Devita Romadhoni - k4b - Laporan GLB Dan GLBB [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR GLB DAN GLBB



Nama Praktikan



: Devita Romadhoni



NIM



: 201910801036



Kelas/Kelompok



: Teknk Perminyakan/IVB



Nama Asisten



: Putri Shifa Habibah



KEMENTRIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN UNIVERSITAS JEMBER FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN FISIKA 2020



Daftar Isi Halaman Judul …………………………………………………………………….. i Daftar Isi ………………………………………………………………………….. ii Bab I Pendahuluan ……………………………………………………………….. 1 1.1 Latar Belakang ……………………………………………………….. 1 1.2 Rumusan Masalah ……………………………………………………. 2 1.3 Tujuan ………………………………………………………………... 2 1.4 Manfaat ………………………………………………………………. 3 Bab II Tinjauan Pustaka ………………………………………………………….. 4 Bab III Metode Eksperimen ……………………………………………………… 7 3.1 Alat dan Bahan ……………………………………………………….. 7 3.2 Metode Kerja …………………………………………………………. 8 3.2.1 Desain Ekperimen …………………………………………… 8 3.2.2 Prosedur Eksperimen ………………………………………... 9 3.3 Metode Analisis Data ………………………………………………… 12 3.3.1 Tabel ………………………………………………………… 12 3.3.2 Rumus ………………………………………………………. 13 Bab IV Hasil dan Pembahasan …………………………………………………… 15 4.1 Hasil …………………………………………………………………. 15 4.2 Pembahasan …………………………………………..……………… 16 Bab V Kesimpulan dan Saran ……………………………………………………. 17 5.1 Kesimpulan ………………………………………………………….. 17 5.2 Saran …………………………………………………………………. 17 Daftar Pustaka …………………………………………………………………….. 19



ii



Bab 1 Pendahuluan



1.1 Latar Belakang Gerak dapat didefinisikan sebagai perubahan letak yang terus menerus. Gerak lurus beraturan (GLB) ialah gerak dengan lintasan serta kecepatannya selalu tetap. Kecepatan ( v ) ialah besaran vektor yang besarnya sesuai dengan perubahan lintasan tiap satuan waktu. Kelajuan ialah besaran skalar yang besarnya sesuai dengan perubahan lintasan tiap satuan waktu. Suatu benda dikatakan melakukan gerak lurus beraturan jika kecepatannya selalu konstan. Kecepatan konstan artinya besar kecepatan alias kelajuan dan arah kecepatan selalu konstan. Besar kecepatan alias kelajuan dan arah kecepatan selalu konstan maka bisa dikatakan bahwa benda bergerak pada lintasan lurus dengan kelajuan konstan (Wirawan , 2016). Gerak lurus beraturan merupakan gerak benda dalam lintasan lurus yang memiliki ciri yaitu kecepatannya tetap atau konstan dan percepatannya adalah nol. Gerak lurus beraturan (GLB) jarak yang ditempuh tiap satuan waktu adalah tetap, baik nilai maupun arahnya (Sarojo, 2002). Gerak lurus berubah beraturan (GLBB) adalah gerak kendaraan dalam lintasan lurus namun memiliki kecepatan yang berubah- ubah secara teratur dalam setiap detik (percepatannya konstan). Kendaraan dapat dikatakan sebagai GLBB dipercepat jika kecepatan kendaraan bertambah secara teratur, sedangkan jika suatu kendaraan memiliki kecepatan yang berkurang secara teratur, maka dapat dikatakan bahwa kendaraan tersebut mengalami GLBB diperlambat (Kamajaya, 2007). Praktikum Gerak Lurus Beraturan (GLB) dilakukan agar kita dapat mengetahui besar jarak dan perpindahan suatu materi, dapat menentukan besar kecepatan rata-rata dan kelajuan rata-rata yang dicapai suatu materi, dapat menganalisis grafik hubungan antara posisi dan waktu, serta dapat memahami karakteristik benda yang bergerak 1



lurus beraturan. Praktikum kali ini kita mengaitkan dengan teori-teori yang ada, yang diambil dari beberapa referensi. Benda dapat dikatakan bergerak apabila kedudukannya berubah terhadap suatu titik acuan tertentu. Perubahan letak benda dapat dilihat dengan membandingkan letak benda tersebut terhadap suatu titik acuannya. Apabila titik-titik yang dilalui oleh suatu benda dihubungkan dengan garis, maka garis itu disebut lintasan. Lintasan tersebut jika berbentuk garis lurus, maka gerak benda disebut gerak lurus. Hasil dari percobaan ini, setiap kecepatan pada kegiatan satu sudah pasti berbeda dari tiap lintasan, karena semakin panjang lintasan (x) dan waktu yang diperlukan menandakan bahwa kecepatan yang dihasilkan semakin besar. Begitupun sebaliknya, Semakin pendek lintasan (x) dan waktu yang diperlukan besar menandakan bahwa kecepatan yang dihasilkan semakin kecil. Hal ini menunjukkan bahwa kecepatan benda berbanding lurus dengan jarak yang dilaluli benda dan berbanding terbalik dengan waktu tempuh benda (Mikrajuddin,2016). 1.2 Rumusan Masalah Rumusan masalah yang digunakan dalam praktikum GLB dan GLBB sebagai berikut: 1.



Bagimana perbandingan kecepatan antara GLB dan GLBB?



2.



Bagaimana perbedaan waktu yang dibutuhkan oleh kereta dinamika bermotor pada saat GLB dan GLBB?



3.



Bagaimana perbedaan antara percepatan kereta dinamika bermotor ketika GLB dan GLBB



1.3 Tujuan Tujuan dari praktikum GLB dan GLBB sebagai berikut: 1.



Mengetahui perbandingan kecepatan antara GLB dan GLBB



2.



Mengetahui perbandingan waktu yang dibutuhkan oleh kereta dinamika bermotor pada saat GLB dan GLBB



2



3.



Mengetahui perbedaan antara percepatan kereta dinamika bermotor ketika GLB dan GLBB



1.4 Manfaat Manfaat pada praktikum GLB dan GLBB adalah: Manfaat Gerak Lurus Beraturan (GLB) Kendaraan yang melewati jalan tol walaupun terdapat tikungan, kendaraan beroda bisa melakukan GLB pada lintasan tersebut. Lintasan pada jarak lurus di jalan tol, kendaraan yang bergerak kadang mempunyai kecepatan yang tetap, tetapi ini hanya berlangsung sementara alias beberapa menit saja. Gerakan kereta api atau kereta listrik di atas rel. Lintasan rel kereta kadang lurus, walaupun jaraknya hanya beberapa kilometer. Kereta api melakukan GLB ketika bergerak di atas lintasan rel yang lurus tersebut dengan laju tetap. Gerakan pesawat terbang. Pesawat terbang juga biasa melakukan GLB setelah lepas landas, pesawat terbang biasanya bergerak pada lintasan lurus dengan dengan laju tetap. Pesawat juga mengubah arah geraknya ketika hendak tiba di bandara tujuan. Manfaat Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) Kendaraan beroda ketika mulai bergerak dari keadaan diam, pengendara biasanya menekan pedal gas atau menarik pedal gas. Pedal gas tersebut biasanya tidak ditekan atau ditarik dengan teratur sehingga walaupun kendaraan kelihatannya mulai bergerak dengan percepatan tertentu, besar percepatannya tidak tetap alias selalu berubah-ubah.



3



Bab II Tinjauan Pustaka 2.1



Gerak Lurus Beraturan (GLB) Gerak lurus beraturan adalah gerak suatu benda yang menempuh lintasan



garis lurus di mana dalam setiap selang waktu yang sama, benda menempuh jarak yang sama. Gerak lurus beratruran dapat juga didefinisikan sebagai gerak suatu benda yang menempuh lintasan garis lurus dengan kelajuan tetap atau gerak suatu benda dengan kecepatan tetap. Alat Laboraturium yang digunakan untuk menyelidiki apakah suatu benda bergerak lurus beraturan atau tidak dinamakan pewaktu ketik (ticker time). Secara sederhana, ticker time adalah sebuah vibrator (penggetar). Bagian utama ticker time adalah sebilah baja yang dapat bergetar dengan frekuensi yang sama dengan frekuensi suplai arus bolak-baliknya. Frekuensi di Indonesia suplai arus listriknya adalah 50 Hz, yang berarti sebilah baja akan melakukan 50 getaran setiap sekon. Setiap kali bergetar, bilah baja akan membuat satu tanda titik hitam pada kertas pita yang ditariknya. Waktu antara dua tanda titik yang berdekatan dinamakan satu ketik (Ruwanto, 2006). Hubungan antara kecepatan dan waktu adalah seperti grafik di bawah ini.



4



Grafik 1 hubungan kecepatan terhadap waktu dalam GLB Sumber (Ruwanto, 2006).



Sesuai dengan waktu yang terus bertambah maka jarak dari benda yang bergerak akan selalu bertambah. 2.2



Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) Percepatan didefinikan sebagai hasil bagi perubahan kecepatan dengan selang



waktu yang diperlukan untuk perubahan kecepatan. Perubahan kecepatan adalah selisih antara kecepatan akhir dan kecepatan awal. Notasi percepatan adalah



,



perubahan kecepatan adalah



,



, dan selang waktu perubahan kecepatan adalah



maka definisi percepatan dapat dinyatakan dengan persamaan : (2.3) Keterangan : = percepatan ( = perubahan kecepatan ( = selang waktu ( )



)



Gerak lurus berubah beraturan dapat didefinisikan sebagai gerak suatu benda yang menempuh lintasan garis lurus dimana kecepatannya selalu mengalami perubahan yang sama setiap sekon. Perubahan kecepatan setiap sekon tidak lain adalah percepatan. Kita dapat mendefinisikan gerak lurus berubah beraturan sebagai gerak suatu benda yang menempuh lintasan garis lurus dengan percepatan tetap. Bila



5



kita menggunakan ticker timer, kita dapat mengetahui hubungan percepatan dan waktu dalam GLBB, seperti grafik di bawah ini (Bueche dan Hecht 2006).



Grafik 2 hubungan kecepatan terhadap waktu dalam GLBB Sumber (Bueche dan Hecht 2006).



Grafik di atas dapat kita ketahui bahwa percepatan suatu benda yang bergerak lurus berubah beraturan adalah konstan. Artinya kecepatan benda yang bergerak akan bertambah setiap satuan waktu, dan pertambahannya akan sama. Perhatikan grafik hubungan kecepatan dan waktu pada GLBB di bawah ini.



Grafik 3 hubungan kecepatan terhadap waktu dalam GLBB Sumber (Bueche dan Hecht 2006).



6



Bab III Metodologi Percobaan 3.1 Alat dan Bahan Alat dan Bahan untuk praktikum GLB dan GLBB diantaranya: 1.



Penggaris Logam berfungsi untuk menggambar garis lurus



2.



Rel Presisi berfungsi untuk pengukur jarak perpindahan kereta



3.



Penyambung Rel berfungsi untuk menyambung rel



4.



Kaki Rel berfungsi sebagai dudukan Rel presisi



5.



Tumpakan Berpenjepit berfungsi menahan agar kereta dinamika tidak jatuh



6.



Balok Bertingkat berfungsi perlakuan untuk salah satu ujung rel pada gerak garis lurus berubah beraturan



7.



Pewaktu Ketik dan Pita Kertas berfungsi untuk pembuat dan tempat untuk menghasilkan titik - titik



8.



Kereta Dinamika Bermotor berfungsi untuk menentukan kecepatan gerak suatu benda



9.



Catu Daya berfungsi sebagai sumber tenaga listrik misalnya pada baterai atau accu.



10.



Kertas Grafik berfungsi ntuk membuat grafik persamaan, menggambar bagan, atau mengatur tata letak.



7



11.



Beban berfungsi untuk pemberat



12.



Steaker Perangkai berfungsi menghubungkan alat listrik dengan aliran listrik, ditancapkan pada kanal stop kontak sehingga alat listrik tersebut dapat digunakan



3.2



Metode Kerja Metode Kerja untuk praktikum GLB dan GLBB diantaranya:



3.2.1



Desain Eksperimen Desain Eksperimen untuk praktikum GLB dan GLBB diantaranya:



Gambar 1. Rangkaian Alat GLB Sumber Modul GLB dan GLBB



Gambar 2. Rangkaian Alat GLBB Sumber Modul GLB dan GLBB



8



Bagian- bagian komponen dari Rangkaian Alat GLB dan GLBB : 1. Rel Presisi 2. Kaki Rel 3. Catu Daya 4. Tumpakan Berpenjepit 5. Kereta Dinamika Bermotor 6. Pita Kertas 7. Balok Bertingkat 8. Pewaktu ketik 9. Steaker Perangkai



3.2.2



Prosedur Eksperimen Prosedur Eksperimen untuk praktikum GLB dan GLBB adalah:



A. Gerak Lurus Beraturan (GLB) Keterangan : 1.



Dirangkailah alat seperti pada Gambar 5, Diletakkan salah satu rel pada balok bertingkat di tingkat paling tinggi.



2.



Pada saat catu daya masih dalam keadaan mati (Off) hubungkan pewaktu ketik ke catu daya dan catu daya ke soket jala-jala listrik.



3.



Dipotong pita kertas lebih kurang 1 m dan pasang pada pewaktu ketik. Jepit salah satu ujung pita ke penjepit yang ada



9



pada kereta dinamika. Pastikan pita kertas berada di bawah kertas karbon. Langkah-Langkah Percobaan : 1.



Dihidupkan catu daya dan pindahkan kontak saklar yang ada pada kereta dinamika bermotor ke posisi v1.



2.



Ketika kereta dinamika bermotor mendekati atau hampir mendekati



ujung



9



rel



presisi,



tahan



kereta



dinamika



menggunakan tangan atau gunakan tumpakan berpenjepit. Perhatikan : Kereta Dinamika jangan sampai jatuh keluar rel presisi. 3.



Diambil pita kertas dari kereta dinamika, periksa titik-titik yang ada pada pita kertas. Jika terdapat titik-titik yang bertindihan, abaikan titik-titik dan potong bagian tersebut.



4.



Digunakan 5 ketik sebagai satuan waktu. Potong pita kertas secara berurutan dimulai dari awal gerak kereta dinamika setiap 5 ketik.



5.



Ditempel potongan pita kertas secara berurutan dari permukaan gerak sampai akhir gerak kereta dinamika pada kertas grafik untuk membuat kurva laju terhadap waktu.



6.



Diulangi langkah 1 sampai dengan langkah 5 dengan memindahkan kontak saklar kereta dinamika bermotor ke posisi v2.



10



B.



Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) Keterangan : 1.



Dirangkai alat seperti pada rangkaian alat GLBB. Diletakkan salah satu kaki rel pada balok bertingkat di tingkat paling tinggi.



2.



Pada saat catu daya masih dalam keadaan mati (OFF), Dihubungkan pewaktu ketik ke catu daya, dan catu daya ke soket jala-jala listrik.



3.



Dipasang pita kertas lebih kurang 1 m dan pasang pada pewaktu ketik. Jepit salah satu ujung pita ke penjepit yang ada pada kereta dinamika. Pastikan pita kertas berada di bawah kertas karbon.



Langkah-Langkah Percobaan : 1.



Ditahan kereta dinamika pada ujung rel yang ditempatkan pada balok bertingkat.



2.



Diidupkan catu daya.



3.



Dilepaskan kereta dinamika. Ketika kereta dinamika bermotor mendekati atau hampir mendekati ujung rel presisi, tahan kereta dinamika menggunakan tangan atau gunakan tumpakan berpenjepit. Perhatikan : Kereta Dinamika jangan sampai jatuh keluar rel presisi.



11



4.



Diambil pita kertas dari kereta dinamika, periksa titik-titik yang ada pada pita kertas. Jika terdapat titik-titik yang bertindihan, abaikan titik-titik dan potong bagian tersebut.



5.



Digunakan 5 ketik sebagai satuan waktu. Potong pita kertas secara berurutan dimulai dari awal gerak kereta dinamika.



6.



Ditempel potongan pita kertas secara berurutan dari permukaan gerak sampai akhir gerak kereta dinamika pada kertas grafik untuk membuat kurva laju terhadap waktu.



3.3



Metode Analisis Data Metode Analisis Data untuk praktikum GLB dan GLBB diantaranya:



3.3.1



Tabel Tabel dari praktikum GLB dan GLBB sebgai berikut :



∆ v´



Tabel 3.1 Menentukan Nilai Pengamatan Gerak Lurus Beraturan (GLB)



Kecepata n



Panjang



Banyakny a



Waktu



ketik (n)



(detik)



kertas (cm)



V



I



K



AP



Tabel 3.2 Menentukan Nilai Pengamatan Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) a´ ∆ a Titik



Kecepatan awal



Kecepatan 12



Wakt



a



I K AP



(Va)



3.3.2



akhir (Vt)



u (detik)



Rumus Rumus yang digunakan pada praktikum GLB dan GLBB diantaranya: Menentukan Nilai t t=n . 0,002 detik



(3.1)



Menentukan Nilai V V=



L t



(3.2)



Menentukan Nilai a a=



Vt −Va t



(3.3)



Menentukan Nilai ´v 1 x (Vt−Va) 2



(3.4)



Vt =Va ±at



(3.5)



1 a´ = x a 2



(3.6)



Menentukan Nilai Vt & Va



Menentukan Nilai a´



Menentukan Nilai ∆ v v rata−rata=



√



v−´v (3.7) 2



√



a−´a (3.8) 2



Menentukan Nilai ∆ a a rata−rata=



13



Menentukan Nilai I% ∆v x 100 % v



(3.9)



K=(100 %−I % )



(3.10)



I= Menentukan Nilai K%



1−log ⁡(



Menentukan AP



14



∆v ) v



(3.11)



Bab IV Hasil dan Pembahasan



4.1



Hasil Hasil untuk perhitungan praktikum GLB dan GLBB sebagai berikut:



Tabel 4.1 Menentukan Nilai Pengamatan Gerak Lurus Beraturan (GLB) Panjang Banyaknya Kecepatan



Wakt u



´v



V



∆v



I



K



AP



92%



2



92%



2



92%



2



88%



2



89%



2



89%



2



kertas (cm)



ketik (n)



(detik)



V1



20



54



1.08



18.5



9.3



1.5



V1



30



79



1.58



19.0



9.5



1.5



V1



40



98



1.96



20.4



10. 2



1.6



V2



20



112



2.24



8.9



4.5



1.1



V2



30



157



3.14



9.6



4.8



1.1



V2



40



182



3.64



11.0



5.5



1.2



Waktu (detik)



a



a´



∆a



I



K



AP



10.0 6.67



5.00 3.33



1.12 0.91



11% 14%



89% 86%



2 2



Titi k P1 P2



Kecepatan awal (Va) n(ket ik) 5 5



L (c m) 0.8 0.8



Kecepatan akhir (Vt)



Va



n(ket ik)



L(c m)



Vt



n



t



8.0 8.0



5 5



0.9 0.9



9.0 9.0



10 15



0.2 0.3



15



0.0 8 0.0 8 0.0 8 0.1 2 0.1 1 0.1 1



Tabel 4.2 Menentukan Nilai Pengamatan Gerak Lurus Berubah Beraturan



4.2



Pembahasan



Perbandingan kecepatan antara GLB dan GLBB dapat diketahui dengan adanya kecepatan yang digunakan. GLBB ketika dia mengalami kecepatan, kecepatnya berubah – ubah dengan berada di objek lintasan yang lurus. Berebeda dengan halnya pada gerak lurus beraturan (GLB) yang memiliki kecepatan tetap atau sama, pada lintasan yang lurus. Objek akan tetap bergerakdengan kecepatan yang sama. Kemudian GLB tidak memiliki percepatan (a=0). Sedangkan GLBB memiliki percepatan tetap. Bisa dikatakan bahwa benda atau objek tersebut melaju dengan percepatan a = konstan. Perbedaan waktu yang dialami pada dinamika bermotor pada saat GLB dan GLBB disebabkan dengan bedanya perhitungan waktu antar keduanya. Mencari waktu dalam gerak lurus beraturan (GLB) dapat diketahui dengan berapa banyak titik (n) yang ada pada pita kertas kemudian dikalikan dengan 0.02 maka akan didapatkan hasil waktu GLB tersebut. Sedangkan untuk mencari waktu gerak lurus berubah beraturan GLBB dapat ditemukan nilainya melalui kecepatan awal dikurangi dengan kecepatan akhir dan dibagi dengan percepatanya, maka nanti akan ditemukan hasil waktu dari GLBB tersebut.



16



Perbedaan percepatan yang dialami GLB dan GLBB dapat diketahui dengan mencari percepatan dari keduanta. Pada gerak lurus beraturan GLB dia memiliki percepatan tetapi nilainya 0 karena (a=0) dimana GLB bergerak dengan kecepatan tetap tidak mengalami perubahan kecepatan pada lintasan garis lurus. Sedangkan untuk mencari percepatan GLBB dapat diketahui nilainya dengan kecepatan akhir dikurangi dengan kecepatan awal dan dibagi dengan waktu akhir – waktu awal, sehingga nanti akan ditemukan nilainya.



Bab V Kesimpulan dan Saran



5.1



Kesimpulan Kesimpulan praktikum GLB dan GLBB sebagai berikut : 1.



Perbandingan kecepatan GLB dan GLBB dapat ditentukan dengan kecepatan yang dialami pada keduanya.



2.



Perbedaan antar waktu yang dilakukan pada dinamika kendaraan bermotor di GLB dan GLBB dapat ditentukan pada cara perhitungan dari GLB dan GLBB dimana perhitungan keduanya memiliki rumus yang berbeda.



3.



Perbedaan percepatan yang dialami kereta dinamika bermotor pada GLB dan GLBB dapat ditentukan dengan perhitungan percepatan keduanya, dimana GLB memiliki percepatan tetapi nilanya 0 dan GLBB memiliki percepatan lebih dari nol dan perlambatan yang nilainya kurang dari nol, tetapi tidak pernah nol.



5.2



Saran



17



Berdasarkan Praktikum GLB dan GLBB sebelum melakukan perhitungan percobaan, praktikum sebelumnya harus memahami rumus apa yang digunakan untuk perhitungan nantinya sehingga hasil pada tabel perhitungan mendapatkan hasil yang tepat. Praktikan juga harus memahami penjelasan dari GLB dan GLBB itu sendiri, supaya praktikan dapat memiliki pemahaman baru dari penjelasan keduanya, nantinya jika ada suatu alat transportasi bergerak praktikan bisa membedakan apakah kendaraan tersebut mengalaimi pergerakan GLB atau GLBB.



18



Daftar Pustaka



Aby Sarojo, Ganijanti. 2002. Seri Fisika Dasar Mekanika, Jakarta: Salemba Teknika J. Bueche, Frederick., Eugene Hecht, Fisika Universitas Edisi Kesepuluh, Jakarta: Erlangga, 2006 Kamajaya. (2007). Cerdas Belajar Fisika. Jakarta: Grafindo Media Pratama. Mikrajuddin. 2016. Fisika Dasar 1. Penerbit: Institut Teknologi Bandung Ruwanto, B. 2006. Fisika Kelompok Teknologi. Jakarta : Yudhistira Wirawan, Zose . ( 2016 ). FISIKA Gerak Lurus . Makassar : Jendela Ilmu.



Surya, Yohannes, M.Sc., PhD., Olimpiade Fisika Jilid 19



1A, Jakarta : Primatika Cipta Surya, Yohannes, M.Sc., PhD., Olimpiade Fisika Jilid 1A, Jakarta : Primatika Cipt



20