Selasa, 14 Juni 2011

gerak lurus beraturan

PERCOBAAN IV
GERAK LURUS BERATURAN
PELAKSANAAN PRAKTIKUM
Tujuan Praktikum : Menentukan kecepatan kereta dinamika pada gerak lurus beraturan dan dapat menjelaskan karakteristik gerak lurus beraturan berdasarkan besar besaran kinematisnya.
Hari, Tanggal Praktikum : Kamis, 26 Mei 2011
Tempat Praktikum : Laboratorium Fisika,FKIP, Universitas Mataram.

LANDASAN TEORI
Kecepatan adalah laju perubahan tempat yang diperoleh dari pengukuran jarak yang ditempuh Δs dan selang waktu Δ tang diperlukan untuk menempuh jarak tersebut. Pada umumnya, kecepatan dapat berubah-ubah, tidak tetap sehingga keepatan didefinisikan oleh v=Δs/Δt adalah kecepatan rata-rata selama selang waktu Δt tersebut. Kecepatan pada suatu saat, yaitu kecepatan setempat yang sesaat pada hakikatnya tidak ada karena tidak mungkin diukur. Yang terukur adalah kecepatan disekitar suatu tempat sepanjang jarak yang ditempuh yang amat pendek di sekitar suatu titik, yakni 〖v=lim〗┬(Δs→0)⁡〖Δs/Δt=〖lim〗┬(Δt→0)⁡〖Δs/Δt=s〗 〗 (Soedojo, 2004 : 1).
Pada gerak lurus beraturan (GLB) lintasan yang ditempuh benda berupa garis lurus dan arah geraknya selalu tetap. Oleh karena itu, perpindahan dapat diganti dengan jarak dan kecepatan tetap. Benda bergerak dengan kecepatan tetap artinya benda menempuh jarak yang sama dalam selang waktu yang sama. Oleh karena itu, gerak lurus beraturan (GLB) didefinisikan sebagai gerak yang lintasannya lurus dan pada selang waktu yang sama menempuh jarak yang sama(Ruwanto, 2006 : 84-85).
Pewaktu ketik (ticker timer) adalah ala yang digunakan untuk memeriksa atau mengamati gerakan benda dengan tanda titik-titik yang dibuat di atas pita ketik. Pewaktu digunakan untuk memeriksa suatu benda bergerak lurus beraturan atau tidak beraturan. Pada alat ini terdapat semacam vibrator yang terbuat dari plat baja yang mampu bergetar 50 kali setiap sekon. Setiap kali bergetar, pita baja tersebut akan membuat suatu tanda titik hitam pada pita ketik. Jarak antara dua titik yang beraturan disebut satu titik. Waktu satu ketik sama dengan 1/50 sekon (Ariswono,2008 : 97).
ALAT DAN BAHAN
ALAT
Mistar kayu
Rel presisi
Penyambung rel
Kaki rel
Tumpakan berpenjepit
Balok bertingkat
Kereta dinamika
Kereta dinamika bermotor
Penahan beban
Beban
Pewaktu ketik
Jarum pentul
Catu daya
Kabel penghubung 2 buah
gunting
BAHAN
Kertas karbon
Pita ketik

CARA KERJA
Bagian I : gerak kereta dinamika dengan kompensasi gaya gesekan.
Meniapkan alat dan bahan praktikum yang dibutuhkan.
Merangkai alat dan bahan praktikum seperti gambar di bawah.
Menghidupkan catu daya dan mendorong kereta dinamika sehingga bergerak di sepanjang rel presisi.
Menahan kereta dinamika ketika hamper mendekati ujung rel presisi agar kereta dinamika tidak jatuh keluar rel.
Mengambil pita ketik dari kereta dinamika dan menganalisa hasilnya.
Bagian II : gerak lurus beraturan pada kereta dinamika bermotor.
Memindahkan balok bertingkat dari kaki rel presisi sehingga posisinya mendatar.
Mengganti kereta dinamika dengan kereta dinamika bermotor
Memindahkan kontak saklar pada kereta keposisi V1 bersamaan dengan menghidupkan catu daya.
Mengambil pita ketik dari kereta dinamika bermotor untuk dianalisis, tetapi pastikan catu daya dalam keadaan mati.
Memasang pita ketik pada kereta dinamika bermotor.
Memindahkan kontak saklar pad kereta keposisi V2 bersamaan dengan menghidupkan catu daya.
Mematikan catu daya dan mengambil pita ketik yang dihasilkan untuk diamati.

HASIL PENGAMATAN
Kereta dinamika
Tabel hasil pengamatan
Pita ketik ke- Panjang pita ketik (/5 ketik)
1
2
3
4
5 5,4 cm
6,1 cm
5,3 cm
4,9 cm
4,3 cm

Kurva laju waktu

Kereta dinamika bermotor dengan V1
Tabel hasil pengamatan
Pita ketik ke- Panjang pita ketik (/5 ketik)
1
2
3
4
5 1,1 cm
1,3 cm
1,1 cm
0,9 cm
1,0 cm

Kurva laju waktu
Kereta dinamika bermotor gengan V2
Tabel hasil pengamatan
Pita ketik ke- Panjang pita ketik (/5 ketik)
1
2
3
4
5 1,5 cm
2,1 cm
2,3 cm
2,6 cm
2,9 cm

Kuva laju waktu






ANALISIS DATA
Kereta dinamika
Menghitung kecepatan kereta dinamika biasa
Diketahui : S1= 5,4 cm
t = 5 ketik
Ditanya : V1 = … ?
Jawab : V1 = S1/t
= (5,4 cm)/(5 ketik)
= 1,08 cm/ketik
Diketahui : S2= 6,1 cm
t = 5 ketik
Ditanya : V2 = … ?
Jawab : V2 = S2/t
= (6,1 cm)/(5 ketik)
= 1,22 cm/ketik
Diketahui : S3= 5,3 cm
t = 5 ketik
Ditanya : V3 = … ?
Jawab : V3 = S3/t
= (5,3 cm)/(5 ketik)
= 1,06 cm/ketik
Diketahui : S4= 4,9 cm
t = 5 ketik
Ditanya : V4 = … ?
Jawab : V4 = S4/t
= (4,9 cm)/(5 ketik)
= 0,98 cm/ketik
Diketahui : S5= 4,3 cm
t = 5 ketik
Ditanya : V5 = … ?
Jawab : V5 = S5/t
= (4,3 cm)/(5 ketik)
= 0,86 cm/ketik



Menghitung kecepatan rata-rata
Diketahui : V1 = 1,08 cm/ketik
V2 = 1,22 cm/ketik
V3 = 1,06 cm/ketik
V4 = 0,98 cm/ketik
V5 = 0,86 cm/ketik
Ditanya : Ṽ = …..?
Jawab : Ṽ = (v1+v2+v3+v4+v5)/n
= ((1,06+1,22+1,06+0,98+0,86)cm/ketik)/5
= (5,2 cm/ketik)/5
= 1,04 cm/ketik

Menghiung standar deviasi
(V1-Ṽ)2 = (1,08 – 1,04)2 = (0,04)2 = 0,0016 cm2/ketik2
(V2-Ṽ)2 =(1,08 – 1,04)2 = (0,04)2 = 0,0016 cm2/ketik2
(V3-Ṽ)2 =(1,08 – 1,04)2 = (0,04)2 = 0,0016 cm2/ketik2
(V4-Ṽ)2 =(1,08 – 1,04)2 = (0,04)2 = 0,0016 cm2/ketik2
(V5-Ṽ)2 =(1,08 – 1,04)2 = (0,04)2 = 0,0016 cm2/ketik2
∑_(n=1)▒〖(Vn-Ṽ)2〗 = 0,0704 cm2/ketik2

SD = √((Vn-Ṽ)2)/(n-1))
= √((0,0704 )/(5-1))
= 0,132 cm/ketik

Menghitung rentang pengukuran
NP = Ṽ ± SD
NP1= Ṽ + SD
= (1,04 + 0,132) cm/ketik
= 1,172 cm/ketik
NP2= Ṽ - SD
= (1,04 – 0,132) cm/ketik
= 0,908 cm/ketik
Jadi besar nilai rentang pengukurannya dari 0,908 cm/ketik sampai 1,172 cm/ketik




Menghitung kesalahan relatif
% KR = SD/Ṽ×100%
= 0,132/1,04×100%
= 12,69 %
Menghitung nilai keberhasilan (KB)
% KB = 100% - % NR
= 100% - 12,69 %
= 87,31 %

Kereta dinamika bermotor dengan V1
Menghitung kecepatan kereta dinamika bermotor
Diketahui : S1 = 1,1 cm
t = 5 ketik
Ditanya : V1 = … ?
Jawab : V1 = S1/t
= (1,1 cm)/(5 ketik)
= 0,22 cm/ketik
Diketahui : S2 = 1,3 cm
t = 5 ketik
Ditanya : V2 = … ?
Jawab : V2 = S2/t
= (1,3 cm)/(5 ketik)
= 0,26 cm/ketik
Dikeahui : S3 = 1,1 cm
t = 5 ketik
Ditanya : V3 = … ?
Jawab : V3 = S3/t
= (1,1 cm)/(5 ketik)
= 0,22 cm/ketik
Dikeahui : S4 = 0,9 cm
t = 5 ketik
Ditanya : V4 = … ?
Jawab : V4 = S4/t
= (0,9 cm)/(5 ketik)
= 0,18 cm/ketik
Dikeahui : S5 = 1,0 cm
t = 5 ketik
Ditanya : V5 = … ?
Jawab : V5 = S5/t
= (1,0 cm)/(5 ketik)
= 0,20 cm/ketik

Menghitung kecepatan rata-rata
Diketahui : V1 = 0,22 cm/ketik
V2 = 0,26 cm/ketik
V3 = 0,22 cm/ketik
V4 = 0,18 cm/ketik
V5 = 0,20 cm/ketik
Ditanya : Ṽ = …..?
Jawab : Ṽ = (v1+v2+v3+v4+v5)/n
= ((0,22+0,26+0,22+0,18+0,20)cm/ketik)/5
= (1,08 cm/ketik)/5
= 0,216 cm/ketik

Menghiung standar deviasi
(V1-Ṽ)2 = (0,22 – 0,216)2 = (0,004)2 = 0,000016 cm2/ketik2
(V2-Ṽ)2 = (0,26 – 0,216)2 = (0,044)2 = 0,001936 cm2/ketik2
(V3-Ṽ)2 = (0,22 – 0,216)2 = (0,004)2 = 0,000016 cm2/ketik2
(V4-Ṽ)2 = (0,18 – 0,216)2 = (-0,036)2 = 0,001296 cm2/ketik2
∑_(n=1)▒〖(Vn-Ṽ)2〗 = 0,003520 cm2/ketik2

SD = √((Vn-Ṽ)2)/(n-1))
= √((0,003520 )/(5-1))
= 2,970 × 10-2 cm/ketik

Menghitung rentang pengukuran
NP = Ṽ ± SD
NP1= Ṽ + SD
= (0,216 + 0,02970) cm/ketik
= 0,24570 cm/ketik
NP2= Ṽ - SD
= (0,216 – 0,02970) cm/ketik
= 0,18630 cm/ketik
Jadi besar nilai rentang pengukurannya dari 0,18630 cm/ketik sampai 0,24570 cm/ketik

Menghitung kesalahan relatif
% KR = SD/Ṽ×100%
= 0,02970/0,216×100%
= 13,75 %

Menghitung nilai keberhasilan (KB)
% KB = 100% - % NR
= 100% - 13,75 %
= 86,25 %

Kereta dinamika bermotor dengan V2
Menghitung kecepatan kereta dinamika biasa
Diketahui : S1 = 1,5 cm
t = 5 ketik
Ditanya : V1 = … ?
Jawab : V1 = S1/t
= (1,5 cm)/(5 ketik)
= 0,30 cm/ketik
Diketahui : S2 = 2,1 cm
t = 5 ketik
Ditanya : V2 = … ?
Jawab : V2 = S2/t
= (2,1 cm)/(5 ketik)
= 0,42 cm/ketik
Diketahui : S3 = 2,3 cm
t = 5 ketik
Ditanya : V3 = … ?
Jawab : V3 = S3/t
= (2,3 cm)/(5 ketik)
= 0,46 cm/ketik
Diketahui : S4 = 2,6 cm
t = 5 ketik
Ditanya : V4 = … ?
Jawab : V4 = S4/t
= (2,6 cm)/(5 ketik)
= 0,52 cm/ketik
Diketahui : S5 = 2,9 cm
t = 5 ketik
Ditanya : V5 = … ?
Jawab : V5 = S5/t
= (2,9 cm)/(5 ketik)
= 0,58 cm/ketik

Menghitung kecepatan rata-rata
Diketahui : V1 = 0,30 cm/ketik
V2 = 0,42 cm/ketik
V3 = 0,46 cm/ketik
V4 = 0,52 cm/ketik
V5 = 0,58 cm/ketik
Ditanya : Ṽ = …..?
Jawab : Ṽ = (v1+v2+v3+v4+v5)/n
= ((0,30+0,42+0,46+0,52+0,58)cm/ketik)/5
= (2,28 cm/ketik)/5
= 0,46 cm/ketik

Menghiung standar deviasi
(V1-Ṽ)2 = (0,30 – 0,46)2 = (-0,16)2 = 0,0256 cm2/ketik2
(V2-Ṽ)2 = (0,42 – 0,46)2 = (-0,04)2 = 0,0016 cm2/ketik2
(V3-Ṽ)2 = (0,46 – 0,46)2 = (0)2 = 0 cm2/ketik2
(V4-Ṽ)2 = (0,52 – 0,46)2 = (0,06)2 = 0,0036 cm2/ketik2
(V5-Ṽ)2 = (0,58 – 0,46)2 = (0,12)2 = 0,0144 cm2/ketik2
∑_(n=1)▒〖(Vn-Ṽ)2〗 = 0,0452 cm2/ketik2

SD = √((Vn-Ṽ)2)/(n-1))
= √((0,0452 )/(5-1))
= 0,11 cm/ketik

Menghitung rentang pengukuran
NP = Ṽ ± SD
NP1= Ṽ + SD
= (0,46 + 0,11) cm/ketik
= 0,57 cm/ketik
NP2= Ṽ - SD
= (0,46 – 0,11) cm/ketik
= 0,35 cm/ketik
Jadi besar nilai rentang pengukurannya dari 0,35 cm/ketik sampai 0,57 cm/ketik

Menghitung kesalahan relatif
% KR = SD/Ṽ×100%
= 0,11/0,46×100%
= 23,9 %
Menghitung nilai keberhasilan (KB)
% KB = 100% - % NR
= 100% - 23,9 %
= 76,1 %

PEMBAHASAN
Gerak lurus beraturan (GLB) merupakan gerak yang lintasannya berupa garis lurus dan pada selang waktu yang sama, ditempuh jarak yang sama. Artinya besaran dan arah kecepatan tetap. Pada percobaan kali ini, tujuannya adalah menentukan kecepatan kereta dinamika pada gerak lurus beraturan dan dapat menjelaskan karakteristik geraklurus beraturan berdasarkan besaran kinematisnya. Suatu benda dikatakan bergerak lurus beraturan jika benda tersebut bergerak dengan kecepatan tetap. Artinya, besar dan kecepatannya tetap. Pada percobaan ini, praktikan menggunakan kereta dinamika biasa dan kereta dinamika bermotor pada kontak saklar V1 dan V2. Pada kereta dinamika bermotor dengan kontak saklar V1 dan V2, walau pada rel presisinya membentuk landasan yang mendatar, kereta dinamika tersebut bias berjalan dengan kecepatan V karena memiliki mesin bermotor. Setelah alat dan bahan dirangkai, catu daya dinyalakan bersamaan dengan melepaskan kereta dinamika, baik untuk kereta inamika biasa atau kereta dinamika bermotor, sehingga kereta berjalan menjauhi pewaktu ketik dan membentuk titik-titik hitam di atas pita ketik. Di awal pita ketik, terjadi titik ketikan yang saling tindih dan jarak antara titik ketikan yang berdekatan sangat kecil, hal ini disebabakan karena kereta melaju, akibatnya kecepatannya maih dipercepat dari kecepatan pada saat nol untuk mencapai kecepatan maksimum/konstan. Jika kita perhatikan ketiga kurva laju waktu pada hasil pengamatan, terlihat bahwa kereta dinamika biasa dan kereta dinamika bermotor melakukan gerak dengan kecepatan relatif atau cenderung konstan sehingga dapat disimpulkan bahwa kedua kereta tersebut melakukan gerak lurus beraturan.
Baik paa kereta dinamika biasa, ataupun pada kereta dinamika bermotor, kecepatannya terlihat konstan. Berdasarkan analisis data diperoleh simpangan deviasi untuk kereta dinamika biasa adalah 0,132 cm/ketik, dan untuk kereta dinamika bermotor dengan V1 dan V2 berturut-turut 2,970×10-2 cm/ketik dan 0,11 cm/ketik. Dari nilai simpangan deviasi ini diperoleh rentang pengukuran . rentang pengukuran untuk kereta dinamika biasa adalah 0,908 ≤ NP ≤ 1,172 dan rentang pengukuran untuk kereta dinamika bermotor dengan V1 dan V2 berturut-turut adalah 0,18630 ≤ NP ≤ 0,24570 dan 0,35 ≤ NP ≤0,57. Karena didalam pengukuran nilai yang di ukur tidak ada yang pasti, maka diberikan angka ketidakpastian yang memberikan hasilnya pasti berada pada rentang tersebut. Kesalahan relatif kami pada praktikum ini untuk kereta dinamika biasa,dan kereta dinamika bermotor deng n V1 dan V2 adalah 12,69 %, 13,75 % dan 23,9 %.

KESIMPULAN DAN SARAN
KESIMPULAN
Berdasarkan tujuan ,hasil pengamatan dan pembahasan dapat disimpulkan sebagai berikut :
Gerak gerak lurus beraturan memiliki lintasan berupa garis lurus dan memiliki kecepatan yang konstan, artinya besar dan arahnya sama.
Kecepatan pada GLB bernilai konstan atau tetap dan percepatannya bernilai nol (a=0).
Gerak lurus beraturan dapat diperoleh dengan mengimbangi gaya gesek yang ada di antara benda dan permukaan gerak.
Secara matematis kecepatan dapat dirumuskan dengan v = s/t .
Dalam hasil pengukuran diperlukan SD untuk memberikan nilai terbaik pada pengukuran berupa rentang hasil pengukuran.

SARAN
Terima kasih atas kesabarannya dalam membimbing kami……….always keep your smile………ok!!!!!!!!






DAFTAR PUSTAKA

Ariswono, j ,dkk.2008. IPA Terpadu(Fisika, Kimia, Biologi). Bandung : Grafindo Media Pratama.
Ruwanto, B.2006. Fisika Kelompok Teknologi. Jakarta : Yudistira.
Soedojo, P. 2004. Fisika Dasar. Yogyakarta : ANDI.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar