LAPORAN PRAKTIKUM

FISIKA DASAR

MODUL 2

PESAWAT ATWOOD

Nama : Nova Nurfauziawati

NPM : 240210100003

Tanggal / jam : 2 Desember 2010 / 13.00-15.00 WIB

Asisten : Dicky Maulana

JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PANGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

UNIVERSITAS PADJADJARAN

JATINANGOR

2010

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pada modul berikut ini, kita akan mencoba menjawab pertanyaan “Apa

yang menyebabkan benda bergerak?”. Bangsa Yunani, sejak zaman dahulu

telah yakin bahwa tarikan atau dorongan, yang disebut gaya, adalah yang

menyebabkan sebuah benda bergerak dan tanpa adanya gaya, sebuah benda

yang sedang bergerak akan segera berhenti. Sebuah benda yang sedang diam,

yang berarti bahwa bila tidak ada gaya yang bekerja, sebuah benda akan terus

diam. Tampaknya, pandangan bangsa Yunani ini beralasan, tetapi akan kita

ketahui nanti bahwa ternyata pandangan tersebut tidak tepat.

Orang yang pertama menyangkal pandangan kuno bangsa Yunani

tersebut adalah Galileo. Menurut “prinsip inersia” yang diusulkan Galileo,

sebuah benda yang sedang bergerak pada permukaan horizontal yang licin

sempurna (tanpa gesekan) akan tetap terus bergerak dengan kelajuan

sempurna.

Berdasarkan pada pendapat Galileo tersebut, pada tahun 1678 Isaac

Newton menyatakan hukum pertamanya tentang gerak, yang sekarang kita

kenal sebagai Hukum I Newton, kemudian ia pun mengemukakan Hukum II

dan Hukum III Newton. Sebuah benda yang mula-mula diam, akan dapat

bergerak jika mendapat pengaruh atau penyebab yang bekerja pada benda

tersebut. Penyebabnya dapat berupa pukulan, tendangan, sundulan, atau

lemparan. Dalam Fisika, penyebab gerak tersebut dinamakan gaya. Ilmu yang

mempelajari tentang gerak dengan memperhitungkan gaya penyebab dari

gerak tersebut dinamakan dinamika gerak. Seperti yang telah disebutkan tadi

bahwa orang yang sangat berjasa dalam kajian Fisika tentang dinamika adalah

Sir Isaac Newton.

Newton menyadari bahwa pengalaman sehari-hari membuat kita sukar

memahami hubungan antara gaya dan gerak. Kita terbiasa melihat benda yang

bergerak menjadi lambat dan kemudian berhenti tanpa terlihat adanya gaya

yang bekerja pada benda tersebut. Oleh karena itu kita perlu mengetahui

bagaimana gaya dapat menghasilkan gerak.

Dalam percobaan kali ini pun kita akan menyelidiki apakah hukum

Newton tersebut dapat diaplikasikan terhadap alat peraga berupa pesawat

atwood dengan menghubungkan gejala-gejala yang terjadi dengan hukum-

hukum Newton.

1.2 Tujuan

1.2.1 Menyelesaikan soal-soal tentang gerak translasi dan rotasi dengan

menggunakan Hukum Newton.

1.2.2 Melakukan percobaan Atwood untuk memeperlihatkan berlakunya

Hukum Newton dan menghitung momen inersia katrol.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Hukum I Newton

Galileo melakukan pengamatan mengenai benda-benda jatuh bebas. Ia

menyimpulkan dari pengamatan-pengamatan yang dia lakukan bahwa benda-

benda berat jatuh dengan cara yang sama dengan benda-benda ringan. Tiga

puluh tahun kemudian, Robert Boyle, dalam sederetan eksperimen yang

dimungkinkan oleh pompa vakum barunya, menunjukan bahwa pengamatan

ini tepat benar untuk benda-benda jatuh tanpa adanya hambatan dari gesekan

udara. Galileo mengetahui bahwa ada pengaruh hambatan udara pada gerak

jatuh. Tetapi pernyataannya walaupun mengabaikan hambatan udara, masih

cukup sesuai dengan hasil pengukuran dan pengamatannya dibandingkan

dengan yang dipercayai orangpada saat itu (tetapi tidak diuji dengan

eksperimen) yaitu kesimpulan Aristoteles yang menyatakan bahwa,” Benda

yang beratnya sepuluh kali benda lain akan sampai ke tanah sepersepuluh

waktu dari waktu benda yang lebih ringan”. Pada tahun 1678 Sir Isaac

Newton menyatakan hukum pertamanya tentang gerak, yang sekarang kita

kenal sebagai Hukum I Newton

Hukum I Newton menyatakan “Sebuah benda akan berada dalam

keadaan diam atau bergerak lurus beraturan apabila resultan gaya yang

bekerja pada benda sama dengan nol”.

Secara matematis, Hukum I Newton dinyatakan dengan persamaan:

휮푭 = ퟎ

Hukum di atas menyatakan bahwa jika suatu benda mula-mula diam

maka benda selamanya akan diam. Benda hanya akan bergerak jika pada

suatu benda itu diberi gaya luar. Sebaliknya, jika benda sedang bergerak

maka benda selamanya akan bergerak, kecuali bila ada gaya yang

menghentikannya.

Konsep Gaya dan Massa yang dijelaskan oleh Hukum Newton yaitu

Hukum I Newton mengungkap tentang sifat benda yang cenderung

mempertahankan keadaannya atau dengan kata lain sifat kemalasan benda

untuk mengubah keadaannya. Sifat ini kita ini kita sebut kelembaman atau

inersia. Oleh karena itu, Hukum I Newton disebut juga Hukum Kelembaman.

2.2 Hukum II Newton

“Setiap benda yang dikenai gaya maka akan mengalami percepatanyang

besarnya berbanding lurus dengan besarnya gaya dan berbanding tebalik

dengan besarnya massa benda.”

푎 = ∑ ; ∑퐹 = 푚푎

Keterangan : a = percepatan benda (ms-2)

m = massa benda (kg)

F = Gaya (N)

Kesimpulan dari persamaan diatas yaitu arah percepatan benda sama dengan

arah gaya yang bekerja pada benda tersebut. Besarnya percepatan sebanding

dengan gayanya. Jadi bila gayanya konstan, maka percepatan yang timbul

juga akan konstan Bila pada benda bekerja gaya, maka benda akan

mengalami percepatan, sebaliknya bila kenyataan dari pengamatan benda

mengalami percepatan maka tentu akan ada gaya yang menyebabkannya.

Persamaan gerak untuk percepatan yang tetap

(2)

Jika sebuah benda dapat bergerak melingkar melalui porosnya, maka

pada gerak melingkar ini akan berlaku persamaan gerak yang ekivalen

dengan persamaan gerak linear. Dalam hal ini ada besaran fisis momen

inersia (momen kelembaman) I yang ekivalen dengan besaran fisis massa (m)

pada gerak linear. Momen inersia (I) suatu benda pada poros tertentu

harganya sebanding dengan massa benda terhadap porosnya.

I ~ m

I ~ r2

Dimana harga tersebut adalah harga yang tetap

2.3 Hukum III Newton

Hukum III Newton menyatakan bahwa “Apabila benda pertama

mengerjakan gaya pada benda kedua (disebut aksi) maka benda kedua akan

mengerjakan gaya pada benda pertama sama besar dan berlawanan arah

dengan gaya pada benda pertama (reaksi).” Secara matematis dinyatakan

dengan persamaan : Faksi = -Freaksi

Suatu pasangan gaya disebut aksi-reaksi apabila memenuhi syarat

sebagai berikut : 1. sama besar

2. berlawanan arah

3. bekerja pada satu garis kerja gaya yang sama

4. tidak saling meniadakan

5. bekerja pada benda yang berbeda

2.4 Gerak translasi

Gerak lurus adalah gerak suatu obyek yang lintasannya berupa garis

lurus. Dapat pula jenis gerak ini disebut sebagai suatu translasi beraturan.

Pada rentang waktu yang sama terjadi perpindahan yang besarnya sama.

Gerak lurus dapat dikelompokkan menjadi gerak lurus beraturan dan gerak

lurus berubah beraturan yang dibedakan dengan ada dan tidaknya percepatan.

1. Gerak Lurus Beraturan (GLB)

Gerak lurus beraturan (GLB) adalah gerak lurus suatu obyek, dimana

dalam gerak ini kecepatannya tetap atau tanpa percepatan, sehingga jarak

yang ditempuh dalam gerak lurus beraturan adalah kelajuan kali waktu.

풔 = 풗풕

Keterangan: 푠 = jarak tempuh (푚)

푣 = kecepatan (푚/푠)

푡 = waktu (푠)

2. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Gerak lurus berubah beraturan (GLBB) adalah gerak lurus suatu

obyek, di mana kecepatannya berubah terhadap waktu akibat adanya

percepatan yang tetap. Akibat adanya percepatan rumus jarak yang

ditempuh tidak lagi linier melainkan kuadratik. Dengan kata lain benda

yang melakukan gerak dari keadaan diam atau mulai dengan kecepatan

awal akan berubah kecepatannya karena ada percepatan (푎 = +) atau

perlambatan (푎 = −). Pada umumnya GLBB didasari oleh Hukum

Newton II ( ∑퐹 = 푚 푎 ).

풗풕 = 풗ퟎ + 풂풕

풗풕ퟐ = 풗ퟎퟐ + ퟐ 풂 푺

푺 = 풗ퟎ 풕 + ퟏퟐ

풂 풕ퟐ

Keterangan: 푣 = kecepatan awal (푚 푠⁄ )

푣 = kecepatan akhir (푚 푠⁄ )

푎 = percepatan (푚 퐷⁄ )

푡 = waktu (푠)

푆 = jarak yang ditempuh (푚)

GLBB dibagi menjadi 2 macam :

a. GLBB dipercepat

GLBB dipercepat adalah GLBB yang kecepatannya makin lama

makin cepat, contoh GLBB dipercepat adalah gerak buah dari pohonnya.

Grafik hubungan antara v terhadap t pada GLBB dipercepat adalah:

Sedangkan Grafik hubungan antara s terhadap t pada GLBB

dipercepat adalah:

b. GLBB diperlambat

GLBB diperlambat adalah GLBB yang kecepatannya makin lama

makin kecil (lambat). Contoh GLBB diperlambat adalah gerak benda

dilempar keatas.

Grafik hubungan antara v terhadap t pada GLBB diperlambat

Grafik hubungan antara s terhadap t pada GLBB diperlambat

Persamaan yang digunakan dalam GLBB sebagai berikut :

Untuk menentukan kecepatan akhir

Untuk menentukan jarak yang ditempuh setelah t detik adalah

sebagai berikut:

Yang perlu diperhatikan dalam menggunakan persamaan diatas

adalah saat GLBB dipercepat tanda yang digunakan adalah (+) .

Untuk GLBB diperlambat tanda yang digunakan adalah (-) , catatan

penting disini adalah nilai percepatan (a) yang dimasukkan pada GLBB

diperlambat bernilai positif karena dirumusnya sudah menggunakan tanda

negatif.

2.5 Gerak Rotasi

Gerak melingkar atau gerak rotasi merupakan gerak melingkar suatu

benda pada porosnya pada suatu lintasan melingkar. Bila sebuah benda

mengalami gerak rotasi melalui porosnya, ternyata pada gerak ini akan berlaku

persamaan gerak yang ekivalen dengan persamaan gerak linier.

Momen inersia merupakan representasi dari tingkat kelembaman benda

yang bergerak rotasi. Semakin besar momen inersia suatu benda, semakin

malas dia berputar dari keadaan diam, dan semakin malas pula ia untuk

mengubah kecepatan sudutnya ketika sedang berputar. Sebagai contoh, dalam

ukuran yang sama sebuah silinder yang terbuat dari sebuah besi memiliki

momen inersia yang lebih besar daripada silinder kayu. Hal ini bisa

diperkirakan karena terasa lebih berat lagi bagi kita untuk memutar silinder

besi dibandingkan dengan memutar silinder kayu.

Momen inersia pada gerak rotasi bisa dianalogikan dengan massa pada

gerak translasi. Sedangkan gaya pada gerak translasi dapat dianalogikan

dengan momen gaya pada gerak translasi. Jika gaya menyebabkan timbulnya

percepatan pada gerak translasi maka momen gaya itulah yang menyebabkan

timbulnya percepatan sudut pada gerak rotasi. Saat kita memutar sebuah roda

atau membuka daun pintu, saat itu kita sedang memberikan momen gaya pada

benda-benda tersebut.

Dengan memanfaatkan pengertian momen gaya, kita dapat

mengadaptasi Hukum II Newton untuk diterapkan pada gerak rotasi. Bentuk

persamaan Hukum II Newton adalah:

푭 = 풎풂

Dengan menganalogikan gaya dengan momen gaya, massa dengan

momen inersia, dan percepatan dengan percepatan sudut, akan kita temukan

hasil adaptasi dari Hukum II Newton dalam gerak rotasi sebagai berikut:

흉 = 푰휶

Keterangan: 휏 = momen gaya (Nm)

퐼 = momen inersia (푘푔푚 )

훼 = percepatan sudut (푟푎푑 푠⁄ )

Untuk memudahkan pemahaman mengenai besaran-besaran pada gerak

rotasi, kita bisa menganalogikannya dengan besaran-besaran pada gerak

lurus. Berikut merupakan analogi antara besaran-besaran pada gerak translasi

dan besaran-besaran pada gerak rotasi.

Tabel 1. Analogi Besaran-Besaran pada Gerak Lurus dan Gerak Rotasi

Gerak Lurus Gerak Rotasi

푟 휃

푣 휔

푎 훼

푚 퐼

퐹 휏

푃 퐿

퐸푘 퐸푘

푣 =푑푟푑푡 휔 =

푑휃푑푡

푎 =푑푣푑푡 훼 =

푑휔푑푡

푟 = 푟 + 푣 푑푡 휃 = 휃 + 휔 푑푡

푣 = 푣 + 푎 푑푡 휔 = 휔 + 훼 푑푡

퐹 = 푚푎 휏 = 퐼훼

푃 = 푚푣 퐿 = 퐼휔

퐸푘 =12푚푣 퐸푘 =

12휔퐼

Hk. Kekekalan momentum linier

푃 = 푃′

Hk. Kekekalan momentum sudut

퐿 = 퐿′

Gerak melingkar atau gerak rotasi merupakan gerak melingkar suatu

benda pada porosnya pada suatu lintasan melingakar. Bila sebuah benda

mengalami gerak rotasi melaui porosnya, ternyata pada gerak ini akan berlaku

persamaan gerak yang ekivalen denagn persamaan gerak linier.

Gerak melingkar ini ada yang disebut gerak melingkar beraturan

dengan pengertian gerak suatu benda yang menempuh lintasan berbentuk

lingkaran dengan laju liner (besaran kecepatan linier) tetap. Sebagai contoh,

bila roda sepeda diangkat sehingga rodanya tidak bersentuhan dengan bidang

datar (tanah atau lantai), kemudian pedalnya dikayuh, maka roda akan tetap

berputar. Bila pedal dikayuh dengan kelajuan tetap maka laju putaran roda

juga tetap.

Bila sebuah benda mengalami gerak rotasi melalui porosnya, ternyata

pada gerak ini akan berlaku persamaan gerak yang ekivalen dengan

persamaan gerak linier, dimana :

Kedudukan x = besar sudut tempuh

Kecepatan v = kecepatan sudut

Percepatan a = percepatan sudut

Massa m = momen inersia I

Gaya F = momen gaya

Momentum p = momentum sudut L

Hukum II Newton untuk gerak rotasi bisa dinyatakan dengan :

= I .

2.6 Sebuah Katrol dengan Beban

Untuk sebuah katrol dengan beban-beban seperti pada gambar dibawah,

maka berlaku persamaan seperti berikut,

Bila dianggap M1 = M2 = M

(5)

Pada saat M1 berada diklem S maka gerak dipercepat dengan

persamaan (5). Pada saat melalui lubang A, benda m akan tertinggal dan M2

lolos melalui lubang A dan menuju titik B dengan kecepatan konstan. Karena

M1 = M2, maka M2 + m berada dititik C, jika M1 dilepas dari klem maka M2

+ m akan turun dari titik C ke B melewati titik A dengan gerak dipercepat.

2.7 Pesawat Atwood

Pesawat atwood adalah alat yang digunakan untuk yang menjelaskan

hubungan antara tegangan, energi pontensial dan energi kinetik dengan

menggunakan 2 pemberat (massa berbeda) dihubungkan dengan tali pada

sebuah katrol. Benda yang yang lebih berat diletakan lebih tinggi posisinya

dibanding yang lebih ringan. Jadi benda yang berat akan turun karena

gravitasi dan menarik benda yang lebih ringan karena ada tali dan katrol.

Gambar 1. Pesawat Atwood

BAB III

METODE PERCOBAAN

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Pesawat Atwood yang terdiri dari (gambar 2).

3.1.1.1 Tiang yang berskala R yang ujung atasnya

terdapat katrol p

3.1.1.2 Tali penggantung yang massanya dapat

diabaikan.

3.1.1.3 Dua beban M1 dan M2 berbentuk silinder

dengan massa sama masing-masing M yang

diikatkan menggantung.

3.1.1.4 Dua beban tambahan dengan massa masing-

masing m1 dan m2.

3.1.1.5 Genggaman G dengan pegas S, penahan

beban B, penahan beban tambahan A yang

berlubang.

3.1.2 Stopwatch

3.1.3 Neraca Teknis

3.1.4 Kertas Grafik (milimeter)

3.2 Prosedur

3.2.1 Mengambil alt-alat yang diperlukan.

3.2.2 Menimbang dan mencatat M1 dan M2 serta m1 dan m2.

3.2.3 Memasang genggaman G, penahan beban B dan penahan beban

tambahan A.

3.2.4 Menggantungkan M1 dan M2 pada ujung-ujung tali dan

memasangkannya pada katrol (lihat gambar 2). Memasang M1 pada

genggaman dan menyelidiki apakah tiang sejajar dengan tali.

3.2.5 Setelah tiang sejajar, menekan S dan menuliskan apa yang terjadi dan

memberi penjelasan.

3.2.6 Setelah pesawat bekerja dengan baik, memasang M1 pada genggaman

G, dan menambahkan m1 dan M2. Mencatat kedudukan C,kedudukan

penahan A dan kedudukan penahan B pada tiang berskala.

3.2.7 Melepaskan M1 dari G dengan menekan S. Mencatat tAB, yaitu waktu

yang diperlukan oleh M2 (setelah m1 tersangkut pada A) untuk

menempuh jarak XAB (=AB).

3.2.8 Mengganti m1 dengan m2, kemudian melakukan percobaan poin 3.2.7.

3.2.9 Mengubah jarak XAB dengan cara mengubah kedudukan B, sedangkan

kedudukan Cdan A tetap dan mengulangi poin (3.2.7) dan (3.2.8).

3.2.10 Mengubah lagi jarak XAB dan ulangi percobaan lagi.

3.2.11 Memuat grafik antara XAB terhadap tAB untuk masing-masing beban

tambahan m1 dan m2. Bandingkan dengan hukum II Newton.

3.2.12 Dari grafik tersebut, menghitung kecepatan M2 setelah melalui A

untuk masing-masing beban tambahan.

3.2.13 Mengatur kedudukan A, B, C. Sebaiknya CA cukup jauh, sedangkan

AB dekat. Catat kedudukan C dan A, pasang M1 pada G dan

tambahkan m1 pada M2.

3.2.14 Melepaskan M1 dari G. Catat tCA.

3.2.15 Mengganti m1 dengan m2, lakukan lagi seperti tahap sebelumnya.

3.2.16 Mengubah jarak XCA dengan mengubah kedudukan G. Catat

kedudukan C dan lakukan lagi seperti tahap sebelumnya.

3.2.17 Mengubah jarak XCA sekali lagi, catat kedudukan C dan ulangi

tahapan sebelumnya.

3.2.18 Membuat grafik antara XCA terhadap tCA2 untuk masing-masing beban

tambahan m1 dan m2. Bandingkan dengan hukum Newton.

3.2.19 Dari grafik tersebut, menghitung percepatan M2 dengan masing-

masing beban tambahan.

3.2.20 Hitung momen inersia katrol dari percobaan, jika M2 ditambah m1 dan

jika M2 ditambah m2.

BAB IV

HASL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

M1 = (79,32 x 10-3 ± 0,05 10-2 ) kg m1 = (5 x 10-3 ± 0,05 10-2 ) kg

M2 = (79,32 x 10-2 ± 0,05 10-2 ) kg m2 = (5 x 10-3 ± 0,05 10-2 ) kg

R = (6,5 x 10-3 ± 0,05 10-2 ) m

Gerak Lurus Beraturan

XAB Berubah

C = (40 x 10-2 ± 0,5 10-2 ) m

A = (60 x 10-2 ± 0,5 10-2 ) m

Jarak Tempuh

(m)

tAB untuk

m1 (s)

<tAB>

untuk m1

(s)

tAB untuk

m2 (s)

<tAB>

untuk m2

(s)

B = 80 x 10-2 ± 0,5 10-2 m

XAB = 20 x 10-2 ± 0,5 10-2 m

1. 0,65

2. 0,74

3. 0,84

0,743

1. 0,52

2. 0,47

3. 0,41

0,467

B = 85 x 10-2 ± 0,5 10-2 m

XAB = 25 x 10-2 ± 0,5 10-2 m

1. 0,88

2. 0,85

3. 0,80

0,843

1. 0,59

2. 0,60

3. 0,64

0,610

B = 90 x 10-2 ± 0,5 10-2 m

XAB = 30 x 10-2 ± 0,5 10-2 m

1. 1,00

2. 1,10

3. 1,14

1,080

1. 0,83

2. 0,91

3. 0,94

0,893

Grafik XAB terhadap tAB untuk m1

Grafik XAB terhadap tAB untuk m2

Berikut adalah hasil dari perhitungan menggunakan kalkulator untuk m1 :

a = 6,899 x 10-5

b = 0,281

r = 0,973

Perhitungannya :

12푎푡

2+ 푣0푡

Dimana :

푎 = 표

Sehingga :

푠 → 푦, 푣 → 푏, 푡 → 푥

푣0 = 0,281 푚 푠⁄

y = 0,05x + 0,15R² = 1

00,05

0,10,15

0,20,25

0,30,35

0,743 0,843 1,08

XAB

tAB

Grafik XAB terhadap tAB untuk m1

XAB

Linear (XAB)

y = 0,05x + 0,15R² = 1

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

0,467 0,61 0,893

XAB

tAB

Grafik XAB terhadap tAB untuk m2

XABLinear (XAB)

Dengan cara yang sama untuk m2 :

a = 0,101

b = 0,226

r = 0,982

Perhitungannya :

12푎푡

2+ 푣0푡

Dimana :

푎 = 표

Sehingga :

푠 → 푦, 푣 → 푏, 푡 → 푥

푣0 = 0,226 푚 푠⁄

Perbandingan hukum II Newton :

퐹 = 푚.푎

(푀2 + 푚1 − 푀1)푔 = (푀1 + 푀2 + 푚1)푎

푎 = ( )( )

푎 = ( )( )

a = , , ,, ,

a = 79,32x10−3 + 5x10−3 − 79,32x10−3 ,79,32x10−3 + 79,32x10−3 + 5x10−3

푎 = 0,299 푚 푠⁄ 푎 = 0,299 푚 푠⁄

Dengan cara grafik dari milimeter block.

tanθ = 푦푥

tanθ = V

Vm1 = 푦푥 V m2 = 푦푥

= 0,10,377 = 0,1

0,426

= 0,297 m/s = 0,235 m/s

m1 V = 0,281 m/s

m2 V = 0,226 m/s

Gerak Lurus Berubah Beraturan

XCA Berubah

C = (40 x 10-2 ± 0,5 10-2 ) m

B = (60 x 10-2 ± 0,5 10-2 ) m

Jarak Tempuh

(m)

tCA untuk

m1 (s)

<tCA>

untuk m1

(s)

tCA untuk

m2 (s)

<tCA>

untuk m2

(s)

A = 40 x 10-2 ± 0,5 10-2 m

XCA= 20 x 10-2 ± 0,5 10-2 m

1. 1,75

2. 1,86

3. 1,69

1,767

1. 1,36

2. 1,42

3. 1,26

1,347

A = 45 x 10-2 ± 0,5 10-2 m

XCA = 25 x 10-2 ± 0,5 10-2 m

1. 1,59

2. 1,79

3. 1,84

1,740

1. 1,31

2. 1,28

3. 1,50

1,363

A = 50 x 10-2 ± 0,5 10-2 m

XCA = 30 x 10-2 ± 0,5 10-2 m

1. 1,81

2. 1,90

3. 1,84

1,08

1. 1,42

2. 1,36

3. 1,48

1,420

Grafik XCA terhadap tCA2 untuk m1

y = 0,05x + 0,15R² = 1

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

3,122 3,027 3,422

XCA

tCA2

Grafik XCA terhadap tCA2 untuk m1

XCA

Linear (XCA)

Grafik XCA terhadap tCA2 untuk m2

Berikut adalah hasil dari perhitungan menggunakan kalkulator untuk m1 :

a = -0,313

b = 0,176

r = 0,727

Perhitungannya :

12푎푡

2+ 푣0푡

Dimana :

푠 → 푦,12 푎 → 푏, 푡 → 푥

푎 = 2.푏

a = 2 x 0,176

= 0,352 m/s2

Dengan cara yang sama untuk m2 :

a = -0,597

b = 0,446

r = 0,950

Perhitungannya :

12푎푡

2+ 푣0푡

Dimana :

푠 → 푦,12 푎 → 푏, 푡 → 푥

y = 0,05x + 0,15R² = 1

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

0,35

1,814 1,858 2,016

XCA

tCA2

Grafik XCA terhadap tCA2 untuk m2

XCA

Linear (XCA)

푎 = 2.푏

a = 2 x 0,446

= 0,892 m/s2

Perbandingan hukum II Newton :

퐹 = 푚.푎

{(푀1 +푚1)푔}− {푀2푔} = (푀1 + 푀2 + 푚1)푎

a = {(푀1+푚1)푔}− {푀2푔}푀1+푀2+푚1

untuk massa m1

a = {(푀1+푚1)푔}− {푚2푔}푀1+푀2+푚1

a = 79,32x10−3+5x10−3 9,78 − 5x10−3 x 9,78

79,32x10−3 +79,32x10−3 +5x10−3

a = 0,825− 0,0490,164

푎 = 4,731 푚 푠⁄

untuk massa m2

a = {(푀1+푚1+푚2)푔}− {푚2푔}푀1+푀2+푚1+푚2

a = 79,32x10−3+ 5x10−3+ 5x10−3 9,78 − 5x10−3 x 9,78

79,32x10−3 +79,32x10−3 +5x10−3 + 5x10−3

a = 0,873− 0,0490,169

푎 = 4,877 푚 푠⁄

m1 a = 0,352 m/s2

m2 a = 0,892 m/s2

Momen Inersia :

massa 1

푎 = ( )

g

I = {(푚 + 푀 ) − 푀 }푔 − {(푀 + 푀 + 푚 )푅 }

푎

I = {(5x10 + 79,32x10 ) − 79,32x10 }9,78 − (79,32x10 + 79,32x10 + 5x10 )4,225x10

4,731

I = 0,0489 − 6,91379x10

4,731

I = 0,010334619 kg m2

massa 2

푎 = ( )

g

I = {(푚 + 푀 ) − 푀 }푔 − {(푀 + 푀 + 푚 )푅 }

푎

I = {(5x10 + 79,32x10 ) − 79,32x10 }9,78 − (79,32x10 + 79,32x10 + 5x10 )4,225x10

4,877

I = 0,0489 − 6,91379x10

4,877

I = 0,010025238 kg m2

4.2 Pembahasan

Pada praktikum kali ini, kita melaksanakan percobaan mengenai

dinamika gerak dengan menggunakan perangkat pesawat atwood. Berdasarkan

hasil praktikum, pada gerak lurus beratuan untuk massa 1 diperoleh kecepatan

senilai 0,281 m/s sedangkan untuk massa ke 2 diperoleh kecepatan senilai

0,226 m/s. Jika dibandingkan dengan perhitungan dari grafik pada

milimeterblock diperoleh nilai kecepatan 0,297 m/s untuk m1 dan nilai

kecepatan 0,235 m/s untuk m2. Hukum II Newton, dari keduanya diperoleh

niali percepatan yang sama yaitu sebesar 0,299 m/s2.

Untuk Gerak Lurus Berubah Beraturan diperoleh nilai percepatan

sebesar 0,352 m/s2 untuk massa 1 dan nilai 0,892 m/s2 untuk massa 2. Jika

dibandingkan dengan Hukum II Newton massa 1 mempunyai percepatan

sebesar 4,731 m/s2 dan percepatan massa 2 adalah 4,877 m/s2. Dari semua

data yang ada maka diperoleh nilai momen inersia yang sama untuk massa 1

dan massa 2 yaitu sebesar 0,010 kg m2.

Keakuratan hasil perhitungan dapat dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu

faktor eksternal dan faktor internal. Misalnya untuk faktor eksternal, pada

waktu percobaan tersebut adanya kurang ketelitian dalam menempatkan letak

dari masing-masing benda, ada pula kesalahan yang disebabkan oleh kurang

telitinya dalam menghitung waktu tempuh dari masing-masing benda dalam

melakukan pergerakan.

Adapun factor-faktor internal yang dapat menyebabkan perbedaan

mengapa bias berbeda hasilnya, diantaranya massa benda bila ditambahkan

akan sangat berpengaruh terhadap kecepatan ataupun terhadap waktu tempuh

yang dialami oleh masing-masing benda dalam melintasi pesawat Atwood

tersebut.

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Melalui pesawat atwood kita dapat mengetahui nilai kecepatan, percepatan

dan momen inersia dari suatu benda. Nilai kecepatan diperoleh dari

percobaan mengenai gerak lurus beraturan sedangkan niali percepatan

diperoleh dari nilai gerak lurus berubah beraturan. Nilai momen Inersia

diperoleh dari persamaan 푎 = ( )

g sehingga

I = {(푚 + 푀 )− 푀 }푔 − {(푀 + 푀 + 푚 )푅 }

푎

5.2 Saran

Sebaiknya percobaan ini dilakukan dengan teliti pada saat pengukuran

waktu dengan menggunakan stopwatch, agar didapat nilai koefisien yang

tepat.

DAFTAR PUSTAKA

Dr. Ir. Bob Foster, M.M. 2004 Terpadu FISIKA SMA. Jakarta : Erlangga

Kanginan, Martehen. 1995. Fisika Jilid IA. Jakarta: Erlengga

Zaida. Petunjuk Praktikum Fisika Dasar. UNPAD : Jatinangor.

http://www.scribd.com/doc/38325752/Pesawat-atwood 8 Desember 2010, pukul

22:26 WIB