alat sederhana peraga hukum i dan ii newton pada gerak · pdf filealat sederhana peraga hukum...

of 10/10
PAL / K-17 (STEI 2013) Alat Sederhana Peraga Hukum I dan II Newton Pada Gerak Benda Oleh : 1. M. Faisol Yahya 16513024 2. Dharma Favitri Hariyanto 16513049 3. M. Azis Alfaridzi 16513089 4. Irfan Sihab B. F 16513124 5. A. Mutafakir Alam 16513174 Sekolah Teknik Elektro dan Informatika Institut Teknologi Bandung 2013

Post on 31-Jan-2018

234 views

Category:

Documents

2 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • PAL / K-17 (STEI 2013)

    Alat Sederhana Peraga Hukum I dan II Newton

    Pada Gerak Benda

    Oleh :

    1. M. Faisol Yahya 16513024

    2. Dharma Favitri Hariyanto 16513049

    3. M. Azis Alfaridzi 16513089

    4. Irfan Sihab B. F 16513124

    5. A. Mutafakir Alam 16513174

    Sekolah Teknik Elektro dan Informatika

    Institut Teknologi Bandung

    2013

  • PAL / K-17 (STEI 2013)

    A. Latar Belakang

    Dalam kehidupan sehari- hari kita sering merasakan ketika kita sedang menaiki

    kendaraan yang sedang melaju dengan kecepatan konstan tiba-tiba berhenti, tubuh

    kita selalu terbanting kedepan.

    Sebenarnya dalam fenomena ini dapat dijelaskan dengan Hukum 1 dan 2

    Newton. Dalam fenomena diatas berlaku hukum 1 Newton yang mengatakan bahwa

    benda akan cenderung untuk mempertahankan kedudukannya. Benda akan cenderung

    untuk dalam posisi diam berhenti atau dalam keadaan diam dengan kecepatan

    konstan.

    Untuk mencoba memahami tentang itu kita membuat suatu alat yang akan

    menjelaskan tentang fenomena tersebut. Disini kita akan membahas tentang

    fenomena yang berhubungan dengan Hukum 1 dan 2 Newton dengan bantuan alat

    sederhana yang kami buat .

    B. Tujuan

    Membuktikan terjadinya Hukum I dan II Newton, dalam gerak suatu benda.

    C. Alat dan Bahan

    a. Rangkaian roda

    b. Rel roda

    c. Tabung plastik mika

    d. Beban

    e. Benang

    f. Motor dc

    g. Adaptor (sumber tegangan) 12 volt

    h. Rangkaian Variable Resistor (pengubah kecepatan).

    D. Teori Singkat

    Hukum 1 Newton

    = 0

    Mengatakan bahwa jika resultan gaya yang bekerja pada benda sama dengan nol

    maka benda itu dalam keadaan diam atau melaju dalam kecepatan konstan.

  • PAL / K-17 (STEI 2013)

    Hukum 2 Newton

    = .

    Mengatakan bahwa resultan gaya yang bekerja pada suatu benda yang bermasa m,

    mengakibatkan benda mengalami percepatan sebesar a.

    E. Persiapan dan Cara Kerja

    Persiapan :

    1. Membuat rangkaian roda dan rel.

    2. Membuat tabung dari plasik mika, kmuadian buat garis lubang pada sisi tabung

    yang juga diberi ukuran dengan panjang (10 cm).

    3. Membuat rangkaian beban, kemudian rangkaian beban ini dipasangkan pada garis

    lubang pada tabung. (usahakan bebas bergerak).

    4. Pasang tabung dan beban pada rangkaian roda dan rel.

    5. Pasang benang yang telah dihubungkan dengan penggulung benang (motor DC)

    pada rangkaian roda. (usahakan rangkaian roda pada rel bergerak bebas maju-

    mundur).

    Cara Kerja :

    1. Letakkan posisi beban pada titik tengah/depan dari garis lubang pada tabung,

    percobaan pertama dilakukan dengan kecepatan tetep. Dilakukan dengan tidak

    memutar variable resistor (tentukan kecepatan tertentu).

    2. Amati perubahan posisi dari beban terjadi perubahan posisi atau tidak, dengan

    kecepatan konstan tersebut.

    3. Letakkan posisi beban pada titik tengah/depan dari garis lubang pada tabung,

    percobaan kedua dilakukan dengan merubah kecepatan (dipercepat). Dilakukan

    dengan memutar variable resistor dari keadaan hambatan besar menjadi kecil,

    sehingga terjadi perubahan arus yang menyebabkan perubahan kecepatan putaran

    motor DC yang berpengaruh juga terhadap kecepatan gerak rangkaian roda pada

    rel.

  • PAL / K-17 (STEI 2013)

    4. Amati perubahan posisi dari beban terjadi perubahan posisi atau tidak, dengan

    kecepatan yang dipercepat tersebut.

    F. Proses

    Benda mula-mula diam, ketika benda tiba-tiba ditarik dengan percepatan

    konstan maka benda akan cenderung untuk mempertahankan kedudukannya, itu

    terlihat ketika benda berubah posisi semakin kebelakang. Ketika benda bergerak

    semakin kebelakang benda akan bergerak dengan perepatan konstan, disini berlaku

    Hukum 2 Newton

    = .

    disini terdapat gaya tegangan tali yang bekerja pada benda yang bermasa m yang

    mengakibatkan benda mengalami perceatan konstan.

    Setelah benda ditarik dengan percepatan konstan, alat akan menarik benda

    dengan kecepatan konstan(artinya percepatan = 0) disni akan terlihat benda akan tetap

    diam dalam posisinya, maka disini Hukum 1 Newton berlaku

    = 0

    artinya resultan gaya yang bekerja pada benda itu sama dengan nol, sehingga

    membuat benda tetap dalam posisinya. Dari percobaan ini maka terbukti kebenaran

    dari Hukum 1 dan 2 Newton.

    G. Data dan Pengolahan

    Massa (m) = m Kg

    Percobaan pertama :

    Jarak (x) = 1,83 m

    Waktu (t) = 8 s

    Kecepatan awal (Vo) = Kecepatan akhi (Vt) = 0,23 m/s (konstan)

    =

    =0

    = 0

    Maka, = . = . (0) = 0

  • PAL / K-17 (STEI 2013)

    Percobaan Kedua :

    Jarak (x) = 0,92 m

    Waktu (t) = 2,2 s

    Kecepatan awal (Vo) = 0

    Kecepatan akhir (Vt) = 0,836 m/s

    X = Vo.t + a.t2

    0,92 = 0.t + a.(2,2)2

    0,92 = a. 2,42

    a = 0.92 / 2,42

    a = 0,38 m/s2

    = .

    = . 0,38

    = 0,38

    H. Analisis dan Pembahasan

    Hukum I Newton menjelaskan bahwa gaya yang bekerja pada suatu benda

    sama dengan nol, maka benda diam akan tetap diam, dan suatu benda yang bergerak,

    akan tetap bergerak dengan kecepatan tetap.

    = .

    Karena dalam percobaan pertama kita tidak merubah kecepatan (konstan), maka =

    0. Sehingga :

    = . (0)

    = 0

    Jika tidak terjadi perubahan kecepatan suatu benda akan tetap bergerak dengan

    kecepatan tetap, sengingga tidak ada gaya yeng bekerja pada benda tersebut.

    Dalam percobaan dilakukan dengan tidak merubah kecepatan dari benda, diamati

    pada posisi beban tidak ada perubahan sehingga dikatakan tidak ada gaya yang terjadi

    F = 0. Sesuai dengan hukum I Newton.

  • PAL / K-17 (STEI 2013)

    Hukum II Newton menjelaskan bahwa percepatan yang ditimbulkan oleh gaya

    yang bekerja pada sebuah benda berbanding lurus dan searah dengan gaya itu dan

    berbanding terbalik dengan massa benda.

    =

    F = m.

    Dengan mengubah kecepatan (dipecepat), maka akan timbul adanya percepatan. Dari

    persamaan di atas percepatan berbanding lurus dengan gaya, sehingga timbulnya

    percepatan mengakibatkan timbulnya gaya yang bekerja pada benda.

    Percobaan kedua dilakukan dengan mempercpat kecepatan benda. Diamati posisi

    beban berpidah terhadap keadaan awal (tedorong ke belakang), ini membuktikan

    adanya pengaruh gaya terhadap beban tersebut.

    I. Simpulan

    Percobaan dilakukan untuk mengamati terjadinya Hukum I dan II Newton

    pada gerak suatu benda dengan alat sederhana. Dari analogi alat percobaan dibuktikan

    bahwa Hukum Newton memang taerjadi, yaitu pada percobaan pertama Hukum I

    Newton berlaku dimana pada kecepatan konstan suatu benda yang digunakan untuk

    acuan adanya gaya tidak brubah posisinya, membuktikan = 0. Demikian juga

    dengan percobaan kedua, Hukum II Newton berlaku dimana dengan adanya

    percepatan, maka timbul adanya gaya yang mengakibatkan beban acuan gaya

    bergerak kebelakang (terdorong), ini membuktikan = . .

  • PAL / K-17 (STEI 2013)

    Reference :

    Ruwanto, Bambang. 2009. Asas-asas Fisika 2A. Yogyakarta:Yudhistira

    Sugijono, dkk. 1996. Konsep-konsep Fisika. Klaten: PT Intan Pariwara

    Tipler, P. A., 1998. Fisika untuk sains dan tekni-jilid 1 (Terjemahan),

    Jakarta: Penerbit Erlangga Jilid 1.

    - Young, H. D., 1992, University phisics, USA: Addison Wesley

    Publishing Company, Inc.

    - Halliday dan Resnick, 2011, Fisika Jilid 9 (Terjemahan), Jakarta:

    Penerbit Erlangga.

    - Kanginan, M., Fisika Jilid 1A, 1B, Jakarta: Penerbit Erlangga.

  • PAL / K-17 (STEI 2013)

    Lampiran :

    Beban dengan Massa m

    Rangkaian Roda dan Beban

  • PAL / K-17 (STEI 2013)

    Perangkat Pengatur kecepatan

    Lintasan (rel)

  • PAL / K-17 (STEI 2013)

    Rangkaian Alat Percobaan