LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA
GERAK MELINGKAR BERATURAN
|
|
|
|
|
Oleh :
Nama
: ARDHIYAN KURNIA RAMADHANY
Kelas/No : X1 / 06
NIS. 14985
SMA NEGERI 1 KEBUMEN
SEMESTER 1
TAHUN PELAJARAN 2011/2012
|
|
|
I . Petunjuk Belajar :
1.
Baca secara cemat petunjuk
langkah-langkah sebelum Anda melakukan kegiatan.
2.
Baca buku-buku Fisika kelas X
SMA dan buku ain yang relevan berkaitan dengan materi
Gerak melingkar beraturan
untuk memperkuat konsep pemahaman Anda.
3.
Tanyakan pada pembibing jika
ada hal-hal yang kurang jelas.
II. Kompetensi Yang Akan Dicapai
Memprediksi besara-besaran fisika pada gerak melingkar beraturan .
III. Indikator
Menyimpulkan karakteristik gerak melingkar beraturan melalui
percobaan dan pengukuran besaran-besaran terkait.
IV. Informasi Pendukung
Sebuah partikel bergerak menuruti lintasan yang berbentuk lingkaran,
bila tiap selang waktu yang sama menempuh busur (jarak) yang sama panjangnya
atau mempunyai laju tetap.
Gerak melingkar
dengan laju tetap disebut gerak melingkar beraturan.
V. Landasan Teori
Gerak Melingkar adalah suatu gerak yang menempuh
lintasan berbentuk lingkaran dengan besar kecepatan linier (laju linier) tetap.
Menurut wikipedia, gerak melingkar adalah gerak suatu benda
yang membentuk lintasan berupa lingkaran mengelilingi suatu titik tetap.
Period adalah selang waktu yang diperlukan
oleh suatu benda untuk menempuh satu kali melingkar/putaran. Frekuensi
adalah banyaknya putaran yang dapat dilakukan oleh suatu benda dalam selang
waktu 1 sekon.
Pada gerak melingkar beraturan, besar kecepatan linear v
tetap, karenanya besar kecepatan sudut juga tetap.
Kecepatan linear memiliki keterkaitan dengan kecepatan sudut yang
dinyatakan melalui persamaan
v = r 
, di mana kecepatan linear (v) sebanding
dengan kecepatan sudut (
). Yang dikatakan di sini adalah besar, jadi
arah tidak termasuk.
Karena besar
maupun arah kecepatan sudut tetap maka besaran vektor yang tetap pada GMB
adalah kecepatan sudut. Dengan demikian, kita bisa menyatakan bahwa GMB
merupakan gerak benda yang memiliki kecepatan sudut tetap.
Pada GMB,
kecepatan sudut selalu tetap (baik besar maupun arahnya). Karena kecepatan
sudut tetap, maka perubahan kecepatan sudut atau percepatan sudut bernilai nol.
Percepatan sudut memiliki hubungan dengan percepatan tangensial, sesuai dengan
persamaan :
Karena percepatan
sudut dalam GMB bernilai nol, maka percepatan linear juga bernilai nol. Jika
demikian, apakah tidak ada percepatan dalam Gerak Melingkar Beraturan (GMB) ?
Pada GMB tidak ada
komponen percepatan linear terhadap lintasan, karena jika ada maka lajunya akan
berubah. Karena percepatan linear alias tangensial memiliki hubungan dengan percepatan
sudut, maka percepatan sudut juga tidak ada dalam GMB. Yang ada hanya
percepatan yang tegak lurus terhadap lintasan, yang menyebabkan arah kecepatan
linear berubah-ubah.
VI. Alat dan Bahan
Ø satu set alat sentripetal dengan beban + 10 gram
Ø stopwatch analog
Ø beban pemberat
Ø mistar
Ø neraca
VII. Langkah-Langah Percobaan
Urutan kerja
1.
Timbanglah berat beban dengan
neraca.
2.
Putarlah alat ini agar bergerak
melingkar beraturan. Usahakan tali horisontal.
3.
Ukurlah waktu 10 putaran, tentukan
period putaran T.
4.
Lakukan percobaan ini 5 kali
dengan W yang
berbeda dan 5 kali dengan R yang berbeda dan
isilah
hasilnya pada tabel.
VIII.
Hasil
A.
Dengan Wa (N)
berbeda
|
No
|
ma
(kg)
|
Wa
(N)
|
R
(m)
|
t
10 put (s)
|
T
(s)
|
ω
|
v
(m/s)
|
as
(m/s²)
|
Fs
(N)
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
|
1
|
0,0101
|
0,075
|
0,5
|
6,6
|
0,66
|
9,5238
|
4,7619
|
45,3515
|
0,4580
|
|
2
|
0,0101
|
0,150
|
0,5
|
6,3
|
0,63
|
9,9773
|
4,9887
|
49,7735
|
0,5027
|
|
3
|
0,0101
|
0,226
|
0,5
|
6,0
|
0,60
|
10,4762
|
5,2381
|
54,8753
|
0,5542
|
|
4
|
0,0101
|
0,302
|
0,5
|
5,7
|
0,57
|
11,0276
|
5,5138
|
60,8036
|
0,6141
|
|
5
|
0,0101
|
0,376
|
0,5
|
5,4
|
0,54
|
11,6402
|
5,8201
|
67,7473
|
0,6842
|
B.
Dengan R (m)
berbeda
|
No
|
ma
(kg)
|
Wa
(N)
|
R
(m)
|
t
10 put (s)
|
T
(s)
|
ω
|
v
(m/s)
|
as
(m/s²)
|
Fs
(N)
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
|
1
|
0,0105
|
0,453
|
0,3
|
5,0
|
0,50
|
12,5714
|
3,7714
|
47,4122
|
0,4978
|
|
2
|
0,0105
|
0,453
|
0,4
|
5,4
|
0,54
|
11,6402
|
4,6561
|
54,1978
|
0,5691
|
|
3
|
0,0105
|
0,453
|
0,5
|
6,0
|
0,60
|
10,4762
|
5,2381
|
54,8753
|
0,5762
|
|
4
|
0,0105
|
0,453
|
0,6
|
6,4
|
0,64
|
9,8214
|
5,8929
|
57,8763
|
0,6077
|
|
5
|
0,0105
|
0,453
|
0,7
|
6,7
|
0,67
|
9,3817
|
6,5672
|
61,6109
|
0,6469
|
VIII.
Pembahasan
Pertanyaan dan Jawaban
a. Q : Perhatikan hasil pada kolom 3 dan 10 bandingkan nilainya,
kecenderungan apa menurut pendapatmu?
A: Kecenderungannya pada gaya Fs yaitu apabila m semakin besar
dan/atau a juga semakin besar maka Fs juga semakin besar. Besar
percepatan sentipetal (a) dipengaruhi oleh besar v dan R karena as
= v 2/ R. Besar
v dipengaruhi oleh besar R dan
T karena = 2
R/ T.
Informasi : Gaya Fs pada kolom 10 disebut gaya sentripetal
yang arahnya ke pusat.
b. Q : Sebutkan faktor-faktor kesalahan apa yang mempengaruhi hasil
pengkuran tersebut.
A : Faktor-faktor yang mempengaruhi hasil pengukuran tersebut berupa
kesalahan acak, kesalahan titik nol. Kesalahan acak disebabkan adanya
fluktuasi-fluktuasi yang halus pada kondisi-kondisi pengukuran.
Fluktuasi-fluktuasi halus dapat disebabkan oleh landasan yang bergetar dan
bising. Misalnya pada saat mengukur berat beban, neraca berada di atas meja dan
meja tersenggol oleh orang. Kesalahan titik nol, seperti skala tidak berimpit
dengan titik nol jarum penunjuk atau kegagalan mengembalikan jarum penunjuk ke
nol sebelum melakukan pengukuran. Kesalahan arah pandang membaca nilai skala
bila ada jarak antara jarum dan garis-garis skala.
c. Q : Seandainya faktor-faktor tersebut dapat diusahakan sekecil mungkin,
maka kesimpulan apakah yang dapat diperoleh mengenai hasil kolom 3 dan 10?
A : seandainya faktor-faktor tersebut dapat diusahakan sekecil mungkin, kesimpulan
yang dapat diperoleh yaitu hasilnya semakin akurat.
d. Q : Tuliskan ungkapan gaya sentripetal Fs dalam m, R, dan T.
A :
Fs = mA . as
= mA
. v 2
R
=
mA . 2 R 2
R-1
T
= mA
. 42 R2 R-1
T2
= mA
. 42 R
T2
Keterangan
:
mA = massa benda A
as =
percepatan sentripetal
v =
kecepatan linier
R =
jari-jari
T =
period
e.
Diskusi
1.
Q : Pada benda yang mana gaya
sentripetal Fs bekerja?
Kemanakah arahnya?
A : Gaya sentripetal Fs bekerja pada benda A yang arahnya selalu menuju pusat lingkaran.
2.
Q : Sebutkan dua buah contoh benda
yang bergerak melingkar beraturan !
A : roda pada sepeda yang berputar, permainan komedi putar.
3.
Q : Jika bulan dalam gerakannya mengelilingi
bumi dianggap merupakan gerak melingkar beraturan, gaya apa yang bekerja pada
bulan?
Kemanakah arah gaya tersebut?
A : Penyebab benda
bergerak melingkar adalah adanya gaya sentripetal (Fs) yang arahnya
selalu menuju pusat lingkaran.
Lukiskan gaya yang bekerja pada bulan di bawah ini.
Gerak bulan
mengelilingi matahari
IX. Tempat : Ruang Kelas X1 SMAN 1 Kebumen
X. Kesimpulan
Semakin berat
beban ditambah dengan jari-jari tetap, maka waktu yang ditempuh untuk mencapai
putaran yang sudah ditentukan (misal 20 putaran) maka akan semakin cepat.
Sedangkan jika besar jari-jari yang ditambah dengan beban yang tetap, waktu
yang dibutuhkan semakin lama.
Walaupun dalam gerak
melingkar beraturan besarnya gaya sentripetal sama dengan massa benda dikalikan
percepatan sentripetal, bukan berarti bahwa gaya sentripetal adalah perkalian
massa benda dengan percepatan sentripetalnya. Gaya sentripetal adalah gaya
nyata yang dapat berupa gaya pegas, gaya gesek, gaya tegang tali, gaya
gravitasi, gaya Coulomb, atau lain-lainnya. Nama sentripetal dimaksudkan untuk
menunjukkan bahwa arahnya menuju ke pusat lingkaran.
XI. Daftar
Pustaka
Kanginan, Marthen. 2010. Physics
1A For Senior High School Grade X 1st Semester. Jakarta :
Penerbit Erlangga.
Kebumen, 1
November 2011
Praktikan,
(Ardhiyan
Kurnia Ramadhany/X1/06)
