Fenomena :
Tahukah kamu, mengapa gasing dapat berotasi? Gasing dapat berotasi karena dipengaruhi oleh Hukum-hukum fisika diantaranya: Hukum I (Pertama) Newton dan II (Kedua) Newton tentang gerak, hukum fisika tentang gerak melingkar yaitu kecepatan linier dan kecepatan sudut (anguler), Hukum Torsi (Momen Gaya) dan Momentum Sudut, Gaya Gesek dan Tekanan. Namun pada kali ini yang akan di bahas ialah prinsip kerja momen inersia batang yang prinsip kerjanya sama dengan prinsip kerja permainan gasing.
Besarnya jarak sumbu putar batang dengan jari-jari gasing akan mempengaruhi kecepatan sudut gasing tersebut. Batang yang memiliki jari-jari yang lebih kecil akan menghasilkan kecepatan yang besar sehingga waktu batang berputar semakin cepat. Momen inersia suatu benda bergantung pada massa benda dan jarak massa benda tersebut terhadap sumbu rotasi. Apabila benda homogen yang panjangnya L diputar terhadap sumbu yang melalui pusat massa benda dan tegak lurus terhadap panjangnya yang dapat dihitung menggunakan rumus:
I=ml2
12 dan apabila batang tersebut diputar terhadap sumbu yang melalui salah
MOMEN INERSIA BATANG
Momen Inersia
satu ujung dan tegak lurus terhadap panjangnya dapat dihitung menggunakan rumus : I=ml2
3 . Secara sistematis momen inersia benda dapat dirumuskan:
I= IO + mr2 I= mr2
Membuat Dugaan (Hipotesis) dan Identifikasi Variabel :
Bersamaan dengan teman sekelompokmu buatlah hipotesis serta identifikasi dan rumuskan definisi operasional variabel. Variabel yang harus kalian identifikasi dan rumuskan definisi operasionalnya adalah variabel yang dapat diubah (variabel bebas atau manipulasi), variabel terikat, dan variabel kontrol ( dijaga konstan) dari rumusan masalah yang diberikan !
Hipotesis :
...
...
...
...
Variabel bebas :
...
...
Rumusan Masalah :
...
...
...
...
Definisi Operasional variabel bebas:
...
...
...
Variabel terikat : momen inersia Definisi operasional variabel terikat :
...
...
...
...
Variabel kontrol :
...
...
...
Peralatan yang Digunakan :
1. Alat momen inersia 2. Batang alumunium 60 cm
3. Gerbang cahaya
4. Timer Counter 5. Neraca Ohaus 2610 6. Penggaris 100 cm
Prosedur Kerja :
Rancanglah bersama dengan anggota kelompokmu tentang prosedur kerja untuk menguji hipotesis yang telah dirumuskan sebelumnya. Pastikan prosedur yang kalian susun mendapat persetujuan dari guru !
Tuliskan Rancangan Prosedur Kerja dibawah ini !
1. Ukurlah panjang batang alumunium ! 2. Timbang massa batang alumunium !
3. Pasanglah batang pada alat momen inersia dengan memasukan batanag tersebut pada lubang yang terdapat pada alat momen inersia!
4. Atur batang tersebut sehingga pusat massanya berada ditengah-tengah alat momen inersia ! kencangkan dengan baut yang trdapat pada alat momen inersia !
5. Hubungkan gerbang cahaya dengan alat pencacah pewaktu AT-01!
6. Hubungkan alat pencacah pewaktudengan tegangan 220 V AC kemudian nyalakan. Pilih fungsi CYCLE dengan menekan tombol FUNCTION . Tekan tombol CH OVER sebanyak sepuluh kali untuk membatasi 10 getaran yang akan teramati.
7. Simpangkan piringan sebesar 180•c . kemudian lepaskan sehingga piringan berosilasi catatlah waktu yang ditunjukkan alat pencacahan pewaktu pada tabel 4.1 sebagai TC.
8. Tekan tombol function satu kali untuk mengoneksi nilai yang tampil dilayar.
9. Lakukan langkah 7dan 8 sebanyak 1o kali !
10. Hitung waktu 10 getaran rata-ratanya kemudian hitung pada periode!
11. Pindahkan sumbu putar pada salah satu ujung batang.
12. Lakukan langkah 7 sampai dengan 10 ! Tabel Pengamatan:
Panjang batang = 60 cm= 0,6 m Massa batang = 29,7 g= 0,0297 kg
Tabel 1. Perioda piringan untuk setiap pergeseran sumbu h
Sumbu Putar Waktu 10 Getaran (s)
T(s)
t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 t10 trat
Melalui Pusat Melalui Ujung
Perhitungan
1. Hitunglah momen inersia batang secara teori dengan sumbu putar melalui pusat batang dan salah satu ujung batang. catat hasilnya pada tabel.
2. Hitunglah momen inersia untuk setiap sumbu putar. catat hasilnya pada tabel 2.
3. Bandingkan hasil no 1 dengan hasil no 2 ! Hitunglah kesalahan relatifnya.
T0= 2,48 S
l0= 0,003 kg.m2
Tabel 2. Momen inersia piringan untuk setiap pergeseran sumbu h Sumbu
putar
I teori
(kg.m2)
T (s)
I (kg.m2)
KSR (%) Melalui
pusat Melalui
ujung catatan:
KSR=
|
Iteori−IIteori|
× 100% . kesalahan relatif terhadap teori.Analisis dan Diskusi
1. Bagaimana perbandingan hasil antara percobaanmu dengan perhitungan berdasarkan teori ?
Jawab:
...
...
...
...
2. Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, analisislah bagaimana hubungan tiap-tiap variabel? jelaskan !
Jawab :
3. Apa yang terjadi pada momen inersia jika sumbu di pasang melalui pusat batang dan melalui salah satu ujung batang ? Jelaskan !
Jawab :
...
...
...
...
...
...
...
...
4. Kritiklah percobaanmu, apa saja yang bekerja dengan baik ? Apakah ada sesuatu yang berbeda ?
Jawab :
...
...
...
Kesimpulan :
Berdasarkan analisis data dan diskusi, apakah Hipotesismu terbukti ? Buatlah kesimpilanmu!
Jawab :
