4 : -



Seiring dipindahkannya massa dari m2 ke m1 (glider to weight holder) menujukkan pertambahan nilai percepatan yang mana dipengaruhi oleh gravitasi (semakin besarnya gaya tarik dari weight holder)



-



Massa yang bertambah pada m1 juga mempengaruhi waktu yang dibutuhkan m2 untuk bergerak dengan jarak 0.8 m, sehingga trend data menujukkan semakin sedikitnya waktu yang dibutuhkan seiring makin berat weight holder (m1) dan semakin ringannya glider (m2).



-



Data gaya yang didapatkan juga semakin bertambah seiring perpindahan massa dari m2 ke m1 (glider to weight holder). Ini menujukkan gaya dipengaruhi oleh beban tarik (m2) dan berat yang ditarik (m2).



-



Apabila menelaah data gaya aktual dan hasil perhitungan teori, terdapat perbedaan, namun yang perlu digarisbawahi adalah keduanya menujukkan trend yang sama (bertambah seiring massa yang ditranfer) yang dapat diartikan keduanya saling berhubungan.



-



Apabila menelaah perbedaan/deviasi antara data aktual dengan teori baik untuk nilai gaya maupun percepatan tidak menunjukkan trend mengikuti parameter perpindahan massa yang dilakukan sehingga besar kemungkinan tidak memiliki hubungan antara variabel tersebut.



Lampiran LPS Table 1.1 Relation Between Distance and Time aprac s (m) t (s) atheory (m/s2) gprac (m/s2) (m/s2) 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8



1.42 1.61 1.78 1.93 2.08



0.39675 0.38578 0.37874 0.37584 0.36982



0.3698113208 0.3698113208 0.3698113208 0.3698113208 0.3698113208



gtheory (m/s2)



10.51378695 10.22337101 10.03661154 9.959998926 9.800295858



9.8 9.8 9.8 9.8 9.8



a (%) g (%) -7.28% -4.32% -2.41% -1.63% 0.00%



-7.28% -4.32% -2.41% -1.63% 0.00%



vtheory (m/s)



v (%)



Table 1.2 Relation Between Velocity and Time s (m) t2 (s)



t1 (s)



t



s



vprac (m/s)



0.01



0.005



0.5



0.01



0.006



0.56



0.01 0.01



0.0062 0.0067



0.62 0.67



0.01



0.0069



0.69



0.4



1.46



1.45



0.5



1.65



1.64



0.6



1.82



1.81



0.7



1.98



1.97



0.8



2.13



2.12



0.543920082 9 0.608121139 9 0.666163332 0.719538636 3 0.769219158 1



Table 1.3 Relation Between Acceleration and Mass, s = 0,8 m Additional Mass on t (s) aprac (m/s2) atheory (m/s2) Ttheory (N) m2 (g) 20 g 40 g 60 g 80 g



2.23 2.26 2.41 2.48



0.3217438517 0.3132586733 0.2754773506 0.2601456816



0.3438596491 0.3213114754 0.3015384615 0.284057971



0.09456140351 0.09478688525 0.09498461538 0.09515942029



8.07% 7.91% 6.93% 6.88% 10.30%



Tprac (N) 0.08847955921 0.09241130864 0.08677536544 0.08714880333



Table 1.4 Relation Between Acceleration and Force s = 0,8 m Mass that transferred from smart cart to mass hanger 2g 4g



Tprac (N) 0.106205747 6 0.128771619 7



Ttheory (N)



t (s)



0.1123146067



1.96



0.1300594796



6g



0.142852141



0.1475424354



8g



0.163435346 9



0.1647692308



1.78 1.69 1.58



aprac (m/s2)



atheory (m/s2)



0.416493127 9 0.504986744 1 0.560204474 6 0.640922929



0.440449438 2 0.510037174 7 0.578597786 0.646153846 2



T (%)



a (%)



5.44%



5.44%



0.99%



0.99%



3.18%



3.18%



0.81%



0.81%