Laporan Fisika TUMBUKAN
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA TUMBUKAN Tujuan :
A.
Menentukan besar koefisien tumbukan (e)
B.
Teori
:
Koefisien untuk 1 dimensi 1. Koefisien tumbukan adalah
perbandingan negatif antara kecepatan relatif sesaat sesudah
terjadi tumbukan dengan kecepatan relatif sebelum terjadi tumbukan,
untuk tumbukan satu dimensi. Besarnya koefisien tumbukan dapat
dicari dengan cara: Dari kekekalan momentum: mAvA + mBvB = mAvA +
mBvB mA (vA vA) = mB (vB vB) ...........(Persamaan I) Dari
kekekalan energi kinetik: 1 1 1 1 mAvA2 + mBvB2 = mA(vA)2 + mB(vB)2
2 2 2 2
mA [vA2 (vA)2] = mB[vB2 (vB)2] mA(vA vA)(vA + vA) = mB(vB vB)(vB
+ vB) ...........(Persamaan II) Persamaan II dibagi persamaan I ,
sehingga: (vA + vA) = (vB + vB) vA vB = vB vA e = -
vA' - vB' vA - vB
1
Laporan Fisika TUMBUKAN 2. Jenis-jenis tumbukan: tumbukan
lenting sempurna, yaitu tumbukan yang tidak mengalami perubahan
energi kinetik, dengan e = 1 tumbukan lenting sebagian, yaitu
tumbukan yang tidak berlaku hukum kekekalan energi mekanik, sebab
ada sebagian energi yang diubah dalam bentuk lain, dengan 0 < e
< 1 tumbukan tidak lenting, yaitu tumbukan yang tidak berlaku
hukum kekekalan energi mekanik, dan kedua benda setelah tumbukan
melekat dan bergerak bersama-sama, dengan e = 0 3. Pada tumbukan
yang terjadi pada benda yang jatuh dari ketinggian h meter: vA = 2
gh , vB sebagai v lantai, yaitu 0 (baik vB maupun vB) , sehingga: e
= -
vA' - vB' vA' 2 gh ' h' e = - e = e = (2 gh ) vA - vB vA h
maka koefisien tumbukan benda sama dengan akar dari tinggi
pantulan akhir dibagi dengan tinggi pantulan awalnya. Untuk mencari
tinggi pantulan ke-n dapat dicari dengan cara: hn = h0 e2n Bola
bekel. Bola besi. Bola tenis. Meteran(mistar). Meja/papan.
C.
Alat, dan Bahan
:
D.
Cara Kerja
:
2
Laporan Fisika TUMBUKAN
Menyiapkan semua alat, dan bahan yang digunakan dalam percobaan
kali ini. Menggantungkan mistar pada gantungan yang ada di langit-
langit. Mengambil salah satu contoh bola, kemudian mengangkat bola
tersebut pada ketinggian tertentu, kemudia menjatuhkannya, sambil
mengamati pantulan bola yang pertama kalinya.
Menandai tinggi pantulan bola yang pertama kalinya pada
penggaris. Melakukan hal yang sama untuk bola tenis, dan bola besi.
Melakukan percobaan sampai mendapatkan data sebanyak 10 buah.
Mencatat data yang didapatkan.
No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
E.
Data percobaan
: Bola Tenis h ( cm ) h' ( cm ) 120 56 130 58 140 61 150 65 160
74 165 77 185 89 200 94 220 103 250 117 Rata - Rata Standar Deviasi
Kesalahan Relatif
Bola Bekel h ( cm ) h' ( cm ) 120 92 130 99 140 110 150 117 160
124 165 128 185 143 200 157 220 169 250 187 Rata - Rata Standar
Deviasi Kesalahan Relatif
e 0.876 0.873 0.886 0.883 0.880 0.881 0.879 0.886 0.876 0.865
0.879 0.007 0.742
No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
e 0.683 0.668 0.660 0.658 0.680 0.683 0.694 0.686 0.684 0.684
0.678 0.012 1.734
3
Laporan Fisika TUMBUKAN No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Bola Besi h ( cm
) h' ( cm ) 120 43 130 48 140 50 150 53 160 59 165 62 185 68 200 73
220 80 250 89 Rata - Rata Standar Deviasi Kesalahan Relatif e 0.599
0.608 0.598 0.594 0.607 0.613 0.606 0.604 0.603 0.597 0.603 0.006
0.979
F.
Analisis data Bola Bekel h ( cm ) h' ( cm ) 120 92 130 99 140
110 150 117 160 124 165 128 185 143 200 157 220 169 250 187 Rata -
Rata Standar Deviasi Kesalahan Relatif
:
No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
e 0.876 0.873 0.886 0.883 0.880 0.881 0.879 0.886 0.876 0.865
0.879 0.007 0.742 %
Contoh perhitungan pada no.1 e= !" !
=
!" !"#
= 0,876 !"#$%#& !"#$%&$ !"#"!!"#"
Kesalahan relatif =
! 100 % = !.!"#! 100 % = 0,742 %
!,!!"
4
Laporan Fisika TUMBUKAN No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Bola Tenis h (
cm ) h' ( cm ) 120 56 130 58 140 61 150 65 160 74 165 77 185 89 200
94 220 103 250 117 Rata - Rata Standar Deviasi Kesalahan Relatif e
0.683 0.668 0.660 0.658 0.680 0.683 0.694 0.686 0.684 0.684 0.678
0.012 1.734 %
Contoh perhitungan pada no.1 e= !" !
=
!" !"#
= 0,683 !"#$%#& !"#$%&$ !"#"!!"#"
Kesalahan relatif = No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
! 100 % = !.!"#! 100 % = 1,734 %
!,!"#
Bola Besi h ( cm ) h' ( cm ) 120 43 130 48 140 50 150 53 160 59
165 62 185 68 200 73 220 80 250 89 Rata - Rata Standar Deviasi
Kesalahan Relatif
e 0.599 0.608 0.598 0.594 0.607 0.613 0.606 0.604 0.603 0.597
0.603 0.006 0.979 %
Contoh perhitungan pada no.1 e= !" !
=
!" !"#
= 0,599 !"#$%#& !"#$%&$ !"#"!!"#"
Kesalahan relatif = Problem
! 100 % = !.!"#! 100 % = 0,979 %
!,!!"
5
Laporan Fisika TUMBUKAN 1. Tinggi pantulan ke lima bola
bekel
hn=ho ( e ) 2n = 100 ( 0,876 )2x5 = 100 ( 0,876 )10 = 26.610 2.
Tinggi pantulan ke lima bola besi hn =ho ( e ) 2n = 100 ( 0,603
)2x5 = 100 ( 0,603 )10 = 0.636 3. Tinggi pantulan ke lima bola
tennis hn =ho ( e ) 2n = 200 ( 0,678 )2x5 = 200 ( 0,678 )10 = 4.105
Alasan mengapa terjadi kesalahan relatif antara data hasil
percobaan dengan hasil perhitungan: 1. Keterbatasan ketelitian
pengukur ( batas ketelitian meteran adalah 1 mm) 2. Kesalahan
penentuan titik puncak pantulan bola, yang disebabkan waktu bola
berada di posisi puncak hanya sepersekian detik, dan tidak dapat
ditangkap mata secara akurat. 3. Bidang pantulan yang tidak rata,
sehingga selain menyebabkan ketinggian pantulan yang berbeda, juga
menyebabkan arah pantulan yang tidak tegak lurus dengan bidang
pantulan (membentuk sudut baru). 4. Ketika benda dilepaskan,
cenderung terjadi putaran pada benda ketika jatuh ke tanah,
sehingga arah pantulan pun berubah karena gaya putaran yang ada
pada benda, dan dengan perubahan arah pantulan akan membuat
pantulan menjadi membentuk suatu sudut arah baru. 5. Faktor lain,
seperti adanya angin AC yang berhembus ke arah bola, sehingga arah
pantulan bola juga berubah, terlebih ketinggian yang digunakan
rata- rata lebih dari 1 meter, sehingga efek yang ditimbulkan juga
meningkatkan kesalahan relatif.
G.
Kesimpulan
:
Setelah pengolahan data dilakukan,nilai koefisien restitusi (e)
antara masing-masing bola dengan lantai dapat ditemukan: e bola
bekel-lantai : 0.879 dengan kesalahan relatif : 0.742 % e bola
tennis-lantai : 0.678 dengan kesalahan relatif : 1.734 % e bola
besi-lantai : 0.603 dengan kesalahan relatif : 0.979 %
Dapat dilihat e bola bekel-lantai Paling besar , sedangkan e
bola besi-lantai paling kecil. Koefisien restitusi (e) berbanding
lurus dengan akar dari perbandingan antara tinggi pantulan maksimum
dengan tinggi awal benda saat dijatuhkan.Semakin besar nilai
e,ketinggian pantulan maksimum makin besar pula. 6
Laporan Fisika TUMBUKAN
LAMPIRAN
7
