GLBB [PDF]

Citation preview

I.



JUDUL PERCOBAAN Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB).



II.



TUJUAN PERCOBAAN Adapun tujuan percobaan ini adalah sebagai berikut. 1. Menyelidiki konsep Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB). 2. Mengecek hubungan antara kecepatan dan waktu pada gerak lurus berubah beraturan. 3. Menjelaskan konsep Gerak Lurus Berubah Beraturab (GLBB) dalam grafik.



III.



LANDASAN TEORI Konsep Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) mengandung empat konsep, yaitu konsep gerak, lurus, berubah, dan beraturan. Konsep gerak mengandung arti perubahan kedudukan terhadap titik acuan. Konsep lurus mengandung arti perubahan kedudukan terjadi sepanjang lintasan lurus. Konsep berubah berarti perubahan kedudukan tersebut terjadi sebagai akibat perubahan kecepatan. Konsep beraturan menyatakan bahwa perubahan kecepatan yang terjadi selama selang waktu tertentu bersifat tetap. Perubahan kecepatan per satuan waktu disebut percepatan. Jadi GLBB adalah gerak sepanjang lintasan lurus dengan percepatan konstan. Berdasarkan pengertian bahwa percepatan merupakan perubahan kecepatan per satuan waktu, maka percepatan dalam gerak lurus berubah beraturan dapat dirumuskan sebagai berikut.



a



v  v0 ........................................................... 1) t



dengan: a



= percepatan benda (m/s2)



v



= kecepatan benda setelah menempuh t detik (m/s)



v0



= kecepatan awal benda (m/s)



t



= waktu (sekon) Laboratorium Fisika 2 | 1



Kecepatan dari sebuah benda setelah melakukan GLBB selama rentang waktu tertentu dapat dicari menggunakan persamaan 1). Hal itu dapat dilakukan dengan mengalikan t pada kedua ruas serta menambahkan v0 pada kedua ruas sehingga diperoleh, v  v0  at ........................................................... 2)



Hubungan kecepatan terhadap waktu dapat dilihat pada grafik berikut. v (m/s)



v1 vo



t (s)



Gambar 1. Grafik Hubungan Kecepatan dan Waktu untuk Benda yang Bergerak Lurus Berubah Beraturan



Dari grafik di atas, dapat ditentukan jarak yang ditempuh benda selama bergerak t sekon yaitu sebagai berikut. s



= luas daerah di bawah grafik v-t



s



= luas trapesium



s



= (vo + v1) 1 2 t



s



= [vo + (vo + a t)] 1 2 t



s



= (2 vo + a t) 1 2 t



s



= vo t +



1



2



a t2 .................................................................. 3)



Laboratorium Fisika 2 | 2



dengan: s



= jarak yang ditempuh benda selama t sekon (m)



v0



= kecepatan awal benda (m/s)



a



= percepatan benda (m/s2)



t



= waktu (s)



Persamaan 1) dapat diubah bentuknya sebagai berikut.



t



v  v0 ............................................................. 4) a



Dengan mensubstitusikan persamaan 4) ke persamaan 3), maka diperoleh v 2  v0  2as ...................................................... 5) 2



Persamaan 2), 3), dan 5) berlaku untuk benda yang bergerak lurus berubah beraturan baik itu dipercepat maupun diperlambat. Hanya saja, percepatan untuk gerak lurus berubah beraturan diperlambat bernilai negatif. Jadi, persamaan untuk benda yang bergerak lurus berubah beraturan diperlambat adalah sebagai berikut. v  v0  at ........................................................... 6)



s = vo t -



1



2



a t2 .................................................. 7)



v 2  v0  2as ...................................................... 8) 2



IV.



ALAT DAN BAHAN No.



Alat dan Bahan



Jumlah



1.



Kereta Dinamika



1



2.



Catu Daya



1



3.



Perekam Waktu (ticker timer)



1



4.



Pita



Secukupnya



5.



Beban



1



Laboratorium Fisika 2 | 3



V.



6.



Kabel Penghubung



2



7.



Rel Presisi



2



8.



Papan Penyangga



1



9.



Busur Derajat



1



10.



Gunting



1



11.



Selotif



Secukupnya



12.



Lem



Secukupnya



LANGKAH-LANGKAH KERJA 5.1 Set Up Percobaan



Laboratorium Fisika 2 | 4



5.2 Teknik Pengambilan Data 1. Menyiapkan alat percobaan seperti pada gambar. 2. Menetukan derajat kemiringan rel presisi dengan menggunakan busur derajat.



Laboratorium Fisika 2 | 5



3. Menghubungkan ticker timer dengan power supply menggunakan kabel yang telah dicek. 4. Menghidupkan power supply dan melepaskan kereta dinamika agar meluncur menuruni bidang miring sambil menarik pita yang terhubung ke ticker timer. 5. Memperhatikan jejak hasil rekaman gerak kereta dinamika pada pita yang terhubung pada ticker timer setelah kereta sampai pada dasar bidang miring. 6. Mengulang langkah 1 sampai 5 dengan tambahan satu beban pada kereta. 7. Mengulang langkah 1 sampai 5 dengan menggunakan kemiringan yang berbeda. 8. Menggunting pita menjadi beberapa bagian dengan jumlah titik yang sama pada setiap potongan. 9. Menempel potongan-potongan pita pada kertas secara berjajar dari kiri ke kanan pada jurnal pengamatan.



VI.



TEKNIK ANALISIS DATA Dalam praktikum ini, kami tidak menggunakan analisis dalam bentuk perhitungan, namun analisis yang digunakan adalah dengan membandingkan kebenaran sebuah teori dengan hasil pengamatan yang kami peroleh saat percobaan. Hasil pengamatan yang diperoleh disajikan dengan metode grafik yang memberikan informasi tentang hasil dari percobaan. Dari hasil yang diperoleh, kemudian dibahas untuk selanjutnya dicari kendala-kendala yang menghambat apabila ternyata percobaan tersebut tidak sesuai dengan teori. Langkah analisis yang dilakukan adalah sebagai berikut. 1.



Mengukur jarak antara titik pertama dan titik kedelapan.



2.



Mencatat panjang masing-masing hasil pengukuran ke dalam tabel berikut.



Laboratorium Fisika 2 | 6



Tabel 1 ( massa tanpa beban, dan sudut 10° ) 10 titik ke-



Jarak (cm)



1 2 3 4 5 6 7



Tabel 2 ( massa beban 1 balok, dan sudut 10° ) 10 titik ke-



Jarak (cm)



1 2 3 4 5 6



Tabel 3 ( massa beban tanpa balok, dan sudut 15°) 10 titik ke-



Jarak (cm)



1 2



Laboratorium Fisika 2 | 7



3 4 5 6



Tabel 4 ( massa beban 1 balok, dan sudut 15° ) 10 titik ke-



Jarak (cm)



1 2 3 4 5



3. Membuat grafik hubungan antara kecepatan (v) dan waktu (t) menggunakan panjang potongan kertas sebagai besarnya kecepatan. 4. Membandingkan grafik hasil percobaan dengan grafik secara teori.



VII.



DATA HASIL PERCOBAAN Adapun hasil praktikum yang diperoleh adalah sebagai berikut: Tabel 1 ( massa tanpa beban, dan sudut 10° )



10 titik ke-



Jarak (cm)



1



3,5



2



5,6



Laboratorium Fisika 2 | 8



3



7,8



4



9,8



5



11,5



6



13,5



7



15,4



Tabel 2 ( massa beban 1 balok, dan sudut 10° ) 10 titik ke-



Jarak (cm)



1



3,1



2



5,4



3



7,8



4



9,6



5



11,5



6



12,5



Tabel 3 ( massa beban tanpa balok, dan sudut 15°) 10 titik ke-



Jarak (cm)



1



5,4



2



11,5



3



13,5



4



16,6



5



21,7



Laboratorium Fisika 2 | 9



6



25,1



Tabel 4 ( massa beban 1 balok, dan sudut 15° ) 10 titik ke-



Jarak (cm)



1



5,7



2



11,3



3



16,4



4



22,4



5



25,6



VIII. ANALISIS DATA Analisis data pada percobaan Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) tidak dilakukan secara kuantitatif, tetapi hanya dilakukan secara kualitatif yaitu dengan membuat grafik hubungan kecepatan (v) terhadap waktu (t) berdasarkan data hasil percobaan yang telah diperoleh. Berikut ini adalah data panjang tiap potongan kertas ticker timer. Tabel 1 ( massa tanpa beban, dan sudut 10° )



10 titik ke-



Jarak (cm)



1



3,5



2



5,6



3



7,8



4



9,8



5



11,5



Laboratorium Fisika 2 | 10



6



13,5



7



15,4



Tabel 2 ( massa beban 1 balok, dan sudut 10° ) 10 titik ke-



Jarak (cm)



1



3,1



2



5,4



3



7,8



4



9,6



5



11,5



6



12,5



Tabel 3 ( massa beban tanpa balok, dan sudut 15°) 10 titik ke-



Jarak (cm)



1



5,4



2



11,5



3



13,5



4



16,6



5



21,7



6



25,1



Tabel 4 ( massa beban 1 balok, dan sudut 15° )



Laboratorium Fisika 2 | 11



10 titik ke-



Jarak (cm)



1



5,7



2



11,3



3



16,4



4



22,4



5



25,6



Grafik hubungan antara kecepatan (v) terhadap waktu (t) dibuat dengan menggunakan data dalam bentuk tabel. Kecepatan (v) dalam hal ini dinyatakan dengan panjang potongan pita ticker timer tiap sepuluh ketikan. Grafik yang dibuat ada empat yaitu berdasarkan tabel 1 yaitu untuk θ = 10,00 tanpa menggunakan beban, tabel 2 untuk θ = 100 dengan beban 1 balok, tabel 3 untuk θ = 15,00 tanpa menggunakan beban, dan tabel 4 untuk θ = 150 dengan beban 1 balok. Ada pun grafik yang dihasilkan adalah grafik 1, grafik 2, grafik 3 dan grafik 4. 1. Grafik hubungan antara kecepatan (v) dengan waktu (t) untuk θ = 100 tanpa menggunakan beban.



v (m/s) 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0



1



2



3



4



5



6



7



t(s)8



2. Grafik hubungan antara kecepatan (v) dengan waktu (t) untuk θ = 100 dengan tambahan 1 beban.



Laboratorium Fisika 2 | 12



v(m/s) 14 12 10 8 6 4 2 0 0



1



2



3



4



5



6



t(s)7



3. Grafik hubungan antara kecepatan (v) dengan waktu (t) untuk θ = 150 tanpa menggunakan beban.



v(m/s) 30 25 20 15 10 5 0 0



1



2



3



4



5



6



t(s)7



4. Grafik hubungan antara kecepatan (v) dengan waktu (t) untuk θ = 100 dengan tambahan 1 beban.



Laboratorium Fisika 2 | 13



v(m/s) 30 25 20 15 10 5 0 0



IX.



1



2



3



4



5



t(s)6



PERTANYAAN 1.



Amati gerakan dari kereta dinamik pada saat bergerak dan berikan interpretasi terhadap kejadian tersebut!



2.



Gambarkan grafik v terhadap t!



3.



Berikan interpretasi terhadap grafik fungsi kecepatan (v) terhadap waktu (t) yang diperoleh saat percobaan!



X.



HASIL DAN PEMBAHASAN 



Penyajian Data Tabel 1 ( massa tanpa beban, dan sudut 10° ) 10 titik ke-



Jarak (cm)



1



3,5



2



5,6



3



7,8



4



9,8



5



11,5



6



13,5



Laboratorium Fisika 2 | 14



7



15,4



Tabel 2 ( massa beban 1 balok, dan sudut 10° ) 10 titik ke-



Jarak (cm)



1



3,1



2



5,4



3



7,8



4



9,6



5



11,5



6



12,5



Tabel 3 ( massa beban tanpa balok, dan sudut 15°) 10 titik ke-



Jarak (cm)



1



5,4



2



11,5



3



13,5



4



16,6



5



21,7



6



25,1



Laboratorium Fisika 2 | 15



Tabel 4 ( massa beban 1 balok, dan sudut 15° )







10 titik ke-



Jarak (cm)



1



5,7



2



11,3



3



16,4



4



22,4



5



25,6



Hasil Analisis Data Dari pengamatan yang saya lakukan didapat bahwa kereta dinamik mengalami penambahan kecepatan tiap satuan waktu yang disebut juga percepatan yang besar penambahannya adalah konstan.







Jawaban Pertanyaan 1. Kereta dinamik saat bergerak mengalami penambahan kecepatan tiap satuan waktu secara konstan, hal ini dikarenakan kereta dimanik dipengaruhi oleh gaya gravitasi dan kemiringan lintasan tersebut sehingga kereta dinamik dikatakan mengalami percepatan. Semakin besar sudut kemiringan lintasan maka percepatan kereta dinamik akan semakin besar. 2. 𝑣 (m/s)



𝑣1 𝑣0



t (s)



Laboratorium Fisika 2 | 16



3. Berdasarkan analisis data diatas, diperoleh grafik yang sudah menunjukkan terjadinya gerak lurus berubah beraturan (GLBB). Sesuai dengan teori dari GLBB, Grafik hubungan kecepatan (v) terhadap waktu (t) menunjukkan penambahan kecepatan tiap satuan waktu, sehingga dapat kereta dinamik mengalami percepatan. Dimana pada grafik di atas kecepatan benda terus meningkat, namun perubahan kecepatan tidak membentuk garis yang linier, akan tetapi masih ada titik yang menyimpang. Hal ini disebabkan oleh beberapa kesalahan- kesalahan yang terjadi pada saat percobaan seperti ketidak telitian dan alat-alat yang dalam kondisi yang kurang baik. Sesuai pada grafik yang diperoleh diatas dapat dilihat hubungan antara besarnya sudut kemiringan (θ) dengan percepatan. Dengan membandingkan grafik 1 dengan grafik 2 di atas, dari grafik dapat kita lihat bahwa semakin besar kemiringan sudut, pertambahan kecepatan kereta dinamik semakin signifikan yang tergambarkan dalam sebuah grafik yang semakin curam. 



Pembahasan Dalam percobaan kali ini terdapat beberapa kesalahan dan kekeliruan selama praktikum yang saya lakukan, antara lain:



1. Pada saat melakukan percobaan gerak lurus berubah beraturan saya melakukan kesalahan dalam set up alat percobaan seperti kesalahan dalam pemasangan kertas karbon pada ticker timer yang menyebabkan tidak akuratnya data yang diperoleh.



2. Pada saat menghidupkan catu daya dan melepas kereta dinamik, diperlukan waktu yang bersamaan tetapi pada saat percobaan sering tidak bersamaan yang menyebabkan ketidak akuratan dalam memperoleh data percobaan khususnya pada pita ticker timer. Adapun kendala-kendala yang saya alami selama praktikum ini adalah :



Laboratorium Fisika 2 | 17



1. Ticker timer yang tersedia tidak dalam kondisi yang baik, hal ini bisa dilihat ketika membaca hasil pada pita ticker timer yang kurang jelas karena kerta karbon yang sudah seharunya diganti. 2. Kereta sering keluar lintasan sehingga membuat ketikan ticker timer menjadi kurang beraturan, hal ini disebabkan karena lintasan yang digunakan bukan lintasan rel yang dapat membuat mobil bergerak lurus. XI.



KESIMPULAN DAN SARAN 



Kesimpulan Berdasarkan hasil analisis data yang telah dilakukan, maka saya memperoleh kesimpulan sebagai berikut. 1. Konsep Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) pada bidang miring



dapat



dibuktikan



dengan



melakukan



percobaan



menggunakan ticker timer. Yang di lihat adalah perubahan jarak antara ketikan pada kertas ticker timer. Dimana semakin waktunya bertambah , maka jarak antar ketikan semakin jauh pula. Benda yang mengalami kecepatan yang semakin besar dikatakan mengalami percepatan. 2. Hubungan antara kecepatan dengan waktu yaitu, semakin bertambahnya waktu, maka kecepatan benda akan semakin besar akibat adanya percepatan. 3. Semakin besar sudut kemiringan maka semakin besar juga percepatannya. 



Saran Adapun saran yang ingin saya sampaikan adalah : 1. Kepada laboran agar memeriksa alat percobaan dan mengganti mengganti alat-alat praktikum yang sudah tidak layak dipakai dengan alat yang layak dipakai. Seperti kertas karbon pada ticker timer.



Laboratorium Fisika 2 | 18



2. Kepada laboran agar menyediakan semua alat yang dipakai untuk praktikum agar saat melakukan praktikum tidak lagi kebingungan mencari alat sendiri.



Laboratorium Fisika 2 | 19