TUMBUKAN

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA

TUMBUKAN

Kamis, 30 Januari 2014

Disusun oleh:

 

RENO

PRODI TEKNOLOGI PENGOLAHAN HASIL PERKEBUNAN

JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN

POLITEKNIK KETAPANG

2014

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI........................................................................................................ i

BAB I PENDAHULUAN................................................................................... 1

A.    Latar Belakang.................................................................................... 1

B.     Rumusan Masalah.............................................................................. 2

C.     Tujuan................................................................................................. 2

BAB II TINJAUAN TEORI DAN CARA KERJA............................................ 3

A.    Kajian Teori......................................................................................... 3

B.     Cara Kerja.......................................................................................... 4

BAB III DATA PRAKTIKUM........................................................................... 6

A.    Data Pengamatan................................................................................. 6

B.     Analisis dan Perhitungan.................................................................... 7

C.     Pembahasan........................................................................................ 7

BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN............................................................ 8

A.    Kesimpulan.......................................................................................... 8

B.     Saran................................................................................................... 8

DAFTAR PUSTAKA........................................................................................... 9

Lampiran

 

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Fisika adalah ilmu yang mempelajari alam dengan segala isinya termasuk gejala-gejala alam yang ada, penyebab terjadinya, akibat maupun pemakainnya. Penemuan-penemuan dalam fisika menjadi dasar bagi industri dan teknologi modern, misalnya dalam bidang komputer, transportasi,

elektronik, kesehatan, dan sebagainya. Bidang mekanika, termofisika, keelektrikan, kemagnetan, optik dan lain-lain merupakan ilmu cabang fisika. Dalam penyajian atau pengajarannya, seringkali dilakukan pemisahan bidang agar lebih mudah dimengerti dan strukturnya lebih mudah dipelajari, akan tetapi semua bidang tertentu mengacu pada konsep dasar yang sama yaitu konsep ilmu fisika.

       Penyajian atau pengajaran biasanya dimulai dengan mekanika,yaitu ilmu tentang gerak dan dinamika benda. Ada tiga konsep dasar yang dipelajari, yaitu konsep gaya sebagai pengubah gerak (kecepatan dan percepatan), konsep usaha sebagai pengubah energi dan konsep implus sebagai perubahan momentum. Selain dengan konsep usaha, energi dapat dipindahkan dalam bentuk kalor yang dipelajari dalam termofisika. Energi dan momentum juga dapat dipindahkan melalui interaksi medium atau interaksi medan melalui gejala gelombang. Gelombang dapat merambat lewat interaksi medium (gelombang elastik) misalnya gelombang bunyi,gelombang juga dapat merambat melalui interaksi medan, yaitu gelambang elektromaknetik, termasuk cahaya (optik), gelombang radio,dan sebagainya. Sehingga keterkaitan satu bidang dengan bidang lainnya membentuk ilmu teradu, yaitu ilmu fisika.

B.     Rumusan Masalah

1.      Apa hukum kekelan momentum?

2.      Bagaimana menentukan massa, kecepatan awal dan posisi kedua bola jika terjadi tumbukan lenting sempurna?

3.      Bagaimana arti asumsi gaya eksternal total sistem dua bola (Ʃ F = 0)

C.    Tujuan

Setelah melakukan praktikum, mahasiswa di harapkan dapat:

-          Menentukan besar  kecepatan akhir dari kedua bola yang bertumbukan

-          Menentukan besar energi kineti yang hilang setelah tumbukan

BAB II

KAJIAN TEORI DAN CARA KERJA

                                                                             

A.    Kajian Teori

Hukum kekekalan momentum menyatakan bahwa ‘’pada peristiwa tumbukan, jumlah momentum benda-benda sebelum dan sesudah tumbukan adalah tetap, asalkan tidak ada gaya luar yang bekerja pada benda-benda tersebut’’

Misalkan : dua bola bilyar masing-masing memiliki massa m₁ dan m₂ keduanya bergerak saling mendekati dengan kecepatan masing-masing v₁ dan v_2. Jika diasumsikan gaya eksternal total sitem dua bola ini adalah nol (∑ F = 0), artinya gaya yang signifikan hanyalah gaya yang di berikan tiap bola ke bola lainnya ketika terjadi tumbukan. Maka implus untuk masing-masing bola adalah

            I₁ = F₁∆t = m₁(v'₁ – v₁)

                        I₂ = F₂∆t = m₂(v'₂ – v₂)

Pada saat kedua bola itu bertumbukan, maka gaya-gaya yang bekerja pada kedua bola tersebut (gambar2) dan berlaku hukum III Newton, sehingga diperoleh:

          F_aksi = F_reaksi

          F₁∆t = -F₂∆t

          m₁(v'_{1 –} v₁) = -m₂(v'₂ – v₂)

          m₁v'_{1 –} m₁v₁ = -m₂v'₂ + m₂v₂

             m₁v₁ + m₂v₂ = m₁v'₁ + m₂v'₂

             Ʃ P_{sebelum tumbukan} = Ʃ P_{sesudah tumbukan}

Untuk memecahkan permasalahan tumbukan, konsep hukum kekekalan momentum dapat diperlukan.

Pada tumbukan lenting sempurna energi kinetik sebelum tumbukan dan setelah tumbukan adalah sama.Pada tumbuhan tak lenting sempurna, energi kinetik awal sebelum tumbukan di ubah menjadi energi jenis lain, seperti energi panas atau potensial sehingga terjadi pengurangan energi kineti dan energi total sebelum tumbukan akan lebih besar dari pada energi kinetik total sesudah tumbukan.

Koefisien restitusi atau elstisitas: perbandingan besar kecepatan relatif antara kedua benda sesudah dan sebelum tumbukan.Harga e berkisar antara 0 (tak lenting) dan 1(lenting)

B.  Cara Kerja

       Percobaan 1

1.      Tentukan massa, kecepatan awal, dan posisi kedua bola (m₁ = 0,5 kg, m₂ = 1,5 kg, v₁ = 1 m/s, v₂ = 0 m/s atau bola 2 diam, posisi bola 1 = 1 meter dan posisi bola 2 = 2 meter) jika terjadi tumbukan lenting sempurna (e = 1 )

2.      Catat momemtum dan energi kinetik awal kedua bola

3.      Lihatlah keadaan kedua bola sebelum dan sesudah tumbukan

4.      Catat kecepatan setelah tumbukan dari kedua bola sebagai kecepatan akhir, momemtum akhir kedua bola, energi kinetik setelah tumbukan

5.      Ulangi langkah 1 sampai 4 untuk posisi bola yang berbeda (posisi bola 1 = 1 meter dan posisi bola 2 = 1,5 meter)

6.      Catat semua data pada tabel

7.      Bandingkanlah data besar kecepatan dan momentum setelah tumbukan dengan hasil yang di dapat melalui perhitungan dengan menggunakan hukum kekelan momentum

   Percobaan II

1.       Berdasatkan data pada percobaan I dengan masa,kecepatan awal dan posisi yang sama(posisi bola 1 = 1 meter posisi bola 2 = 2 meter)maka catat kembalai data tersebutuntuk tumbukan lenting sempurna

2.       Jika kedua bola tersebut bertumbukan secara tak lenting sempurna.maka catat kecepatan setelah tumbukan dari kedua bola sebagai kecepatan akhir,momentum akhir kedua bola, energi kinetik setelah tumbukan.

3.      Bandingkanlah data besar kecepatan,momemtum dan energi kinetik setelah tumbukan lenting sempurna dan tumbukan tidak lenting sempurna

4.      Bandingkanlah data besar kecepatan dan momentum setelah tumbukan tak lenting sempurna dengan hasil yang di dapat melalui perhitungan dengan menggunakan hukum kekebalan momentum

             

  Percobaan III

1.      Tentukan massa,keepatan awl,dan posisi kedua bola (m₁ = m₂ = 2 kg, v₁ = 1 m/s, v₂ = -1 m/s,posisi bola 1 =1 meter dan posisi bola 2 = 2 meter)jika terjadi tumbukan lenting sempurna

2.      Catat momentum dan energi kinetik awal kedua bola

3.      Lihatlah keadaan kedua bola sebelum dan sesudah tumbukan.keadaan setelah tumbukan

4.      Catat kecepatan setelah tumbukan dari kedua bola sebagai kecepatan akhir,momentum akhir kedua bola, energi kinetik setelah tumbukan

5.      Ulangi langkah 1 sampai 4 untuk kedua bola yang bertumbukan secara tak lenting sempurna

6.      Catat semua data pada tabel

7.      Bandingkaanlah data  besar jkecepatan,momentum dan energi kineti setelah tumbukan lenting sempurna dan tumbukan tidak lenting sempurna

8.      Bandingkanlah data besar kecepatan dan momentum setelah tumbukan dengan hasil yang di dapat melalui perhitungan dengan menggunakan hukum kekekalan momentum

9.      Buatlah anilisis dan kesimpulan dari percobaan yang telah anda lakukan

BAB III

DATA PRAKTIKUM

A.    Data Pengamatan

Tabel 4. Kecepatan dan momentum akhir setelah tumbukan dengan elastisitas yang berbeda

Elastisitas	Posisi (meter)		Massa Bola (kg)		Kecepatan awal (m/s)		Momentum awal (kg m/s)		Kecepatan akhir (m/s)		Momentum akhir (kg m/s)
	Bola 1	Bola 2	M1	M2	V1	V2	P1	P2	V1'	v'2	P1'	P2'
e = 1	1	2	2	2	1	-1	2	-2	-1	1	-2	2
e = 0,5									-0,5	0,5	-1	1
e = 0									0	0	0	0

Tabel 5. Energi kinetik setelah tumbukan dengan elastisitas yang berbeda

Elastisitas	Posisi (meter)		Massa Bola (kg)		Energi kinetik (joule)
	Bola 1	Bola 2	M1	M2	EKawal	EKakhir
e = 1	1	2	2	2	2	2
e = 0,5					2	0,50
e = 0					2	0

B.     Analisa dan perhitungan

C.    Pembahasan

  

BAB IV

KESIMPULAN DAN SARAN

A.    Kesimpulan

1.      Jarak tidak berubah kecepatan, momentum dan energi

2.      Untuk tumbukan lenting sempurna EK awal dan EK akhir tidak berubah, kecepatan berkurang

3.      Untuk tumbukan tidak lenting sempurna, energinya berubah karena energi berubah menjadi energi panas, dan kecepatan berubah

4.      Untuk tumbukan sebagian energi dan kecepatannya berubah

B.     Saran

Sebaiknya dalam pelaksanaan praktikum, kita harus berhati-hati dan menyimak penjelassan dosen bersama-sama aga tidak ada kekeliruan dalam menyelesaikan laporan hasil percobaan. Selain itu terjalinnya kerjasama antara dalamkelompok.

DAFTAR PUSTAKA

Alyospikel. 2010. Termometer. http://alyoskipel.blogspot.com/2010 diakses  tanggal 7 Oktober

Astra, I. dan Setiawan H. 2006. Fisika untuk SMA dan MA kelas10. Piranti Darama Kalokatama: Jakarta

Crook, J. 2010. Timbangan digital. http://www.articelsnatch.com/Article/Benefits-of-Digital-Scales/1600726 diakses tanggal 10 Oktober 2010

Glancoli.C, Douglas. 1997. Fisika Jilid1 edisi empat. Erlangga: Jakarta