percobaan 2

LAPORAN PRAKTIKUM PERCOBAAN II

DISUSUN OLEH :

KELOMPOK 17

EVA RAHMAN 209 280 010

HENDRA BASRI 209 280 013

RUSNAINI 209 280 012

IRFANDI 209 280 016

MURSALIM YUNUS 209 280 015

ASHAR 209 280 014

HASBULLAH AHMAD 209 280 017

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PAREPARE

2009/2010

KATA PENGANTAR

Assalamu Alikum Wr. Wb

Puji syukur kita panjatkan kehadirat Allah SWT karena dengan rahmat dan hidayah-

Nya lah sehingga laporan praktikum percobaan Lab. Fisika Dasar ini dapat terselesaikan. Tak

lupa pula salam dan taslim tak henti-hentinya kita haturkan kepada junjungan Nabi besar

Muhammad SAW ,nabi pembawa obor keselamatan dunia wal akherat. Amin

Ucapan terimakasih kami berikan kepada pihak-pihak yang telah memberikan masukan

yang bermanfaat sehingga laporan ini dapat terselesaikan tepat pada waktunya. Permohonan

maaf dan kritikan yang bersifat membangun sangat kami harapkan karena kami menyadari

masih banyak kekurangan dan kekhilafan di dalam laporan percobaan kami ini, karena

kesempurnaan sesungguhnya hanya datangnya dari Allah SWT. Semoga laporan kami ini

dapat bermanfaat bagi para pembaca pada khususnya dan masyarakat pada umumnya.

Wassalamu Alaikum Wr. Wb

Parepare, 15 Desember 2009

Tim Penyusun

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL.-

-----------------------------------------------------------

--------

KATA

PENGANTAR.-----------------------------------------

--------------------------

DAFTAR

ISI.-------------------------------------------------------

-----------------------

BAB I

PENDAHULUAN.-------------------------------------

-------------------------

A.tujuan.-----------------------------------------------

----------------------------

B.teori

ringkas.------------------------------------------------

--------------------

C.alat dan

bahan.--------------------------------------------------

---------------

D.metode

percobaan.--------------------------------------------

----------------

BAB II PEMBAHASAN DAN ANALISIS.----------------------------------------

A.perolehan

data.----------------------------------------------------

-------------

B.pengolahan

data.----------------------------------------------------

-----------

BAB III

PENUTUP,---------------------------------------------

------------------------

A.kesimpulan.----------------------------------------

----------------------------

B.Saran.------------------------------------------------

-----------------------------

ENERGI DAN ROTASI

BAB I

PENDAHULUAN

A.TUJUAN

1. TUJUAN INTRUKSIONAL UMUM

Setelah mengikuti praktikum ini, mahasiswa akan dapat menghitung

energi kinetic rotasi dan energi potensial sebuah benda.

2. TUJUAN INTRUKSIONAL KHUSUS

1. Menyelidiki perubahan energi potensial menjadi energi kinetic rotasi

maupun linear sistem mekaniksederhana.

2. Mengenal metode pendekatan untuk menentukan suatu besaran yang

tidak terukur secara langsung ( gesekan pada as dalam roda ).

3. Menentukan besar gesekan akibat hambatan udara benda sederhana pada

beberapa kecepatan.

B. TEORI RINGKAS

1. Kekekalan energi

Sebuah roda sepeda yang mula-mula diam memperoleh energi kinetic

dari jatuhnya suatu pemberat bermassa m melalui jarak h. Energi

potensial semula sama dengan mgh dan energi potensial akhir sama dengan

nol . Selain dari pada itu, ada juga gaya gesekan yang mengakibatkan kerja

W dilakukan selama roda berputar dari semula sehingga pemberat kandas

dari lantai.

Energi kinetic roda sesaat pemberat kandas sebagai berikut:

E = ½ I ωo2

Dalam hal ini, I adalah momen inersia yang dapat dihitung dari massa

dan ukurannya. Pada saat kandas, kecepatan pemberat sama dengan

kecepatan dari keliling roda, sehingga :

V=R ωo

Energi kinetic pemberat :

Ek.p= ½ mv2 = ½ mR2 ωo2

Dari hukum kekekalan energi diperoleh :

Mgh = ½ ( I + mR2 ) ωo2 + W gesek

1.Efek gesekan pada kecepatan bola

Kecepatan sudut ωo diperoleh dengan mengukur waktu untuk beberapa

putaran roda setelah pemberat kandas. Gaya gesekan menyebabkan roda

berputar semakin lambat. Untuk mengetahui ω maka efek gesekan perlu

diperhitungkan. Untuk sederhananya Dipilih h=2πR supaya roda berputar tepat

satu kali sambil pemberat jatuh kelantai. Misalnya T4 adalah waktu untuk roda

berputar 4 kali ( mulai saat pemberat kandas ). T8 adalah waktu untuk 8 kali

putaran dan seterusnya dengan menganggap gaya gesekan adalah konstan yang

menyebabkan percepatan ( perlambatan ) konstan, maka grafik..... sesaat

terhadap waktu adalah garis lurus dengan kemiringan negative seperti pada

gambar

ω

ω

4 t ½

Perhatikan bahwa pada titik ω4 ditempatkan pada t = ½ 4 karena ω4 adalah

kecepatan rata-rata t = 0 dan t = T4 demikian juga untuk T8 dan seterusnya.

Kecepatan sudut sesaat pada t = 0 yaitu pada saat pemberat kandas. Dalam

analisis data dari percobaan akan dipakai dua pengamatan (sampai 10 kali

putaran)

T4 = 2,55 s T8 = 5,55 s

ω4 = 9,86 rad/s ω8 = 9,06 rad/s

3. Estimasi kerja melawan gesekan

Jabaran berikut didasarkan pada anggapan bahwa besar gaya gesekan adalah

tetap sehingga grafik ω4terhadap t adalah garis lurus.

Catatan : gesekan pada roda sebenarnya cukup kecil, sehingga walaupun

anggapan ini kurang tepat, tidak akan banyak berpengaruhpada hasil yang

diperoleh. Ambil interval 0 s/d 5 detik pada grafik, tentukan ωs denga mencari

titik pada garis lurus pada

t = 5 s (ωs – ω0) /s rad/s.

A = ( 7.9 – 10,6 )/( 5 – 0,5 ) rad/s

4. Tugas pendahuluan

1. Tuliskan rumus dasar dan satuan untuk (a) momen dan (b) torka dari

sepeda.

2. Hitung momen inersia roda sepeda dari data berikut :

Massa roda total = 1.48 kg

Massa jari-jari = 0,27 kg

Panjang jari-jari = 0,28 m

(jari-jari dianggap berputar sekitar as, jadi I= mL/3)

Massa (bagian yang berputar) = 0,1 kg

Jejeri peleg efektif R = 0,294 m

Buat gambar

2. Sebuah roda berputar mula-mula wo = 12 rad/s (sesaat) setelah 2 detik akibat

gesekan wo = 11 rad/s (sesaat). Momen inersia roda adalah 0,5 kg m 2 . Tentukan

energi kinetic mula-mula, energi kinetic akhir, besar torka gesekan, kerja lawan

gerakan dalam 1 revolusi ( I=2c ). Torka dianggap tetap..

3. Sebuah roda berputar mula-mula dengan wo = 12 rad/s (sesaat) setelah 2 detik

akibat gesekan wo = 11 rad/s (sesaat). Momen inersia roda adalah 0,5 kg m2.

Tentukan energi kinetik mula-mula, energi kinetik akhir, besar torka gesekan,

kerja lawan gesekan dalam 1 revolusi (I=2c). torka dianggap tetap.

Jawaban :

1. Rumus momen

No. Besaran Rumus sat. matrik (s1) Dimensi

1. Kecepatan V = S/t m/dtk LT-1

2. Percepatan a = m/dtk2 LT-2

3. Gaya k = m.a kg. m/dtk2 (N) M LT-2

4. Usaha W = F.S kg. m2/dtk2 (joult) M L2T2

5. Daya P = W/T kg. m2/dtk2 (watt) M L2T2

6. Tekanan P = F/A kg/m dtk2 (atm) M L1T2

7. Energy kinetik EK = ½ mv2 kg. m2/dtk2 (joule) M L2T2

8. Energi potensial EP = m.g.h kg. m2/dtk2 (joule) M L2T2

9. Momentum M = M.V kg. m/dtk M LT-1

10. Impuls I = F.T kg. m/dtk M L-1

11. Massa jenis P = M/V kg / m3 M L-3

12. Berat jenis S = W/V kg / m2dt2 M L2T2

13. Konstanta pegas K = F/X kg / dt2 M T-2

14. Konstan gravitasi G = Fr2/M2 m2 / kg dtk2 M1L3T2

15. Konstanta gas R = n.T kgm2/ dtk2mol2k ML2T2N1G1

16. Gravitasi g = F/m m/dtk2 LT-2

17. Momen inersia I = MR2 kg/m2 M L2

No. Besaran Satuan Dimensi

1. Panjang m (L)

2. Massa kg (ML)

3. Waktu detik (T)

4. Suhu mutlak 0k (Q)

5. Intensitas cahaya cd (J)

6. Kuat arus ampere (i)

7. Jumlah zat mol (N)

rumus torka sepeda dan satuaanya

t=lf

dimana:

t = torka/torsi (m/n)

l = lengan torsi (m)

f = gaya (n)

2..m = m roda x P.jari-jari = 1,48 x 0,28 = 0,41 kg

I = M . R² = 0,41 . (0,28)²

= 0,41 . 0,078 = 0,031 kg/m²

3. Dik : 0 = 12 rad/s

W = setelah 2 sekon 0 = 11 rad/s

I = 0,5 kg/m2

Dit : Ekawal =…?

Ekakhir=…?

.

Penyelesaian :

a). Ekawal = I . 02

= 0,5 . (12) rad/s

= 0,5 . 144

= 72 joule

b). Ekakhir = I . 02

= 0,5 . (11)2 rad/s

= 0,5 . 121

= 60,5 joule

c). torka gesekan = T=

momentum sudut (L) = I . w

= 0,5 . 11

= 55 joule

T = T =

= 2,75 mN

C. ALAT DAN BAHAN

NO ALAT DAN BAHAN JUMLAH

1 Peleg sepeda 1 Buah

2 Pemberat/beban 0,2 kg 1 Buah

3 Pemberat/beban 0,5 kg 1 Buah

4 Meteran 1 Buah

5 Stopwatch 1 Buah

6 Tali atau kawat 102 cm

Tabel 1. Alat dan Bahan

D. METODE PERCOBAAN

1. Pada ujung tali terpasang pengait kecil yang disangkutkan pada lubang pentil

dari peleg sepeda, supaya lepas bila pemberat sudah lepas kelantai putarlah

roda agar tanda pada peleg ada posisi paling bawah letakanlah pemberat 0,2

kg di atas bantalan di lantai dan ikatlah supaya pemberat baru kandas bila

tanda pada peleg ada pada posisi paling bawah.

2. Putarlah roda satu kali supaya pemberat setinggi h = 2R dan tanda di pelag

tepat pada posisi paling bawah. Roda ditahan dengan memegang pelegnya.

3. Lepaskanlah peleg “ on” kan stopwatch pada saat beban kandas di lantai.

Hitung “ 0 “ pada saat itu, hitunglah revolusi roda setiap kali tanda lewat

posisi paling bawah hingga “ 45 “ stopwatch dihentikan. Ulangi beberapa

kali agar metodenya terlatih dan hasilnya dekat satu sama lain. Lakukan

pengukuran yang sebenarnya untuk T4 sebanyak 8 kali.

4. Ulangi dengan cara yang sama tetapi mengukur T8 untuk 8 revolusi dan T12

untuk dan 8 revolusi.

5. Ukurlah jejari efektif jejari peleg R dengan mengukur keliling roda dengan

tali lalu dibagi 2. Bandingkan hasilnya dengan data yang dipakai pada

persiapan no.2.

E. ANALISIS

1. Hitunglah T4, T8, dan T12 rata-rata lalu ω4, ω8, dan ω12

2. Buatlah grafik ω0 terhadap ½ To untuk ketiga data ini. Tariklah garis lurus

dan tentukan perpotongaan ω0 pada sumbo ω.

3. Hitunglah energi awal mgh.

4. Hitunglah energi kinetic total ½ (I + mR2) ω02

5. Kerja melawan gesekan W.

6. Hitunglah energi total akhir (Energi kinetic + W) dengan energi awal mgh.

BAB II

PEMBAHASAN DAN ANALISIS

A. PEROLEHAN DATA

Panjang kawat = 102 cm

Jari-jari = 16 cm

Tinggi (2R) = 16 cm x 2 = 32 cm

Beban = 0,2 kg dan 0.5 kg

Percobaan I II III IV V

Waktu untuk beban 0,2 kg 2,5 s 2,7 s 2,6 s 2,6 s 2,6 s

Waktu untuk beban 0,5 kg 2,3 s 2,4 s 2,1 s 2,2 s 2,1 s

Tabel 2. Data Percobaan

B. PENGOLAHAN DATA

1. Pengolahan data untuk beban 0,2 kg

Percobaan I = 2,5 s

W= panjang kawat = 102 cm = 40,8 cm/s

t 2,5 s

Percobaan II= 2,7 s


t 2,7 s

Percobaan III = 2,6 s


t 2.6 s

Percobaan IV = 2,6 s


t 2,6 s

Percobaan V = 2,6 s


t 2,6 s

2. Pengolahan data untuk beban 0,5 kg

Percobaan I = 2,3 s


t 2,3 s

Percobaan II= 2,4 s


t 2.4 s

Percobaan III = 2,1 s


t 2.1 s

Percobaan IV = 2,2 s


t 2,2 s

Percobaan V = 2,1 s


t 2,1 s

BAB III

PENUTUP

A. KESIMPULAN

1. Dalam percobaan ini kami menyimpulkan bahwa didalam gravitasi terdapat 2

energi yang berbeda yaitu energi potensial dan energi kinetik.

2. Melihat dari hasil percobaan yang kami praktekkan maka :

-Untuk beban : 0,2 kg kecepatannya 2,5s dengan w = 3,082 cm/s

-Untuk beban : 0,5 kg kecepatannya 2,1s dengan w = 3,374 cm/s

Dengan ini kami menyimpulkan bahwa makin besar beban/pemberat yang

digunakan maka makin besar energi kinetik/kecepatannya yang dihasilkan.

B. SARAN – SARAN

Dalam percobaan ini kita dihadapkan oleh benda-benda yang cukup berat dan

berbahaya bila menimpa kita,jadi kehati-hatian dalam melakukan percobaan ini

perlu diperhatikan,selain itu kami mengharapkan penambahan perlengkapan

praktek dan peninjauan kembali ruangan lab.yang sepertinya kurang memadai.

percobaan 2

Documents