GERAK PROYEKTIL
1. Tujuan
1. Mengetahui pengaruh massa (m) terhadap waktu tempuh (t) gerak proyektil.
2. Mengetahui pengaruh ketinggian (h1) dijatuhkanya benda terhadap kecepatan
awal (Vo) dan waktu tempuh (t) gerak proyektil.
3. Mengetahui pengaruh ketinggian(h2) dijatuhkannya benda terhadap waktu
tempuh (t) gerak proyektil.
2. Hipotsis
1. Massa (m) tidak berpengaruh terhadap waktu tempuh (t) gerak proyektil.
2. Ketinggian (h1) berpengaruh terhadap kecepatan awal (Vo), dan waktu tempuh (t)
gerak proyektil.
3. Ketinggian (h2) berpengaruh terhadap waktu tempuh (t) dan jarak (L) gerak
proyektil.
3. Variabel
1. Pengaruh massa
Variabel bebas : Massa benda (m)
Variabel terikat : Waktu (t)
Variabel control : Ketinggian (h1), Ketinggian (h2), massa jenis benda, bentuk
benda, jarak jatuh (L)
2. Pengaruh ketinggian (h1) dijatuhkanya benda
Variabel bebas : Ketinggian (h1)
Variabel terikat : Kecepatan awal (Vo), waktu (t)
Variabel kontrol : Massa benda (m), ketinggian (h2), massa jenis benda, bentuk
benda.
3. Pengaruh ketinggian (h2) terhadap jarak tempuh
Variabel bebas : Ketinggian (h2)
Variabel terikat : Waktu (t), jarak (L).
Variabel control : Massa benda, ketinggian (h1), massa jenis, bentuk benda.
3. HASIL PENGAMATAN
(Hasil pengamatan Gerak proyektil terlampir)
4. Pembahasan
A. Pengaruh Massa Benda Terhadap Waktu
Pada percobaan tentang pengaruh Massa terhadap Waktu, kita mengacu pada
tabel 1. Dimana pada tabel tersebut disajikan data dengan massa yang berbeda
(massa sebagai variabel bebas) dan selang waktu yang dihasilkan (waktu sebagai
variabel terikat).
Dari tabel tersebut didapatkan data, bahwa untuk setiap perbedaan massa
ternyata menghasilkan waktu tempuh yang berbeda. Namun, jika waktu tempuh
masing-masing massa dirata-rata mendapatkan hasil dengan selisih waktu yang
sangat kecil. Kita mengambil dari percobaan yang pertama, massa benda diketahui
sebesar 7,9 gram. Setelah dilakukan 10 kali percobaan dengan massa yang sama,
didapatkan waktu rata-rata sebesar 0,011 sekon. Dari percobaan kedua, massa benda
diketahui sebesar 16 gram. Setelah dilakukan 10 kali percobaan dengan massa yang
sama, didapatkan waktu rata-rata sebesar 0,018 sekon. Dari percobaan ketiga, massa
benda diketahui 46,3 gram. Setelah dilakukan 10 kali percobaan dengan massa yang
sama, didapatkan waktu rata-rata sebesar 0,023 sekon.
Dari hasil percobaan kelompok kami, dengan menganalisis ketiga percobaan
diatas ternyata perbedaan massa juga mempengaruhi waktu tempuhnya. Karena
selisih rata-rata waktu tempuh yang dihasilkan masing-masing massa sangat kecil,
sehingga menurut kelompok kami selisih waktu tempuh tersebut dapat dianggap
sama, sehingga kami beranggapan bahwa massa benda tidak mempengaruhi selang
waktu. Hal ini sesuai dengan teori tentang gerak proyetil dimana massa benda tidak
berpengaruh dalam kejadian gerak proyektil.
Maka dari itu dalam percobaan kami, hasil percobaan sesuai dengan hipotesis
kami sebelumnya bahwa massa benda tidak berpengaruh terhadap waktu jatuh benda.
B. Pengaruh Ketinggian (h1) terhadap kecepatan awal (Vo), waktu tempuh (t), dan jarak
(L)
Untuk menguji hipotesis kami terkait pengaruh ketinggian (h1) terhadap
kecepatan awal (Vo), waktu tempuh (t), dan jarak (L), kami menggunakan data dari
tabel 2. Perlu kami jelaskan sebelumnya, bahwa ketinggian dalam hal ini bukan
merupakan ketinggian benda dari sensor pertama sampai sensor kedua (lantai),
ketinggian ini (h2) tidak di ubah-ubah. Akan tetapi ketinggian disini merupakan
ketinggan yang diukur pada lintasan sebelum sensor pertama sampai meja, atau
ketinggian awal benda ketika baru akan dijatuhkan.
Percobaan pertama dilakukan dengan ketinggian 48 cm dari meja. Setelah benda
melewati sensor pertama, dan dicatat dalam komputer bahwa besar kecepatan benda
ketika melewati sensor pertama setelah dilakukan 10 kali percobaan mempunyai
rata-rata 2,48 m/s. Begitu juga percobaan kedua dengan ketinggian awal 17 cm,
kecepatan awal yang dideteksi pada sensor pertama mempunyai rata-rata 1,47 m/s.
Dengan ini dapat disimpulkan, bahwa perbedaan ketinggian benda dijatuhkan dari
lintasan, maka akan mendapatkan kecepatan yang berbeda ketika melewati sensor
pertama. Semakin tinggi awal benda dijatuhkan, maka kecepatan saat melewati
sensor akan semakin besar pula. Dalam teori gerak proyektil dituliskan dengan
persamaan :
Vt=√2gh
atau
h=Vt2
2 g
Dengan Vt merupakan kecepatan saat melewati sensor pertama, dalam
persamaan berbanding lurus dengan h (ketinggian), dan berbanding lurus pula
dengan percepatan gravitasi. Semakin tinggi posisi awal dimana benda dilepaskan,
maka percepatan gravitasinya juga akan semakin kecil, dan nilai Vt akan semakin
besar.
Sedangkan pengaruh ketinggian (h1) terhadap waktu yang ditempuh benda dari
sensor pertama sampai sensor kedua akan kami jabarkan sebagai berikut.
Dari tabel 2, dapat dilihat percobaan pertama dengan ketinggian (h1) 48 cm,
waktu yang ditempuh benda dari sensor pertama sampai sensor kedua setelah
dilakukan 10 kali percobaan menghasilkan waktu rata-rata 0,14 sekon. Kemudian
percobaan kedua dengan ketinggian (h1) 17 cm menghasilkan waktu tempuh rata-
rata sensor pertama – sensor kedua sebesar 0,23 sekon. Semakin tinggi posisi awal
benda dilepaskan, maka kecepatan saat melewati sensor pertama menjadi lebih besar,
dengan kecepatan yang lebih besar maka waktu yang dibutuhkan untuk mencapai
dasar lantai akan semakin singkat. Hal ini sesuai dengan persamaan teori gerak
proyektil sebagai berikut:
s=v .t
Untuk menempuh jarak (s) yang sama, namun dengan kecepatan (v) yang
berbeda, maka selang waktu yang dibutuhkan akan berbanding terbalik dengan besar
kecepatan. Semakin besar nilai kecepatannya, maka waktu yang dibutuhkan semakin
singkat.
C. Pengaruh Ketinggian (h2) terhadapt waktu tempuh (t), dan jarak (L)
Percobaan ketiga, kita membutuhkan kecepatan awal yang sama namun
ketinggian (h2) yang berbeda. Kecepatan awal yang sama ini dapat kita peroleh
dengan menggunakan ketinggian (h1) yang sama. Untuk menganalisa masalah ini
kami menggunakan data dari tabel 3.
Dengan menggunakan kecepatan awal yang sama namun dengan ketinggian (h2)
yang berbeda, data hasil percobaan menunjukan perbedaan waktu tempuh dan
perbedaan jarak. Percobaan pertama dilakukan dengan ketinggian (h2) 46 cm,
didapatkan data besar waktu yang ditempuh yaitu dengan rata-rata 0,23 sekon dan
jarak yang dihasilkan sebesar 41 cm. Percobaan kedua dilakukan dengan ketinggian
(h2) 58 cm, didapatkan data besar waktu yang ditempuh dengan rata-rata 0,24 sekon
dan jarak yang dihasilkan sebesar 51 cm. Percobaan ketiga dilakukan dengan
ketinggian (h2) 80 cm, didapatkan data besar waktu yang ditempuh dengan rata-rata
1,03 sekon dan jarak yang dihasilkan sebesar 61 cm.
Dengan menganalisis masing-masing data hasil percobaan, ternyata dengan
kecepatan awal yang sama dan ketinggian yang berbeda beda, menghasilkan waktu
tempuh dan jarak yang berbeda pula. Semakin besar nilai ketinggiannya maka waktu
yang ditempuh semakin kecil dan jarak yang dihasilkan juga semakin pendek.
5. Kesimpulan
1. Besarnya massa tidak berpengaruh waktu pada gerak proyektil
2. Kecepatan awal berbanding lurus dengan ketinggian awal dijatuhkanya benda pada
lintasan.
3. Jarak tempuh gerak proyektil berbandinig lurus dengan waktu yang dibutuhkan.
Lampiran
Pengaruh Massa Terhadap Waktu Tempuh
Tabel 1.1
m (g) h (m) h (m) t (s)
7,9 0,8 0,17 0,01
7,9 0,8 0,17 0,01
7,9 0,8 0,17 0,405
7,9 0,8 0,17 0,015
7,9 0,8 0,17 0,005
7,9 0,8 0,17 0,015
7,9 0,8 0,17 0,015
7,9 0,8 0,17 0,015
7,9 0,8 0,17 0
7,9 0,8 0,17 0,005
Rata-rata waktu 0,011
Tabel 1.2
m (g) h (m) h (m) t (s)
16 0,8 0,17 0,015
16 0,8 0,17 0,02
16 0,8 0,17 0,02
16 0,8 0,17 0,02
16 0,8 0,17 0,015
16 0,8 0,17 0,02
16 0,8 0,17 0,015
16 0,8 0,17 0,02
16 0,8 0,17 0,02
16 0,8 0,17 0,02
Rata-rata waktu 0,018
Tabel 1.3
m (g) h (m) h (m) t (s)
46,3 0,8 0,17 0,025
46,3 0,8 0,17 0,025
46,3 0,8 0,17 0,02
46,3 0,8 0,17 0,025
46,3 0,8 0,17 0,025
46,3 0,8 0,17 0,025
46,3 0,8 0,17 0,415
46,3 0,8 0,17 0,02
46,3 0,8 0,17 0,025
46,3 0,8 0,17 0,415
Rata-rata waktu 0,023
Grafik 1
Pengaruh Massa Terhadap Waktu Tempuh
0.011 0.018 0.02305
101520253035404550
Grafik Pengaruh Massa terhadap Waktu
m (g)t (s)
Pengaruh Ketinggian (h1) terhadap Kecepatan Awal (Vo), dan Waktu (t)
Tabel 2.1
m (g) H1 (m) Vo t (s) L (cm)
46,3 48 2,51 0,015 78
46,348
2,510,015 78
46,348 2,51 0,015 78
46,348 2,51 0,015 78
46,348 2,51 0,015 78
46,348 2,51 0,015 78
46,348 2,20 0,010 78
46,348 2,51 0,010 78
46,348 2,51 0,015 78
46,348 2,51 0,015 78
Rata-rata 2,48 0,014 78
Tabel 2.2
m (g) H1 (m) Vo t (s) L (cm)
46,3 17 1,47 0,025 41
46,317 1,47 0,025 41
46,317 1,47 0,020 41
46,317 1,47 0,025 41
46,317 1,47 0,325 41
46,317 1,47 0,020 41
46,317 1,47 0,025 41
46,317 1,47 0,020 41
46,317 1,47 0,025 41
46,317 1,47 0,025 41
Rata-rata 1,47 0,023 41
Grafik 2.1
1.47 2.480
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Grafik h1 terhadap Vo
h1Vo
Grafik 2.2
0.014 0.0230
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Grafik h1 terhadap t
h1 (cm)t (s)
Pengaruh Ketinggian h2 terhadap Waktu (t) dan Jarak (L)
Tabel 3.1
m (g) H1 (m) H2 (m) t (s) L (cm)
46,3 17 46 0,025 41
46,317 46 0,025 41
46,317 46 0,020 41
46,317 46 0,025 41
46,317 46 0,325 41
46,317 46 0,020 41
46,317 46 0,025 41
46,317 46 0,020 41
46,317 46 0,025 41
46,317 46 0,025 41
Rata-rata 46 0,023 41
Tabel 3.2
m (g) H1 (m) H2 (m) t (s) L (cm)
46,3 17 58 0,025 41
46,317 58 0,025 51
46,317 58 0,025 51
46,317 58 0,025 51
46,317 58 0,025 51
46,317 58 0,025 51
46,317 58 0,020 51
46,317 58 0,025 51
46,317 58 0,025 51
46,317 58 0,025 51
Rata-rata 580,024 51
Tabel 3.3
m (g) H1 (m) H2 (m) t (s) L (cm)
46,3 17 80 0,025 61
46,317 80 0,025 61
46,317 80 0,020 61
46,317 80 0,025 61
46,317 80 0,025 61
46,317 80 0,415 61
46,317 80 0,020 61
46,317 80 0,025 61
46,317 80 0,415 61
46,317 80 61
Rata-rata 800,110 61
Grafik 3.1
0.023 0.024 0.1030
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Grafik H2 terhadap waktu (t)
h2 (cm)t (s)
Grafik 3.2
41 51 610
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Grafik H2 terhadap Jarak (L)
h2 (cm)