APORAN PRAKTIKUM FISIKA SEKOLAH MENENGAH PERCOBAAN IV
“PENGUKURAN GAYA, PENJUMLAHAN VEKTOR GAYA DAN GAYA GESEKAN”
OLEH KELOMPOK X
DENDI RAHMAT
( A1C3 13 007 )
MUH. INDRA
( A1C3 13 035 )
JAIDIN JASENG
( A1C3 13 019 )
HARDIANTO HARIS
( A1C3 13 011 )
AGUSRIANTO
( A1C3 13 003 )
FITRIANTO
( A1C3 13 009 )
ASISTEN
: JAMUDDIN
LABORATORIUM PENGEMBANGAN UNIT FISIKA JURUSAN P-MIPA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS HALU OLEO KENDARI 2015
PENGUKURAN GAYA, PENJUMLAHAN VEKTOR GAYA DAN GAYA GESEKAN
A. PENDAHULUAN 1. Latar Belakang
Fisika adalah salah satu cabang ilmu pengetahuan alam yang mempelajari semua aspek alam dan merumuskannya, sehingga dapat dikenali secara kuantitatif. Salah satu ilmu murni,
ilmu fisika tidak lepas dari kegiatan eksperimen atau penelitian. Karena dengan melakukan eksperimen, sesuatu dapat dibuktikan dan diketahui secara nyata atau kongkrit. Sehingga kita tidak hanya membayangkan saja dalam proses belajar mengajar. Di dalam ilmu pengetahuan, gaya sering diartikan sebagai dorongan atau tarikan. Bila kita menarik atau mendorong suatu benda, maka berarti kita memberikan gaya pada benda tersebut. Untuk melakukan suatu gaya, diperlukan tenaga. Gaya tidak dapat dilihat, tetapi pengaruhnya dapat dirasakan. Gaya ada yang kuat dan ada pula yang lemah. Makin besar gaya dilakukan, makin besar pula tenaga yang diperlukan. Bila suatu benda di kenai sebuah gaya dan kemudian gaya tersebut di hilngkan, maka benda akan kembali ke bentuk semula, berarti benda itu adalah benda elastisitas. Namun pada umunya benda di kenai gaya tidak akan kembali kebentuk semula walaupun gaya yang bekerja sudah hilang. Benda seperti ini di sebut benda plastis. Contohnya adalah karet ataupun pegas. Dari uraian di atas maka perlu dilakukan praktikum mengenai pengukuran gaya, penjumlahan vektor gaya dan gaya gesekan untuk menambah wawasan tentang hal-hal tersebut serta dapat mengetahui pengaruhnya terhadap gaya luar yang bekerja kepadanya, untuk itu praktikum ini penting di lakukan. 2. Tujuan
Tujuan yang ingin dicapai pada praktikum ini adalah sebagai berikut: a.
Menentukan gaya berat suatu benda.
b. Menentukan jumlah (resultan) dua vektor gaya. c.
Menyelidiki sifat dan akibat gesekan antara beberapa permukaan benda.
B. LANDASAN TEORI
Gaya adalah suatu pengaruh pada sebuah benda yang menyebabkan benda mengubah kecepatannya, artinya dipercepat. Arah gaya adalah arah percepatan yang disebabkannya jika gaya itu adalah satu-satunya gaya bekerja pada benda tersebut. Besarnya gaya adalah hasil kali massa benda dan besarnya percepatan yang dihasilkan gaya. Secara eksperimen telah ditemukan bahwa jika dua atau lebih gaya bekerja pada benda yang sama, percepatan benda adalah sama seperti jika benda dikenai gaya tunggal yang sama dengan penjumlahan vektor gaya-gaya itu sendiri. Artinya, gaya-gaya dijumlahkan sebagai vektor-vektor (Tipler, 1998). Bila sebuah benda yang dalam kesetimbangan digeser sedikit, maka besar, arah serat garis kerja gaya-gaya yang bekerja terhadapnya bisa berubah semuanya. Bila gaya-gaya pada benda yang sudah tergeser ini demikian rupa sehingga mengembalikan benda ke posisinya semula, kesetimbangan itu disebut stabil . Bila kerja gaya-gaya itu demikian rupa sehingga menambah pergeseran, kesetimbangan benda itu disebut tak
stabil .
Bila benda masih tetap setimbang dalam
keadaan tergeser tadi, kesetimbangannya disebut netral . Apakah suatu benda keadaan setimbang stabil, tak stabil ataupun netrak hanya dapat diketahui dengan meninjau keadaan bila benda sedikit tergeser dari keadaan setimbang asal (Zemansky, 1982). Berat suatu benda adalah gaya yang bekerja pada benda yang disebabkan oleh tarikan bumi. Benda dipercepat ke bumi dengan percepatan 9,81 m/s2. Pada tiap titik di ruang, percepatan ini sama untuk semua benda, tak bergantung pada massanya. Kita namakan nilai percepatan ini g, dengan menggunakan a=g. Karena g adalah sama untuk semua benda disuatu titik, kita dapat menyimpulkan bahwa berat benda sebandiung dengan massanya. Vektor g adalah gaya persatuan massa yang dilakukan bumi untuk setiap benda dan dinamakan medan gravitasi bumi (Giancoli, 2001).
C. METODE PRAKTIKUM
1. Alat dan Bahan Alat dan bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah dapat dilihat pada Tabel 4.1 berikut. Tabel 4.1 Alat dan Bahan yang digunakan NO. Nama Alat dan Kegunaan Bahan . 1 set statif Untuk menggantungkan neraca pegas dan beban Penggaris logam Mengukur panjang pegas sebelum dan setelah diberi beban Neraca pegas 1,5 N Memudahkan perhitungan berat beban Beban 50 gr Bahan pengamatan Beban 25 gr Bahan pengamatan Neraca pegas 3,0 N Memudahkan perhitungan berat beban Tali nilon Untuk menggantungkan beban Busur derajat Mengukur sudut Balok gesekan Bahan pengamatan 2. Prosedur Kerja Langkah-langkah yang dilakukan pada percobaan ini adalah sebagai berikut: a.
Pengukuran gaya
1. Menggantungkan sebuah beban pada neraca pegas. 2. Membaca nilai yang ditunjuk oleh neraca pegas. 3. Mencatat hasil pengamatan. 4. Mengulangi langkah 2 dan 3 dengan menggunakaan 2 beban. 5. Mengulangi langkah 2 dan 3 dengan menggunakaan 3 beban. 6. Mengulangi langkah 2 dan 3 dengan menggunakaan 4 beban. b. Penjumlahan vektor gaya
1.
Menggeser dasar statif agar masing-masing neraca pegas membentuk sudut 15° dengan garis tegak (garis vertikal).
2. Membaca gaya ( F1 dan F2) pada masing-masing neraca pegas. 3. Mengulangi langkah 2 dan 3 untuk sudut 30°, 45°, dan 60°. c.
Gaya gesekan
1.
Menarik neraca pegas mendatar, sampai balok tepat akan bergerak dan mencatat gaya yang terbaca pada neraca pegas.
2.
Mengulangi langkah 1, dengan menaruh beban di atas balok dan mengisikan hasilnya (besarnya gaya gesek).
3. Mengulangi langkah 1-2 dengan meletakkan balok gesekan di atas lantai. 4. Mengulangi langkah 2-3 dengan meletakkan balok gesekan di atas plastik.
D. HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Data Pegamatan
Data pegamatan pada percobaan pengukuran gaya adalah dapat dilihat pada tabel 4.2 berikut. Tabel 4.2 Data pengamatan percobaa Pengukura Gaya Massa Beban Berat Benda (N) (kg) 0.05 0.5 0.75 0.8 0.1 1 0.125 1.3 0.15 1.6 0.175 1.8 0.2 2.1 0.225 2.3 0.25 2.6
Gravitasi = w/m (m/s)
10 10.67 10 10.4 10.67 10.2 10.5 10.2 10.4
Data pengamatan percobaan Penjumlahan Vektor Gaya adalah dapat dilihat pada tabel 4.3 berikut. Tabel 4.3 Data pengamatan percobaan Penjumlahan Vektor Gaya A1 A F1 (N) F2 (N) Berat Beban o o 10 10 0.31 0.38 50 o o 20 20 0.39 0.39 50 o o 30 30 0.40 0.40 50 o o 40 40 0.41 0.41 50
Resultan Gaya 0.53 0.5 0.56 0.57
Hasil pegamatan percobaan Gaya Gesekan adalah sebagai berikut: Tabel 4.4 Data Hasil Pengamatan Percobaan Gaya Gesekan Gaya (F) Gaya (F) Permukaan (Gaya Gesekan tanpa (Gaya Gesekan dengan Beban) Beban) Meja (Kayu) 1.3 1.5 Karet 2.5 3 Plastik 1.1 1.4 Analisis Data
Percobaan Pengukuran Gaya Gravitasi =
= = 10 m/s2 Gravitasi = = = 10.67 m/s2 2. Pembahasan Dalam kehidupan sehari-hari kamu pasti sering menyebabkan benda bergerak. Misalnya, melempar batu, menarik mainan dengan tali atau mendorong meja. Pada saat itu kamu melakukan gaya terhadap benda-benda tersebut. Di dalam ilmu pengetahuan, gaya sering diartikan sebagai dorongan atau tarikan. Bila kita menarik atau mendorong suatu benda, maka berarti kita memberikan gaya pada benda tersebut. Untuk melakukan suatu gaya, diperlukan tenaga. Gaya tidak dapat dilihat, tetapi pengaruhnya dapat dirasakan.Gaya ada yang kuat dan ada pula yang lemah. Makin besar gaya dilakukan, makin besar pula tenaga yang diperlukan. Besar gaya dapat diukur dengan alat yang disebut dinamometer. satuan gaya dinyatakan dalam newton (n). gaya dapat memengaruhi gerak dan bentuk benda.macam-macam gaya contohnya gaya gravitasi dan gaya gesekan. Pada Percobaan kali ini kami melakukan percobaan yang berjudul “Gaya”,adapun kami melakuka pengamatan terhadap pengukuran gaya itu sendiri, penjumlahan vektor gaya dan gaya gesekan yang ada pada sebuah balok dengan jenis permukaan yang berbeda.Perlakuan pertama kami melakukan pengamatan terhadap pengukuran gaya itu sendiri dengan tujua mengukur gaya berat suatu benda,berdasarkan kegiatan perlakua sesuai dengan prosedur kerja yang ada maka kami dapat memperoleh
hasil
dari perlakuan itu sebanyak 10 sampel salah satunya pada data
pertama dengan massa beban sebesar 0.05 kg dan berat bebannya 0.5 N maka didapatlah nilai dari gaya gravitasi benda itu dengan menggunaka persaamaan yang ada sebesar 10 m/s2. Pada perlakuan kedua utuk perlakuan penjumlahan vektor gaya
maka berdasarkan
perlakuan yang dilakukan sesuai dengan prosedur yang ada maka kami dapat menghitung nilai resultan gaya dari kedua gaya tersebut dengan meggunakan persamaan yang ada. untuk perlakuan pertama dengan kedua sudut sebesar 15o dan kedua gaya sebagai F1 dan F2 sebesar 0.38 N, maka resultan gaya yang diperoleh itu sebesar 0.5734 N. Sifat dan akibat gesekan dari beberapa jenis permukaan benda tidaklah sama. Hal ini dipengaruhi oleh besarnya koefisien gesekan yang dimiliki oleh beberapa benda tersebut. Dimana, koefisien gesekan disebabkan oleh faktor gaya geseknya (gaya akibat bersentuhannya permukaan benda dengan permukaan yang tidak licin) dan perbedaan rupa (licin dan kasarnya) suatu permukaan benda/jenis bahan-bahan yang bergesekan
E. KESIMPULAN DAN SARAN
1. Kesimpulan Dari analisis dan pembahasan di atas maka dapat disimpulkan bahwa: a.
Gaya berat adalah gaya yang bekerja pada benda yang disebabkan oleh tarikan bumi (gravitasi). Secara matematis dapat di tuliskan: W = m g.
b. Resultan gaya merupakan jumlah gaya-gaya yang bekerja pada sebuah benda. Jika ada dua gaya, F1 dan F2 bekerja pada suatu benda, maka resultan gaya R dituliskan sebagai R = F1 + F2. c.
Dari tiga permukaan benda yang digesekkan di bidang plastic,untuk permukaan benda yang berupa plastic lebih mudah di geser atau di tarik ,kemudian untuk permukaan kayu yang digesekkan pada bidang gesek karena jenisnya berbeda sehingga lebih sulit untuk menarik benda tersebut,dan untuk benda yang permukaannya karet akan lebih sulitnya sulit untuk menariknya sehingga dapat disimpulkan bahwa semakin kasar permukaan benda akibatnya akan sulit untuk
menggsr kedudukan benda tersebut dari bidang sentuh,dalam hal ini permukaan bidang sentuh berupa plastic. 2. Saran Saran yang dapat kami ajukan pada praktium ini adalah: a.
Untuk pihak laboratorium, sebaiknya ruang praktikum diperluas la gi agar praktikan leluasa bergerak pada saat melakukan praktikum.
b. Untuk pihak asisten, kami sebagai praktikan butuh penjelasan yang lebih detail mengenai percobaan yang dilakukan. c.
Untuk praktikan, diharapkan agar selalu menjaga kekompakan dalam melakukan percobaan. DAFTAR PUSTAKA Giancoli, Dauglas C. 2001. Fisika Dasar . Jakarta: Erlangga. Tipler.A.Paul. 1998. Fisika Untuk Sains Dan Teknik . Jakarta : Erlangga. Zemansky.Sears. 1982. Fisika Untuk Universitas 1. Bandung : Binacipta