modul 7 dan 8 momen inersia

MODUL 7 dan 8

MOMEN INERSIA BENDA (BOLA DAN SILINDER)

Odi Rodiyana

(1210703024)

LABORATORIUM FISIKA DASAR

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN GUNUNG DJATI

BANDUNG

LAPORAN PRAKTIKUM

I. TUJUAN1. Menentukan besarnya momen inersia benda (bola pejal,bola berongga,silinder pejal).2. Menentukan dan membandingkan koefisien momen inersia benda dari hasil percobaan dengan literatur beserta rambatan

ketidakpastiannya. 3. Menentukan kecepatan benda pada saat didasar (Vg) beserta rambatan ketidakpastiannya.4. Menentukan presentase ketelitian dan ketepatan pada masing-masing benda.

II. ALAT DAN BAHAN1. Papan bidang miring 1 buah2. Penggaris 1 buah3. Stopwatch 1 buah4. Neraca Empat Lengan 1 buah5. Bola pejal 1 buah6. Bola berongga (bola pingpong) 1 buah7. Silinder pejal 1 buah

III. TEORI DASARSetiap benda pastinya memiliki titik pusat massa yang merupakan tempat dimana massa benda bertumpu,dengan pengertian ini maka dapat

dipastikan bahwa setiap benda pasti juga memiliki momen inersia yang besarnya tergantung dari jarak pusat massa ke sumbu putar.Namun pusat massa setiap benda tidaklah sama meskipun memiliki bentuk fisik yang hampir sama seperti bola pejal dengan bola berongga,sehingga momen inersia antara bola pejal dengan bola berongga jugalah tidak sama. Untuk mencari momen inersia benda yang memiliki bentuk atau wujud tertentu seperti silinder pejal, bola dan lain-lain sangatlah mudah.Momen inersia adalah besaran yang analog dengan massa yang dikenal pada gerak rotasi.Momen inersia (I) dari sebuah partikel bermassa m dapat didefinisikan sebagai hasil kali massa partikel dengan kuadrat jarak partikel atau dari titik poros yang biasa ditulis dengan I = kMR2

Sebuah benda tegar tersusun atas banyak partikel terpisah yang mempunyai massa masing-masing m1, m2, m3, … . Untuk menentukan momen iner-sia dari benda-benda seperti ini terhadap suatu poros tertentu maka mula-mula massa masing-masing partikel harus dikalikan dulu dengan jarak dari poros-nya (r1, r2, r3, …) kemudian menjumlahkannya.Dalam hal ini,digunakan juga rumus menghitung kecepatan pada saat didasar dengan menggunakan Hukum Kekekalan Energi Mekanik sehingga didapatkan rumus dibawah ini :

Vg = √ 2 gh(k+1)

KONDISI / WAKTU AWAL AKHIR

Temperatur ( 27,3 ± 1 )oC ( 30 ± 1 )oC

Sedangkan untuk mencari koefisiennya dengan menurunkan persamaan diatas sehingga didapatkan :

k = 2 gh

vg2 - 1

IV. METODA PERCOBAAN Langkah pertama yang harus dilakukan adalah mengukur dan mencatat massa dan diameter bola pejal dengan menggunakan neraca o-haust dan

jangka sorong. Selanjutnya memasang papan bidang miring dengan kemiringan kecil, lalu mengukur ketinggian h dan jarak pada bidang miring s. Kemudian menjatuhkan bola pejal secara perlahan tanpa kecepatan awal dari ketinggian h pada bidang miring.Dan mencatat waktu yang ditempuh bola pejal.

Langkah selanjutnya mengulangi langkah-langkah tersebut untuk 5 variasi jarak miring s sebanyak 5 kali pengulangan,sehingga didapat 5 data untuk 1 benda. Kemudian mengulangi langkah-langkah yang sama untuk benda yang berbeda (bola berongga, silinder pejal).

V. DATA PENGOLAHAN Tabel 1 Bola pejal

k ± ∆k = 0.23 ± 0.0365

Ketelitian = 81.75 %Ketepatan = 82%I = kMR2

k percobaan = 6.32× 10-7

k literature = 1.26 ×10-6

Tabel 2 Bola berongga

NO M (kg) R (m) H (m) T (s) v total vg k

0.6 0.5 0.4 0.35 0.31 0.01955 0.01295 0.07 1.08 0.84 0.9 0.82 0.69 2.195391 0.43908 0.87816 0.815449562 0.01961 0.01295 0.058 1.02 0.85 0.88 0.73 0.71 2.266847 0.45337 0.90674 0.410891533 0.01957 0.01295 0.048 1.04 0.86 0.68 0.79 0.66 2.355801 0.47116 0.94232 0.081119954 0.01956 0.0129 0.043 1.04 0.88 0.84 0.83 0.69 2.213072 0.44261 0.88523 0.097456255 0.01955 0.0129 0.037 0.94 0.8 0.78 0.82 0.68 2.371987 0.4744 0.94879 -0.17797111

Rata rata

0.019568 0.01293 0.0512 1.024 0.846 0.816 0.798 0.686 2.28062 0.45612 0.91225 0.23047893

NOM (kg)R (m)H (m)T (s)v totalvgk

0.60.50.40.350.31

0.002480.01980.070.910.960.780.730.722.3176290.4635

30.927050.629

20.002470.019750.0580.680.930.830.870.732.460474

0.49209

0.984190.19757

30.002420.019650.0481.110.980.820.820.692.133283

0.42666

0.853310.31842

40.0040.019650.0431.081.10.910.820.662.0636

0.41272

0.825440.2622

50.00440.019950.0370.931.120.940.730.682.1690070.43380.8676-0.0169Rata

rata0.0031540.019760.05120.9421.0180.8560.7940.6962.228799

0.44576

0.891520.28836

k ± ∆k = 0.28 ± 0.0399

Ketelitian = 86.7 %Ketepatan = 87%

I = kMR2



Tabel 3 Silinder pejal

NOM (kg)R (m)H (m)T (s)v totalvgk

0.60.50.40.350.31

0.098530.01270.071.020.890.760.730.772.2812590.4562

50.91250.68135

20.09860.01290.05810.930.770.780.662.2798260.45590.911930.39487

73

0.09850.01270.04810.870.830.760.712.2728260.4545

70.909130.1615

40.098530.012750.0431.020.890.870.640.662.324112

0.46482

0.92964-0.0049

50.098530.01270.0371.090.830.790.770.662.288547

0.45771

0.91542-0.1169

Rata rata

0.0985380.012750.05121.0260.8820.8040.7360.6922.2893140.4578

60.915730.22115

k ± ∆k = 0.22 ± 0.0366

Ketelitian = 81.7 %Ketepatan = 83%I = kMR2



VI. PEMBAHASANPada percobaan ini kita mendapatkan hasil dari masing-masing benda yaitu pada bola pejal didapatkan hasil ketelitiannya 81.75% dan ketepatannya

25%,sedangkan k percoban didapat hasil 6.32x10-7 dan k literaturenya 1.26x10-6..Pada bola berongga didapatkan hasil ketelitian 86.7% dan ketepatannya 25%,sedangkan nilai k percobaannya 3.49x10-7 dan k literaturenya 6.98x10-7 Pada silinder pejal nilai ketelitiannya didapatkan hasil 81.7% dan nilai ketepatannya 20%.Sedangkan nilai k percobaannya didapat hasil 9.5x10-6 dan k literaturenya 3.89x10-5.Dari data yang didapat dari masing-masing benda ternyata hasil ketelitian dan ketepatannya sangat jauh perbandingannya.Hal ini disebabkan kurang telitinya saat pengambilan data dan perhitungan.Kemudian silinder maupun bola saat menggelinding pada lintasan miring tidak bergerak lurus (bergerak kearah samping),hal ini juga berpengaruh pada waktu tempuh.

VII. SIMPULANJadi,dapat disimpulkan bahwa pada percobaan ini kita dapat mempelajari terjadinya gerak rotasi suatu benda (bola pejal, bola berongga, silinder

pejal).Selain itu dapat ditentukan besar momen inersianya dengan mengukur massa benda dan jari-jarinya serta kita juga dapat menentukan koefisien momen inersia masing-masing benda.Dan yang terpenting kita bisa mengetahui hukum kekekalan energi itu berlaku pada percobaan ini yaitu “Hukum Kekekalan Energi Mekanik”.

Diketahui juga bahwa massa pada masing-masing benda juga mempengaruhi waktu yang dibutuhkan benda untuk meluncur ke dasar bidang miring.Jika massa benda itu kecil maka kecepatannya pun kecil,begitupun sebaliknya.Begitu juga jika jaraknya divariasikan, jika jaraknya kecil maka waktu tempuh benda itu cepat, begitupun sebaliknya.Terlihat bahwa momen inersia suatu benda berbanding lurus dengan massa partikel dan kuadrat jarak benda tersebut terhadap sumbu rotasinya.

VIII. PUSTAKA1. Modul Praktikum Fisika Dasar 1 UIN Sunan Gunung Djati Bandung 20102. Tipler.Paul A. Dra Lea Praseio. Msc. Rahmad W. Adi.Ph.D. 1998. Fisika unuk Sains dan Teknik Jilid 1(Terjemahan).Jakarta:Erlangga.3. Resnick & Haliday, Fisika Jilid I.Jakarta:Erlangga,1990.

modul 7 dan 8 momen inersia

Documents