Gerak (GLB) [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM IPA SD PDGGK 4107 MODUL 4 MEKANIKA KEGIATAN PRAKTIKUM 2 : GERAK (Gerak Lurus Beraturan) A. TUJUAN PENGAMATAN 1. Untuk mengetahui perbandingan jarak dan waktu yang dibutuhkan benda bergerak lurus beraturan. 2. Untuk mengetahui kecepatan benda yang bergerak. B. DASAR TEORI 1. Gerak Lurus Gerak lurus adalah gerak suatu benda yang menghasilkan lintasan berbentuk garis lurus. Contohnya gerak benda saat jatuh bebas atau gerak kendaraan di jalan tol yang lurus. Dalam fisika ada beberapa hal yang berkaitan dengan gerak yaitu lintasan, jarak dan perpindahan. (Efrizon Umar, 2007) a. Lintasan Lintasan adalah titik yang dilewati oleh suatu benda ketika bergerak. Lintasan gerak benda dapat berbentuk garis lurus misalnya jalan tol yang lurus, lingkaran misalnya putaran jalan atau parabola ataupun lintasan gerak lurus pada suatu garis. b. Jarak Setelah bergerak, suatu benda menempuh jarak tertentu atau kedudukan benda terhadap titik asalnya berubah. Jarak adalah panjang lintasan sesungguhnya yang ditempuh oleh suatu benda selama waktu tertentu. c. Perpindahan Seperti telah dikemukakan sebelumnya, perpindahan adalah besaran vektor sehingga dapat berharga positif atau negatif. Gerak (dalam sistem koordinat kartesius) perpindahan dalam arah sumbu x bernilai positifbila arahnya ke kanan dan bernilai negatif apabila arahnya ke kiri. 2. Laju dan kecepatan Dalam kehidupan sehari – hari pengertian istilah laju dan kecepatan seringkali dianggap sama, namun dalam fisika kedua besaran ini dibedakan atau memiliki pengertian masing – masing. Kelajuan yaitu perbandingan antara jarak yang ditempuh dengan selang waktu yang diperlukan benda. Sedangkan kecepatan adalah perpindahan suatu benda dibagi selang waktunya. Jadi kelajuan adalah besaran skalar yaitu besaran yang hanya memiliki nilai, sedangkan kecepatan adalah besaran vector yaitu selain memiliki nilai juga memiliki arah.



Kelajuan hanya mempunyai nilai tapi tidak mempunyai arah contohnya mobil bergerak dengan kelajuan 50 km/jam. Kecepatan selain mempunyai nilai juga mempunyai arah, contohnya bola dilempar ke atas dengan kecepatan 30 km/jam. Dalam fisika kecepatan dirumuskan dengan persamaan sebagai berikut ini : V



=



S t



Dimana : V



= kecepatan benda, satuan m/s



S



= perpindahan yang ditempuh benda, satuan m



t



= waktu yang diperlukan, satuan sekon (s) atau detik (Giancoli



Douglas, 2001). Dalam praktikum ini akan didapat hubungan antara jarak (s), waktu (t) dan kecepatan suatu benda saat bergerak atau berpindah. Dengan variabel – variabel tersebut maka dapat dibuat grafik hubungan antar jarak dan waktu serta kecepatan dan waktu. 3. Gerak Lurus Beraturan Gerak lurus beraturan adalah gerak benda pada lintasan lurus dengan laju tetap. Misalnya ada sebuah mobil yang bergerak pada jarak 100 m dalam selang waktu 5 sekon. Kemudian dalam selang waktu berikutnya mobil tersebut tetap menempuh jarak 100 m. Dengan demikian seterusnya inilah yang disebut dengan gerak lurus beraturan (Efrizon Umar, 2007). Dengan perkataan lain: Kecepatan rata-rata pada gerak lurus beraturan tak tergantung ada interval (jangka) waktu yang dipilih. Percepatan pada gerak lurus beraturan adalah , sebab tetap, berarti pada gerak lurus berarturan tidak ada percepatan (Sarojo, 2002). Untuk menganalisis gerak suatu benda agar diketahui laju dan kecepatannya, kita dapatt menggunakan alat sederhana yaitu katrol, stopwatch, penggaris beban gantung benang kasur dan juga plastisin. 4. Hukum Newton Tentang Gerak Newton merumuskan hukum-hukum gerak yang sangat luar biasa. Newton menemukan bahwa semua persoalan gerak di alam semesta dapat diterangkan dengan hanya tiga hukum yang sederhana. Hukum tersebut dinyatakan dengan hukum Newton yaitu : a. Hukum Newton I Semua benda cenderung mempertahankan keadaannya. Benda yang diam akan tetap diam dan benda yang bergerak akan tetap bergerak dengan kecepatan konstan.



b. Hukum Newton II Hukum Newton II menyatakan bahwa laju perubahan momentum benda sama dengan gaya yang bekerja pada benda tersebut. c. Hukum Newton III Hukum ini mengungkapkan keberadaan gaya reaksi yang sama besar dengan gaya aksi, tetapi berlawanan arah. Jika benda pertama melakukan gaya pada benda kedua (gaya aksi), maka benda kedua melakukan gaya yang sama besar pada benda pertama tetapi arahnya berlawanan (gaya reaksi). Jika seseorang mendorong dinding dengan tangan maka pada saat bersamaan dinding akan mendorong tangan orang tersebut dengan gaya yang sama tetapi berlawanan arah. Bumi menarik tubuh seseorang dengan gaya yang sama dengan berat tubuh orang tersebut, maka pada saat bersamaan tubuh orang tersebut juga menarik bumi dengan gaya yang sama besar tetapi berlawanan arah. (Mikrajuddin Abdullah, 2007) C. ALAT DAN BAHAN 1. Katrol gantung tunggal 2. Stop watch 3. Penggaris 4. Beban gantung 100gr (2 buah) 5. Statif dan klem 6. Benang kasur 7. Plastisin 8. Beban tambahan D. CARA KERJA 1. Merakit alat dan bahan. 2.



Mengusahakan agar beban tambahan m tertinggal di ring pembatas bila M1 turun dan M2 naik



3. Menandai ketinggian beban tambahan (m) mula-mula sama tinggi dengan titik A 4. Mengukur panjang BC 5. Membiarkan sistem bergerak m + M1 turun dan M2 naik. Catat waktu yang diperlukan M1 untuk bergerak dari B ke C 6. Mengulangi percobaan sampai 5 kali dengan jarak BC yang berbeda-beda (tinggi A tetap, B tetap, C berubah) 7. Mencatat datanya pada tabel di bawah ini



E. HASIL PENGAMATAN Tabel 1.1 Hasil Pengamatan GLB



NO.



Berat beban (gr)



Jarak B – C s (cm)



Waktu t (sek)



1



10



30 cm



0,47



2



11



30 cm



0,61



3



13



30 cm



0,51



4



18



30 cm



0,42



5



20



30 cm



0,39



F. PEMBAHASAN Telah dilakukan percobaan mengenai Gerak Lurus Beraturan dengan tujuan agar dapat memahami pengertian dan cara menentukan kecepatan suatu benda. Dan tentunya dalam melakukan praktikum ini, kita mengaitkan dengan teori-teori yang ada yang diambil dari beberapa referensi. Suatu benda 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. Jika lintasan tersebut berbentuk garis lurus, maka gerak benda disebut gerak lurus. Kecepatan sendiri memiliki definisi sebagai perpindahan suatu benda dibagi selang waktunya. Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan alat dan bahan seperti katrol penggantung tunggal, stopwatch, penggaris, beban gantung seberat 10gram, 11 gram, 13 gram, 18 gram dan 20 gram, statif dan klem, benang kasur, plastisin dan beban tambahan. Berdasarkan data hasil percobaan yang dimuat dalam tabel 1.1, dalam tabel pada percobaan dengan menggunakan beban seberat 10 gram, ketika benda dijatuhkan dari jarak B ke C 30cm dan dihitung menggunakan stopwatch dibutuhkan waktu sebesar 0,47 sekon. Percobaan kedua dengan jarak yang sama yaitu 30 cm dari B ke C menggunakan beban seberat 11 gram, ketika benda dijatuhkan diperlukan waktu sebesar 0,61 sekon. Pada percobaan ketiga, menggunakan beban seberat 13 gram, ketika benda dijatuhkan diperlukan waktu sebesar 0,51. Kemudian pada percobaan keempat dengan menggunakan beban seberat 18 gram, ketika benda dijatuhkan maka dibutuhkan waktu sebesar 0,42 sekon. Lalu pada percobaan kelima atau terakhir menggunakan beban seberat 20 gram saat benda dijatuhkan ternyata memerlukan waktu sebesar 0,39.



Berdasarkan hasil pengamatan yang dilakukan dengan menggunakan berat benda yang berbeda menunjukkan perbedaan hasil waktu yang dibutuhkan memiliki perbedaan. Pada percobaan pertama dengan menggunakan beban 10 gram dibutuhkan waktu 0,47 sekon hal ini berbeda dengan hal percobaan kedua dengan menggunakan beban seberat 11 gram dibutuhkan waktu 0,61 sekon begitu sesterusny sampai percobaan kelima. Dengan hasil demikian, maka dapat dilihat bahwa tidak selalu benda yang ukurannya lebih berat akan jatuh dengan durasi waktu yang singkat, hal ini tergantung dari gaya gravitasi suatu benda. Hal ini berkaitan dengan hukum II Newton yang menyatakan bahwa semakin besar berat benda maka kecepatannya akan semakin kecil (Sirait Rani, 2018), namun teori ini akan berlaku apabila benda berada dalam lintasan horizontal. Misalnya seperti mobil truk kecil yang menganngkut beban seberat 10 ton akan berbeda kecepatannya dengan mobil truk besar yang mengangkut benda lebih dari 10 ton. Berbeda dengan percobaan yang telah dilakukan benda bergerak dari atas ke bawah sehingga gaya gravitasi sangat menentukan disini. Selain gaya gravitasi faktor lain yang menjadi penentu bahwa tidak semua benda jatuh berdasarkan beratnya adalah gaya gesekan udara. G. MENJAWAB PERTANYAAN 1. Buatlah grafik hubungan antara jarak (s) sebagai fungsi waktu (t) berdasarkan data percobaan GLB (S sumbu vertikal dan t sumbu horizontal)!



2. Hitunglah kecepatan benda berdasarkan grafik diatas! a. Benda A (10 gram) Diketahui :



s = 30 cm / 0,3 m t = 0,47 sekon



Ditanya :



v?



Jawab : V



=



S t



V



=



0,30 0,47



= 0, 63



a. Benda A (10 gram) Diketahui :



s = 30 cm / 0,3 m t = 0,47 sekon



Ditanya :



v?



Jawab : V =



S t



V =



0,30 0,47



= 0, 63 b. Benda B (11 gram) Diketahui :



s = 30 cm / 0,3 m t = 0,61 sekon



Ditanya :



v?



Jawab : V =



S t



V =



0,30 0,61



= 0, 49 c. Benda C (13 gram) Diketahui :



s = 30 cm / 0,3 m t = 0,51 sekon



Ditanya :



v?



Jawab : V =



S t



V =



0,30 0,51



= 0, 58 d. Benda D (18 gram ) Diketahui :



s = 30 cm / 0,3 m t = 0,42 sekon



Ditanya :



v?



Jawab : V =



S t



V =



0,30 0,42



= 0, 71 e. Benda E (20 gram)



Diketahui :



s = 30 cm / 0,3 m t = 0,39 sekon



Ditanya :



v?



Jawab : V =



S t



V =



0,30 0,39



= 0, 76 n H. KESIMPULAN Berdasarkan pengamatan, dapat disimpulkan bahwa : 1. Tidak selalu benda yang ukurannya lebih berat akan jatuh dengan durasi waktu yang singkat, hal ini tergantung dari gaya gravitasi suatu benda. 2. Selain gaya gravitasi faktor lain yang menjadi penentu bahwa tidak semua benda jatuh berdasarkan beratnya adalah gaya gesekan udara. I. KESULITAN DAN SARAN Pada percobaan Gerak Lurus Beraturan (GLB) dan Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) . Percobaan GLBB tidak bisa dilakukan dikarenakan keterbatasan alatdan bahan pada praktikum, dan diharapkan dikemudian hari pihak pengelola UT bisa melengkapi dari alat bahan tersebut agar praktikum dapat dilaksanakan dengan baik. J. DAFTAR PUSTAKA Abdullah, Mikrajuddin, 2007, Fisika Dasar I , Edisi Revisi, ITB, Bandung Giancoli, Douglas C. 2001. Fisika Jilid 1, Jakarta : Erlangga Sirait Rani, 2018. Pengaruh Massa Terhadap Kecepatan Dan Percepatan Berdasarkan Hukum Ii Newton Menggunakan Linier Air Track. Jurnal Ilmu Fisika dan Teknologi, Vol. 2, No. 2 , 2018. Umar, Efrizon. 2007. Fisika dan Kecakapan Hidup. Jakarta : Ghanesa Exact.



K. FOTO LAMPIRAN



Penyiapan alat dan bahan praktikum



Merakit alat dan bahan praktikum



Melakukan percobaan gerak dengan menjatuhkan beban dari titikB ke C



Menghitung lama waktu benda bergerak dari titik B ke C dengan stopwatch