[m6] gerak peluru

Abstrak

Abstrak

Apabila suatu peluru ditembakkan dengan membentuk sudut sebesar (o terhadap sumbu x maka lintasan peluru akan berbentuk parabola. Hal ini disebabkan karena gerak peluru menurut sumbu y dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi sehingga pada suatu saat kecepatan peluru menurut sumbu y adalah nol dan yang ada hanyalah kecepatan menurut sumbu x. Pada gerak peluru dipengaruhi beberapa faktor, yaitu : kecepatan awal ( Vo ), sudut yang dibentuk ( (o ), besarnya percepatan dalam hal ini adalah percepatan gravitasi ( g ). Ketiga faktor ini akan mempengaruhi kecepatan sesaat peluru di udara, jarak terhadap sumbu x, dan tinggi yang akan dapat dicapai.

Daftar Isi

Abstrak . i

Daftar isi ... ii

Daftar gambar ... iii

Daftar tabel ... iv

Bab I : Pendahuluan

I.1 Latar Belakang .. 1

I.2 Tujuan Percobaan . 1

I.3 Permasalahan . 1

I.4 Sistematika laporan 1

Bab II : Dasar Teori . 2

Bab III : Peralatan dan Cara Kerja

III.1 Peralatan .. 5

III.2 Cara Kerja 5

Bab IV : Analisa Data dan Pembahasan

IV.1 Analisa Data . 7

IV.2 Pembahasan .. 19

Bab V : Kesimpulan 28

Daftar Pustaka .. 30

Lampiran

Daftar Gambar

1. Gambar 2.1. trayektori suatu peluru ...4

2. Gambar 3.2. rangkaian percobaan ...5 Daftar Tabel1. Tabel 4.1.1 .. .7

2. Tabel 4.1.2.. ..7

3. Tabel 4.1.3 ... 8

4. Tabel 4.1.4 .. .95. Tabel 4.1.5 10

6. Tabel 4.1.6. . .11

7. Tabel 4.1.7 .. .12

8. Tabel 4.1.8 .. .13

9. Tabel 4.1.9 14

10. Tabel 4.1.10.. .14

11. Tabel 4.1.11 .. 14

12. Tabel 4.1.12 .. 1513. Tabel 4.1.13 ..16

14. Tabel 4.1.14.17

15. Tabel 4.1.15 ....18

16. Tabel 4.1.16 19

BAB I

PENDAHULUANI.1 Latar Belakang

Pada umumnya kita hanya mengenal gerak pada bidang lurus saja. Kita sering melupakan lintasan lintasan yang berbentuk lain ( misal : lintasan parabola ) yang sebenarnya sangat penting untuk kita ketahui. Pada kehidupan sehari hari kita sering menjumpai gerak parabola, misalnya gerak peluru yang ditembakkan dari senapan, batu yang dilemparkan dan sebagainya. Gerak semacam itu disebut gerak peluru dan lintasan yang ditempuh peluru yang ditembakkan oleh suatu alat penembak dinamakan trayektori.

Gerak parabola ini terjadi karena dipengaruhi oleh beberapa faktor. Faktor faktor inilah yang akan kita pelajari dalam percobaan ini dan kita akan mempelajari hubungan antara faktor faktor yang mempengaruhi terhadap jarak yang akan ditempuh, tinggi yang akan dicapai sehingga kita bisa mengaplikasikan gerak parabola ini dalam kehidupan kita sehari-hari sehingga dapat bermanfaat bagi kehidupan kita.

I.2 Tujuan Percobaan

Tujuan dilaksanakannya percobaan ini adalah untuk mempelajari gerak peluru suatu benda.

I.3 Permasalahan

Permasalahan yang akan kita hadapi dalam percobaan ini adalah:

1. Bagaimana menentukan harga Vo dari data-data yang telah kita peroleh.

2. Bagaimana kita menentukan tinggi maksimum yang dapat dicapai peluru.

3. Bagaimana keadaan V dan ( pada saat mengenai switch stop.

I.4 Sistematika Laporan

Laporan ini tersusun atas beberapa bab dan mencakup subbab subbab yang lain, yaitu bab I adalah pendahuluan, yang mencakup latar belakang, tujuan percobaan, permasalahan, dan sistematika laporan. Lalu bab II adalah dasar teori, yaitu penjelasan tentang teori yang menjadi dasar untuk melakukan percobaan. Kemudian bab III adalah peralatan dan cara kerja, bab ini mencakup peralatan apa saja yang akan dipergunakan dalam melakukan percobaan dan bagaimana melakukan percobaan ini.

Bab IV adalah analisa data dan pembahasan dari data data yang telah diperoleh selama percobaan dilakukan. Dan yang terakhir adalah bab V yang berisi tentang kesimpulan yang dapat diperoleh dari hasil serangkaian percobaan dan analisisnya.

BAB II

DASAR TEORISetiap benda yang diberi kecepatan awal, lalu diteruskan untuk menempuh suatu lintasan yang arahnya dipengaruhi oleh gaya gravitasi yang bekerja padanya dan juga dipengaruhi oleh gesekan udara, disebut peluru ( proyektil ). Dan lintasan yang dilalui oleh peluru itu disebut trayektori.

Gaya gravitasi terhadap peluru arahnya ke pusat bumi dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak dari pusat bumi. Pertama, gerak kita proyeksikan pada sumbu sumbu yang melekat pada bumi. Karena sistemnya bukan suatu sistem yang lembam, tidaklah tepat betul memberlakukan Hukum Newton kedua untuk menghubungkan gaya terhadap peluru itu dengan percepatannya. Tetapi untuk trayektori yang jaraknya pendek, ketidaktepatan itu sangat kecil. Efek gesekan udara pun diabaikan, sehingga semua hasil perhitungan hanya berlaku untuk gerak dalam vakum di bumi yang tidak berputar dan permukaannya datar.

Karena satu satunya gaya yang bekerja terhadap peluru dalam suatu kondisi yang diidealkan ini hanyalah beratnya sendiri, yang besar dan arahnya dianggap konstan, maka geraknya diproyeksikan saja pada sepasang sumbu koordinat tegak lurus. Sumbu yang horisontal kita sebut sumbu x dan yang vertikal sumbu y, dan titik pangkal peluru mulai meluncur bebas. Maka komponen x gaya terhadap peluru adalah nol dan komponen y ialah berat peluru itu sendiri, -mg. Jadi, berdasarkan hukum Newtin kedua :

Artinya, komponen horisontal percepatannya adalah nol dan komponen vertikalnya mengarah ke bawah dan sama seperti arah gerak benda jatuh bebas. Komponen ke depan kecepatan tidak membantu peluru selama terbangnya. Karena percepatan nol berarti kecepatannya konstan, maka geraknya dapat dianggap sebagai kombinasi gerak horisontal yang kecepatannya konstan dengan gerak vertikal yang percepatannya konstan.

Vy V

V = Vx

Vx

Y a = -g

Voy

Vo

(o

Vox

( = -(o

X

V

Gambar 1: Trayektori sebuah peluru dengan kecepatan awal Vo

dan sudut elevasi (oSekarang perihal kecepatan peluru, sumbu x dan sumbu y dilukiskan dengan titik pangkal koordinatnya pada titik di mana peluru itu mulai terbang bebas. Pada titik ini kita tetapkan t = 0. Kecepatan pada titik awal dilukiskan oleh vektor Vo, yang dinamakan kecepatan awal, atau kecepatan laras jika peluru itu ditembakkan dari senapan. Sudut (o adalah sudut elevasi ( angle of departure ). Kecepatn awal diuraikan menjadi komponen horisontal Vox yang besarnya Vo Cos (o, dan komponen vertikal Voy yang besarnya Vo Sin (o.

Karena komponen kecepatan horisontal konstan, maka pada tiap saat t kita dapatkan :

Vx = Vox = Vo Cos (o

Percepatan vertikal ialah g, sehingga komponen kecepatan vertikal pada saat t ialah :

Vy = Voy gt = Vo Sin (o gt

Komponen komponen ini dapat dijumlahkan secara vektor untuk menentukan kecepatan resultan V. Besarnya ialah :

dan sudut ( yang dibentuk terhadap horisontal ialah :

Vektor kecepatan V tangen pada trayektori, sehingga arahnya sama dengan arah trayektori.

Koordinat peluru pada sembarang saat lalu dapat ditentukan berdasarkan gerak dan kecepatan konstan serta percepatan konstan. Koordinat sumbu x ialah :

X = Vox t = Vo Cos (o t

dan koordinat sumbu y ialah :

Y = Voy t gt2 = Vo Sin (o t gt2

Pada saat mencapai puncak (tinggi maksimum), maka kecepatan menurut sumbu y adalah nol, maka :

Vy = Vo Sin (o gt

0 = Vo Sin (o gt

gt = Vo Sin (o

Nilai t diperoleh dari persamaan di atas dan dapat disubstitusikan pada persamaan X dan Y sehingga diperoleh persamaan :

X = Vo Cos (o t

= Vo Cos (o *

X = Jarak horisontal maksimal yang dapat ditempuh peluru.

Y = Vo Sin (o g t2

= Vo Sin (o * g

Y = Jarak vertikal maksimum yang dapat ditempuh peluru

Bukti dari suatu trayektori suatu gerak peluru berbentuk parabola dapat dilihat dari mensubstitusi persamaan X = Vo Cos (o ke persamaan Y = Vo Sin (o gt2, maka :

Y = Vo Sin (o * g

= Tan (o X

Bentuk ini sesuai dengan persamaan Y = BX AX2, dimana persamaan ini adalah persamaan parabola yang terbuka ke bawah ( karena koefisien dari X2 bernilai negatif ).

BAB III

PERALATAN DAN CARA KERJA

III.1 Peralatan

Peralatan yang akan dipergunakan dalam melakukan percobaan ini antara lain

1. Kontak stop switch.

2. Digital stop clock.

3. Ballistik missile.

4. Bola logam.

5. Kabel penghubung dua pasang.

III.2 Cara Kerja

Dalam melakukan percobaan ini diperlukan langkah langkah sebagai berikut :

1. Merangkai peralatan seperti gambar 2.

a

b

c

Gambar 2 : Peralatan Percobaan

Keterangan gambar :

a. Stop clock

b. Swicth on/off

c. Ballistik missile

2. Mengatur sudut elevasi tembakan peluru sesuai dengan arahan asisten.

3. Menembakkan peluru dengan cara menarik pelatuk tembak.

4. Mencatat waktu yang diperlukan oleh peluru setelah ditembakkan dengan sudut elevasi yang berbeda dan kecepatan yang berbeda.

5. Mengulangi percobaan di atas sebanyak lima kali dan mencatat waktu dan jaraknya.

BAB IV

ANALISA DATA DAN PEMBAHASANIV.1 Analisa Data

sudutt ukur(s)TS (cm)Vo (cm/s)(Vo-V)(Vo-V)2

600,362,1634,531,9-8,1766,75

0,362,164037,04-3,039,18

0,291,7440,546,556,4841,99

0,301,83943,333,2610,63

0,301,83943,333,2610,63

0,321,923940,630,560,31

t = 1,93S = 38,67Vo = 40,07

((Vo-V)2 = 139,49

300,281,684250-0,280,08

0,311,864750,540,260.07

0,301,804651,110,830,69

0,301,804651,110,830,69

0,311,8647,551,080,280,08

0,301,804346,24-4,0416,32

t = 1,8S = 45,25Vo = 50,28

((Vo-V)2 = 17,83

450,331,984949,49-1,492,22

0,342,0451,250,20-0,780,61

0,342,0451,550,49-0,490,24

0,342,0451,550,49-0,490,24

0,321,9250,552,601,622,62

0,321,9250,752,811,833,35

t = 1,99S = 50,73Vo = 50,98

((Vo-V)2 = 9,28

600,412,467661,793,5512,60

0,402,407663,335,0925,91

0,573,4276,544,74-13,5182,25

0,472,827754,61-3,6313,18

0,362,167771,3013,06170,56

0,422,527761,112,878,24

t = 2,63S = 76,58Vo = 58,24

((Vo-V)2 = 412,74

300,261,5683106,41-9,2986,3

0,221,3286130,3014,6213,16

0,211,2682,5130,9515,25232,56

0,201,2076126,6710,97120,34

0,271,6285104,94-10,76115,78

0,261,5680,4103,08-12,62159,26

t = 1,42S = 82,15Vo = 115,70

((Vo-V)2 = 927,4

450,281,6887103,5728,02785,12

0,321,928689,5814,03196,84

0,432,588263,57-11,98143,52

0,402,407663,33-12,22149,33

0,392,348572,65-2,98,41

0,372,2280,472,43-3,129,73

t = 2,19S = 82,73Vo = 75,55

((Vo-V)2 = 1292,95

Tabel 1 : Perhitungan Ralat

*Ralat Mutlak

*Ralat Nisbi

*Keseksamaan

Tabel 1

Ralat Mutlak ( 139,49 )

( =

( 30 ) = 2,15.

Ralat Nisbi

2,15

I = * 100 %

40,07

= 5,36 %.

Keseksamaan K = 100 % - 5,36 %

= 94,64 %.

Tabel 2


( =

( 30 ) = 0,76.

Ralat Nisbi

0,76

I = * 100 %

50,28

= 1,51 %.


= 98,49 %.

Tabel 3


( =

( 30 ) = 0,55.

Ralat Nisbi

0,55

I = * 100 %

50,98

= 1 %.

Keseksamaan K = 100 % - 1 %

= 99 %.

Tabel 4


( =

( 30 ) = 3,69.

Ralat Nisbi

3,69

I = * 100 %

58,24

= 6,34 %.


= 93,66 %.

Tabel 5


( =

( 30 ) = 5,54.

Ralat Nisbi

5,54

I = * 100 %

115,70

= 4,79 %.


= 95,21 %.

Tabel 6


( =

( 30 ) = 6,54.

Ralat Nisbi

6,54

I = * 100 %

75,55

= 8,66 %.


= 91,34 %.

IV.2 Pembahasan

Dari data yang telah diperoleh dalam percobaan maka dapat ditentukan harga kacepatan awal (Vo) dari setiap percobaan. Formula yang digunakan untuk mendapatkan harga Vo adalah :

Dari data hasil percobaan maka didapat harga Vo sebagai berikut :

PercSudut ((o)tS ( cm )Vo ( cm / s )

I601,9338,6740,07

301,845,2550,28

451,9950,7350,93

II602,6376,5858,24

301,4282,15115,70

452,1982,7375,55

Tabel 2 Harga VoDari data yang telah diperoleh maka dapat kami tentukan kecepatan peluru (V) pada saat mengenai switch stop dan juga arah dari peluru pada saat itu ((). Adapun formula yang digunakan adalah :

1. Menentukan harga V

Vx = Vox = Vo Cos (o Vy = Voy gt = Vo Sin (o gt

2. Menentukan harga ( ,

Perc Sudut ((o)tS ( cm )VoVxVyV(

I601,9338,6740,0720,03515,7925,5138,24

301,845,2550,2843,547,544,189,77

451,9950,7350,9836,0516,5539,6724,66

II602,6376,5858,2429,1224,6638,1640,26

301,4282,15115,70100,286,28132,2240,73

452,1982,7375,5553,4231,9662,2530,89

Tabel 3 : Harga V dan (Untuk menentukan harga tinggi maksimum digunakan formula :

Vy = Vo sin ( - g . tmak , dimana untuk tinggi maksimum Vy = 0 ,sehingga

Vo sin (

tmak = , dan dari harga tmak yang sudah diketahui ,maka

g

Ymak = Vo sin ( tmak - . g . tmak

Perc Sudut (()VotmakYmak

I6040,073,5461,44

3050,282,5732,25

4550,983,6866,30

II6058,245,15129,79

30115,705,9170,75

4575,555,45145,61

Tabel 4 : Harga tinggi maksimum.

BAB V

KESIMPULAN

Dari serangkaian percobaan yang telah dilakukan, maka dapat ditarik beberapa kesimpulan :

1. Peluru yang ditembakkan dengan sudut elevasi 45o, menempuh jarak horisontal terjauh

2. Dari data yang telah kita peroleh dalam percobaan, kami mendapatkan harga kecepatan awal ( Vo ) tiap tiap percobaan, yaitu :

Percobaan I :

Sudut 60( adalah 40,07 cm / s.



Percobaan II :




3. Dari data yang sama pula kami juga memperoleh harga kecepatan ( V ) dan arah ( ( ) peluru pada saat menyentuh switch stop dari tiap tiap percobaan, yaitu :

Percobaan I :

Sudut 60( . V = 25,51 cm / s dengan sudut 38,24(.



Percobaan II :




4. Dan juga untuk harga tinggi maksimum (Y) yang dapat ditempuh peluru dari tiap tiap percobaan, yaitu :

Percobaan I :

Sudut 60( . Ymak = 61,44 cm.

Sudut 30( . Ymak = 32,25 cm.

Sudut 45( . Ymak = 66,30 cm.

Percobaan II :

Sudut 60( . Ymak = 129,79 cm.

Sudut 30( . Ymak = 170,75 cm.

Sudut 45( . Ymak = 145,61 cm.

5. Dari harga-harga yang telah kami peroleh baik itu harga kecepatan awal, kecepatan sesaat, arah dan juga tinggi maksimum terdapat perbedaan. Hal ini terjadi karena banyaknya pembulatan pembulatan dan mungkin telah terjadi salah perhitungan dalam melakukan percobaan.

DAFTAR PUSTAKA

1. Buku Petunjuk Praktikum Fisika dasar FMIPA ITS.

2. Sears & Zemansky. 1992. Fisika Universitas 1 (Terjemahan), Jakarta : Penerbit Binacipta.

3. Dosen-dosen Fisika. 1997. Diktat Fisika 2, Surabaya : Penerbit ITS.

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

122

_953277713.unknown

_953277822.unknown

_953293494.unknown

_953295679.unknown

_953323069.unknown

_953293584.unknown

_953293341.unknown

_953277778.unknown

_953152721.unknown

_953277137.unknown

_953277412.unknown

_953277643.unknown

_953277186.unknown

_953153544.unknown

_953276972.unknown

_953277071.unknown

_953276627.unknown

_953109702.unknown

_953109748.unknown

_953109824.unknown

_952959935.unknown

[m6] gerak peluru

Documents