PRAKTIKUM FISIKA 1
(LABORATORIUM PERANCANGAN MEKANIK) TKM1173
DRAFT LAPORAN
PRAKTIKUM GERAK LURUS BERATURAN
Oleh:
Muhammad Kaka Gabriel Ilah (221910101009)
PROGRAM STUDI S1 TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS JEMBER
2022
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Ilmu fisika dibutuhkan untuk mempelajari fenomena alam yang menuntut kemampuan berpikir logis dan bertindak nyata secara sistematis, terpadu, dan komprehensif. Mahasiswa diharapkan tidak hanya mempelajari tentang konsep, teori, dan fakta ilmiah tetapi juga aplikasi ilmu fisika dalam kehidupan sehari-hari (Setyorini dkk, 2011).
Berbeda dengan Setyorini dkk (2011), peneliti melakukan kajian teori fisika pada pokok bahasan Gerak Lurus Beraturan (GLB) dan mencari relevansi GLB dengan fenomena alam sehari-hari. Selama ini, mahasiswa, bahkan dosen masih mengalami kesulitan dalam memberikan contoh nyata benda atau sistem fisis yang bergerak dengan kecepatan konstan. Mengadopsi metode Prastowo (2009), peneliti melaksanakan percobaan gravity current di laboratorium sebagai upaya pemberian bukti empiris untuk sistem fisis yang bergerak dengan kecepatan konstan. Percobaan gravity current ini sekaligus sebagai contoh faktual dari GLB (Prastowo, 2010).
Jadi, sebuah benda yang bergerak sudah pasti memiliki jarak tempuh berbeda dengan perpindahan meskipun benda itu telah bergerak belum tentu memiliki perpindahan. Pada gerak lurus beraturan memiliki kecepatan yang tetap dan percepatan yang bernilai nol. Pada kegiatan pertama dengan di peroleh bahwa jarak yang tempuh oleh benda yang bergerak lurus beraturan berbanding lurus dengan waktu tempuh benda, dimana semakin besar jarak tempuh benda maka waktu yang dibutuhkan semakin besar pula. Sedangkan pada kegiatan dua dengan mengubah ketinggian bidang GLB maka dapat disimpulkan bahwa ketinggian juga mempengaruhi kecepatan gerak benda.
1.2 Rumusan Masalah
1. Bagaimana cara menentukan gerak lurus suatu benda?
2. Apa pengaruh gerak lurus terhadap percepatan suatu benda?
3. Bagaimana hubungan antara perubahan kemiringan bidang dengan waktu?
1.3 Tujuan dan Manfaat 1.3.1 Tujuan
a. Dapat menentukan dan mengamati gerak lurus suatu benda.
b. Menjelaskan pengaruh gerak lurus terhadap percepatan suatu benda.
c. Mengetahui hubungan antara kemiringan bidang dengan waktu peluncuran.
1.3.2 Manfaat
a. Dapat memahami penerapan gerak lurus dalam kehidupan sehari – hari.
b. Dapat memahami konsep dan perhitungan mengenai gerak lurus.
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Teori Singkat Gerak Lurus Beraturan
Benda dikatakan bergerak jika benda tersebut berubah kedudukan terhadap suatu titik acuan. Benda yang bergerak akan melalui suatu litasan dengan panjang tertentu dalam waktu tertentu. Panjang total lintasan yang dilalui disebut jarak, sedangkan besar perubahan posisi benda dari posisi awal ke posisi akhir disebut perpindahan. Jarak adalah besaran skalar, sedangkan perpindahan adalah besaran vektor (Serway, 2009).
Benda dikatakan bergerak lurus beraturan (GLB) jika benda tersebut bergerak pada lintasan yang lurus dan bergerak dengan kecepatan tetap atau tidak ada perubahan kecepatan terhadap waktu, sehingga percepatannya nol.
Kecepatan didefenisikan sebagai perubahan posisi setiap saat atau dalam bentuk matematis dituliskan: (Herman, 2014)
⃗ ...(1) Sedangkan kelajuan adalah besar jarak tempuh persatuan waktu atau dalam bentuk matematis dituliskan : (Herman, 2014)
………..…(2)
Dimana:
⃗ : kecepatan (m/s)
: perubahan posisi atau perpindahan (m) : selang waktu (s)
: kelajuan (m/s) : jarak (m)
Kecepatan rata-rata didefinisikan sebagai perpindahan dibagi dengan waktu yang dibutuhkan oleh benda tersebut untuk berpindah. Misalkan mula - mula suatu objek berada pada posisi pindah ke maka perubahan posisi adalah Sedangkan waktu yang dibutuhkan oleh benda untuk berpindah dari posisi ke adalah Maka kecepatan rata-rata didefinisikan sebagai : (Halliday, 2010)
⃗
……….(3)
Kelajuan rata-rata partikel didefinisikan sebagai perbandingan jarak tota lyang ditempuh terhadap waktu total yang dibutuhkan: (Halliday, 2010)
Kelajuan rata – rata =
……….………..(4) Satuan SI kelajuan rata-rata adalah meter per sekon (m/s). Konsep kecepatan serupa dengan konsep kelajuan tetapi berbeda karena kecepatan mencakup arah gerakan (Giancoli, 2001).
Gerak lurus beraturan (GLB) adalah gerak suatu benda dengan kecepatan tetap. Sumber lain menjelaskan, GLB sering didefinisikan sebagai gerak suatu benda pada lintasan lurus dengan kecepatan tetap. Hal ini diperbolehkan karena kecepatan tetap memiliki arti besar maupun arahnya tetap, sehingga kata kecepatan boleh diganti dengan kata kelajuan karena dalam GLB kecepatannya tetap, maka kecepatan rata - rata sama dengan kecepatan sesaat.
2.2 Gerakan dengan Percepatan Tetap
Suatu objek dengan percepatan tetap disebut gerakan dengan percepatan uniform. Misalnya, suatu benda yang jatuh bebas mempunyai percepatan yang selalu tetap. Terlihat bahwa . Apabila diintegralkan, diperoleh:
………..……..………..(5) Atau
Sehingga
………...(6) Hubungan pergeseran x dengan waktu t, diperoleh persamaan:
…………..…...(7)
Apabila menjadi menjadi v, menjadi dan menjadi x, maka persamaannya menjadi,
………..(8) Dan
………...………...…(9) Dalam hal ini x0 dan v0 adalah kondisi awal dari gerak partikel searah sumbu - x. Persamaan diatas sering disebut persamaan gerak lurus berubah beraturan.
Perlu diketahui bahwa x, v dan a dapat bertanda positif atau negatif. Mereka adalah vektor. Gambar dibawah melukiskan grafik kecepatan dan pergeseran gerakan dengan percepatan konstan.
Gambar 2.1 Grafik kecepatan dan pergeseran pada percepatan konstan
BAB 3 METODOLOGI PRAKTIKUM
3.1 Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah 1. Kelereng
Kelereng digunakan sebagai bahan percobaan. Pada praktikum ini kelereng digunakan untuk mengetahui seberapa besar kecepatan terhadap variasi ketinggian bidang.
Gambar 3.1 Kelereng
2. Papan sepanjang 1 meter
Papan digunakan sebagai bidang peluncuran kelereng. Pada praktikum ini papan memiliki berbagai variasi yaitu x = 90 cm, x = 80 cm, x = 70 cm, dan x = 60 cm.
Gambar 3.2 Papan
3. Kayu yang telah diatur ketinggiannya
Kayu digunakan sebagai pengukur ketinggian bidang papan. Pada praktikum ini kayu memiliki tiga variasi yaitu y = 80 cm, y = 70 cm, dan y = 60 cm.
Gambar 3.3 Kayu
4. Stopwatch
Stopwatch digunakan sebagai pengukur waktu. Pada praktikum ini digunakan untuk mengetahui waktu yang diperlukan kelereng dari ketinggian yang telah ditentukan menuju ke bawah.
Gambar 3.4 Stopwatch Sumber: Shoppe.co.id
3.2 Langkah Kerja
3.2.1 Langkah dalam praktikum kali ini yaitu a. Atur ketinggian kayu y = 80 cm.
b. Letakkkan kelereng di jarak x = 90 cm.
c. Kemudian lepaskan kelereng sehingga kelereng menggelinding turun ke bawah.
d. Pada saat kelereng mulai menggelinding hidupkan stopwatch, pada saat kelereng sampai di dasar papan miring matikan stopwatch. Catat waktunya.
e. Ulangi 3 x dengan jarak x = 90 cm dan y = 80 cm.
f. Lakukan dengan jarak x = 80 cm dan y = 80 cm, ulangi 3x.
catat waktunya.
g. Lakukan dengan jarak x = 70 cm dan y = 80 cm, ulangi 3x.
catat waktunya.
h. Lakukan dengan jarak x = 60 cm dan y = 80 cm, ulangi 3x.
catat waktunya.
i. Turunkan ketinggian y menjadi 70 cm.
j. Lakukan dengan jarak x = 90 cm dan y = 70 cm, ulangi 3x.
catat waktunya.
k. Lakukan dengan jarak x = 80 cm dan y = 70 cm, ulangi 3x.
catat waktunya.
l. Lakukan dengan jarak x = 70 cm dan y = 70 cm, ulangi 3x.
catat waktunya.
m. Lakukan dengan jarak x = 60 cm dan y = 70 cm, ulangi 3x.
catat waktunya.
n. Turunkan ketinggian y menjadi 60 cm.
o. Lakukan dengan jarak x = 90 cm dan y = 60 cm, ulangi 3x.
catat waktunya.
p. Lakukan dengan jarak x = 80 cm dan y = 60 cm, ulangi 3x.
catat waktunya.
q. Lakukan dengan jarak x = 70 cm dan y = 60 cm, ulangi 3x.
catat waktunya.
r. Lakukan dengan jarak x = 60 cm dan y = 60 cm, ulangi 3x.
catat waktunya.
Catatan: Jika terjadi eror dalam perhitungan stopwatch, boleh melakukan percobaan sebanyak 5 kali.
