kecepatan dan percepatan
DESCRIPTION
laporan praktikum kimia fisikaTRANSCRIPT
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR
MODUL 2 – KECEPATAN DAN PERCEPATAN
Nama : Anastasia Virginia
NIM : 1401010030
Kawan Kerja : 1. Amelia Adinda
2. Angelina Rianti
Program Studi : Nutrition and Food Technology
Tanggal Praktek : 16 September 2014
Surya University
2014
I. TUJUAN PRAKTIKUM
1. Membuktikan ketepatan hukum pertama Newton dimana sebuah benda yang
bergerak pada permukaan yang datar akan tetap lurus dengan percepatan yang
konstan, lalu mencari V relatif terhadap V2.
2. Membuktikan bahwa percepatan gravitasi bumi adalah 9.8 m/s2
dan menghitung
besar percepatan kereta
3. Mengetahui massa kereta berdasarkan hukum kedua Newton
II. ALAT – BAHAN & PRINSIP PENGUKURAN
1. Alat – bahan
Air Track (rangka peluncur) Pudak Scientific PMK 140
Blower
Time Counter (pencacah waktu)
Jangka sorong
Neraca 4 lengan
2. Prinsip pengukuran
Hukum pertama Newton menyatakan bahwa benda yang bergerak pada
permukaan datar dan lurus tanpa bergesekan, akan selalu memiliki percepatan yang
konstan. Untuk membuktikan kebenaran hukum pertama Newton ini, praktikan
mengamati kecepatan kereta pada rangka peluncur atau air track. Langkah pertama
yang dilakukan adalah memastikan bahwa air track, blower, dan time counter sudah
terpasang dengan benar. Selanjutnya, kereta yang telah dipasang penghalang 2 jari
diletakkan di atas rangka peluncur. Penghalang 2 jari berfungsi sebagai sensor
penghitung waktu ketika kereta melewati 2 gerbang cahaya. 1 hal yang tidak
dilupakan praktikan adalah mengukur panjang penghalang 2 jari tersebut untuk
mendapatkan kecepatan kereta (v=s/t). Kereta lalu didorong dan waktu yang
muncul dicatat. Pastikan time counter sudah menyala dengan mode Acceleration.
Langkah ini diulang sebanyak 10 kali, untuk membandingkan hasil V1 dan V2 dari
t1 dan t2 yang tercatat pada time counter, dimana apabila hukum pertama Newton
terbukti, nilai persentase V relatif 1 terhadap V relatif 2 tidak begitu besar. (V
relatif : |V1-V2|/V2).
Percobaan kedua dilakukan untuk membuktikan bahwa percepatan gravitasi
bumi adalah 9,8 m/s2 dan menghitung besar percepatan kereta sesuai dengan
hukum kedua Newton : benda akan mengalami percepatan ketika diberikan sebuah
gaya, dimana besar percepatan tersebut akan berbanding lurus dengan gaya yang
diberikan. Sama seperti percobaan yang sebelumnya yaitu mendorong kereta yang
telah dipasang penghalang 2 jari pada rangka peluncur, namun perbedaannya adalah
rangka peluncur diberikan tumit sehingga tinggi sisi rangka yang satu lebih tinggi
dari sisi lainnya. Percobaan ini dilakukan selama 5 kali, dengan tinggi tumit yang
berbeda-beda pada setiap percobaan, dan setiap waktu untuk setiap percobaan akan
dicatat. Untuk mencari percepatan gravitasi, yang diperlukan adalah mengukur
kecepatan (V1 dan V2), percepatan (|V2-V1|/t3), dimana t3 adalah waktu yang
dibutuhkan untuk melewati kedua gerbang cahaya, lalu mencari sin α (y/d) dimana
y adalh tinggi tumit dan d adalah panjang lintasan, dan yang terakhir mencari
percepatan gravitasi (a/sinα). Setelah percepatan gravitas didapatkan, praktikan
menghitung kesalahan literatur untuk mengetahui perbedaan antara percepatan
gravitasi secara teori, yaitu 9,80665 m/s2 yang mengikuti pedoman hukum kedua
Newton.
Percobaan terakhir dilakukan untuk mengetahui massa kereta berdasarkan
hukum kedua Newton, yang berarti menggunakan katrol untuk menghubungkan
kereta dengan beban. Pertama-tama benang dililitkan pada penghalang 2 jari yang
ada pada kereta, dan massa kereta tersebut diukur untuk dijadikan referensi.
Selanjutnya, massa beban diukur dengan menggunakan neraca 4 lengan. Setelah
massa beban telah diukur, benang yang sudah dililitkan pada kereta, dikaitkan pada
katrol beserta dengan beban tersebut barulah kereta kembali didorong dan diukur
waktunya. Dari waktu yang tercatat, akan didapatkan kecepatan (V=s/t), percepatan
(|V2-V1|/t3), massa kereta (massa beban x (g/a – 1)), dan kesalahan relatif massa
kereta tersebut.
3. Data Pengukuran
Kecepatan konstan (dengan Time Counter - Fungsi Acceleration)
No Waktu (s) s (±
0,000025
m)
Kecepatan (m/s) v1 relatif terhadap
v2
t1 t2 v1 v2 Vrel (%)
1 0.03259 0.03384 0.00950 0.29150046 0.280732861 3.835532372
2 0.03522 0.03631 0.00950 0.269733106 0.261635913 3.094832482
3 0.04132 0.04290 0.00950 0.229912875 0.221445221 3.823814134
4 0.02377 0.02446 0.00950 0.399663441 0.388389207 2.902818679
5 0.03034 0.03142 0.00950 0.313117996 0.302355188 3.559657218
6 0.02226 0.02265 0.00950 0.426774483 0.419426049 1.752021563
7 0.02611 0.02682 0.00950 0.36384527 0.354213274 2.71926465
8 0.02347 0.02410 0.00950 0.404772049 0.394190871 2.684277801
9 0.02832 0.02922 0.00950 0.335451977 0.325119781 3.177966102
10 0.02887 0.02963 0.00950 0.329061309 0.320620992 2.632490475
Gerak dipercepat (dengan Fungsi Acceleration)
Percepatan gravitasi menurut teori = 9,80665 m/s2
Panjang lintasan kereta = 0,860 m
No
Elevasi
lintasan
(m)
Sin α Waktu (s) Kecepatan (m/s)
t1 t2 t3 v1 v2
1 0.00970 0.011279 0.04612 0.02253 2.134 0.205984389 0.421660009
2 0.01970 0.022907 0.03279 0.01588 1.513 0.289722476 0.598236776
3 0.02990 0.034767 0.02627 0.01292 1.223 0.361629235 0.735294118
4 0.03870 0.045 0.02312 0.01114 1.066 0.410899654 0.852782765
5 0.04930 0.057326 0.02081 0.01004 0.9567 0.456511293 0.946215139
Percepatan
(m/s2) Percepatan
gravitasi
(m/s2)
Kesalahan
Literatur (%) a
0.101066364 8.96052298 8.628094455
0.203908988 8.90161066 9.228832871
0.305531384 8.78785921 10.38877487
0.414524494 9.21165543 6.067256127
0.511867719 8.92913262 8.948186955
Massa kereta (dengan Fungsi Acceleration)
Massa kereta (sebagai referensi) = 0,134850 kg
No
Massa
beban
(kg)
Waktu (s)
t1 t2 t3 (antar gerbang)
1 0.005200 0.03065 0.01715 0.6918
2 0.010150 0.02672 0.01320 0.5551
3 0.015100 0.02611 0.01151 0.4977
4 0.019900 0.02153 0.01003 0.4268
5 0.024800 0.01922 0.009088 0.3851
Kecepatan (m/s) Percepatan
(m/s2) Massa kereta (kg)
v1 v2 a Mk
0.30995106 0.55393586 0.352681121 0.139391181
0.355538922 0.71969697 0.656022424 0.141578804
0.36384527 0.825369244 0.927313591 0.144587528
0.441244775 0.947158524 1.185364924 0.144734815
0.494276795 1.045334507 1.430947058 0.145160809
4. Analisis Data
Pada percobaan pertama didapatkan V1 dan V2 yang mendekati, meskipun
disertai dengan V relatif yang terhitung berbeda-beda. Hal ini disebabkan oleh kuat
dorongan yang berbeda-beda saat mendorong kereta di rangka peluncur. Meskipun
kesalahan relatif yang terjadi tergolong kecil, berkisar dibawah 10% bahkan 5%, hal
ini membuktikan bahwa kesalahan acak yang tidak disadari oleh praktikan sekecil
apapun itu akan mempengaruhi hasil akhir penghitungan.
Percobaan kedua adalah menghitung kecepatan gravitasi bumi dengan
menggunakan prinsip kedua hukum Newton. Percobaan dilakukan dengan
menggunakan bidang miring, dimana sudah pasti akan mempengaruhi percepatan
benda. Semakin curam bidang miring, maka benda bergerak lebih cepat dan
percepatannya akan menjadi bertambah. Hal ini dibuktikan saat lintasan elevasi
diperbesar, nilai sinus alpha bertambah sehingga percepatan kereta bertambah
sebagaimana kereta bergerak dengan lebih cepat. Jika dilihat dari kesalahan literatur
yang ada, diantara 5 percobaan tidak ada kesalahan literatur yang benar-benar sama
dan mendekati. Hal ini disebabkan karena pada setiap percobaan, tidak ada hasil
penghitungan yang benar-benar mutlak disebabkan oleh kesalahan acak kecil yang
dilakukan praktikan. Dari hasil data, praktikan dapat mengetahui bahwa percepatan
gravitasi nilainya mendekati 9,80665 m/s2. Dan setelah didapatkan percepatan
gravitasi, diperoleh standar deviasi sebesar 0,16.
Percobaan terakhir dilakukan untuk mengetahui massa kereta, dengan
menggunakan beban katrol yang berbeda-beda. Percepatan kereta akan dipengaruhi
oleh gaya disekitarnya, oleh karena itu katrol dan beban disambungkan pada kereta.
Menurut hukum kedua Newton, gaya berbanding lurus dengan percepatan. Maka,
semakin besar massa yang digunakan kereta akan berjalan semakin cepat lalu
percepatannya bertambah. Kesalahan relatif rata-rata adalah 6,1% dimana masih
dibawah 10% dan masih tergolong akurat. Kesalahan relatif itu bisa terjadi karena
dorongan atau gaya yang diberikan berbeda-beda pada setiap percobaan yang
dilakukan secara berulang, atau karena lintasan yang tanpa disadari miring. Namun
dari percobaan terakhir ini, terbukti bahwa hukum kedua Newton benar dalam
membuktikan hubungan antara massa, gaya, dan percepatan kereta. Dari massa
kereta yang telah dihitung dalam percobaan ini, didapatkan standar deviasi sebesar
0,0025.
5. Kesimpulan
Benda yang bergerak pada suatu bidang datar atau garis lurus, lalu tidak
menerima gaya apapun termasuk gaya gesek, kecepatannya akan selalu
konstan. (V1 mendekati V2 dengan V relatif berkisar antara 1-3%)
Besar percepatan kereta dipengaruhi oleh sudut lintasan. Semakin miring
lintasan, maka kereta akan bergerak semakin cepat dan percepatannya pun
bertambah.
Gaya yang bekerja pada suatu sistem (beban yang dikaitkan pada benang
dan katrol) akan mempengaruhi percepatan benda tersebut. (Hukum kedua
Newton)
6. Saran
Praktikan menyarankan agar dalam menggunakan air track, pastikan lintasan
sudah lurus dan tidak lebih miring ke kiri atau kanan karena kesalahan tersebut
akan berpengaruh pada waktu yang akan di dapat. Setelah itu dalam
menggunakan time counter, pastikan mode yang digunakan sudah tepat dan
lebih teliti dalam melihat perhitungan waktu (baik dalam melihat nominal
angkanya dan satuannya).
7. Referensi
Modul 2 Praktikum Fisika Dasar