fisika bola

IV. TABEL PENGAMATAN

Laporan Praktikum Fisika

Kelompok :1. Asmi Dewi R2. Dian Wahyuni3. Rezka Andria4. Taufan Irawan

SMA NEGERI 2 CIMAHIJL. KPAD SRIWIJAYA IX NO. 45A

2010/2011

PERCOBAAN 1Titik Berat Benda

I. TEORI DASAR

Setiap benda terdiri atas partikel atau titik materi yang masing-masing memiliki gaya berat. Jumlah gaya berat seluruh partikel penyusun benda merupakan gaya berat benda. Titik tangkap berat benda disebut gaya berat benda. suatu benda tegar dapat mengalami gerak translasi (gerak lurus) dan gerak rotasi. Benda tegar akan melakukan gerak translasi apabila gaya yang diberikan pada benda tepat mengenai suatu titik yang yang disebut titik berat.Titik berat merupakan titik dimana benda akan berada dalam keseimbangan rotasi (tidak mengalami rotasi). Pada saat benda tegar mengalami gerak translasi dan rotasi sekaligus, maka pada saat itu titik berat akan bertindak sebagai sumbu rotasi dan lintasan gerak dari titik berat ini menggambarkan lintasan gerak translasinya.

PUSAT MASSA DAN TITIK BERATPusat massa dan titik berat suatu benda memiliki pengertian yang sama, yaitu suatu titik tempat berpusatnya massa/berat dari benda tersebut. Perbedaannya adalah letak pusat massa suatu benda tidak dipengaruhi oleh medan gravitasi, sehingga letaknya tidak selalu berhimpit dengan letak titik beratnya.

1. PUSAT MASSA

Koordinat pusat massa dari benda-benda diskrit, dengan massa masing-masing M1, M2,....... , Mi ; yang terletak pada koordinat (x1,y1), (x2,y2),........, (xi,yi) adalah:

X = (å Mi . Xi)/(Mi) Y = (å Mi . Yi)/(Mi)

2. TITIK BERAT (X,Y)

Koordinat titik berat suatu sistem benda dengan berat masing-masing W1, W2, ........., Wi ; yang terletak pada koordinat (x1,y1), (x2,y2), ............, (xi,yi) adalah:

X = (å Wi . Xi)/(Wi) Y = (å Wi . Yi)/(Wi)

LETAK/POSISI TITIK BERAT

1. Terletak pada perpotongan diagonal ruang untuk benda homogen berbentuk teratur.2. Terletak pada perpotongan kedua garis vertikal untuk benda sembarang.3. Bisa terletak di dalam atau diluar bendanya tergantung pada homogenitas dan

bentuknya.

II. TUJUAN

Kegiatan praktikum ini bertujuan untuk mengetahui dimana titik tangkap gaya benda yang biasa disebut titik berat benda

III. ALAT DAN BAHAN

- Pensil- Duplex- Benang kasur- Penggaris- Gunting- Pembolong kertas- Statis

IV. CARA PENGERJAAN:- Siapkan alat dan bahan- Lalu gambarkan pola bangun yang diinginkan - Gunting hingga membentuk pola bangun yang diinginkan- Lubangi 3 sudut yang diinginkan- Setelah dilubangi gantungkan salah satu lubang- Lalu gantungkan benang kasur yang dibawahnya tergantung pemberat- Tarik garis lurus hingga mencapai titik keseimbangan, dan ditunggu hingga pemberat

berhenti.- Lakukan hingga mencapai titik keseimbangannya- Titik pertemuan dari ketiga garis tersebut merupakan titik keseimbangannya/koordinatnya- Lalu lakukan pada bentuk yang lainnya.- Seperti gambar dibawah ini

V. HASIL PENGAMATAN6cm

4 cm14cm

Z(8,8;6,2)15cm

8cm 12 cm

9cm 20 cm

Z(5,4;4,6)

15 cm

12 m

VI. PEMBAHASAN A. Bangun 1I. Segi tiga X = 5,4 cm

Y = 13

t

= 13

. 15cm

= 5 cmZ = (X,Y) = (5,4;5)

Z(6,2;10)

B. Bangun 2

I. Segi Panjang

X = 12

. 6 cm

= 3 cm

Y = 12

. 12 cm

= 6 cmA = p x l = 6 cm x 12 cm = 72 cm2

II. Segi Panjang

X = 12

. 14 cm+ 6cm

= 13 cm

Y = 12

. 8 cm

= 4 cmA = p x l = 14 cm x 8 cm = 112 cm2

X = X1 A1+X2 A2A1+A2

X = 3cm.72cm2+13cm .112cm2

72cm2+112 cm2

x = 1672cm184

X = 9,08 cm Z (9,08;4,78)

Y = Y 1 A1+Y 2 A2A1+A2

Y = 6cm .72cm2+4 cm.112cm2

72cm2+112cm2

Y = 880cm184

Y = 4,78 cm

C. Bangun 3

I. Segi Panjang

X = 12

. 12 cm

= 6 cm

Y = 12

. 15 cm

= 7,5 cmA = p x l =15 cm x 12 cm = 180 cm2

II. Setengah lingkaran

X = 12

. 12 cm

= 6 cm

Y = 4 r3π

+ t cm

= 8π

+ 15 cm

A = 12π r2

= 18 cm x π = 18π cm2

X = X1 A1+X2 A2A1+A2

X = 6cm .180cm2+6cm .18 π cm2

180cm2+18π cm2

x = 1188cm198

X = 6 cm Z(6;11,05)

Y = Y 1 A1+Y 2 A2A1+A2

Y = 7,5cm.180cm2+cm. 8

π+15 .18π cm2

180cm2+18 π cm2

Y = 1350+159cm136,52

Y = 11,05 cm

VII. KESIMPULAN

Benda luasan apapun baik yang beraturan maupun tidak beraturan , memiliki titik berat dan pusat massa. Hal tersebut tidak mungkin akan sama letaknya antara satu sama lain. Walaupun, benda yang diamati sama yakni benda beraturan namun tidak akan sama antara garis berat , misal : segitiga dan bujursangkar , tidak akan diperoleh letak yang sama walapun keduanya benda beraturan.

PERCOBAAN 2

Keseimbangan Benda Tegar

I. TEORI DASAR

1. Kesetimbangan Benda TegarKesetimbangan adalah suatu kondisi benda dengan resultan gaya dan resultan

momen gaya sama dengan nol. Kesetimbangan biasa terjadi pada : Benda yang diam (statik), contoh : semua bangunan gedung, jembatan, pelabuhan, dan lain-lain.

Benda yang bergerak lurus beraturan (dinamik), contoh : gerak meteor di ruang hampa, gerak kereta api di luar kota, elektron mengelilingi inti atom, dan lain-lain.Benda tegar adalah benda yang tidak berubah bentuknya karena pengaruh gaya dari luar.Kesetimbangan benda tegar dibedakan menjadi dua:1. Kesetimbangan Partikel

Partikel adalah benda yang ukurannya dapat diabaikan dan hanya mengalami gerak translasi (tidak mengalami gerak rotasi).Syarat kesetimbangan partikel F = 0 Fx = 0 (sumbu X)Fy = 0 (sumbu Y)

2. Kesetimbangan BendaSyarat kesetimbangan benda: Fx = 0, Fy = 0, = 0

Momen gaya merupakan besaran vektor yang nilainya sama dengan hasil kali antara gaya dengan jarak dari titik poros arah tegak lurus garis kerja gaya.Dirumuskan: = F . d

Putaran momen gaya yang searah dengan putaran jarum jam disebut momen gaya positif, sedang yang berlawanan putaran jarum jam disebut momen gaya negatif.

Momen kopel adalah momen gaya yang diakibatkan pasangan dua gaya yang sama besarnya dan arahnya berlawanan tetapi tidak segaris kerja.Benda yang dikenai momen kopel akan bergerak rotasi terus menerus.

II. TUJUAN Untuk mengetahui dimana letak suatu keseimbangan benda tegar berada dengan menggunakan berat beban suatu benda yang berbeda – beda

III. Alat dan Bahan Penggaris Benang Kasur Pemberat yang berbeda Statis

IV. CARAPENGERJAAN

Siapkan alat dan bahan Lalu ikatkan tali ke penggaris kemudian cari titik seimbang dari penggaris Setelah itu gantungkan pemberat di sudut kanan dan kirinya dengan berat yang berbeda

Lalu cari titik seimbangnya, sampai diam Lakukan kembali dengan berat yang berbeda

IV. HASIL PENGAMATAN

V. PEMBAHASAN

VI . KESIMPULAN

PERCOBAAN KE 3

Menggelinding

I. TEORI DASAR

Benda menggelinding adalah benda yang mengalami dua gerak langsung yaitu translasi dan rotasi. Contohnya seperti gerak roda sepeda, motor atau mobil yang berjalan. Selain berotasi roda juga bergerak translasi (lurus).Gerak menggelinding adalah suatu gerak dari benda tegar yang melakukan gerak translasi sekaligus melakukan gerak rotasi. Benda tegar yang melakukan gerak menggelinding maka selama gerakan berlaku hukum kekekalan energi mekanik, yang diformulasikan sebagai berikut:

EM (mekanik) = EP ( potensial) + EK (translasi) + EK (rotasi)EM = mgh + 1/2 mv2 + 1/2 Iω2

Energi kinetik translasi dihitung berdasarkan asumsi bahwa benda adalah suatu partikel yang kelajuan liniernya sama dengan kelajuan pusat massa sedangkan energi kinetik rotasi dihitung berdasarkan asumsi bahwa benda tegar berotasi terhadap poros yang melewati pusat massa.

Oleh karena itu, benda yang melakukan gerak menggelinding memiliki persamaan rotasi (^t = I x alpa) dan persamaan translasi (EF = m x a).

Besarnya energi kinetik yang dimiliki benda mengelinding adalah jumlah energi kinetik rotasi dan energi kinetik translasi. Anda disini akan mempelajari bola mengelinding pada bidang datar dan bidang miring.

1. Menggelinding pada Bidang Datar Pada silinder diberikan gaya sebesar F. Berapakah percepatan silinder tersebut jika silider menggelinding tanpa selip? Jika silinder bergulir tanpa selip, maka silinder tersebut bergerak secara translasi dan rotasi. Pada kedua macam gerak tersebut berlaku persamaan-persamaan berikut. • Untuk gerak translasi berlaku persamaan F – f = m a dan N – m g = 0 2. Menggelinding pada Bidang Miring Gerak translasi diperoleh dengan mengasumsikan semua gaya luar bekerja di pusat massa silinder.

Menurut hukum Newton:a. Persamaan gerak dalam arah normal adalah N – mg cos 0 = 0. b. Persamaan gerak sepanjang bidang miring adalah mg sin 0 – f = ma. c. Gerak rotasi terhadap pusat massanya Gaya normal N dan gaya berat mg tidak dapat menimbulkan rotasi terhadap titik O. Hal ini disebabkan garis kerja gaya melalui titik O, sehingga lengan momennya sama dengan nol.

Persamaan yang berlaku adalah sebagai berikut. mg sin 0 – f = ma Keseimbangan Benda Tegar dan Hukum Kekekalan Momentum Sudut Benda tegar adalah benda yang tidak mengalami perubahan bentuk akibat pengaruh gaya atau momen gaya. Sebenarnya benda tegar hanyalah suatu model idealisasi.

Karena pada dasarnya semua benda akan mengalami perubahan bentuk apabila dipengaruhi oleh suatu gaya atau momen gaya. Namun, karena perubahannya sangat kecil, pengaruhnya terhadap keseimbangan statis dapat diabaikan.

Apabila partikel hanya mengalami gerak translasi, maka benda tegar mengalami gerak translasi dan gerak rotasi. Benda tegar mengalami keseimbangan translasi jika resultan gaya yang bekerja pada benda tersebut sama dengan nol. Benda tersebut tidak mengalami kecepatan sudut ( = 0), melainkan hanya bergerak dengan kecepatan tetap v.

Benda yang mengalami keseimbangan rotasi memiliki resultan momen gaya (torsi) sama dengan nol, kecepatan sudut konstan, dan percepatanm sudutnya sama dengan nol. Agar suatu benda tegar berada dalam keadaan seimbang, diperlukan dua syarat, yaitu resultan gaya dan resultan momen gaya terhadap suatu titik sembarang sama dengan nol.

Jika gaya-gaya bekerja pada bidang XY, maka syarat keseimbangan benda tegar adalah 0 X F atau 0 Y EFx dan E r = 0 . Contoh aplikasi hukum kekekalan momentum sudut adalah gerak pelompat indah, gerak penari balet, dan gerak akrobat.

II. TUJUANUntuk mengetahui kecepatan suatu benda yang mengalami translasi dan rotasi secara bersamaan atau yang biasa disebut menggelinding

III. ALAT DAN BAHAN

Bola Pingpong Cincin Batre Paralon Kelereng Meteran stopwatch

IV. CARA Pengerjaan- Siapkan alat dan bahan- Ukur tinggi dan jarak dari bidang- Tentukan titik awal dan titik akhir lintasannya- Lalu gelindingkan benda dari titik awal- Hitung waktu benda yang telah menggelinding sampai ke titik akhir dengan menggunakan

stopwatch.- Satu benda dlakukan sebanyak 3 kali- Lakukan kembali dengan benda yang lain.

V. HASIL PENGAMATAN

h=28cm = 0,28 m

s= 4m

Benda Waktu 1 (s) Waktu 2 (s) Waktu 3 (s)Kelereng 4,4 4,33 3,99Paralon 5,14 6,74 5,15PingPong 6,47 5,56 5,28Baterai 5,06 4,49 4,76

Cincin 5,25 5,47 5,24

VI. PEMBAHASAN

1.1. Kelereng ( Hukum kekalan Energi mekanik )

V = √ 10 gh7V = √ 10.10 m

s2 .0,28m7

V= √ 28 m2

s2

7

V=√4 m2s2V=2ms

1.2. Kelereng

V=2 st

V= 2.4m4.4 s

V= 1.8ms

1.3. Kelereng

V=2 st

V= 2.4m4.33 s

V= 1.84ms

1.4. Kelereng

V=2 st

V= 2.4m3.99 s

V= 2.005ms

2.1. Paralon( Hukum kekalan Energi mekanik )

V=√ gh

V=√10ms2 .0 .28mV=√2.8m2s2V=1.67

ms

2.2. Paralon

V=2 st

V= 2.4m5.14 s

V= 1.556ms

2.4. Paralon

V=2 st

V= 2.4m5.15 s

V= 1.5ms

2.3. Paralon

V=2 st

V= 2.4m6.74 s

V= 1.18ms

3.1. Pingpong( Hukum kekalan Energi mekanik )

V = √ 6 gh5V = √ 6.10 m

s2 .0,28m5

V= √ 16.8 m2

s2

5

V=√3.36 m2s2V=1.8

ms

3.2. Pingpong

V=2 st

V= 2.4m6.47 s

V= 1.3ms

3.3. Pingpong

V=2 st

V= 2.4m5.56 s

V= 1.43ms

3.4. Pingpong

V=2 st

V= 2.4m5.28 s

V= 1.5ms

4.1. Baterai( Hukum kekalan Energi mekanik )

V = √ 4 gh3V = √ 4.10 m

s2 .0,28m3

V= √ 11.2 m2

s2

3

V=√3.73m2s2

V=1.9ms

4.2. Baterai

V=2 st

V= 2.4m5.06 s

V= 1.58ms

4.3. Baterai

V=2 st

V= 2.4m4.49 s

V= 1.78ms

4.4. Baterai

V=2 st

V= 2.4m4.76 s

V= 1.68ms

5.1. Cincin( Hukum kekalan Energi mekanik )

V=√ gh

V=√10ms2 .0 .28mV=√2.8m2s2V=1.67

ms

5.2. Cincin

V=2 st

V= 2.4m5.25 s

V= 1.52ms

5.3. Cincin

V=2 st

V= 2.4m5.47 s

V= 1.46ms

5.4. Cincin

V=2 st

V= 2.4m5.24 s

V= 1.39ms

VII. KESIMPULAN

fisika bola

Documents