Selasa, 26 Oktober 2010

MOMEN INERSIA

LAPORAN

PRAKTIKUM FISIKA

“MOMEN INERSIA”


Disusun oleh:

Kelompok 6

1. Indah Febri Astuti (071644002)

2. Endang Suhartatik (071644006)

3. Laili Lati Kamilatul J (071644007)

4. Rahayu P (071644014)

5. Muhammad Nuruddin (071644036)

6. Siti Maimanah (071644038)

PROGRAM S-1 PENDIDIKAN GURU SEKOLAH DASAR

FAKULTAS ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA

TAHUN 2008

I. TUJUAN PERCOBAAN

- Memahami konsep momen inersia

- Menentukan momen inersia bola pejal

II. DASAR TEORI


N S

fs

h

w cos θ

w sin θ

w

Gambar 1. bola menggelinding pada bidang miring

θ

Bila bola menggelinding menuruni bidang miring sejauh s maka berlaku hukum kekekalan energi mekanik :

m g h = ½ mv2 + ½ 2 (1)

Karena ω = v/r maka persamaan (1) dapat dituliskan:

m g h = ½ mv2 + ½ Iv2/r2

2 m g h = mv2 (1 + I/mr2)

atau dapat juga dituliskan :

v2 = 2gh/(1 + I/mr2) (2)

Dengan v = kecepatan linear benda

I = momen inersia

r = jari – jari bola/ silinder

Jika bola tersebut melakukan gerak lurus berubah beraturan dengan percepatan a maka berlaku:

v = a t ; s = ½ a t2

atau

v2 = 2 a s (3)

Dengan v = kecepatan bola setelah menempuh jarak s.

Penggabungan persamann (2) dan (3) menghasilkan :

2 a s = 2gh/(1 + I/mr2)

atau

a = g(h/s) / (1 + I/mr2) (4)

Karena a = 2s/t2 maka persamaan (4) dapat dituliskan :

I = { (ght2/2s2) – 1 }mr2 (5)

III. METODE PERCOBAAN

A. Rancangan Percobaan

Gambar 2. Pengukuran momen inersia bola

B. Alat dan Bahan

1. Bola pejal 1 buah

2. Papan luncur 1 buah

3. Meteran (rol) 1 buah

4. Mikrometer sekrup 1 buah

5. Stopwatch 1 buah

6. Timbangan (kapasitas besar) 1 buah

C. Langkah Percobaan

  1. Mengukur jari – jari bola kemudian menimbangnya.
  2. Meletakkan bola seperti sistem pada gambar 2 dan sebelum di lepas diukur (ditetapkan) nilai h dan s.
  3. Tepat saat bola dilepaskan secara serentak menghidupkan stopwatch dan ketika sampai pada ujung s stopwatch dimatikan.
  4. Mengulangi langkah (2) dan (3) untuk bola beberapa kali (minimal 3 kali).
  5. Dari data pengukuran yang diperoleh ditentukan momen inersia bola dengan menggunakan persamaan (5).

D. Data dan Analisis

A. Data

Adapun data yang diperoleh selama percobaan sebagai berikut.

Jenis Benda

Perc ke-

m ± Δm

r ± Δr

h ± Δh

s ± Δs

t ± Δt

Bola

1

2

3

4

5

6

7

16,3 gr

16,3 gr

16,3 gr

16,3 gr

16,3 gr

16,3 gr

16,3 gr

24,9 mm

24,9 mm

24,9 mm

24,9 mm

24,9 mm

24,9 mm

24,9 mm

9 cm

7,8 cm

6,8 cm

5,8 cm

5 cm

4,1 cm

3,1 cm

91,5 cm

81,5 cm

71,5 cm

61,5 cm

51,5 cm

41,5 cm

31,5 cm

1,8 s

1,5 s

1,3 s

1,5 s

1,4 s

1,2 s

1 s

Ket : SU = 24,5 mm

SN = 40 mm

Ketelitian = 0,01

B. Analisis

Dari data diatas dengan menggunakan persamaan (5)

I = { (ght2 / 2s2) – 1 }mr2

Diperoleh momen inersia bola sebagai berikut:

Jenis Benda

Perc ke-

I = { (ght2/2s2) – 1 }mr2

Bola

1

2

3

4

5

6

7

-9930,167

-10.000,239

-9992,57

-9931,8

-9919,4

-9932,9

-9948,3

E. DISKUSI

Momen inersia pada percobaan diatas diperoleh dengan hasil:

Jenis Benda

Perc ke-

I = { (ght2/2s2) – 1 }mr2

Bola

1

2

3

4

5

6

7

-9930,167

-10.000,239

-9992,57

-9931,8

-9919,4

-9932,9

-9948,3

Hasil tersebut bernilai negatif dan nilainya kecil. Yang paling kecil nilainya diantara semua percobaan diatas adalah percobaan no-2 . Kecilnya nilai momen inersia tersebut disebabkan karena momen inersia memang hanya berupa titik materi yang nilainya sangat kecil.

F. KESIMPULAN

Dari hasil percobaan diatas dapat disimpulkan bahwa nilai – nilai momen inersia diatas telah sesuai dengan teori momen inersia. Dimana nilai momen inersia memang kecil karena momen inersia hanya sebuah benda tegar yang sangat kecil atau berupa titik materi.

MASSA JENIS ZAT PADAT BENTUK TERATUR

LAPORAN

PRAKTIKUM FISIKA

“MASSA JENIS ZAT PADAT BENTUK TERATUR”


Disusun oleh:

Kelompok 6

1. Indah Febri Astuti (071644002)

2. Endang Suhartatik (071644006)

3. Laili Lati Kamilatul J (071644007)

4. Rahayu P (071644014)

5. Muhammad Nuruddin (071644036)

6. Siti Maimanah (071644038)

PROGRAM S-1 PENDIDIKAN GURU SEKOLAH DASAR

FAKULTAS ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA

TAHUN 2008

I. TUJUAN PERCOBAAN

- Terampil menggunakan jangka sorong dan mikrometer sekrup.

- Menentukam massa jenis zat padat berbentuk balok silinder pejal dan bola pejal.

- Membandingkan hasil pengukuran massa jenis zat padat dari dua metode yang berbeda.

II. TEORI

Massa jenis (rapat massa) suatu zat adalah massa tiap satuan volume atau dapat dirumuskan:

ρ = M/V (1)

Dengan ρ = massa jenis (Kg/m3)

M = massa zat (Kg)

V = volume zat (m3)

Jika massa dan volume dapat diketahui dengan cara menimbang zat itu dengan timbangan atau neraca teknis sehingga besaran massa dapat diukur langsung dengan alat ukurnya. Untuk mengukur langsung volume zat padat dapat dilakukan dengan memasukkan zat padat itu ke dalam gelas ukur yang berisi zat cair. Apabila zat itu tenggelam seluruhnya maka perubahan penunjukan volume itu dari zat padat tersebut.

Tetapi untuk mengukur volume zat padat besarannya tidak selalu dapat diukur langsung seperti itu karena terdapat zat padat yang massa jenisnya lebih kecil dari zat cair sehingga kalau zat padat tersebut dimasukkan ke dalam zat cair akan mengapung atau melayang ( tidak tenggelam seluruhnya). Untuk mengukur volume zat padat yang teratur bentuknya (kontinu) dapat pula dilakukan secara tidak langsung dengan mengukur perubah (variabel) yang membangunnya.

Volume balok dapat juga dilakukan dengan cara mengukur panjang lebar dan tinggi dari balok itu sehingga :

Vbalok = p x l x t (2)

Dengan p = panjang balok

l = lebar balok

t = tinggi balok

Sedangkan volume silinder pejal dapat juga dilakukan dengan mengukur diameter dan panjang silinder itu sehingga:

Vsilinder = π (d/2)2 x p

= ¼ π d2 .p (3)

Dengan d = diameter silinder

p = panjang silinder

Untuk volume bola pejal dapat juga dilakukan dengan mengukur diameter bola itu sehingga:

Vbola = (4/3) π (d/2)3 (4)

Dengan d = diameter bola.

III. METODE PERCOBAAN

A. Alat dan Bahan

1. jangka sorong 1 buah

2. Mikrometer sekrup 1 buah

3. Balok kecil (pejal) dari logam 1 buah

4. Silinder pejal dari logam 1 buah

5. Bola pejal / kelereng 1 buah

6. Neraca teknis 1 buah

8. Air dan benang secukupnya

B. Langkah Percobaan

  1. menimbang zat padat (balok pejal, silinder pejal dan bola pejal) dengan neraca teknis (timbangan).
  2. Mengukur volume zat padat tersebut (bola, silinder dan bola) dengan cara memasukkannya ke dalam gelas ukur yang telah berisi air sehingga tenggelam seluruhnya. Perubahan volume menunjukkan pada gelas ukur adalah volume zat padat tersebut. Catatan : dalam memasukkan zat padat kedalam gelas ukur digunakan benang agar zat padat tidak sampai memecahkan gelas ukurnya.
  3. Menentukan volume zat padat tersebut dengan cara mengukur peubah (vaariabel) masing masing – masing yang membangunnya dengan menggunakan jangka sorong dan atau mikrometer sekrup.
  4. Menghitung massa jenis dengan data – data baik yang diperoleh dengan menggunakan gelas ukur maupun jangka sorong / mikrometer sekrup kemudian hasil tersebut dibandingkan.

C. Data dan Analisis

a. Pengukuran dengan Neraca Teknis (Timbangan).

Benda

m ± ∆m

Balok

19,3 gr

Silinder

100 gr

Bola

21,5 gr

b. Pengukuran dengan Gelas Ukur

Benda

V1 ±∆V1

V2±∆V2

V = V2 – V1

Balok

200 ml

207 ml

7 ml

Silinder

200 ml

212 ml

12 ml

Bola

200 ml

208 ml

8 ml

Keterangan

V1 = Volume air

V2 = Volume air + benda

c. Pengukuran dengan Jangka Sorong / Mikrometer Sekrup

Balok

p

l

t

V = p . l . t

*Su = 20 mm

*Sn = 8 x 0,05 = 0,4 mm

Jadi p = 20,4 mm

*Su = 18,3 mm

*Sn = 5 x 0,05 = 0,25 mm

Jadi l = 18,55 mm

*Su = 19 mm

*Sn= 3 x 0,05 = 0,15 mm

Jadi t = 19,15 mm

V = 20,4x18,55x19,15

= 7246,743 mm

Silnder

d

p

V = ¼π . d2. p

*Su = 25,2 mm

*Sn = 4 x 0,05 = 0,2 mm

Jadi d = 25,4 mm

*Su = 23,1 mm

*Sn = 2 x 0,05 = 0,1 mm

Jadi p = 23,2 mm

V = ¼ x 3,14 x (25,4)2 x (23,2)

= ¼ x 3,14 x (645,2) x (23,2)

= ¼ x 3,14 x 14967,7

= 11.749,6 mm

Bola

d

r

V = 3/4π . r3

*Su = 25,1 mm

*Sn = 2 x 0,05 = 0,1

Jadi d = 25,2 mm

r = ½. d

= ½. 25,2

= 12,6 mm

V = ¾ x 3,14 x (12,6)3

= ¾ x 3,14 x 2000,4

= 3/4 x 6.281,2

= 4.710,9 mm

IV. KESIMPULAN

Dari hasil percobaan diatas dapat disimpulkan bahwa cara untuk mengetahui apakah suatu zat padat massa jenisnya lebih kecil / lebih besar dari massa jenis air (bahan zat padat tidak diketahui) adalah dengan cara memasukkan zat padat itu kedalam air. Apabila zat padat tersebut tenggelam berarti massa jenis zat padat tersebut lebih besar dari massa jenis air. Namun jika zat padat tersebut terapung / melayang bearti massa jenis zat padat lebih kecil dari massa jenis air. Sedangkan bila diketahui massa jenis zat padat tersebut lebih kecil dari massa jenis air (bentuk zat padat tidak kontinu) maka cara menentukan massa jenis zat padat tersebut adalah dengan cara menimbang zat padat tersebut dengan menggunakan neraca teknis (timbangan).

HUKUM NEWTON TENTANG GERAK

LAPORAN

PRAKTIKUM FISIKA

“HUKUM NEWTON TENTANG GERAK”


Disusun oleh:

Kelompok 6

1. Indah Febri Astuti (071644002)

2. Endang Suhartatik (071644006)

3. Laili Lati Kamilatul J (071644007)

4. Rahayu P (071644014)

5. Muhammad Nuruddin (071644036)

6. Siti Maimanah (071644038)

PROGRAM S-1 PENDIDIKAN GURU SEKOLAH DASAR

FAKULTAS ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA

TAHUN 2008

I. TUJUAN PERCOBAAN

- Memahami hokum Newton tentang gerak.

- Memahami prinsip gerak lurus berubah beraturan.

- Menentukan percepatan gerak benda.

II. DASAR TEORI

Gaya penggerak didefinisikan sebagai perubahan momentum tiap detik yang dirumuskan sebagai:

F = dp/dt (1)

F = gaya penggerak

P = momentum

t = waktu

Persamaan (1) pertama kali di utarakan oleh Newton sehingga dinamakan hukum II Newton tentang gerak. Karena momentum adalah perkalian massa dengan kecepatan gerak (p = m .v) persamaan (1) lazim di tuliskan :

F = d (m v)/dt = m dv/dt = m a (2)

m = massa benda

a = percepatan benda

Di tinjau suatu kereta (trolly) bermassa m berada di atas papan luncur digerakkan oleh beban w = m g (gambar 1).


m1

Gambar1. Trolly di atas papan luncur

m2

Jika gaya gesekan roda trolly dan benang di abaikan maka berlaku :

m2 g = (m1 + m2)a (3)

Jika trolly tersebut berada pada bidang miring yang membentuk sudut α terhadap bidang datar (gambar 2) dengan mengabaikan gaya gesekan pada trolly dan benang untuk gerak miring ke atas, maka berlaku :

m2g – m1g sin α = (m1 + m2) a


N

m1 g sin α

m1 g cosα m2 g

m1 g

Gambar 2 Trolly pada biadang miring

α

Karena trolly tersebut bergerak dengan percepatan a jika jarak yang ditempuh dan waktunya di ukur akan berlaku:

s = ½ a t2

atau dapat dituliskan

a = 2 s/t2 (6)

III. METODE PERCOBAAN

A. Rancangan Percobaan


m1

Gambar 3. Percepatan gerak trolly pada papan luncur

m2 g


m1 m2


Gambar 4. Percepatan trolly pada bidang miring

α

B. ALAT dan BAHAN

1. Papan luncur 1 buah

2. katrol 1 buah

3. trolly 1 buah

4. beban 1 Set

5. Meteran 1 buah

6. Busur derajat 1 buah

7. Timbangan (kapasitas bsr) 1 buah

8. Stopwatch 1 buah

9. Benang nilon 1 buah

C. LANGKAH PERCOBAAN

Arah Mendatar :

1. Menimbang trolly (m1) kemudian merangkai alat seperti gambar 3.

2. Memberi beban (m2) hingga trolly dapat berjalan pelan dipercepat.

3. Menetapkan jarak lintasan pada papan luncur (cukup panjangnya).

4. Melepaskan trolly dan secara serentak mengukur waktu tempuh melintasi jarak yang telah ditetapkan tersebut.

5. Mengulangi langkah (3) sampai (4) dengan jarak lintasan yang berbeda (minimal 3 kali)

6. Dari data pengukuran yang diperoleh di hitung percepatan gerak benda baik dengan persamaan (3) maupun (6) kemudian hasilnya dibandingkan.

Arah Miring

1. Langkah serupa diterapkan untuk arah miring dengan sudut kemiringan α baik untuk arah gerak miring ke atas.

2. Dari data pengukuran yang diperoleh dihitung percepatan gerak benda baik dengan persamaan (4) maupun (6) kemudian hasilnya dibandingkan

D. DATA dan ANALISIS

A. Data

Adapun data yang diperoleh selama percobaan sebagai berikut :

Arah mendatar

Perc ke-

(m1 ± 0,1) gr

(m2 ± 0,1) gr

(5 ± 0,1) cm

(t ± 0,1) s

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

180,1

180,1

180,1

180,1

180,1

180,1

180,1

180,1

180,1

180,1

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

1

1,4

1,5

1,8

1,5

1,3

0,9

1,4

1,4

1,25

Arah miring

Perc ke-

α

(m1 ± 0,1) gr

(m2 ± 0,1) gr

(5 ± 0,1) cm

(t ± 0,1) s

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

5,6

5,6

5,6

5,6

5,6

5,6

5,6

5,6

5,6

5,6

180,1

180,1

180,1

180,1

180,1

180,1

180,1

180,1

180,1

180,1

100

100

100

100

100

100

100

100

100

100

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

1,1

1,4

1,9

3,9

8,5

8,2

5,2

4,5

5,6

5,5

B. Analisis

Dari data di atas dengan menggunakan persamaan

- persamaan 3 = m2 . g = (m1 + m2) a dan

- persamaan 6 = a = 2 s/t2

Diperoleh percepatan gerak benda pada bidang datar sebagai berikut.

Perc ke-

a = m2 . g

(m1 + m2)

a = 2 s/t2

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

3,57 cm/s2

3,57 cm/s2

3,57 cm/s2

3,57 cm/s2

3,57 cm/s2

3,57 cm/s2

3,57 cm/s2

3,57 cm/s2

3,57 cm/s2

3,57 cm/s2

40 cm/s2

25,5 cm/s2

26,6 cm/s2

21,6 cm/s2

35,5 cm/s2

53,25 cm/s2

123,4 cm/s2

56,12 cm/s2

61,2 cm/s2

83,2 cm/s2

Ket : g = 10 m/s2

Dengan menggunakan persamaan

- persamaan (4) = m2 . g – m1 . g . sin α = (m1 + m2) a

- persamaan (6) = a = 2 s/t2

Diperoleh percepatan gerak benda pada arah miring sebagai berikut.

Perc ke-

m2.g – m1.g.sinα = (m1 + m2) a

a = 2 s/t2

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

2,93

2,93

2,93

2,93

2,93

2,93

2,93

2,93

2,93

2,93

33,05

25,5

16,6

4,60

1,107

1,3

3,69

5,43

3,82

4,29

Ket : Sisi depan = 9 cm

Sisi miring = 92 cm

Sin α = 9/92

= 0,1

α = 5,61

E. DISKUSI

Nilai percepatan gerak benda pada bidang datar dengan menggunakan persamaan (3) adalah tetap sebesar 3,57 cm/s2. Sedangkan dengan menggunakan persamaan (6) nilai percepatannya berubah – ubah mulai dari 40 cm/s2 – 83,2 cm/s2. Hasil ini sudah sesuai dengan teori 085648974876, dimana nilai a dengan menggunakan persamaan (6) cenderung berubah karena disitu terdapat jarak dan waktu yang berbeda pula dalam setiap percobaan. Sedangkan nilai a dengan menggunakan persamaan (3) cenderung tetap karena disitu hanya terdapat nilai m1 dan m2 yang besarnya sama.

Nilai percepatan gerak benda pada arah miring dengan menggunakan persamaan (4) pun juga sama. Mulai dari percobaan 1 – 10 niali a nya tetap sebesar 2,93 m/s2. Itu disebakan karena disitu juga tidak terdapat nilai s dan t yang berubah besarnya tiap percobaan. Nilai percepatan dengan menggunakan persamaan (6) berubah ubah mulai dari 33,05 cm/s2 hal itu disebabkan karena adanya pengaruh jarak dan waktu.

F. KESIMPULAN

Dari hasil percobaan diatas dapat disimpulkan bahwa jarak dan waktu sangat berpengaruh terdapat nilai percepatan suatu benda, baik pada arah datar maupun arah miring. Tanpa s dan t tersebut nilai a akan cenderung konstan.