Praktikum Fisika Dasar Kesetimbangan Gay

(1)

LAPORAN PRAKTIKUM

FISIKA DASAR 1

ACARA IV

KESETIMBANGAN GAYA

DISUSUN OLEH

RIZKA FITRIANA (G1B014038)

SITI HEDIYANTI (G1B014039)

PROGRAM STUDI FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS MATARAM

(2)

ACARA IV

KESETIMBANGAN GAYA

ABSTRAK

Praktikum ini berjudul Kesetimbangan gaya. Tujuannya ada 2, yaitu untuk mempelajari

tentang Hukum II Newton dan mahasiswa dapat mengetahui gaya-gaya dalam keadaan

setimbang. Pada kondisi setimbang, jumlah vektor gaya yang bekerja pada benda adalah nol. Ini

disebabkan karena percepatan benda adalah nol dan ada gaya yang berlawanan arah dan besarnya

sama. Untuk mengukur besarnya gaya, yaitu gaya horizontal (Fh) dan gaya vertikal (Fv) dengan

cara mengukur besarnya sudut yang terbentuk. Metode yang digunakan dalam percobaan ini

adalah pengukuran dan perhitungan pada analisis data. Percobaan dilakukan sebanyak 5 kali

dengan massa yang berbeda-beda. Besarnya Fh yang paling bagus yaitu Fh = -0,0364 0,01 N.

Besarnya Fv yang paling bagus yaitu Fv = 0,00348 0,02 N. Jadi, dapat disimpulkan bahwa

benda yang dalam keadaan setimbang berlaku hukum II Newton secara mutlak.

A. PELAKSANAAN PRAKTIKUM

1. Tujuan Praktikum

Praktikum ini bertujuan untuk :

a. Mempelajari tentang hukum kedua Newton.

b. Untuk dapat mengetahui gaya-gaya dalam keadaan setimbang.

2. Waktu Praktikum

Praktikum ini dilaksanakan pada :

Sabtu, 27 Desember 2014

3. Tempat Praktikum

Praktikum ini dilaksanakan di :

Laboratorium Fisika Dasar, Lantai II, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,

Universitas Mataram.

B. ALAT DAN BAHAN PRAKTIKUM

1. Alat-alat Praktikum

(3)

a. Statif

Hukum II Newton menyatakan bahwa “saat dilihat dari suatu kerangka acuan inersia, percepatan sebuah benda berbanding lurus dengan gaya netto yang bekerja padanya dan berbanding terbalik dengan massanya”, rumus matematisnya adalah :

ΣF =

m.a

Percepatannya disebabkan oleh gaya netto

ΣF

yang bekerja pada benda dimana gaya netto

ini adalah jumlah gaya yang bekerja pada benda tersebut. Pada kesetimbangan gaya,

percepatan benda adalah

Maka

ΣF

= 0

Oleh karena kondisi benda tersebut menghasilkan persamaan (Serway, 2004 : 552). ΣFx = m.ax = 0

ΣFy = m.ay = 0 ΣFz = m.az = 0

Cara menghitung Standar Deviasi (SD) adalah:

SD =

√

∑ - ̅

-Cara menghitung error (δ) adalah:

δ =

(4)

D. PROSEDUR PERCOBAAN

Pada praktikum ini prosedur percobaannya adalah :

1. Menggantungkan 3 beban yang massanya berbeda pada benang.

2. Menggerakkan beban yang di tengah dan mengukur sudut kesetimbangan yang

dibentuk ( ).

3. Mengulangi langkah ke-2 dengan beban yang sama sebanyak 5 kali.

4. Mengulangi langkah ke-2 dan ke-3 dengan 5 kombinasi massa yang berbeda.

5. Mencatat hasil pengukuran yang diperoleh.

E. HASIL PENGAMATAN

Dengan menggantungkan 3 beban yang massanya berbeda pada benang di peroleh

(5)

Tabel 3. Kombinasi massa M1 = 0,11 kg, M2 = 0,12 kg, M3 = 0,2 kg

NO α ± 1o ± 1o ± 1o

1. 149o 141o 70o

2. 152o 146o 62o

3. 152o 150o 58o

4. 151o 149o 60o

5. 147o 142o 71o

NO α ± 1o ± 1o ± 1o

1. 119o 100o 132o

2. 118o 106o 136o

3. 120o 101o 139o

4. 123o 99o 138o

5. 124o 104o 132o

NO α ± 1o ± 1o ± 1o

1. 105o 130o 125o

2. 104o 129o 127o

3. 108o 125o 127o

4. 105o 125o 130o

5. 110o 120o 130o

F. ANALISIS DATA

(6)

(7)

5. 124o 104o 132o 0,078 0,127

√ diperoleh hasil sebagai berikut:

Tabel 11. Hasil gaya horizontal (Fh) dan gaya vertikal (Fv)

Kombinasi ̅ ̅

Praktikum kesetimbangan gaya bertujuan untuk mempelajari Hukum Newton II

(8)

Dari hasil percobaan, didapatkan nilai sudut yang hamper sama dengan 5 kali

pengulangan. Pada kombinasi pertama dengan massa m1 = 0,16kg , m2 = 0,17 kg , dan m3

= 0,15 kg diperoleh α=1ββ , =11γ dan =1β . Percobaan setiap kombinasi dilakukan

pengulangan selama lima kali. Sehingga didapatkan rata-rata gaya horizontal (Fh) pada

kombinasi pertama adalah ̅ dan gaya vertikalnya adalah ̅

0,034 0,02 N. Dari hasil perhitungan pada analisis data, di peroleh beberapa gaya

bernilai negatif dan sisanya positif. Tanda negatif menunjukkan bahwa gaya tersebut

arahnya berlawanan dari titik awalnya. Fh negatif menyatakan bahwa arah gaya

kesetimbangan kearah x negatif dan Fv negatif menyatakan bahwa arah gaya

kesetimbangan kearah y negatif. Dari perhitungan tersebut terlihat bahwa hasilnya sudah

sangat baik karena angkanya sangat kecil dengan error yang kecil pula. Untuk

mendapatkan hasil yang lebih bagus kita perlu memperhatikan alat yang digunakan,

terutama pada katrolnya. Katrol yang digunakan haruslah tepat posisinya karena gesekan

pada katrol sangat mempengaruhi hasil percobaan yang dilakukan. Pada percobaan kali

ini jumlah seluruh gaya adalah sama dengan nol ∑ dan segitiga yang

(9)

H. PENUTUP

1. Kesimpulan

Berdasarkan haril percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa :

a. Benda yang dalam keadaan setimbang berlaku hukum Newton II (

ΣF = m.a

),

karena

benda yang dalam keadaan setimbang memiliki percepatan sama dengan nol, sehingga

total gaya yang bekerja sama dengan nol (

ΣF =

0 ).

b. Gaya-gaya yang bekerja dalam keadaan setimbang adalah gaya horizontal dan gaya

vertikal, dimana jumlah gayanya adalah nol.

2. Saran

Untuk para praktikan, sebelum melakukan praktikum harus memperhatikan peralatan

yang digunakan, terutama katrolnya dan harus teliti dalam membaca besarnya sudut yang

(10)

DAFTAR PUSTAKA

(11)

(12)

(13)

(14)

= 0,1215

Fv1 = F1 sin ( – 90) + F2 sin (α – 90) – F3

= 1,47 sin (138 – 90) + 1,176 sin (110 – 90) – 1,225

= 0,2696 N

 Menghitung rata-rata dan ralat perhitungan menggunakan kombinasi massa pertama (M1 = 0,16 kg, M2 = 0,17 kg, M3 = 0,15 kg)

Rata-rata Fh

̅

=

= -0,00312 N

Rata-rata Fv

̅

=

= 0,19986 N

Standar deviasi Fh

SD = √∑ ̅

= √

(15)

= √

Tabel 12. Hasil Standar Deviasi dan Error Fh dan Fv

Kombinasi Gaya Horizontal (Fh) Gaya vertikal (Fv)

SD δ SD δ

(16)

II 0,1200 0,05 0,0678 0,03

III 0,0671 0,03 0,0892 0,04

IV 0,0909 0,04 0,1162 0,05