Upload
nurfaida
View
9
Download
5
Embed Size (px)
DESCRIPTION
laporan fisika dasar 1
Citation preview
GERAK LURUS
Nurfaida, Dedi riwanto, Nurtang
Laboratorium Fisika Dasar Program Studi Pendidikan fisika FMIPA
Universitas Negeri Makassar
Abstrak. Telah dilakukan praktikum gerak lurus dengan tujuan: pertama, mahasiswa dapat menentukan besar jarak dan perpindahan; kedua, mahasiswa dapat menentukan besar kecepatan rata-rata dan kelajuan rata-rata; ketiga, mahasiswa dapat mengetahui hubungan antara jarak dan waktu tempuh benda yang bergerak lurus beraturan (GLB); dan keempat, mahasiswa dapat memahami gerak lurus beraturan (GLB). Alat dan bahan yang digunakan yaitu, meteran, stopwatch, tabung GLB, statif, dan alat tulis menulis. Pada praktikum ini dilakukan dua kegiatan, pertama, melakukan pengukuran jarak, perpindahan, dan waktu tempuh. Kedua, mengukur jarak tempuh dan waktu tempuh pada gerak lurus beraturan. Kecepatan rata-rata adalah perpindahan dibagi waktu tempuh sedangkan kelajuan rata-rata adalah jarak tempuh dibagi waktu tempuh. Gerak lurus beraturan adalah gerak pada lintasan lurus dengan kecepatan konstan sehingga benda tidak memiliki percepatan atau percepatannya nol. Pada praktikum ini diperoleh hasil bahwa jarak tempuh berbanding lurus dengan waktu tempuh untuk benda yang bergerak lurus beraturan. Semakin besar jarak tempuh semakin besar pula waktu tempuh yang dibutuhkan. Gerak pada gelembung adalah gerak lurus beraturan karena kecepatannya konstan sehingga percepatannya nol.
Kata kunci: GLB, jarak, perpindahan, kecepatan, kelajuan,
RUMUSAN MASALAH
1. Bagaimana cara menentukan besar jarak dan perpindahan?
2. Bagaimana cara menentukan besar kecepatan rata-rata dan kelajuan rata-rata?
3. Bagaimana hubungan antara jarak tempuh dan waktu tempuh benda yang
bergerak lurus beraturan?
4. Apa yang dimaksud dengan gerak lurus beraturan?
TUJUAN
1. Mahasiswa dapat menentukan besar jarak dan perpindahan.
2. Mahasiswa dapat menentukan besar kecepatan rata-rata dan kelajuan rata-rata
3. Mahasiswa dapat mengetahui hubungan antara jarak dan waktu tempuh (t)
benda yang bergerak lurus beraturan (GLB)
4. Mahasiswa dapat memahami gerak lurus beraturan (GLB)
METODOLOGI EKSPERIMEN
Teori Singkat
Posisi partikel adalah lokasi partikel pada suatu kerangka acuan yang kita anggap sebagai
titik asal sistem koordinat.
Perpindahan partikel didefinisikan sebagai perubahan posisi dalam suatu selang waktu. 𝛥x = xf - xi
Jarak adalah panjang lintasan yang dilalui partikel. [2]
Istilah laju menyatakan seberapa jauh sebuah benda berjalasn dalam satu selang waktu
tertentu. Laju rata-rata sebuah benda didefinisikan sebagai jarak yang ditempuh sepanjang
lintasannya dibagi waktu yang diperlukan untuk menempuh jarak tersebut:
Laju rata-rata= jarak tempuh
waktu tempuh yang diper lukan
Laju adalah sebuah bilangan positif, dengan satuan. Kecepatan, di pihak lain, digunakan
untuk menyatakan baik besar (nilai numerik) mengenai seberapa cepat sebuah benda
bergerak maupun arah geraknya. (Dengan demikian, kecepatan adalah sebuah vektor.)
Ada perbedaan kedua antara laju dan kecepatan: yaitu, kecepatan rata-rata didefinisikan
dalam hubungannya dengan perpindahan, dan bukan dalam jarak total yang ditempuh:
Kecepatan rata-rata= perpindahan
waktu tempuh yang diperlukan
Kecepatan rata-rata didefinisikan sebagai perpindahan dibagi waktu yang diperlukan . [1]
ssesehyi
Pada grafik posisi sebagai fungsi waktu untuk gerak pada garis lurus, kecepatan sesaat
sama dengan kemiringan dari tangent kurva pada titik tersebut. [3]
Alat danBahan
1. Meteran
2. Stopwatch
3. Tabung GLB
4. Statif
5. Alat tulis menulis
Identifikasi Variabel
Kegiatan 1
1. Variabel manipulasi : Lintasan
2. Variabel kontrol: panjang lintasan AB, panjang lintasan BC
3. Variabel respon : jarak, perpindahan, waktu tempuh
Kegiatan 2
1. Variabel manipulasi : Ketinggian
2. Variabel kontrol : Jarak dari O ke A, O ke B, O ke C, O ke D.
3. Variabel respon : Jarak tempuh, waktu tempuh
Definisi Operasional Variabel
Kegiatan 1
1. Lintasan adalah titik-titik yang dilewati benda saat bergerak.
2. Panjang lintasan AB adalah panjang dari titik A ke titik B yang diukur dengan
menggunakan meteran.
Panjang lintasan BC panjang dari titik B ke titik C yang diukur dengan
menggunakan meteran.
3. Jarak adalah panjang total lintasan yang dilalui.
Perpindahan adalah besar perubahan posisi benda dari posisi awal ke posisi akhir
Waktu tempuh adalah waktu yang dibutuhkan untuk menempuh jarak tertentu
atau perpindahan tertentu yang diukur dengan menggunakan stopwatch
Kegiatan 2
1. Ketinggian adalah jarak salah satu ujung tabung GLB yang terikat dari
dasar/alas.
2. jarak dari O ke A adalah panjang lintasan dari titik O ke titik A.
jarak dari O ke B adalah panjang lintasan dari titik O ke titik B
jarak dari O ke C adalah panjang lintasan dari titik O ke titik C
jarak dari O ke D adalah panjang lintasan dari titik O ke titik D
3. jarak tempuh adalah panjang lintasan yang ditempuh
waktu tempuh adalah waktu yang dibutuhkan untuk menempuh jarak tertentu.
ProsedurKerja
Kegiatan 1
1. Buatlah tiga titik yaitu A, B, C yang dapat membentuk sebuah segitiga siku-
siku!
2. Ukur panjang lintasan setiap antara dua titik tersebut dengan menggunakan
meteran yang tersedia.
3. Siapkan 3 orang teman Anda, sebagai objek yang akan bergerak dengan
kecepatan yang berbeda.
4. Untuk orang pertama, berdiri di titik A lalu berjalanlah menuju titik B. Pada
saat bersamaan ukur waktu untuk menempuh lintasan dari A ke B. Lakukan hal
yang sama untuk lintasan dari A ke B ke C.
5. Lakukan setiap kegiatan 4 sebanyak 3 kali untuk setiap orang.
6. Lanjutkan untuk orang kedua dan ketiga. Catat hasilnya dalam tabel hasil
pengamatan!
Kegiatan 2
1. Ambil tabung GLB dan Statif untuk menggantungkan salah satu ujung tabung.
2. Tandai minimal 4 titik sebagai titik A, B, C, dan D pada tabung (upayakan
memiliki selang yang sama).
3. Tentukan/ukur panjang lintasan dari dasar tabung (0 cm) ke titik A, ke titik B,
ke titik C, dan ke titik D.
4. Gantung salah satu ujung tabung pada statif pada ketinggian tertentu, mulailah
dari ketinggian sekitar 5 cm dari dasar/alas.
5. Angkat ujung tabung yang satunya, agar gelembung dalam tabung berada di
ujung yang terangkat.
6. Turunkan ujung tadi sampai di dasar/alas sehingga gelembung akan bergerak ke
atas, ukurlah waktu yang diperlukan gelembung untuk sampai di titik A (mulai
menyalakan stopwatch ketika gelembung tepat melintasi pada posisi 0 cm pada
tabung), lakukan 3 kali pengukuran untuk setiap jarak tempuh.
7. Ulangi langkah 4, 5 dan 6, dengan jarak tempuh yang berbeda (dari 0 ke titik B,
ke C, dan ke titik D)
8. Catat hasil pengamatan Anda dalam tabel hasil pengamatan!
HASIL EKSPERIMEN DAN ANALISIS DATA
Hasil Pengamatan
Kegiatan 1
Tabel 1. Hasil pengukuran jarak, perpindahan, dan waktu tempuh
No Lintasan Jarak (m) Perpindahan (m) Waktu Tempuh (s)
1 A ke B 1. │3,4600 ± 0,0005│
2. │3,4600 ± 0,0005│
3. │3,4600 ± 0,0005│
1. │3,4600 ± 0,0005│
2. │3,4600 ± 0,0005│
3 .│3,4600 ± 0,0005│
1. │2,2 ± 0,1│
2. │2,2 ± 0,1│
3. │2,2 ± 0,1│
2 A ke B KE C 1. │5,3200 ± 0,0005│
2. │5,3200 ± 0,0005│
3 │5,3200 ± 0,0005│
1. │7,1800 ± 0,0005│
2. │7,1800 ± 0,0005│
3. │7,1800 ± 0,0005│
1. │5,5 ± 0,1│
2. │5,4 ± 0,1│
3. │5,2 ± 0,1│
3 A ke B ke C
ke B
1. │7,1800 ± 0,0005│
2. │7,1800 ± 0,0005│
3. │7,1800 ± 0,0005│
1. │3,4600 ± 0,0005│
2. │3,4600 ± 0,0005│
3. │3,4600 ± 0,0005│
1. │7,4 ± 0,1│
2. │7,3 ± 0,1│
3. │7,0 ± 0,1│
4 A ke B ke C
ke B ke A
1. │10,6400 ± 0,0005│
2. │10,6400 ± 0,0005│
3. │10,6400 ± 0,0005│
1. 0
2 .0
3. 0
1. │10,3 ± 0,1│
2. │10,4 ± 0,1│
3. │10,5 ± 0,1│
Kegiatan 2
Tabel 2. Hasil pengukuran jarak tempuh dan waktu tempuh
No Ketinggian (cm) Jarak Tempuh (cm) Waktu Tempuh (S)
1
│5,00±0,05│
│11,00 ± 0,05│
│22,00 ± 0,05│
│33,00 ± 0,05│
│44,00 ± 0,05│
1.│2,1 ± 0,1│
2.│2,2 ± 0,1│
3.│2,0 ± 0,1│
1.│4,0 ± 0,1│
2.│4,1 ± 0,1│
3.│4,1 ± 0,1│
1.│6,2 ± 0,1│
2.│6,2 ± 0,1│
3.│6,3 ± 0,1│
1.│8,5 ± 0,1│
2.│8,2 ± 0,1│
3.│8,3 ± 0,1│
2
│10,00±0,05│
│11,00 ± 0,05│
│22,00 ± 0,05│
│33,00 ± 0,05│
│44,00 ± 0,05│
1.│1,5 ± 0,1│
2.│1,4 ± 0,1│
3.│1,5 ± 0,1│
1.│2,9 ± 0,1│
2.│2,7 ± 0,1│
3.│2,8 ± 0,1│
1.│4.3 ± 0,1│
2.│4,4 ± 0,1│
3.│4,5 ± 0,1│
1.│5,9 ± 0,1│
2.│6,0 ± 0,1│
3.│5,9 ± 0,1│
Analisis Data
1. Kegiatan 1
a. Menghitung besar kecepatan dan kelajuan rata-rata setiap orang pada setiap lintasan
beserta analisis kesalahannya.
Kelajuan rata-rata
v= jarakwaktu
= st
Rambat Ralat
dv=|∂ v∂ s
ds|+|∂ v∂ t
dt|dv =|∂
st
∂ sds| + |Δ
st
Δ tdt|
dv =|∂ s t−1
∂ sds| + |∂ s t−1
stdt|
dv =t−1 ds + s t−2 dt
dvv
= |t−1dsv | + |s t−2dt
v |dvv
= |t−1dss t−1 | + |s t−2dt
s t−1 |Δv=|∆ s
s | + |∆ tt |v
∆ v=|∆ ss
+ ∆ tt |v
Kecepatan rata-rata
v= perpindahan
waktu=
xt
Rambat Ralat
dv=|∂ v∂ x
ds|+|∂ v∂ t
dt|dv =|∂
xt
∂ xdx| + |Δ
xt
Δtdt|
dv =|∂ x t−1
∂ xdx| + |∂ x t−1
xtdt|
dv =t−1 dx + x t−2 dt
dvv
= |t−1dxv | + |x t−2 dt
v |dvv
= |t−1dxs t−1 | + |xt−2dt
s t−1 |Δv=|∆ x
x | + |∆ tt |v
∆ v=|∆ xx
+ ∆ tt |v
1) Lintasan A ke B
a) Jarak (s¿
s = |3,4600 ± 0,0005| m
b) Perpindahan (∆ x ¿
x = |3,4600 ± 0,0005| m
c) waktu tempuh
t= t ₁+t ₂+t ₃3
= 2,2+2,2+2,4
3 = 2,2667 s
d1 = | 2,2 – 2,2667 | = 0,0667 s
d2 = | 2,2 – 2,2667 | = 0,0667 s
d3 = | 2,4 – 2,2667 | = 0,1333 s
Dt = dmaks = 0,1333 s
KR: Δtt
=0.13332,2667
× 100%
¿5,8808% (menggunakan 3 angkaberarti)
Jadi, {t} = [ t±Dt ] = [2,27 ± 0,13] s
Kelajuan rata-rata
v= st
¿3,4600 m
2,27 s ¿1,5242 m /s
∆ v=|∆ ss
+ ∆ tt |V
¿|0,0005 m3,4600 m
+ 0,1 s2,27 s|1,5242 m /s
¿|0,0001445087+0,0440528634 s|1,5242 m /s
¿0,0674 m/ s
KR=∆ VV
.100 %
¿ 0,0674 m /s1,5242 m /s
.100 %
¿4,422 % 3 AB
PF=¿V ± ∆V ∨¿ ¿∨1,52± 0,07∨¿ m/s
Kecepatan rata-rata
v= xt
¿ 3,4600 m2,27 s
¿1,5242 m /s
∆ v=|∆ xx
+ ∆ tt |V
¿|0,0005 m3,4600 m
+ 0,1 s2,27 s|1,5242 m /s
¿|0,0001445087+0,0440528634 s|1,5242 m /s
¿0,0674 m/ s
KR=∆ vv
.100 %
¿ 0,0674 m /s1,5242 m /s
.100 %
¿4,422 % 3 AB
PF=¿ v ± ∆ v∨¿
¿∨1,52± 0,07∨¿ m/s
2) Lintasan A ke B ke C
a) Jarak (s¿
s = |5,3200 ± 0,0005| s
b) Perpindahan (x ¿
x = |2,315 ± 0,004| s
c) Waktu tempuh
t= t ₁+t ₂+t ₃3
= 5,5+5,4+5,2
3 = 5,3667 s
d1 = | 5,5 – 5,3667 | = 0,1333 s
d2 = | 5,4 – 5,3667 | = 0,0333 s
d3 = | 5,2 – 5,3667 | = 0,1667 s
Dt = dmaks = 0,1667 s
KR: Δtt
=0,16675,3667
× 100%
¿3,1062(menggunakan 3angkaberarti)
Jadi, {t} = [ t±Dt ] = [5,37 ± 0,17] s
Kelajuan rata-rata
v= st
¿5,3200 m
5,37 s ¿0,9907 m / s
∆ v=|∆ ss
+ ∆ tt |V
¿|0,0005 m5,3200 m
+ 0,1 s5,37 s|0,9907 m /s
¿|0,0000939849624+0,0186219739|0,9907 m / s
¿0,0185 m /s
KR=∆ VV
.100 %
¿ 0,0185 m /s0,9907 m /s
.100 %
¿1,8674 % 3 AB
PF=¿V ± ∆V ∨¿
¿∨0,991 ±0,018∨¿ m/s
Kecepatan rata-rata
v= xt
¿ 4,1100m5,37 s
¿0,7654 m/ s
∆ v=|∆ xx
+ ∆ tt |V
¿|0,0005 m4,1100 m
+ 0,1 s5,37 s|0,7654 m /s
¿|0,0001216545012+0,0186219739|0,7654 m /s
¿0,0143 m /s
KR=∆ vv
100 %
¿ 0,0143 m /s0,7654 m /s
.100 %
¿1,8683 % 3 AB
PF=|v ± ∆ v|
¿∨0,765 ± 0,014∨¿ m/s
3) Lintasan A ke B ke C ke B
a) Jarak (s¿
s = |7,1800 ± 0,0005| m
b) Perpindahan (x ¿
x = |3,4600 ± 0,0005| m
c) Waktu tempuh
t= t ₁+t ₂+t ₃3
= 7,4+7,3+7.0
3 = 7,2333 s
d1 = | 7,4 – 7,2333 | = 0,1667 s
d2 = | 7,3 – 7,2333 | = 0,0667 s
d3 = | 7,0 – 7,2333 | = 0,2333 s
Dt = dmaks = 0,2333 s
KR: Δtt
=0,23337,2333
× 100%
¿3,2254 (menggunakan 3 angkaberarti)
Jadi, {t} = [ t±Dt ] = [7,23 ± 0,23] s
Kelajuan rata-rata
v= st
¿7,1800 m
7,23 s ¿0,9931 m /s
∆ v=|∆ ss
+ ∆ tt |V
¿|0,0005 m7,1800 m
+ 0,1 s7,23 s|0,9931 m /s
¿|0,000069637883+0,0138312586|0,9931 m /s
¿0,0138 m /s
KR=∆ VV
.100 %
¿ 0,0138 m /s0,9931 m /s
.100 %
¿1,3896 % 3 AB
PF=¿V ± ∆V ∨¿ ¿∨0,993 ± 0,014∨¿ m/s
Kecepatan rata-rata
v= xt
¿ 3,4600 m7,23 s
¿0,4786 m / s
∆ v=|∆ xx
+ ∆ tt |V
¿|0,0005 m3,4600 m
+ 0,1 s7,23 s|0,4786 m/ s
¿|0,0001445086705+0,0138312586|0,4786 m / s
¿0,0067 m / s
KR=∆ vv
.100 %
¿ 0,0067 m /s0,4786 m /s
.100 %
¿1,4 % 3 AB
PF=¿ v ± ∆ v∨¿
¿∨0,479 ± 0,007∨¿ m/s
4) Lintasan A ke B ke C ke B ke A
a) Jarak (s¿
s = |10,6400 ± 0,0005| m
b) Perpindahan (x ¿
∆ x = 0
c) Waktu tempuh
t= t ₁+t ₂+t ₃3
= 10,3+10,4+10,5
3 = 10,4 s
d1 = | 10,3 – 10,4 | = 0,1 s
d2 = | 10,4 – 10,4 | = 0 s
d3 = | 10,5 – 10,4 | = 0,1 s
Dt = dmaks = 0,1 s
KR: Δtt
= 0.110,4
× 100%
¿0,9615% (menggunakan 3 angkaberarti)
Jadi, {t} = [ t±Dt ] = [10,4 ± 0,1] s
Kelajuan rata-rata
v= st
¿10,6400 m
10,4 s ¿1,0231 m /s
∆ v=|∆ ss
+ ∆ tt |V
¿| 0,0005 m10,6400 m
+ 0,1 s10,4 s|1,0231 m /s
¿|0,0000469924+0,0096153864|1,0231m / s
¿0,0099 m /s
KR=∆ VV
.100 %
¿ 0,0099 m /s1,0231 m/ s
.100 %
¿0,9676% 3 AB
PF=¿V ± ∆V ∨¿ ¿∨1,02± 0,01∨¿ m/s
Kecepatan rata-rata
62,0
28
1,86 m
BC
3,46m
3,93 m
A
m
v= xt
¿ 0 m10,4 s
¿0 m /s
Komentar = kecepatan rata-rata dan kelajuan rata-rata pada setiap lintasan berbeda
kecuali pada lintasan A ke B karena jarak tempuhnya sama dengan perpidahannya.
Perbedaan antara hasil kecepatan rata-rata dan kelajuan rata-rata membuktikan perbedaan
antara jarak dan perpindahan serta perbedaan antara kecepatan dan kelajuan.
Kesimpulan = jarak dan perpindahan berbeda serta kelajuan rata-rata dan kecepatan
rata-rata juga berbeda.
b. Menentukan vektor posisi dari setiap titik A, B, dan C dan menentukan besar
perpindahannya dengan menggunakan analisis vektor.
Vektor posisi titik A, B dan C.
Posisi A(1,85;3,46¿
x = 3,93 cos 620 = 3,93. 0,47 = 1,85.
y = 3,93 sin 620 = 3,93.0,88 = 3,46
A = Axi + Ay j
= 1,85i + 3,46 j
Posisi B(1,86 ; 0)
A
BC1,86 m
3,46 m
3,93 m
A
BC1,86 m
3,46 m
3,93 m
B = Bxi + By j
= 1,86i + 0 j
Posisi C(0 ; 0)
C = Cxi + Cy j
= 0i + 0 j
Analisis vektor perpindahan untuk setiap lintasan
1. Lintasan A ke B
AB = Rxi + Ry j
= 0i + 3,46 ¿ )
Perpindahan sejauh 3,46 m ke arah sumbu y negatif.
2. Lintasan A ke B ke C
AC = Rxi + Ry j
A
BC1,86 m
3,46 m
3,93 m
A
BC1,86 m
3,46 m
3,93 m
= 3,93 cos 620 (−i) + 3,93 sin 620 ¿
)
= 3,93 . 0,47 (−i) + 3,93 . 0,88 ¿ )
= - 1,85 i– 3,46 j
Perpindahan sejauh 1,85 m ke arah sumbu x negatif dan 3,46 m ke arah sumbu y negatif.
3. Lintasan A ke B ke C ke B
AC = Rxi + Ry j
= 1,86 (−i) + 1,86 i + 3,46 ¿ )
= -3,46 j
Perpindahan sejauh 3,46 m ke arah sumbu y negatif.
4. Lintasan A ke B ke C ke B ke A
AB = Rxi + Ry j
= 1,86 (−i) + 1,86 i + 3,46 ¿ ) +
3,46 j
= 0
Tidak ada perpindahan.
2. Kegiatan 2
a. Menghitung besar kecepatan beserta analisis kesalahannya.
1) ketinggian |5,00 ± 0,05|cm
a) Jarak tempuh |11,00± 0,05|cm
t= t ₁+t ₂+t ₃3
= 2,1+2,2+2,0
3 =2,1 s
d1= | 2,1 – 2,1| = 0 s
d2= | 2,2– 2,1 | = 0,1 s
d3= | 2,0 – 2,1| = 0,1 s
Dt = dmaks = 0,1 s
KR: Δtt
=0,12,1
× 100%
¿4,7619 (menggunakan 3 angkaberarti)
Jadi, {t} = [ t±Dt ] = [2,10 ± 0,10] s
Kecepatan
v= xt
v=11,002,10
=5,2381 cm /s
∆ v=|∆ xx
+ ∆ tt |v
∆ v=| 0,0511,00
+ 0,102,10|5,2381
∆ v=0,00455+0,047625,2381
∆ v=0,27327 cm /s
KR: Δvv
=0,273275,2381
× 100%
¿5,217 %(menggunakan 3 angkaberarti)
PF = [ v ± Dv ] = [5,23 ± 0,27] cm/s
b) Jarak tempuh |22,00 ± 0,05|cm
t= t ₁+t ₂+t ₃3
= 4,0+4,1+4,1
3 = 4,0667 s
d1 = | 4,0 – 4,0667 | = 0,0667 s
d2 = | 4,1 – 4,0667 | = 0,0333 s
d3 = | 4,1 – 4,0667 | = 0,0333 s
Dt = dmaks = 0,0667 s
KR: Δtt
=0,06674,0667
× 100%
¿1,6402(menggunakan 3angkaberarti)
Jadi, {t} = [ t±Dt ] = [4,07 ± 0,07] s
Kecepatan
v= xt
v=22,004,07
=5,40541 cm /s
∆ v=|∆ xx
+ ∆ tt |v
∆ v=| 0,0522,00
+ 0,074,07|5,4054
∆ v=0,00227+0,01725,4054
∆ v=0,10524 cm /s
KR: Δvv
=0,105245,4054
× 100%
¿1,947 % (menggunakan 3 angkaberarti)
PF = [ v ± Dv ] = [5,40 ± 0,10] cm/s
c) Jarak tempuh |33,00 ± 0,05|cm
t= t ₁+t ₂+t ₃3
= 6,2+6,2+6,3
3 = 6,2333 s
d1 = | 6,2 – 6,2333 | = 0,0333 s
d2 = | 6,2 – 6,2333 | = 0,0333 s
d3 = | 6,3 – 6,2333 | = 0,0667 s
Dt = dmaks = 0,0667 s
KR: Δtt
=0,06676,2333
× 100%
¿1,070(menggunakan3 angkaberarti)
Jadi, {t} = [ t±Dt ] = [6,23 ± 0,07] s
Kecepatan
v= xt
v=33,006,23
=5,29695 cm /s
∆ v=|∆ xx
+ ∆ tt |v
∆ v=| 0,0533,00
+ 0,076,23|5,29695
∆ v=0,00152+0,011245,29695
∆ v=0,06759 cm / s
KR: Δvv
=0,067595,29695
× 100%
¿3,471 % (menggunakan3 angkaberarti)
PF = [ v ± Dv ] = [5,30 ± 0,07] cm/s
d) Jarak tempuh |44,00 ±0,05|cm
t= t ₁+t ₂+t ₃3
= 8,5+8,2+8,3
3 = 8,3333 s
d1 = | 8,5 – 8,3333 | = 0,1667 s
d2 = | 8,2 – 8,3333 | = 0,1333 s
d3 = | 8,3 – 8,3333 | = 0,0333 s
Dt = dmaks = 0,1667 s
KR: Δtt
=0,16678,3333
× 100%
¿2,0004 (menggunakan 3 angkaberarti)
Jadi, {t} = [ t±Dt ] = [8,33 ± 0,17] s
kecepatan
v= xt
v=44,008,33
=5,28211cm / s
∆ v=|∆ xx
+ ∆ tt |v
∆ v=| 0,0544,00
+ 0,178,33|5,28211
∆ v=0,00114+0,02041 5,28211
∆ v=0,11383 cm /s
KR: Δvv
=0,113835,28211
× 100%
¿2,155 %(menggunakan 3angkaberarti)
PF = [ v ± Dv ] = [5,28 ± 0,11] cm/s
2) Ketinggian |10,00 ± 0,05|cm
a) Jarak tempuh |11,00± 0,05|cm
t= t ₁+t ₂+t ₃3
= 1,5+1,4+1,5
3 = 1,4667 s
d1 = | 1,5 – 1,4667| = 0,0333 s
d2 = | 1,4– 1,4667 | = 0,0667 s
d3 = | 1,5– 1,4667 | = 0,0333 s
Dt = dmaks = 0,0667 s
KR: Δtt
=0,0667 s1,4667
× 100%
¿4,5476 %(menggunakan3 angkaberarti)
Jadi, {t} = [ t±Dt ] = [1,47 ± 0,07] s
kecepatan
v= xt
v=11,001,47
=7,48299 cm /s
∆ v=|∆ xx
+ ∆ tt |v
∆ v=| 0,0511,00
+ 0,071,47|7,48299
∆ v=0,00455+0.047627,48299
∆ v=0,39039 cm / s
KR: Δvv
=0,390397,48299
× 100%
¿5,217 % (menggunakan 3 angkaberarti)
PF = [ v ± Dv ] = [7,48 ± 0,39] cm/s
b) Jarak tempuh |22,00 ± 0,05|cm
t= t ₁+t ₂+t ₃3
= 2,9+2,7+2,8
3 = 2,8 s
d1 = | 2,9 – 2,8| = 0,1 s
d2 = | 2,7– 2,8 | = 0,1 s
d3 = | 2,8– 2,8 | = 0 s
Dt = dmaks = 0,1 s
KR: Δtt
=0,1 s2,8
× 100%
¿3,5714 % (menggunakan 3 angkaberarti)
Jadi, {t} = [ t±Dt ] = [2,80 ± 0,10] s
kecepatan
v= xt
v=22,002,80
=7,85714 cm /s
∆ v=|∆ xx
+ ∆ tt |v
∆ v=| 0,0522,00
+ 0,102,80|7,85714
∆ v=0,00227+0,035717,85714
∆ v=0,29841 cm / s
KR: Δvv
=0,298417,85714
× 100%
¿5,798 %(menggunakan 3 angkaberarti)
PF = [ v ± Dv ] = [7,86 ± 0,30] cm/s
c) Jarak tempuh |33,00 ± 0,05|cm
t= t ₁+t ₂+t ₃3
= 4,3+4,4+4,5
3 = 4,4 s
d1 = | 4,3 – 4,4| = 0,1 s
d2 = | 4,4– 4,4 | = 0 s
d3 = | 4,5– 4,4 | = 0,1 s
Dt = dmaks = 0,1 s
KR: Δtt
=0,1 s4,4
× 100%
¿2,2727 % (menggunakan 3 angkaberarti)
Jadi, {t} = [ t±Dt ] = [4,40 ± 0,10] s
Kecepatan
v= xt
v=33,004,40
=7,5 cm /s
∆ v=|∆ xx
+ ∆ tt |v
∆ v=| 0,0533,00
+ 0,104,40|7,5
∆ v=0,00152+0,022737,5
∆ v=0,18188 cm /s
KR: Δvv
=0,181887,5
× 100%
¿2,425 %(menggunakan 3angkaberarti)
PF = [ v ± Dv ] = [7,50 ± 0,18] cm/s
d) Jarak tempuh |44,00 ±0,05|cm
t= t ₁+t ₂+t ₃3
= 5,9+6,0+5,9
3 = 5,9333 s
d1 = | 5,9 – 5,9333| = 0,0333 s
d2 = | 6,0– 5,9333 | = 0,0667 s
d3 = | 5,9– 5,9333 | = 0,0333 s
Dt = dmaks = 0,0667 s
KR: Δtt
=0,0667 s5,9333
× 100%
¿1,1242%(menggunakan3angka berarti)
Jadi, {t} = [ t±Dt ] = [5,93 ± 0,07] s
Kecepatan
v= xt
v=44,005,93
=7,5199 cm /s
∆ v=|∆ xx
+ ∆ tt |v
∆ v=| 0,0544,00
+ 0,075,93|7,5199
∆ v=0,00114+0,0118 7,5199
∆ v=0,09731 cm / s
KR: Δvv
=0,097317,5199
× 100%
¿1,294 % (menggunakan 3 angkaberarti)
PF = [ v ± Dv ] = [7,51 ± 0,09] cm/s
b. Plot grafik hubungan antara jarak tempuh dan waktu tempuh
1. ketinggian|5,00 ± 0,05|cm
1 2 3 4 5 6 7 8 90
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
f(x) = 5.27399599190102 x + 0.167515771972965R² = 0.999661967555784
Waktu tempuh t (s)
Jara
k Te
mpu
h s (
cm)
Grafik 1.1 Hubungan antara jarak tempuh (cm) dengan waktu tempuh (s)
y=mx+c
s=mt+c
v=dsdt
v=d (mt+c )
dt
v=¿ 5,274cm/s
DK = R2=0,999
KR = (1−DK ) ×100 % = (1−0,999 )× 100 % = 0,1 % 4 AB
∆ v=KR × v=0,1 %× 5,274 cm /s = 0,005274cm/s
PF=|v ± ∆ v|=|5,274 ±0,005|cm /s
2. ketinggian|10,00 ± 0,05|cm
1 2 3 4 5 6 70
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
f(x) = 7.33281119279446 x + 0.735239146300224R² = 0.998595560618737
Waktu Tempuh t (s)
Jara
k Te
mpu
h s (
cm)
Grafik 1.2 Hubungan antara jarak tempuh s (cm) dengan waktu tempuh t (s)
y=mx+c
s=mt+c
v=dsdt
v=d (mt+c )
dt
v=7,332cm/s
DK = R2=¿0,998
KR = (1−DK ) ×100 % = (1−0,998 )× 100 % = 0,2% 4 AB
∆ v=KR × v=0,2 %× 7,332cm / s = 0,014664 cm/s
PF=|v ± ∆ v|=|7,332 ± 0,015|cm /s
Berdasarkan grafik 1 dan grafik 2 diketahui bahwa gerak gelembung merupakan gerak
lurus beraturan. Gerak lurus beraturan adalah gerak pada lintasan lurus dengan kecepatan
konstan dan percepatannya nol. Grafik 1 maupun grafik 2 menunjukkan bahwa kecepatan
gelembung konstan.
PEMBAHASAN
Pada praktikum berjudul gerak lurus ini dilakukan dua kegiatan. Kegiatan pertama,
mengukur jarak, perpindahan, dan waktu tempuh dengan cara menentukan tiga titik A,B,
dan C lalu diukur panjang dari titik A ke titik B dan dari titik B ke titik C. setiap orang
yang telah ditentukan berjalan pada setiap lintasan yang telah ditetapkan sebanyak tiga
kali diusahakan agar kecepatannya berjalan konstan. Sambil berjalan, orang yang melalui
lintasan mengukur waktu yang dibutuhkan untuk melelui lintasan tersebut. Total lintasan
yang ditempuh adalah jaraknya sedangkan titik posisi akhir orang diukur dari posisi awal
adalah perpindahannya. Kegiatan kedua, mengukur jarak tempuh dan waktu tempuh
gelembung didalam tabung GLB dengan cara menetapkan titik A, B, C , dan D pada
tabung diukur jaraknya masing-masing dari titik O kemudian salah satu ujung tabung
GLB digantung dengan ketinggian 5 cm diatas permukaan/alas dan ketinggian 10 cm
diatas permukaan/alas sementara sujung lainnya diangkat hingga gelembung sampai
diujung tabung itu lalu ujung tabung tersebut diturunkan perlahan, jika gelembung telah
mencapai titik O stopwatch ditekan sampai gelembung mencapai titik A dilalukan
sebanyak tiga kali begitupun untuk jarak O sampai B, O sampai C, dan O sampai D .
Pada kegiatan 1 diperoleh hasil pengukuran jarak yang berbeda dengan hasil pengukuran
perpindahan karena jarak adalah total lintasan yang ditempuh sedangkan perpindahan
adalah perubahan posisi sehingga diperoleh pula perbedaan antara kecepatan rata-rata dan
kelajuan rata-rata karena kecepatan rata-rata adalah perpindahan dibagi waktu tempuh
sedangkan kelajuan rata-rata adalah jarak dibagi waktu tempuh. Untuk lintasan A ke B
nilai jaraknya sama dengan perpindahannya karena total lintasan yang ditempuh sama
dengan perubahan posisinya. Persamaan nilai jarak dan perpindahan tersebut
menyebabkan nilai kecepatan rata-ratanya sama dengan nilai kelajuan rata-ratanya.
Pada kegiatan 2 diperoleh hasil bahwa jarak tempuh berbanding lurus dengan waktu
tempuh, semakin jauh jarak yang ditempuh waktu yang diperlukan juga semakin lama.
Melalui analisis grafik hubungan antara jarak tempuh dan waktu tempuh menghasilkan
gradien atau kemiringan garis yang sama dengan kecepatan. Gradien sama dengan nilai
sumbu y dibagi dengan nilai sumbu x, kecepatan sama dengan jarak tempuh di sumbu y
(pada grafik) dibagi dengan waktu tempuh di sumbu x (pada grafik). Berdasarkan grafik
diketahui bahwa gerak gelembung adalah gerak lurus beraturan karena kecepatannya
konstan. Diketahui pula bahwa untuk ketinggian yang berbeda akan dihasilkan kecepatan
yang berbeda pula, dimana semakin tinggi kedudukan lintasan semakin besar pula
kecepatan yang dihasilkan oleh benda yang menempuh lintasan tersebut.
Kendala-kendala selama melakukan praktikum yaitu, pertama, kesalahan membaca skala
pada meteran membuat kami mengulang pengukuran jarak AB, BC, dan AC pada
kegiatan 1. Kedua, kecepatan berjalan setiap orang awalnya susah untuk dibuat konstan.
Dan ketiga, gelembung dalam tabung GLB beberapa kali terpisah menjadi dua sehingga
salah satu ujung tabung harus diputar-putar agar gelembung menyatu kembali.
SIMPULAN DAN DISKUSI
Jarak adalah panjang lintasan yang ditempuh sedangkan perpindahan adalah perubahan
posisi benda. Kelajuan rata-rata adalah jarak dibagi waktu sedangkan kecepatan rata-rata
adalah perpindahan dibagi waktu. Gerak lurus beraturan adalah gerak pada lintasan lurus
dengan kecepatan konstan dan percepatannya nol. Jarak berbanding lurus dengan waktu,
semakin panjang jarak yang ditempuh semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk
menempuh jarak tersebut.
DAFTAR RUJUKAN
[1] Giancolli, douglas . 1998. Fisika Jilid 1 Edisi kelima (Terjemahan). Jakarta:
Erlangga.
[2]serway, Jewett dan Raymond. 2009. Fisika- untuk Sains dan Teknik buku 1 edisi 6
(Terjemahan). Jakarta: Salemba Teknika.
[3]Young, Hugh D, dkk. 2000. FISIKA UNIVERSITAS Edisi kesepuluh jilid
1(Terjemahan) .Jakarta: Erlangga
Buku Penuntun Praktikum Fisika Dasar 1, Unit Laboratorium Fisika Dasar Jurusan Fisika
FMIPA Universitas Negeri Makassar.