A. Latar Belakang
Fisika
adalah ilmu yang mempelajari alam dengan segala isinya termasuk gejala-gejala
alam yang ada penyebab terjadinya, akibat maupun pemainya. Penemuan-penemuan
dalam fisika menjadi dasar bagi industri dan tekniologi modern, misalnya dalam
bidang komputer, transpormasi, komunikasi, elektronik, kesehatan dan
sebagainya. Bidang mekanika, trasfisika, keelektrikan, kemaknetan, optik, dan
lain-lain merupakan ilmu cabang fisika. Dalam pengajian dan pengajaranya,
sering kali dilakukan pemisahan bidang agar lebih mudah di mengerti dan
strukturnya lebih mudah dipelajari, akan tetapi semua bidang itu mengacu pada
konsep dasar yang sama yaitu konssep ilmu fisika.
Penyajian
atau atau pengajaran biasanya dimulai dengan mekanika, yaitu ilmu tentang gerak
dan dinamika benda. Ada tiga konsep dipelajari, yaitu konsep gaya sebagian pengubah gerak (kecepatan dan Percepatan),
konsep usaha sebagai pengubah energi dan konsep impuls sebagai pengubah
momentum. Selain dengan konsep usaha, energi dapt di pindahkan dalam bentuk
kalor yang di pelajari dalaam termofisika. Energi dan momentum juga dapat
dipindahkan melalui interaksi medium atau interaksi medaan melalui gejala
gelombang. Gelombang dapat merambat lewat interaksi medium (gelombang ekastik)
misalnya gelombang bunyi, gelombang juga dapat merambat melalui interaksi
medan, yaitu gelombang elektromaknetik termaksud cahaya (optik), gelombang
radio, dan sebagainya. Sehingga keterkaitan satu bidang dengan bidang lainnya
membentuk ilmu teradu, yaitu ilmu fisika.
Tujuan
diadakan praktikum fisika merupakan suatu kegiatan memperjelas konsep dan
membuktikan konsep atau prinsip suatu pengetahuan dengan cara simolasi sains
secara interaktif. Kegiatan tersebut dilakukan dengan memanfaatkan teknologi
informasi dan komunikasi (TIK) yang di tunjang oleh pengguna komputer sebagai
TIK, yang disebut eksperimen semu (virtual lab). Modul ini menggunakan bantuan
simulasi interaktif fenomena-fenomena fisis berbasis riset eksperimen semu yang
di lakukan menggunakan virtual lab yang sudah di kembangkan oleh university of
colorado.
Virtual
lab phet merupakan courseware simulasi interaktif praktikum pada pembelajaran
sains yang daapat di lakukan secara offline. Pembelajaran secara virtual adalah
pembelajaran yang dilakukan secara virtual (bukan praktikum nyata) dengan
menggunakan aplikasi komputer yang di intergrasikan animalsi dalam simulasi
khususnya internet dalam proses pembelajaran.
Dalam
pHet terdapa simulasi yang bersifat teori dan percoban yang melibatkan pengguna
secara aktif. pHet menganimasikan besaran-besaran dengan menggunakan grafis dan
control intiunitif seperti klik dan tarik, penggaris dan tombol. Simulasi juga
menyediakan instrumen pengukuran seperti penggaris, voltmeter dan ampermeter. Pada
saat alat-alat ukur digunakan secara interaktif, hasil pengukuran akan langsung
di tampilkan atau animasikan, sehingga secara efektif akan menggambarkan
hubungan sebab akibat dan representasi terkait dari sejumlah parameter
percobaan (gerak benda, grafik, tampilan angka dan sebagainya).
B.
Rumusan
Masalah
Pada
percobaan ini kita diharapkan dapat memahami:
1. Bagaianamakah
menentukan besarnya resultan terkait dengan perhitungan vektor?
2. Bagaimanakah
menjumlahkan komponen-komponen vektor secara linear
3.
Bagaiamanakah
menentukan resultan berdasarkan geografis?
C.
Tujuan
Setelah melakukan praktikum, mahasiswa di harapkan
dapat:
-
Menentukan besar resultan beberapa
vektor dengan metode grafis maupun penjumlahan komponen vektor secara benar.
BAB II
KAJIAN TEORI DAN CARA KERJA
A. Kajian Teori
Suatu vektor R yang dinyatakan
menggunakan vektor satuan dalam koordinat Cartesius dapat ditulis sebagai
berikut:
R
= (Rx,Ry,Rz)
Hubungan
antara beasar vektor R dengan komponen-komponennya dapat dinyatakan menggunakan
geometri sederhana, dan hasilnya sebagai berikut:
Rx=RxycosÆŸ=R
sin Ф cosƟ
Ry=Rxy
sinƟ=R sin Ф sin Ɵ
Rz = R cos Ф
Dari
hubungan di atas ,dapat di buktikan bahwa
besaran vektor R adalah:
Sedang
besar sudut Ɵ dan Ф dapat di tentukan dengan fungsi trigonometrinya sebagai
berikut:
Tan
ÆŸ
cosФ
Berdasarkan komponen-komponen dari
vektor yang sesumbu jika di jumlahkan maka akan diperoleh resultan dari
beberapa vektor tersebut.Untuk penjumlahan beberapa vektor dalam bidang (dua
dimensi) maka komponen vektor dalam sumbu z tidak ada.
Misalnya ada 3 vektor yaitu vektor A,B,C dalam
dua dimensi.Maka resultan dari penjumlahan tersebut merupakan penjumlahan
tiap-tiap komponen dari masing-masing vektor yang sesumbu.
Rx=A+Bx+Cx
Ry=A+By+Cy
tanÆŸ
B. Cara Kerja
Percobaan
I
1.
Ambil panah sebagai vektor kemudian
tentukan komponen-komponen veektor dengan besar yaitu Rx = 3 satuan dan Ry = 4
satuan letakan pada koordinat pusat(0,0).
2.
Catat besar ÆŸ dan
vektor tersebut.
3.
Bandingka data tersebut dengan hasil
pengamatan.
Percobaan II
1.
Ambil panah sebagai vektor 1 kemuddian
tentukan kompone-komponen.
2.
Catat besar ÆŸ dan
vektor tersebut.
3.
Ambil panah sebagai vektor 2 kemudian
tentukan komponen-komponen vektor dengan besar yaitu Rx = 4 satuan dan Ry =
-5satuan.
4.
Catat besar ÆŸ dan
vektor tersebut.
5.
Tampilkan jumlah kedua vektor teersebut
kemudian geser sedikit (tidak harus diletakan pada koordinat titik (0,0)
6.
Catat besar Rx, Ry ÆŸ dan
resultan kedua vektor tersebut.
7.
Bandingakan dengan hasil perhitungan penjumlahan
komponen vektor dan dengan menggunakan grafik.
8.
Gambarkanlah grafik kedua vektor dan
resultan kedua vektor tersebut dalam sumbu koordinat Cartesius.
9.
Ulang langkah (1) sampai (4) untuk
komponen kedua vektor yang berbeda yaitu:
Rx1 = 6 satuan Ry1=6 satuan
Rx2 = -3 satuan Ry2=2
satuan
10. Ambil
satu vektor lagi (vektor 3) dengan komponen-komponen vektor dengan besar yaitu
Rx3 = 4 satuan
dan Ry3 = -7
11. Tampilkan
jumlah kedua vektor tersebut kemudian geser sedikit (tidak
Harus diletakkan pada
koordinat (0,0).
12. Catat
besar Rx, Ry ÆŸ dan
resultan kedua vektor tersebut.
13. Bandingakan
dengan hasil perhitungan penjumlahan komponen vektor.
14. Gambarkan
grafik kegiatan vektor dan resultan ketiga vektor tersebut dalam sumbu
koordinat cartesius.
15. Catat
semua data pada tabel 2.2.
16. Buatlah
analisis dan kesimpulan dari percobaan yang sudah anda lakukan.
BAB
III
DATA
PRAKTIKUM
A.
Data
Pengamatan
Tabel
hasil pengamatan
Tabel
1. Komponen suatu vektor
Komponen
vektor
|
Ɵº
|
(Satuan)
|
Rx (Satuan)
|
Ry (Satuan)
|
3
|
4
|
53,1
|
5,0
|
Tabel
2. Resultan beberapa vektor
Vektor
|
Komponen
vektor
|
Ɵº
|
(Satuan)
|
Komponen
vektor resultan
|
Ɵº
|
(Satuan)
|
Rx (Satuan)
|
Ry (Satuan)
|
Rx (Satuan)
|
Ry (Satuan)
|
1
|
9
|
0
|
0
|
9,0
|
5
|
-5
|
-45
|
7,1
|
2
|
-4
|
-5
|
-128,7
|
6,4
|
1
|
6
|
6
|
45
|
8,5
|
7
|
1
|
8,1
|
7,1
|
2
|
-3
|
2
|
146,3
|
3,6
|
3
|
-4
|
-7
|
-60,3
|
8,1
|
B.
Analisa
Besaran fisika
yang mempunyai arah seperti misalnya kecepatan, gaya, medan listrik, dan lain
sebagainya, lazim dinyatakan dengan apa yang dinamakan vector, yang symbol
geometrisnya berwujud anak panah dan secara aljabar berupa jajar
bilangan-bilangan yang menyatakan komponen-komponennya. Secara umum, besaran
fisika yang mempunyai arah, dinyatakan sebagai vector yang berupa anak panah
yang arahnya sejajar dengan arah besaran fisika itu dan panjangnya sebanding
serta menyatakan besarnya besaranfisika tersebut.
Secara diam-diam, hokum ketiga telah
digunakan dalam cara statik ini, karena kita anggap bahwa gaya yang dilakukan
oleh pegas pada benda sama besar, dengan gaya yang dilakukan oleh benda pada pegas.
Gaya yang disebut terakhir ini yang akan diukur. Hukum pertama juga kita
guanakan disimi, karena kita anggap bahwa F sama dengan nol. Perlu diingat lagi
disini bahwa jika percepatan tidak sama dengan nol, rentangan pegas yang
ditimbulkan oleh benda seberat W tidak akan sama dengan rentangan pada a=0.
Malah jika pegas dan benda W yang diikatkan itu jatuh bebas karena pengaruh
gravitasi, sehingga a=g, pegas sama sekali tidak akan bertambah panjang, dan
tegangannya akan sama dengan nol. Di dalam ilmu fisika, gaya adalah apapun yang dapat menyebabkan sebuah benda bermassa mengalami percepatan. Gaya memiliki besar dan arah, sehingga merupakan besaran vektor.
C.
Pembahasan
Gaya,
demikian pula percepatan adalah besaran vektor, sehingga jika beberapa buah
gaya bekerja pada sebuah benda, maka gaya total yang bekerja pada benda itu
merupakan jumlah vektor dari gaya-gaya tersebut yang biasa disebut dengan
resultan gaya ( R
atau FR).
Bila gaya- gaya bekerja pada benda mempunyai arah yang sama (berarti
masing-masing gaya saling membentuk sudut 0°) maka resultan gaya dapat ditentukan dengan menjumlahkan gaya-gaya
tersebut secara aljabar. Persamaan resultan yang dimaksud dapat
dituliskan sebagai berikut.
R = F1 + F2
Bila
gaya- gaya bekerja pada benda berlawanan arah ( berarti masing-masing gaya
saling membentuk sudut 180°) maka
resultan gaya dapat ditentukan dengan mengurangkan gaya-gaya tersebut secara
aljabar. Persamaan resultan yang dimaksud dapat dituliskan sebagai berikut.
R = F1 - F2
Massa dan
Berat
Massa (m) benda
adalah jumlah partikel yang dikandung benda. Sedangkan berat suatu benda (w)
adalah besarnya gaya tarik bumi terhadap benda tersebut dan arahnya menuju
pusat bumi. ( vertikal ke bawah ).
Perbedaan massa dan
berat :
·
Massa (m) merupakan besaran skalar di mana besarnya di
sembarang tempat untuk suatu benda yang sama selalu tetap.
·
Berat (w) merupakan besaran vektor di mana besarnya
tergantung pada tempatnya ( percepatan gravitasi pada tempat benda berada ).
Massa (m)
sebuah benda adalah karakteristik benda itu yang mengkaitkan percepatan benda
dengan gaya (atau resultan gaya) yang menyebabkan percepatan tersebut. Massa
adalah besaran skalar. Massa di mana-mana selalu bernilai tetap, kecuali benda
tersebut mengalami pengurangan materi, misalnya mengalami pecah, sobek atau
aus, maupun mengalami penambahan materi sejenis misalnya dua potong besi dilas
dengan bahan yang sama.
Berat sebuah
benda dalam bahasa Inggris weight
(w) adalah sebuah gaya yang bekerja pada benda tersebut dari benda-benda lain
(atau benda-benda astronomi). Gaya berat sebenarnya adalah gaya gravitasi
pengaruh benda astronomi terdekat terhadap benda tersebut. Benda astronomi yang
paling dekat dengan kehidupan kita adalah bumi, sehingga gaya berat sering
dinyatakan secara matematis sebagai berikut :
w = m g
dimana m adalah
massa benda, g menyatakan vektor percepatan gravitasi bumi yang bernilai 9,8
m/s2 atau biasanya dibulatkan menjadi 10 m/s2, dan w
adalah gaya berat dalam satuan Newton (dalam SI) atau dyne (dalam CGS).
Gaya berat adalah
besaran vektor, sehingga bila sebuah benda bermassa m diletakkan di sekitar dua
atau lebih benda astronomi, maka gaya berat benda tersebut merupakan jumlah
vektor dari setiap gaya berat yang ditimbulkan olah masing-masing benda
astronomi. Hal itu biasanya dijumpai pada sistem makro misalnya pada sistem
tatasurya. Bayangkanlah pada saat bumi, bulan dan matahari terletak dalam satu
garis lurus, maka pada tiap-tiap benda tersebut mengalami vektor resultan gaya
berat/gravitasi yang ditimbulkan oleh masing-masing benda astronomi
disekitarnya.
Berat
benda-benda di permukaan bumi tidak sama di setiap bagian bumi, berat benda di
kutub lebih besar daripada berat benda yang sama di khatulistiwa. Berat benda
yang berada di ketinggian tertentu dari permukaan bumi lebih kecil daripada
berat benda yang sama di permukaan bumi. Hal itu disebabkan oleh jarak benda
kepusat bumi berpengaruh terhadap nilai gaya berat. Gaya berat berbanding
terbalik dengan kuadrat jarak antara benda dengan pusat bumi.
BAB
IV
KESIMPULAN
DAN SARAN
A.
Kesimpulan
Untuk
menentukaan besar resultan beberapa vektor digunakan cara komponen-komponnen
vektor dengan rumus
B.
Saran
Pada saat
melakukan praktikum diharapkan mahasiswa melakukan dengan teliti agar didapat
hasil sesuai dengan harapan.
Dan dapat menentukan besar resultan dengan metode grafis maupun penjumlahan komponen.
DAFTAR
PUSTAKA
Octa,
2010 . Pengertian kalor dan perambatannya.com. diakses
pada tanggal 23 Oktober 2010, Pukul 20.30 WIB.
Petrucci, 1987
. calorimeter.com diakses pada tanggal 23 Oktober
2010, Pukul 15.30 WIB.
Santoso, 2010
. Prinsip kerja calorimeter diakses pada tanggal 24
Oktober 2010, Pukul 14.30 WIB.
