TUGAS KELOMPOK
LABORATORIUM FISIKA II
LAPORAN PERCOBAAN GJB ELEKTROMAGNET
Ditulis Oleh :
Kelompok II Fisika B
Nama
|
NPM
|
TTD
|
Aprilia niken c.
|
10330651
|
|
Estiti novridayanti
|
10330663
|
|
Eva lidiawati
|
10330664
|
|
Frendi maulana
|
10330666
|
|
Sri wulandari
|
10330686
|
|
Tri pujono
|
10330692
|
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH METRO
2012
GERAK JATUH BEBAS
I.
Tujuan:
1.
Menentukan
percepatan grafitasi benda dengan metode GJB
2.
Membuat
grafik hubungan antara s dengan ½ t2
II.
Dasar
Teori
Adnan (2009) Menyatakan gerak jatuh
bebas adalah gerak benda akibat tarikan bumi tanpa adanya gaya luar lain yang
bekerja padanya. Tanpa adanya gaya-gaya lain yang bekerja pada benda-benda yang
bergerak di atas bumi gerak benda hanya di pengaruhi oleh gaya tarik bumi. Pada
gerak jatuh bebas (GJB), memiliki syarat
yaitu kecepatan awal (V0) = 0. Pada gerak jatuh bebas berlaku
hubungan v = gt dan S = ½ gt2 dan
g adalah percepatan gravitasi bumi. Jadi pada gerkak ini, benda hanya di
pengaruhi oleh percepatan gravitasi bumi.
Gerak jatuh bebas tejadi pada semua
benda dari ketinggian tanpa memperdulikan masa benda tersebut. Suatu benda yang
berat, yang bias kita analogikan sebuah batu akan memiliki waktu jatuh yang
sama dengan sebuah kertas. Namun tidak semata- mata benda yang memiliki selisih
berat besar dapat jatuh dengan waktu bersamaan, kedua benda tersebut dapat
jatuh bersamaan apabila tidak ada gaya lain yang bekerja kecuali gaya grafitasi
bumi. Jadi kedua bend tersebut dapat jatuh secara bersamaan pada sebuah ruangan
yang hampa udara. Karena udara secara langsung mempengaruhi kecepatan benda
sampai ke tanah. Sebagai contoh bila kita menjatuhkan batu dan kertas dari atas
gedung, maka batu akan menyentuh tanah terlebih dahulu sedangkan kertas akan
melayang tertiup angin sehingga akan menyentuh tanah dengan waktu yang lama.
Pantur (1985 : 61) menyatakan gerk
jatuh bebas adalah gerak yang mengakibatkan benda melewati lintasan berbentuk
lurus karena pengaruh gravitasi bumi. Gerak jatuh bebas merupakan gerak yang
mengabaikan gesekan dan perubahan kecil percepatan terhadap ketinggian.
Percepatan yang di alami benda jatuh bebas disebabkan oleh gravitasi yang
besarnya 9,8 m/s2 atau 980 cm/s2 dan bearah menuju pusat
bumi. Gesekan yang dimaksud di sini adalah gesekan antara benda dan udara.
Suatu benda yang dijatuhkan dari ketinggian tertentu dalam ruangan terbuka akan
di perlambat akibat gaya gesek dengan laju udara.
Pada
percobaan gerak jatuh bebas sering di temukan bahwa hasil percepatan yang di
alami benda tidak sesuai dengan kecepatan grafitasi bumi, hal tersebut terjadi
karena sesunguhnya benda tersebut telah mengalami perlambatan oleh gaya gesek
udara. Percepatan yang di alami benda pada gerak jatuh bebas akan sama dengan
percepatan grafitasi bila benda tersebut di jatuhkan pada ruangan hampa udara.
Sutrisno (1986 : 78) menyatakan
bahwa benda dikatakan melakukan gerak jatuh bebas jika benda tersebut tanpa
kecepatan awal (V0 = 0) dan tidak dipengaruhi oleh gaya dorong
melaikan dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi. Gerak jatuh bebas (GJB) termasuk
kedalam gerak lurus berubah beraturan di percepat. Percepatan yang dialami
benda ini adalah akibat gaya tarik gravitasi bumi. Karena syarat gerak jatuh
bebas adalah percepatan awalnya nol maka berlaku persamaan GLBB sebagai
berikut:
V
= V0 + at
Vt2=
V02 + 2as
S
= V0t + ½ at2
Karena pada gerak jatuh bebas kecepatan awal (V0 = 0) dan percepatan
yang dialami benda adalah percepatan gravitasi bumi, maka berlaku rumus:
V = at
Vt2 = 2as
S = ½ at2
Keterangan :
V = kecepatan akhir benda
(m/s)
t = waktu (s)
S = Jarak yang dilalui benda (m)
a = percepatan yang dialami benda (m/s2)
Abdullah (2012) Bila dua batu yang berbeda beratnya
dijatuhkan tanpa kecepatan awal dari ketinggian yang sama dalam waktu yang
sama, batu manakah yang sampai di tanah duluan? Peristiwa di atas dalam Fisika
disebut sebagai jatuh bebas, yakni gerak lurus berubah beraturan pada lintasan
vertikal. Ciri khasnya adalah benda jatuh tanpa kecepatan awal (vo =
nol). Semakin ke bawah gerak benda semakin cepat.
batu yang dijatuhkan dari ketinggian yang sama dan dalam waktu yang
sama. Percepatan yang dialami oleh setiap benda jatuh bebas selalu sama, yakni
sama dengan percepatan gravitasi bumi. Pada materi ini, cukup Anda ketahui
bahwa percepatan gravitasi bumi itu besarnya g = 9,8 dan sering dibulatkan
menjadi 10
Pada jatuh bebas ketiga persamaan GLBB dipercepat yang kita bicarakan pada kegiatan sebelumnya tetap berlaku, hanya saja vo kita hilangkan dari persamaan karena harganya nol dan lambang s pada persamaan-persamaan tersebut kita ganti dengan h yang menyatakan ketinggian dan a kita ganti dengan g.
Jadi, ketiga persamaan itu sekarang adalah
Persamaan-persamaan jatuh bebas
Keterangan:
g = percepatan gravitasi (m/s2)
h = ketinggian benda (m)
t = waktu (s)
vt = kecepatan pada saat t (m/s)
Perhatikan persamaan jatuh bebas yang kedua.
Bila ruas kiri dan kanan sama-sama kita kalikan dengan
2, kita dapatkan:
Persamaan waktu jatuh benda jatuh bebas
Dari persamaan waktu jatuh, terlihat bahwa waktu jatuh
benda bebas hanya dipengaruhi oleh dua faktor yaitu h = ketinggian dan g
= percepatan gravitasi bumi. Jadi berat dari besaran-besaran lain tidak
mempengaruhi waktu jatuh.Artinya meskipun berbeda beratnya, dua benda yang
jatuh dari ketinggian yang sama di tempat yang sama akan jatuh dalam waktu yang
bersamaan.
Dalam kehidupan kita sehari-hari mungkin kejadiannya lain. Benda yang berbeda beratnya, akan jatuh dalam waktu yang tidak bersamaan. Hal ini dapat terjadi karena adanya gesekan udara. Percobaan di dalam tabung hampa udara membuktikan bahwa sehelai bulu ayam dan satu buah koin jatuh dalam waktu bersamaan.
III.
Alat
dan Bahan
1.
Alat gerak
jatuh bebas (GJB)
2.
Beban
logam(2,5 g dan 15 g)
3.
Stopwatch
4.
Pengaris
(1m)
IV.
Cara
kerja:
- Mengtur ketnggian(s) antara alat elektromagnet dengan papan dasar (90 cm).
- Menghidupkan saklar dan memasang beban logam besi (2,5 g) pada besi electromagnet.
- Menyiapkan stopwatch.
- Mematikan saklar dengan bersaman menghidupkan stopwatch.
- Mematikan stopwatch ketika beban tepat menyentuh papan dasar.
- Membaca dan mencatat waktu yang ditunjukan stopwatch.
- Mengulangi percobaan dengan ketingian yang berbeda beda (90 cm, 110 cm, 130 cm, 150 cm, 180 cm).
- Mengulangi percobaan dengan massa logam yang berbeda beda (2,5 g dan 15 g).
- Memasukan data yang diperoleh pada tabel .
NO
|
BEBAN LOGAM
|
MB (kg)
|
S (m)
|
T (s)
|
½ t2 (s2)
|
s/(1/2 t2) (m/s2)
|
- Menghitung percepatan gravitasi yang di alami benda (s = ½ gt2).
- Mengambarkan grafik s terhadap ½ t2.
- membuat kesimpulan dari kegiatan yang telah dilakukan.
V.
Data
Hasil Pengamatan
Table 1. baut pendek (massa 2,5 g dan ketinggian yang
berbeda)
NO
|
BEBAN LOGAM
|
MB (kg)
|
S (m)
|
T (s)
|
½ t2 (s2)
|
s/(1/2 t2) (m/s2)
|
1
|
Baut pendek
|
2,5.10-3
|
0,89
|
0,40
|
0,080
|
11,12
|
2
|
1,07
|
0,49
|
0,120
|
8,91
|
||
3
|
1,30
|
0,52
|
0,135
|
9,78
|
||
4
|
1,49
|
0,58
|
0,168
|
8,87
|
||
5
|
1,79
|
0,61
|
0,186
|
9,78
|
||
Rata-rata
|
9,69
|
Table l1 baut panjang (massa 15 g dan ketinggian berbeda)
NO
|
BEBAN LOGAM
|
MB (kg)
|
S (m)
|
T (s)
|
½ t2 (s2)
|
s/(1/2 t2) (m/s2)
|
1
|
Baut panjang
|
15.10-3
|
0,87
|
0,44
|
0,098
|
8,87
|
2
|
1,05
|
0,48
|
0,1152
|
9,11
|
||
3
|
1,28
|
0,54
|
0,1458
|
8,78
|
||
4
|
1,47
|
0,55
|
0,1512
|
9,72
|
||
5
|
1,77
|
0,59
|
0,1740
|
10,17
|
||
Rata-rata
|
9,33
|
VI.
Aanalisis data
a. baut pendek (massa 2,5 g dan ketinggian yang
berbeda)
1. diketahui: 2. diketahui:
s = 0,89 m t
= 0,40 s S =
1,07 m t = 0,49 s
=….?
= ….?
= 11,12 m/s2
= 8,91 m/s2
3. diketahui: 4.
diketahui:
s = 1.3 m t
= 0,52 s S =
1,49 m t = 0,58 s
=….?
= ….?
= 9,78 m/s2
= 8,87 m/s2
5. diketahui:
s = 1,79 m t
= 0,61 s
=….?
= 9,78 m/s2
b. Baut panjang(massa 15 g dan ketinggian yang berbeda)
1. diketahui: 2.
diketahui:
s = 0,7 m t = 0,44 s S = 1,05 m t = 0,48 s
=….?
= ….?
= 8,87 m/s2
= 9,11 m/s2
3.diketahui: 4.
diketahui:
s = 1.28 m t = 0,57 s S = 1,47 m t = 0,55 s
=….?
= ….?
= 8,78 m/s2
= 9,72 m/s2
5. diketahui:
s = 1,77 m t
= 0,59 s
=….?
= 10,17 m/s2
VII.
Pembahasan
Pada
praktikum kali ini kami melakukan percobaan mengenai gerak jatuh bebas, dengan
tujuan untuk menentukan percepatan gravitasi yang dialami suatu benda serta
membuat grafik dari hasil percobaan tersebut. Sebagai sarat awal suatu benda
mengalami gerakan jatuh bebas maka saat di jatuhkan benda tersebut memiliki
kecepatan awal nol.
percobaan
ini dilakukan dengan menggunakan alat yang telah kami rangkai sendiri, alat ini
menggunakan baterai yang dihubungkan dengan besi yang di liliti tembaga. Besi
berlilitan tembaga yang di aliri arus
listrik akan menghasilkan medan magnet yang mampu menarik benda seperti baut
yang kami jadikan sebagai bahan percobaan. Hal ini dilakukan agar benda seperti
baut dapat tergantung pada bagian atas alat, dengan prinsip elektromagnetik
maka ketika arus listrik di putus maka medan magnet akan hilang dan baut
tersebut akan trjatuh. Baut yang terjatuh akibat hilangnya medan magnet pada
besi tersebut dianggap tidak memiliki
kecepatan awal yang akhirnya dapat melakukan gerak jatuh bebas.
Percobaan ini dilakukan dengan dua
perlakuan, pertama yaitu baut dengan masa 2,5g namun ketinggian yang berbeda. Kedua, yaitu
baut dengan masa 15g dan ketinggian yang hamper sama dengan percobaan pertama. Perbedaan
ketingian pada percobaan pertama dan kedua ini trjadi akibat perbedaan ukuran
beben yang kami gunakan sehingga membuat ketinggian percobaan pertama dan krdua
memiliki selisih ketinggian di masing masing perlakuan. Antara percobaan
pertama dan kedua kami mengunakan massa benda yang berbeda untuk mengetahui
pengaruh besarnya massa benda terhadap waktu jatuh benda tersebut, sedangkan
kami mengunakan perbedaan ketingian pada masing – masing ketinggian yaitu untuk
mengetahui pengaruh ketinggian benda terhadap waktu jatuh benda tersebut. Percobaan
ini dilakukan masing-masing sebanyak lima kali.
Berdasarkan
kedua percobaan tersebut kami dapat mengetahui bahwa ketinggian beban dapat
mempengaruhi waktu untuk melakukan gerak jatuh bebas, hal tersebut dapat
terlihat dari kedua grafik hasil percobaan yang telah kami lakukan, yaitu semakin
besar ketinggian suatu beban dari lantai, maka semakin besar pula waktu yang
diperlukan untuk melakukan gerak jatuh bebas. Pada percobaan pertama pada
keringgian 0.89 m diperlukan waktu 0,40 s, pada ketinggian 1,07 m diperlukan
waktu 0,49 s, hinga pada perlakuan ke lima dengan ketinggian 1,79 m diperlukan
waktu 0,61 s. pada percobaan kedua dengan masa 15 g, pada ketinggian 0,87 m di
perlukan waktu 0,44 s, pada ketinggian 1,05 m diperlukan waktu 0,48 s dan pada
perlakuan ke lima dengan ketinggian 1,77 m diperlukan waktu untuk menyentuh
dasar papan sebesar 0,59 s. Jadi dari data yang kami peroleh tersebut dapat di
ketahui bahwa ketingian benda berbanding lurus dengan waktu benda untuk
mencapai dasar papan. Sedangkan massa beban tidak terlalu berpengaruh pada
waktu benda mencapai dasar papan.
Pada
percobaan yang kami lakukan ini, kami
mendapatkan data nilai percepatan gravitasi yang berbeda-beda pada setiap percobaan dengan menggunakan
rumus :
Nilai
rata-rata dari percepatan gravitasi yang kami peroleh pada percobaan pertama yaitu sebesar 9,69 m/s2.
Sedangkan pada percobaan kedua nilai rata-rata dari percepatan gravitasinya
adalah 9,33 m/s2. Nlai percepatan gravitasi yang kami peroleh
mendekati teori yang telah ada sebesar 9,89 m/s2. Sehingga dapat
kami katakan bahwa percobaan yang kami lakukan berhasil dan alat yang kami
rancang dapat digunakan sebagai alat untuk melakukan percobaan gerak jatuh
bebas.
Terjadi
perbedaan antara percepatan gravitasi yang di alami benda dengan percepatan gravitasi
pada bumi. Dalam teori di sebutkan bahwa besar gravitasi yang di alami benda
yang melakukan gerak jatuh bebas akan sama dengan percepatan gravitasi bumi.
Tejadinya selisih percepatan gravitasi yang kami peroleh ini disebabkan
antaralain yaitu kurang tepatnya dalam menentukan waktu ketika benda tepat
menyentuh papan dasar, yang akibatnya akan mempengaruhi dari hasil percepatan
gravitasi benda yang di peroleh. Selain itu percobaan di ruangan terbuka
mengakibatkan terjadinya gesekan antara benda dan udara yang dapat mempengaruhi
perolehan waktu, sehingga akan berdampak pada nilai percepatan gravitasi yang
di alami oleh benda yang kami teliti.
VIII.
Kesimpulan
Berdasarkan
kedua percobaan tersebut kami dapat menyimpulkan bahwa ketinggian beban dapat
mempengaruhi waktu untuk melakukan gerak jatuh bebas, semakin besar ketinggian
suatu beban dari lantai, maka semakin besar pula waktu yang diperlukan untuk
melakukan gerak jatuh bebas. Jadi ketingian benda berbanding lurus dengan waktu
benda untuk mencapai dasar papan. Sedangkan massa beban tidak terlalu
berpengaruh pada waktu benda mencapai dasar papan.
Nilai
rata-rata dari percepatan gravitasi yang kami peroleh pada percobaan pertama yaitu sebesar 9,69 m/s2.
Sedangkan pada percobaan kedua nilai rata-rata dari percepatan gravitasinya
adalah 9,33 m/s2. Nlai percepatan gravitasi yang kami peroleh
mendekati teori yang telah ada sebesar 9,89 m/s2. Sehingga dapat
kami katakan bahwa percobaan yang kami lakukan berhasil dan alat yang kami
rancang dapat digunakan sebagai alat untuk melakukan percobaan gerak jatuh
bebas.
IX.
Daftar
Pustaka
Abdullah. 2012.Gerak Jatuh Bebas.
(online) (http: //gurufisikamuda .blogspot.com/ 2011/05/gerak-jatuh-bebas-gaya-gesekan-udara.html)diakses
pada senin 3 Desember 2012 pukul 19.30 wib.
Adnan. 2009. Gerak Parabola.
(online) (Http://. Guru muda/ gerak jatuh bebas/ blogspot.com) diases pada
minggu 4 november 2012 pukul 11.30 wib.
Pantur. 1985. FISIKA JILID 1. Jakarta: Erlangga
Sutrisno. 1986. FISIKA DASAR. Bandung: ITB.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar