PERCEPATAN GRAVITASI

LAPORAN FISIKA

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA

PERCEPATAN GRAVITASI

Rabu, 29 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................................................................................................. 3

BAB II TINJAUAN TEORI DAN CARA KERJA............................................ 4

A.    Kajian Teori........................................................................................ 4

B.     Cara Kerja.......................................................................................... 5

BAB III DATA PRAKTIKUM........................................................................... 7

A.    Data Pengamatan............................................................................... 7

B.     Analisis dan Perhitungan.................................................................... 8

C.     Pembahasan........................................................................................ 9

BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN............................................................ 12

A.    Kesimpulan......................................................................................... 12

B.     Saran................................................................................................... 12

DAFTAR PUSTAKA........................................................................................... 13

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 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 = (R_x,R_y,R_z)

z

Hubungan antara beasar vektor R dengan komponen-komponennya dapat dinyatakan menggunakan geometri sederhana, dan hasilnya sebagai berikut:

R_x=R_xycosƟ=R sin Ф cosƟ

R

R_y=R_xy sinƟ=R sin Ф sin Ɵ

Ф

R_z = R cos Ф

Y

Dari hubungan di atas ,dapat di buktikan bahwa

Rx

Rxy

Ф

 besaran vektor R adalah:

X

                

Sedang besar sudut Ɵ dan Ф dapat di tentukan dengan fungsi trigonometrinya sebagai berikut:

Tan Ɵ

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

tanƟ

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 Ɵ 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 Ɵ 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 Ɵ 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 Ɵ 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:

R_x1 ⁼ 6 satuan                      R_y1=6 satuan

R_x2 ⁼ -3 satuan                    R_y2=2 satuan

10.  Ambil satu vektor lagi (vektor 3) dengan komponen-komponen vektor dengan besar yaitu R_x3 = 4 satuan dan R_y3 = -7

11.  Tampilkan jumlah kedua vektor tersebut kemudian geser sedikit (tidak

Harus diletakkan pada koordinat (0,0).

12.  Catat besar Rx, Ry Ɵ 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 F_R). 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.