Laporan Praktikum
Laporan Praktikum
LABORATORIUM MEKANIKA
LABORATORIUM MEKANIKA
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU
PENDIDIKAN
PENDIDIKAN
UNIVERSITAS TADULAKO, 2016
UNIVERSITAS TADULAKO, 2016
OLEH,
OLEH,
NAMA
NAMA
:
: DEWI
DEWI STERI
STERI WAHYUNI
WAHYUNI
STAMBUK
STAMBUK
:
: A
A 241
241 15
15 084
084
KELOMPOK
KELOMPOK
:V
:V II
II (TUJUH)
(TUJUH)
ASISTEN
LEMBAR KOREKSI LEMBAR KOREKSI PERCOBAAN IV PERCOBAAN IV IMPULSE IMPULSE NAMA
NAMA : : DEWI STERI WAHYUNIDEWI STERI WAHYUNI STAMBUK
STAMBUK : : A A 241 241 15 15 084084 KELOMPOK
KELOMPOK : : VII VII (TUJUH)(TUJUH) ASISTEN
ASISTEN : : DWI DWI HARTINAHARTINA NO
PERCOBAAN VI “IMPULS” I.Tujuan Percobaan :
1.Menganalisis grafik hubungan antara gaya (F) dan waktu(t) 2.Menentukan perubahan momentum (p)
II.Alat dan Bahan
1.PAScar System (1.2 meter) 2.Force Accessory Bracket 3.Photogate Bracket
4.Smart Timer Picket Fence 5.Photogate Head
6.Force Sensor 7.Mass Balance
8.850 Universal Interface 9.PASCO Capstone Software
10.Bumper tipe ( tipe light spring dan tipe heavy spring) 11.Pascar
III.Dasar Teori
Impuls dan momentum suatu istilah yang sudah tidak asing lagi bagi kita. Impuls sering kita artikan sebagai sebuah dorogan, misalkan Adi memberikan impuls terhadap meja. Berarti Adi memeberikan dorogan terhadap meja. Sedangkan momentum sering kita artikan sebagai saat yang tepat, misalkan ketika anda ingi menyataka cinta kepada perempua pujaa hati kita tentunnya kita harus mecari mometum yang tepat. Pegertian impuls dan momentum seperti diatas tidaklah sepeuhnya salah. Namun apabila kita membicarakan impuls dan momentum dalam kosep fisika tetunya memiliki arti yag sangat jauh berbeda. Untuk lebih jelasnya mari kita belajar secara bersama-sama tetang pengertia impuls dan momentum dalam kosep fisika.
1. Impuls
Mayoritas laki-laki menyukai olahraga sepak bola. Dalam bermain sepak bola untuk memberikan passing kepada teman yang lain tentunya kita menedang bola yang diam. Dapat disimpulkan bahwa penyebab suatu benda bergerak adalah apabila benda tersebut diberikan gaya. Ketika anda menendang bola yag diam mengarah kepada teman yang lain berarti anda memberika gaya terhadap bola tersebut. Gaya yang ada berikan terhadap bola tersebut dinamakan gaya impulsif. Gaya impulsif inilah yang menyebabkan suatu bola yang diam memiliki percepatan sehingga benda bergerak cepat dan se makin cepat. Gaya impul bekerja mulai dari nol pada saat t1, bertambah secara cepat sampai mecapai suatu inlai
maksimal dan turun secara cepat sampai pada nol kembali pada saat t2. Kita dapat
meuliskan hubungan gaya impulsisf terhadap waktu sesuai grafik F-t sebagai berikut :
Gb. Grafik F terhadap t
Semakin lama gaya impuls yang dikerjakan pada suatu benda, maka benda tersebut semakin cepat bergerak. Apabila gaya impulsif yang berubah terhadap waktu diyatakan dalam gaya rata-rata (Frata-rata). Kecepatan bola sesaat setelah
ditendang adalah sebanding dengan hasil kali atara gaya impulsif rata-rata dengan selag waktu sigkat ketika gaya impulsif bekerja yag disebut dengan besaran impuls ( I ) dan dapat ditulis dalam persamaan sebagai berikut :
Keterangan : I : Impuls (N.s) F : Gaya (N)
∆t : (t2-t1) Perubahan waktu (s)
Impuls sendiri termasuk besaran vektor karena merupakan hasil perkalian dari besaran vektor (gaya) dengan besaran skalar (waktu).
2. Mometum
Tadi diawal sudah sedikit kita singgung tentang mometun. Nah, sekarang kita bahas pengertian mometum dalam kosep fisika. Baik tidak usah berlama-lama
sebagai "ukuran kesukaran suatu benda yang bergerak untuk berhenti ". Untuk lebih memahami tentang kosep momentum kita gunaka ilustrasi sebagai berikut :
a. Sebuah mobil sedan dengan bus bergerak denga kecepatan yang sama yaitu 60 km/jam. Manakah yang lebih sukar untuk direm atau dihentikan? Tentunya bus yang lebih sukar untuk dihentikan karena massa bus lebih besar dari pada mobil sedan. Sehingga dapat ditarik kesimpulan bahwa mometum sebanding dengan massa yag dimiliki oleh suatu benda. Dapat dinyatakan sebagai berikut :
b. Dua buah bus dengan massa yag sama akan tetapi bergerak dengan kecepatan 20 km/jam dan 80 km/jam. Manakah yang lebih sukar untuk dihentikan ? tentunya bus yang beregrak dengan kecepatan 80 km/jam. Sehigga dapat ditari kesimpulan bahwa mometum sebanding dengan kecepatan yang dimiliki oleh suatu benda.
Dapat dinyatakan sebagai berikut :
Dari kedua pernyataan diatas kita dapat merumuskan persamaan momentum yaitu hasil kali antara massa dengan kecepatan sebagai berikut :
Keterangan :
P : momentum (kg.m/s) m : massa (kg)
v : kecepatan (m/s)
Momentum merupakan besaran vektor karena diperoleh dari hasil kali antara besaran skalar (massa) dengan besaran vektor (kecepatan). Arah momentum sesuai dengan arah kecepatanya yaitu dinyatakan dalam tanda positif (+) atau negatif (-). Misalkan anda megendarai sepeda motor dengan kecepatan 40 km/jam kearah barat, berarti mometumya juga memiliki arah kebarat denga nilai positif (+). Kemudia jika anda memutar sepeda motor da berbalik arah ke arah timur dengan kecepatan yang sama 40 km/jam maka mometumnya berinilai negatif (-).
Hubungan Impuls dan Momentum
Antara impuls dan momentum ternyata memiliki keterkaiatan. Hubungan impuls dan momentum secara kualitatif dapat dijabarka sebagai berikut :
Misalkan bola sesaat sebelum ditedang telah memilki kecepatan awal v1,
sedangkan sesudah ditendang bola memiliki kecepatan akhir v2. Kita merujuk
pada hukum II Newton yaitu :
Sehigga bisa ditarik kesimpulan bahwa” impuls yang bekerja pada suatu benda sama denga perubahan momentum yang dialami beda tersebut, yaitu selisih
Demikialah artikel tetang pengertian impuls dan momentum dalam kosep fisika. Kita telah belajar tentang pengertian impuls dan momentum, beserta hubungan antara keduanya. Semoga memberikan manfaat dan menambah pengetahuan.
IV.Prosedur Kerja
1.Merangkai alat seperti pada gambar di bawah ini :
2.Menghubungkan 850 Universal Interface dengan komputer melalui CPU
3.Membuka aplikasi pasco pada komputer
4.Perlakuan pertama untuk massa beban 250 gram (Mass Balance)
Dengan menggunakan bumper tipe light spring
1.Memasang bumper tipe light spring pada bagian ujung Force Sensor
2.Menempatkan Mass Balance 250 gram dan bendera pada bagian atas PAScar
3.Menempatkan Pascar pada bagian ujung PAScar System (1.2 meter)
4. Menekan tombol pada pascar,agar pascar bergerak menuju sensor gaya
5.Melakukan prosedur ke-4,bersamaan dengan menekan tombol run pada aplikasi pasco di komputer
6.Menekan tombol stop pada aplikasi pasco di komputer,jika pascar yang bergerak menuju sensor gaya di pantulkan kembali oleh bumper tipe light spring.
7.Mengamati grafik yang di hasilkan pada aplikasi pasco di komputer
8.Mengambil gambar grafik dengan menggunakan sneeping tool 9.Menyimpan hasil pengamatan dalam sebuah folder di komputer Dengan menggunakan bumper tipe heavy spring
1.Mengulangi langkah 1-9 pada perlakuan untuk bumpert tipe light spring untuk Mass Balance 250 gram dengan menggantibumper tipe light spring menjadi bumper tipe heavy spring.
5. Perlakuan kedua untuk massa beban 500 gram (Mass Balance) Dengan menggunakan bumper tipe light spring
1.Mengulangi langkah 1-9 pada perlakuan untuk bumper tipe light spring untuk Mass Balance 250 gram dengan mengganti mass balance menjadi 500 gram.
Dengan menggunakan bumper tipe heavy spring
1.Mengulangi langkah 1 pada perlakuan dengan bumper tipe light spring untuk Mass Balance 500 gram dengan mengganti bumper tipe light spring menjadi bumper tipe heavy spring.
V.Hasil Pengamatan
A. Tabel hasil pengamatan untuk bumper heavy spring Tanpa massa tambahan
No. Kecepatan ( m/s ) 1. 0,064
2. 0,188
Dengan tambahan massa 0,250 Kg No. Kecepatan ( m/s )
1. 0,782 2. 0,151
Dengan tambahan massa 0,500 Kg No. Kecepatan ( m/s )
1. 0,727 2. 0,134
B. Tabel hasil pengamatan untuk bumper light spring Tanpa massa tambahan
No. Kecepatan ( m/s ) 1. 0,049
2. 0,179
Dengan tambahan massa 0,250 Kg No. Kecepatan ( m/s )
1. 0,052 2. 0,180
Dengan tambahan massa 0,500 Kg No. Kecepatan ( m/s )
1. 0,658 2. 0,130
C. Grafik untuk bumper heavy spring a. Tanpa massa tambahan
c. Dengan tambahan massa 0,500 Kg
D.Grafik untuk bumper light spring a.Tanpa tambahan massa
b.Dengan tambahan massa 0,250 Kg
VI.AnalisaData
A. Untuk pascar tanpa tambahan massa Massa pascar = 0,2647 Kg
Massa bendera = 0,0147 Kg
No. Jenis Bumper Kecepatan awal ( m/s ) Kecepatan akhir ( m/s ) Impuls ( Ns ) ( kg.m/s ) 1. Heavy spring 0,064 0,188 0,403 0,034 2. Light spring 0,049 0,179 1,339 0,036
B. Pascar dengan massa tambahan 0,250 Kg Massa pascar = 0,2647 Kg Massa bendera = 0,0147 Kg Massa tambahan = 0,250 Kg No. Jenis Bumper Kecepatan
awal ( m/s ) Kecepatan akhir ( m/s ) Impuls ( Ns ) ( kg.m/s ) 1. Heavy spring 0,782 0,151 0,189 -0,334 2. Light spring 0,052 0,180 1,649 0,067
C. Pascar dengan massa tambahan 0,500 Kg Massa pascar = 0,2647 Kg Massa bendera = 0,0147 Kg Massa tambahan = 0,500 Kg No. Jenis Bumper Kecepatan
awal ( m/s ) Kecepatan akhir ( m/s ) Impuls ( Ns ) ( kg.m/s ) 1. Heavy spring 0,727 0,134 0,270 -0,462 2. Light spring 0,658 0,130 0,044 -0,411
VII.Pembahasan
Suatu benda yang diam kemudian menjadi bergerak disebabkan oleh gaya. Gaya pukulan stik golf anda pada bola golf termasuk gaya kontak yang bekerja hanya dalam waktu yang singkat. Gaya seperti ini disebut gaya impulsif. Perkalian antara gaya tersebut dengan selang waktu gaya itu bekerja pada benda disebut Impuls. Impuls adalah istilah yang erat hubungannya dengan peristiwa tumbukan. Hubungan antara impuls dan momentum yaitu impuls yang dikerjakan suatu benda sama dengan perubahan momentum yang dialami benda itu, yaitu beda antara momentum akhir dan momentum awalnya. Hukum II Newton
menyatakan
Percepatan sebuah benda yang yang dihasilkan oleh gaya total
berbanding lurus
dengan besarnya gaya total, dalam arah yang sama dengan gaya total, dan berbanding terbalik dengan massa benda dan hukum III Newton menyatakan “Untuk
setiap aksi, terdapat reaksi yang sama dan berlawanan.” Hukum kekekalan momentum dapat terjadi apabila dua buah benda saling bertumbukan.
Pada pecobaan impuls ini, alat dan bahan yang digunakan antara lain yaitu : PAScar System, Force Accessory Bracket, Photogate Bracket, Smart Timer Picket Fence, Photogate Head , Force Sensor, Mass Balance, 850 Universal Interface, PASCO Capstone Software, Heavy Spring Bumper dan Light Spring Bumper. Adapun fungsi dari alat dan bahan tesebut yaitu force sensor atau dikenal dengan sensor gaya yang terhubung ke alat PASCO untuk mendeteksi besar gaya yang bekerja pada Pascar; Heavy Spring dan Light Spring Bumper sebagai sebuah pegas yang akan memantulkan kembali Pascar ketika telah mencapi sensor gaya, mass balance berfungsi sebagai beban pada Pascar bermassa 0,25 kg sebanyak 2 buah serta tambahan beban berupa bendera denga massa 0.0147 kg.; Pascar system 1,2 m merupakan suatu track yang berfungsi sebagai lintasan Pascar. Pasco Capstone yaitu software yang akan menampilkan grafik hubungan antara fungsi
gaya dan waktu. Adapun fungsi dari 850 Universal Interface yaitu sebagai penghubung dari semua komponen alat ke Pasco Capstone melalui komputer.
Dari hasil pengamatan, diperoleh grafik yang menunjukkan hubungan antara gaya terhadap waktu. .Adapun besar impuls yang diperoleh pada praktikum ini yaitu 0,403 Ns untuk heavy spring dengan massa 0,2794 kg dan 0,189 Ns untuk massa 0,5249 kg,dan 0,270 untuk massa 0,7794 kg. Sedangkan untuk light spring bumper dengan massa 0,2794 kg, dihasilkan impuls sebesar 1,339 Ns dan
untuk massa 0,5294 kg , impulsnya sebesar 1,649 Ns,dan untuk massa 0,7794 diperoleh impuls sebesar 0,044 Ns. Dari hasil perhitungan pada analisa data, diperoleh nilai perubahan momentum yaitu 0,034,-0,334 dan -0,462 Kg m/s untuk heavy spring bumper dan untuk light spring bumper diperoleh perubahan momentum sebesar -0,036,0,067 dan -0,411 Kg m/s. Adapun tanda negatif yang diperoleh pada hasil analisa data dari besar perubahan momentum merupakan tanda bahwa Pascar bergerak menjauhi Sensor Gerak yang berlawanan dari arah sebelumnya. Berdasarkan Hukum III Newton (Hukum aksi-reaksi), ketika Pegas memberikan gaya reaksi pada Pascar, di mana besar F12 = – F21. Tanda negatif menunjukkan arah dari gaya aksi berlawanan dengan arah reaksi.
Pada percobaan ini massa beban yang diberikan pada Pascar mempengaruhi gerakan, impuls dan momentumnya yaitu terlihat ketika Pacar di beban 0,2794 kg gerakannya lebih cepat dibandingkan dengan ketika Pacar diberi beban yang massanya 0,5294 kg. Sedangkan untuk nilai impuls dan momentum yang menggunakan beban yang massanya 0,2794 kg nilai momentum dan impulsnya lebih kecil dibandingakan dengan yang menggunakan massa 0,5294 kg. Sehingga, dapat disimpulakan bahwa massa berbanding terbalik dengan kecepatan, maka semakin besar massanya makan semakin kecil kecepatannya dan massa berbanding lurus dengan impuls dan momentum, maka semakin besar massa benda maka nilai impuls dan momentunya semakin besar pula, begitupun sebaliknya semakin kecil massanya maka semakin kecil pula nilai impuls dan momentumya.
Percobaan ini juga menggunakan 2 jenis pegas yaitu Heavy Spring Bumper dan Light Spring Bumper . Hasil yang diperoleh pada kedua pegas ini juga berbedabeda. Besarnya impuls dan momentum dengan Heavy Spring Bumper lebih kecil dibandingkan impuls dan momentum ketika Pascar bertumbukan dengan Light Spring Bumper . Dan grafik yang diperoleh untuk Heavy Spring Bumper tidak seruncing dari grafik pada Light Spring Bumper . Perbedaan ini, disebabkan oleh konstanta elastisitas dari kedua pegas yang berbeda. Heavy Spring Bumper lebih kaku daripada Light Spring Bumper . Sehingga, Heavy Spring Bumper memiliki konstanta pegas yang lebih besar daripada Light Spring Bumper . Konstanta pegas berkaitan dengan elastisitas sebuah pegas. Semakin besar konstanta pegas (semakin kaku sebuah pegas) maka semakin besar gaya yang diperlukan untuk menekan atau meregangkan pegas. Sehingga, impuls yang dihasilkan kecil. Sebaliknya semakin elastis sebuah pegas (semakin kecil konstanta pegas), semakin kecil gaya yang diperlukan untuk meregangkan pegas dan ketika bertumbukan, menghasilkan impuls yang besar.
VIII.Kesimpulan
1.Menganalisis grafik hubungan antara gaya (F) dan waktu (t) di tunjukan oleh gambar grafik di bawah ini:...
Grafik untuk bumper heavy spring A.Tanpa massa tambahan
C.Dengan tambahan massa 0,500 Kg
Grafik untuk bumper light spring A.Tanpa tambahan massa
B.Dengan tambahan massa 0,250 Kg
2.Secara matematis untuk menentukan perubahan momentum dapat di rumuskan sebagai berikut:
p
= m.(v
2-v1)
Perlakuan Pertama Untuk Massa 0.2794 kg a.light spring p = 0,036 kg.m/s b.heavy spring p = 0,034 kg.m/s
Perlakuan Pertama Untuk Massa 0,5294 kg a.light spring p =0,067 kg.m/s b.heavy spring p = -0.334 kg.m/s
Perlakuan untuk massa 0,7794 kg
a.light spring p =-0,411 kg.m/s b.heavy spring p = -0.462 kg.m/s
Sebenarnya untuk nilai momentum tidak ada yang bernilai negatif,sehingga nilai momentum bernilai positif yaitu 0.4354kg.m/s,0.4354kg.m/s,0.7293kg.m/s,0.7972kg.m/s
DAFTAR PUSTAKA
Beiser,A.(1995). Applied Physics. New York : McGraw-Hill.
Mata Dunia.(2016). Impuls dan Momentum.[Online] Tersedia http://www .mata dunia kami.id/2016/01 /Impuls-dan-Momentum_26.html. (Diakses pada Senin 31 Oktober 2016 pukul 07.28 WITA)
Tim Penyusun.(2016). Penuntun Praktikum Mekanika PASCO.Palu : Universitas Tadulako.
