Fisika Eksperimen.docx

A. PELAKSANAAN PRAKTIKUM 1. Tujuan Praktikum a. Menganalisis pengaruh beban terhadap ketinggian bola kelereng b. Membandingkan nilai ketinggian anatara percobaan dengan teoritis 2. Waktu Eksperimen Rabu, 19 Desember 2018 3. Tempat Eksperimen Lantai II Laboraturium Fisika Dasar, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Mataram B. Alat dan Bahan 1. Alat a. Handphone (iphone 5s) b. Meteran c. Gunting 2. Bahan a. Beban 15N, 20N, 25N b. Balok c. Batang pendorong d. Bola kelereng e. Isolasi f. Papan triplek g. Tali C. Landasan Teori Impuls yang dikerjakan pada suatu benda sama dengan perubahan momentum yang dialami benda itu, yaitu beda antara momentum akhir dengan momentum awalnya (Marthen Kanginan, 2004:9). Adapun persamaan Impuls yaitu: (1)

I = F Δt

Tumbukan Lenting Sempurna Telah dijelaskan bahwa jika tumbukann tidak terjadi kehilangan energi kinetik maka tumbukan bersifat lenting sempurna. Pada gambar 3 menunjukkan dua benda bermassa m1 dan m2 bergerak dengan kecepatan v1 dan v2 sepanjang garis lurus yang sama. (Mikrajuddin,2016:436)

(gambar 1) (2)

m1 v1 + m2 v2 = m1 v1’ + m2 v2’

Pada tahun 1676, Robert Hooke mengusulkan sutu hokum fisika yang menyangkut pertambahan panjang sebuah benda elastic yang dikenai oleh suatu gaya. 1

Menurut Hooke, pertambahan panjang berbanding lurus dengan yang diberikan pada benda. Secara matematis, hokum Hooke ini dapat dituliskan sebagai: (3)

F= k . x

Dengan: F = gaya yang dikerjakan (N) x = pertambahan panjang (m) k = konstanta gaya (N/m) (Bob Foster, 2004:122-123) Perubahan panjang suatu pegas berbanding lurus (linier) dengan gaya tarik atau gaya tekan yang diberikan pada pegas tersebut, dimana F = Gaya yang diberikan Δx = Pertambahan panjang, namun ada factor pengali. Faktor pengali ini disimbolkan dengan huruf k sehingga rumusan hukum Hooke nilai k untuk tiap bahan berbeda-beda dan merupakan ciri khusus dari tiap bahan. Nilai k ini dinamakan sebagai konstanta pegas (Nurachmandani 2009). Apabila suatu pegas ditarik gaya sebesar F maka pegas tersebut akan bertambah besar, panjang. Namun pada keadaan tertentu dimana gaya yang diberikan melebihi batas kemampuan dari pegas, maka pegas tidak dapat bertambah panjang lagi. Artinya hukum hooke tidak berlaku lagi. Dalam keadaan seperti ini pegas dikatakan sudah rusak. Apabila gaya yang dikenakan pada pegas dihilangkan, maka pegas akan bergerak secara berosilasi menuju titik keseimbangan atau keadaan awal- nya (Hanafi, 1988).

2

D. PROSEDUR PERCOBAAN 1. Dirangkai alat dan bahan seperti gambar dibawah:

(gambar 2) 2. Lintasan diberdirikan secara vertikal 3. Dimasukkan bola pada lintasan yang telah dibuat 4. Diikatkan beban dengan tali pada batang pendorong yang telah diberi pengait seperti pada gambar dibawah

3

(gambar 3) 5. Disiapkan handphone dengan fitur kamera video slowmotion 6. Dimulai perekaman video dengan handphone 7. Dipotong tali penghubung dengan gunting antara beban dengan batang pendorong 8. Perekaman video slowmotion diberhentikan 9. dilihat berapa ketinggian bola kelereng pada hasil video slowmotion 10. dicatat hasil ketinggian bola kelereng 11. dilakukan pengulangan sebanyak 3 kali dengan beban yang sama 12. setelah pengulangan dengan beban yang sama telah dilakukan, selanjutnya dilakukan pengulangan percobaan dengan beban yang berbeda sebanyak 2 penambahan beban dengan pengulangan setiap beban yaitu 3 kali pengulangan 13. dicatat setiap hasil pengulangan

4

E. HASIL PENGUKURAN

No Beban (N) 1

15

2

20

3

25

Δx (cm)

konstanta pegas (N/cm)

t (detik)

0.1875

0.32 0.26 0.33 0.56 0.53 0.57 0.90 0.94 0.94

1 1 1 1.5 1.5 1.6 2.4 2.4 2.4

Ketinggian (cm) Ukur (percobaan) 12.00 11.50 12.90 20.00 19.00 19.00 25.00 26.00 26.00

(table 1) keterangan:

pengulangan 1 pengulangan 2 pengulangan 3

F. ANALISIS DATA 1. Hasil berdasarkan perhitungan Menggunakan persamaan: 𝑠=

w. t 2. 𝑘. 𝛥𝑥

Keterangan: a. w = beban/usaha b. t = waktu ketika kelereng terdorong dari pembatas sampai kembali lagi ke batang pembatas c. k = konstanta pegas d. 𝛥𝑥 = jarak antara batang pendorong awal dengan akhir setelah diberi beban e. 𝑠 = ketinggian kelereng secara perhitungan w1. t1 2. 𝑘. 𝛥𝑥1

𝑠1 = =

15 . 0,32

2. 0,1875 . 1

=12.80 cm Perhitungan ketinggian untuk pengulangan dilakukan dengan cara yang sama dengan diatas, hasil dapat dilihat pada table.

𝑠2 =

w2. t2 2. 𝑘. 𝛥𝑥2 5

20 . 0,56

=

2. 0,1875 . 1,5

=19.91 cm Perhitungan ketinggian untuk pengulangan dilakukan dengan cara yang sama dengan diatas, hasil dapat dilihat pada table. w3. t3 2. 𝑘. 𝛥𝑥3

𝑠3 =

25 . 0,90

=

2. 0,1875 . 2,4

=19.91 cm Perhitungan ketinggian untuk pengulangan dilakukan dengan cara yang sama dengan diatas, hasil dapat dilihat pada table.

No

Δx (cm)

Beban (N)

1

15

2

20

3

25

konstanta pegas (N/cm)

t (detik)

0.1875

0.32 0.26 0.33 0.56 0.53 0.57 0.90 0.94 0.94

1 1 1 1.5 1.5 1.6 2.4 2.4 2.4

Ketinggian (cm) Ukur Hitung (percobaan) (teoritis) 12.00 12.80 11.50 10.40 12.90 13.20 20.00 19.91 19.00 18.84 19.00 19.00 25.00 25.00 26.00 26.11 26.00 26.11

(table 2) keterangan:

pengulangan 1 pengulangan 2 pengulangan 3

Percobaan 30.00 25.00 20.00 15.00 10.00 5.00 0.00 1

2

3

4

5

6

7

8

9

6

(grafik 1)

Teoritis 30.00 25.00 20.00 15.00 10.00 5.00

0.00 1

2

3

4

5

6

7

8

9

(grafik 2)

G. PEMBAHASAN Seperti yang telah diketahui bahwa, jika sebuah benda diam diberikan sebuah momentum dan bertumbukan oleh benda yang tidak diam/bergerak, maka benda yang diam tersebut akan memiliki gaya yang searah dengan gaya benda yang menumbuknya. Telah diketahui Bersama tentang Pegas, Pegas merupakan salah satu contoh benda elastis. elastis atau elastsisitas adalah kemampuan sebuah benda untuk kembali ke bentuk awalnya ketika gaya luar yang diberikan pada benda tersebut dihilangkan. Jika sebuah gaya diberikan pada sebuah benda yang elastis, maka bentuk benda tersebut berubah. Pada alat eksperimen yang telah buat ini menggunakan gabungan dari prinsip tumbukan dan elastisitas pada pegas, untuk bagaimana rupa alat eksperimen yang telah dibuat dapat dilihat pada gambar (2). Setelah dilakukan pengambilan data ketinggian. Pada percobaan pertama, yakni menggunakan usaha sebesar 15N, didapatkan hasil ketinggian kelereng sebesar 12,00 cm untuk pengulangan pertama, 11,50 cm untuk pengulangan kedua, 12,90 cm untuk pengulangan ketiga. Berdasarkan hasil teoritis untuk usaha sebesar 15N, pengualnagn pertama harus bernilai 12,80 cm, pengulangan kedua harus bernilai 10,40 cm, pengulangan ketiga harus bernilai 13,20 cm. Pada hasil percobaan dengan hasil teoritis terdapat beberapa nilai yang berbeda, namun perbedaannya tersebut tidaklah terlalu besar. Jadi untuk percobaan pertama dapat dikatakan sesuai dengan hasil teoritis Pada percobaan kedua, yakni menggunakan usaha sebesar 20N, didapatkan hasil ketinggian kelereng sebesar 20,00 cm untuk pengulangan pertama, 19,00 cm untuk pengulangan kedua, 19,00 cm untuk pengulangan ketiga. Berdasarkan hasil teoritis untuk usaha sebesar 15N, pengualnagn pertama harus bernilai 19,91 cm, pengulangan kedua harus bernilai 18,84 cm, pengulangan ketiga harus bernilai 19,00 cm. Pada hasil percobaan dengan hasil teoritis ada terdapat dua nilai yang berbeda dan satu percobaan memiliki nilai yang sama dengan hasil teoritis. Namun perbedaan antara

7

percobaan dan teoritisnya tidaklah terlalu besar. Jadi untuk percobaan kedua dapat dikatakan sesuai dengan hasil teoritis Pada percobaan ketiga, yakni menggunakan usaha sebesar 25N, didapatkan hasil ketinggian kelereng sebesar 25,00 cm untuk pengulangan pertama, 26,00 cm untuk pengulangan kedua, 26,00 cm untuk pengulangan ketiga. Berdasarkan hasil teoritis untuk usaha sebesar 15N, pengualnagn pertama harus bernilai 25,00 cm, pengulangan kedua harus bernilai 26,11 cm, pengulangan ketiga harus bernilai 26,11 cm. Pada hasil percobaan dengan hasil teoritis ada terdapat dua nilai yang berbeda dan satu percobaan memiliki nilai yang sama dengan hasil teoritis. Namun perbedaan antara percobaan dan teoritisnya tidaklah terlalu besar. Jadi untuk percobaan kedua dapat dikatakan sesuai dengan hasil teoritis Alat eksperimen yang telah dibuat ini memiliki beberapa kekurang yakni, tidak adanya sensor ketinggian yang sangan tepat, agar pada saat mengukur seberapa tinggi bola kelereng tersebut terdorong keatas dapat terhitung dengan sangat tepat, pada saat pemotongan beban yang terikat dengan batang pendorong praktikan sebaiknya menaruh bantalan matras untuk meredam suara beban yang jatuh, karna jika tidak diberikan matras dibawahnya ketika beban jatuh maka akan membuat suara yang sangat bising.

H. PENUTUP 1. Kesimpulan a. Pada alat eksperimen ini, beban/usaha yang diberikan sangatlah berpengaruh pada ketinggian bola kelereng b. Hasil percobaan dengan hasil teoritis pada hasil eksperimen ini tidaklah memiliki nilai yang sangat signifikan, jadi hasil eksperimen ini dapat dikatakan berhasil 2. Saran Jika alat eksperimen ini ingin dikembangkan, disarankan untuk menggunakan sensor untuk menentukan ketinggian bola kelereng.

8

DAFTAR PUSTAKA

Abdullah, Mikrajuddin. 2016. Fisika Dasar I. Bandung : Intitut Teknologi Bandung Foster,Bob. 2004. Fisika SMA Terpadu. Jakarta : Erlangga Hanafi. 1988. Klimatologi.Bandung : Fakultas Pertanian Universitas Padjadjaran Marthen Kanginan. 2013. Fisika untuk SMA/MA Kelas X. Jakarta : Erlangga. Nurachmandani, Setya. 2009. Fisika 1 Untuk SMA Kelas X.Erlangga : Jakarta Pusat

9