TUMBUKAN LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR CHRISTO IMMANUEL SUMILAT

(1)

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR

TUMBUKAN

Hari, tanggal: Jumat, 12 Juni 2015 Nama Dosen:

1. Dr.Eng Sri Hastuty Nama asisten :

1.

Rekan Kerja:

1. Yussandi Santoso 2. Ivan Hartanto

CHRISTO IMMANUEL SUMILAT

1400720019

LABORATORIUM FISIKA DASAR

ENVIRONMENTAL ENGINEERING

SURYA UNIVERSITY

2015

(2)

 Tujuan Praktikum

 Membuktikan bahwa energi kinetik itu kekal pada tumbukan;

 Untuk membedakan tumbukan elastis dan tumbukan inelastis.  Teori dasar

 Tumbukan Lenting Sempurna

Tumbukan merupakan hasil dari gaya interaktif dari dua buah benda yang bergerak searah atau berlawanan arah, gejala yang dapat menjelaskan konsep momentum dan impuls. Konsep ini merupakan konsep dari penerapan hukum Newton II.

 Tumbukan lenting sebagian

Tumbukan lenting sebagian, adalah tumbukan yang tidak berlaku pada hukum kekekalan energi mekanik sebab ada sebagian energi yang diubah dalam bentuk lain, misalnya panas. Koefisien restitusi 0 < e < 1

 Tumbukan tak lenting sama sekali

Tumbukan tidak lenting sama sekali , yaitu tumbukan yang tidak berlaku hukum kekekalan energi mekanik dan kedua benda setelah tumbukan melekat dan bergerak bersama-sama. Koefisien restitusi e = 0.

(3)

 Prinsip Kerja i. Tumbukan elastis

Peralatan : 2 buah per, 2 gerbang cahaya, 2 buah penghalang cahaya, 2 kereta dan timer counter

1. Rangkailah alat, dengan 2 buah per, 2 buah gerbang cahaya, 2 buah penghalang cahaya yang kecil, 2 buah kereta, dan nyalakan timer counter ke mode timming II.

2. Timbanglah kereta dengan pernya yang sudah terpasang

3. Lalu letakan kereta 2 di antara gerbang cahaya dan kereta 1 ujung rel 4. Jalankan kereta 1 kearah kereta 2 supaya terjadi tumbukkan

5. lakukan percobaan ini sebanyak 3 kali dengan variasi kecepatan. 6. Catat masing-masing waktu yang tertera di timer counter

ii. Tumbukan non elastis,

Peralatan : 2 velcro, 2 kereta, rel kereta, timer couter

1. Rangkai seperti percobaan pertama, hanya ganti per dengan Velcro 2. Timbang berat masing-masing kereta bersama velcro

3. Lalu lakukan lah tumbukan tidak lenting sama sekali 4. Lakukan 3 kali percobaan dengan 5 variasi kecepatan 5. Kemuadian catatlah data yang tertera di timer counter

iii. Tumbukan elastis, massa berbeda (m1)

Peralatan : 2 kereta, 3 massa berbeda, 2 per

1. Rangkailah alat seperti percobaan 1, dan tambahlah beban pada kereta. 2. Lakukanlah percobaan kereta ini di kereta 1 sebanyak 3 kali dengan

bermacam variasi beban di kereta.

3. Catatlah hasil data waktu yang tertera di timer counter iv. Tumbukan elastis, massa berbeda (m2)

Peralatan : 2 kereta, 3 massa berbeda, 2 per

1. Rangkailah alat seperti percobaan 1, dan tambahlah beban pada kereta. 2. Lakukanlah percobaan kereta ini di kereta 2 sebanyak 3 kali dengan

bermacam variasi beban di kereta.

3. Catatlah hasil data waktu yang tertera di timer counter v. Tumbukan tanpa kontak (magnet)

1. Rangkailah alat seperti percobaan pertama,tapi ganti per dengan magnet di masing-masing kereta.

2. Timbang berat magnet di neraca 4 lengan.

3. Pasang magnet ke kereta dengan magnet yang sama atau kereta 1 dengan kutub utara begitu pula dengan kereta 2 dengan kutub utara pula

4. Letakan kereta 2 di antara gerbang cahaya

5. Lalu jalankan kereta 1 kearah kereta 2 sehingga menimbulkan tolak menolak

(4)

6. Lakukanlah percobaan ini sebanyak 3 kali dengan variasi kecepatan 7. Catatlah waktu yang muncul di timer counter.

vi. Tumbukan interaksi magnetik

Peralatan : 5 tumit, magnet, penggaris, spidol

1. Rangkailah alat seperti percobaan kelima, tapi tambahlah tumit di bawah rel kereta

2. Lalu letakkan kereta 1 tengah rel kereta dan kereta 2 di ujung rel kereta dengan keadaan diam. kemudian miringkan rel kereta oleh tumit

3. Kemudian lepaskan kereta 1 sehingga magnet akan berdekatan dan terjadi tolak menolak

4. Hitunglah jarak terdekat antar kereta

5. Lakukanlah percobaan ini sebanyak 3 kali dan dengan variasa tinggi rel kereta

vii. Tumbukan Energi Potensial

Peralatan : 5 tumit, magnet, penggaris, spidol

1. Lakukanlah percobaan ini sama seperti sebelumnnya, tetapi bedanya adalah kereta 1 berada di tengah rel kereta dan kereta 2 berada di ujung rel kereta .

2. Kemudian, lepaskan kereta 1 dan terjadi tolak menolak 3. Hitunglah jarak terdekat antar kereta

4. Lakukanlah percobaan ini sebanyak 3 kali dan dengan variasi berbeda tinggi rel kereta.

(5)

0 0,02 0,04 0,06 0,08 0 0,005 0,01 0,015 Smi n Gaya

Gaya interaksi Magnetik

0 0,05 0,1

0 0,005 0,01 0,015

Perbandingan kurva Ep dengan

F

0 0,005 0,01 0,015 0,02 0,025 0,03 0,035 0 0,002 0,004 0,006 0,008 0,01 0,012 Smi n Energi Potensial

Energi Potensial

(6)

 Pengelolahan Data  Percobaan 1 𝑉1 = 𝑋 𝑡1 𝑉2 = 𝑋 𝑡2 𝑃 𝑆𝑒𝑏𝑒𝑙𝑢𝑚 = 𝑚1. 𝑉1 + 𝑚2. 𝑉2 𝑃 𝑆𝑒𝑠𝑢𝑑𝑎ℎ = 𝑚1. 𝑉1′_{+ 𝑚2. 𝑉2′} 𝑃 𝑅𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑓 = |𝑃𝑠𝑒𝑏𝑒𝑙𝑢𝑚 − 𝑃𝑠𝑒𝑠𝑢𝑑𝑎ℎ| 𝑃𝑠𝑒𝑏𝑒𝑙𝑢𝑚 x 100% 𝐸𝐾 𝑆𝑒𝑏𝑒𝑙𝑢𝑚 = 1 2𝑚𝑉1 2 𝐸𝐾 𝑆𝑒𝑠𝑢𝑑𝑎ℎ =1 2𝑚𝑉2′ 2 𝐸𝐾 𝑅𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑓 =|𝐸𝐾 𝑠𝑒𝑏𝑒𝑙𝑢𝑚 − 𝐸𝐾 𝑠𝑒𝑠𝑢𝑑𝑎ℎ| 𝐸𝐾 𝑠𝑒𝑏𝑒𝑙𝑢𝑚 x 100% 𝑒 = −(𝑉2 ′_{− 𝑉1}′₎ (𝑉2 − 𝑉1) Percobaan 1.2 𝑉1 = 𝑋 𝑡1 𝑉1′ ₌ 𝑋 𝑡1′ 𝑉2 = 𝑋 𝑡2 𝑃 𝑆𝑒𝑏𝑒𝑙𝑢𝑚 = 𝑚1. 𝑉1 + 𝑚2. 𝑉2 𝑃 𝑆𝑒𝑠𝑢𝑑𝑎ℎ = 𝑚1. 𝑉1′+ 𝑚2. 𝑉2′ 𝑃 𝑅𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑓 =|𝑃𝑠𝑒𝑏𝑒𝑙𝑢𝑚 − 𝑃𝑠𝑒𝑠𝑢𝑑𝑎ℎ| 𝑃𝑠𝑒𝑏𝑒𝑙𝑢𝑚 x 100% 𝐸𝐾 𝑆𝑒𝑏𝑒𝑙𝑢𝑚 =1 2𝑚𝑉1 2 𝐸𝐾 𝑆𝑒𝑠𝑢𝑑𝑎ℎ =1 2𝑚𝑉2′ 2 𝐸𝐾 𝑅𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑓 =|𝐸𝐾 𝑠𝑒𝑏𝑒𝑙𝑢𝑚 − 𝐸𝐾 𝑠𝑒𝑠𝑢𝑑𝑎ℎ| 𝐸𝐾 𝑠𝑒𝑏𝑒𝑙𝑢𝑚 x 100% 𝑒 = −(𝑉2 ′_{− 𝑉1}′₎ (𝑉2 − 𝑉1)

(7)

 Percobaan 2 𝑉1 = 𝑋 𝑡1 𝑉2 = 𝑋 𝑡2 𝑃 𝑆𝑒𝑏𝑒𝑙𝑢𝑚 = 𝑚1. 𝑉1 + 𝑚2. 𝑉2 𝑃 𝑆𝑒𝑠𝑢𝑑𝑎ℎ = 𝑚1. 𝑉1′_{+ 𝑚2. 𝑉2′} 𝑃 𝑅𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑓 =|𝑃𝑠𝑒𝑏𝑒𝑙𝑢𝑚 − 𝑃𝑠𝑒𝑠𝑢𝑑𝑎ℎ| 𝑃𝑠𝑒𝑏𝑒𝑙𝑢𝑚 x 100% 𝐸𝐾 𝑆𝑒𝑏𝑒𝑙𝑢𝑚 =1 2𝑚𝑉1 2 𝐸𝐾 𝑆𝑒𝑠𝑢𝑑𝑎ℎ =1 2𝑚𝑉2′ 2 𝐸𝐾 𝑅𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑓 =|𝐸𝐾 𝑠𝑒𝑏𝑒𝑙𝑢𝑚 − 𝐸𝐾 𝑠𝑒𝑠𝑢𝑑𝑎ℎ| 𝐸𝐾 𝑠𝑒𝑏𝑒𝑙𝑢𝑚 x 100% 𝑒 = −(𝑉2 ′_{− 𝑉1}′₎ (𝑉2 − 𝑉1)  Percobaan 3 𝑉1 = 𝑋 𝑡1 𝑉2 = 𝑋 𝑡2 𝑃 𝑆𝑒𝑏𝑒𝑙𝑢𝑚 = 𝑚1. 𝑉1 + 𝑚2. 𝑉2 𝑃 𝑆𝑒𝑠𝑢𝑑𝑎ℎ = 𝑚1. 𝑉1′+ 𝑚2. 𝑉2′ 𝑃 𝑅𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑓 =|𝑃𝑠𝑒𝑏𝑒𝑙𝑢𝑚 − 𝑃𝑠𝑒𝑠𝑢𝑑𝑎ℎ| 𝑃𝑠𝑒𝑏𝑒𝑙𝑢𝑚 x 100% 𝐸𝐾 𝑆𝑒𝑏𝑒𝑙𝑢𝑚 =1 2𝑚𝑉1 2 𝐸𝐾 𝑆𝑒𝑠𝑢𝑑𝑎ℎ =1 2𝑚𝑉2′ 2 𝐸𝐾 𝑅𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑓 =|𝐸𝐾 𝑠𝑒𝑏𝑒𝑙𝑢𝑚 − 𝐸𝐾 𝑠𝑒𝑠𝑢𝑑𝑎ℎ| 𝐸𝐾 𝑠𝑒𝑏𝑒𝑙𝑢𝑚 x 100% 𝑒 = −(𝑉2 ′_{− 𝑉1}′₎ (𝑉2 − 𝑉1)  Percobaan 4 Sin ⍬ = ℎ 𝑠 F = m.g Sin ⍬  Percobaan 5 Sin ⍬ = ℎ 𝑠 F = m.g Sin ⍬ W = m .g sin ⍬ . (s-r)

(8)

 Analisis data

Praktikum1.1: Dari data yang didapat, rata-rata memiliki error yang agak kecil. Menurut kami, hal ini dapat terjadi mungkin karena meja yang kami pakai untuk melakukan percobaan tidak seimbang (miring sebelah) dimana meja yang satu lebih tinggi. Tetapi dari data timer counter yang kami dapatkan untuk menentukan t1 dan t2

dan menghasilkan data V1 dan v2 yang cukup bagus. Akan tetapi data percobaan ini

mengakibatkan energi kinetik yang cukup besar tetapi memiliki tumbukan momentum yang kecil.

Praktikum1.2 : Percobaan ini memakai alat yang disebut velcro (semacam perekat). Dari data percobaan kami yang kami dapatkan dapat disimpulkan bahwa momentum tumbukan memilki presentase yang tidak konstan tapi dari energi kinetik relatif memiliki data yang konstan.

Praktikum 1.3: Dalam percobaan ini diketahui bahwa, masing-masing kereta akan diberikan massa dan melakukan percobaan 3 kali. Hasil data tersebut menunjukan bahwa momentum tumbukan yang terjadi m1 dan m2 itu lebih konstan berbeda dengan energi kinetik relatif yang memiliki perbuhan data yang tidak stabil. Praktikum 3: Percobaan 3 ini kita akan melakukan model tumbukan dengan elastis sempurna, menggunakan kutub yang berlawanan dalam magnet. Dalam percobaan kali ini gaya tolak menolak yang terjadi menghasilkan data yang konstan. Dan error yang kecil.

Praktikum 4: Percobaan ini memakai tumit. Percobaan kali ini kita di haruskan mengukur jarak antara kereta 1 ke kereta 2 saat terjadi tolak menolak , ketika kereta itu dilepaskan. Data yang diperoleh konstan dan sangat baik.

Praktikum 5: Percobaan ini melibatkan kereta 1 yang dibiarkan dalam keadaan diam, dan akan dilucurkan ke kereta 2 yang diam juga, setelah itu akan diukur jarak terdekat antara kereta 1 ke kereta kedua.

 Kesimpulan

Dari Praktikum ini dapat disumpulkan bahwa:

1. Terbukti energi kinetik itu kekal pada setiap tumbukan, sebab jumlah gaya luar pada benda-benda yang bertumbukan sama dengan nol.

2. Letak perbedaan antara tumbukan elastis dan inelastis adalah nilai koefisien restitusinya. Jika

 Saran

1.Disediakan meja praktikum yang kedua mejanya rata.  Refrensi

Petunjuk Praktikum Fisika Dasar Surya University

Caesar O. Harahap, Enggar P. Wibowo, Mochamad I. Safari, Dwi Saputro April 2014