DINAMIKA

 

LAPORAN PRAKTIKUM 

DINAMIKA

 

 

 

Rizqi Shaleh Syawaludin

C1401211018

ST09.2

 

Dosen Penanggung Jawab Praktikum

Drs. Sidikrubadi Pramudito, M. Si

 

 

 

DEPARTEMEN FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

IPB UNIVERSITY

2021

Tujuan

            Tujuan praktikum ini mampu menentukan momen inersia benda secara teoretis, menentukan besar percepatan gerak sistem dua benda baik secara teori maupun secara percobaan, membandingkan keduanya dan memberikan ulasan tentang kedua hasil tersebut.

 

Teori Singkat

            Dinamika adalah cabang dari ilmu mekanika yang meninjau gerak partikel dengan meninjau penyebab geraknya (Putri 2017). Dalam dinamika akan membahas konsep-konsep yang menghubungkan kondisi gerak benda dengan keadaan-keadaan luar yang menyebabkan perubahan keadaan gerak benda. Berbeda dengan kinematika karena kinematika adalah bagian cabang ilmu mekanika yang hanya melihat gerakkan    benda    tanpa    memperdulikan penyebab  gerak  benda  tersebut. Sebuah benda dikatakan bergerak apabila kedudukan benda telah berubah dari posisi semula. Gerak merupakan perpindahan kedudukan benda dari tempat asal benda. Perpindahan benda ini dapat diakibatkan karena benda tersebut diberikan gaya yang berupa dorongan atau tarikan. Gerak dapat terjadi baik pada benda hidup maupun benda mati.

            Gaya adalah suatu tarikan dan dorongan yang diberikan kepada suatu benda sehingga benda mengalami perubahan posisi atau kedudukan (bergerak) serta berubah bentuk (Hardiansyah 2021). Dalam fisika gaya mempunyai banyak cabang, seperti gaya gravitasi/berat, gaya normal, gaya gesek, dan sebagainya. Gaya-gaya tersebut sebenarnya terjadi dalam kehidupan sehari-hari, seperti perahu yang mengapung di air, mekanisme pengereman pada kendaraan, kemudian gaya gravitasi yang mengatur gerak bumi. Pada hukum dua newton menghubungkan percepatan sebuah benda dengan massanya dan gaya-gaya yang bekerja padanya. Hukum dua newton berbunyi percepatan yang ditimbulkan oleh gaya yang bekerja pada benda berbanding lurus dengan besar gayanya dan berbanding terbalik dengan massa benda (Sirait 2018). Sehingga hukum dua newton dapat dibuatkan persamaan menjadi percepatan sama dengan gaya yang bekerja pada benda dan dibagi dengan massa benda. Fenomena alam yang berkaitan dengan hukum dua newton adalah jatuhnya meteor ke bumi. Meteor yang turun ke bumi dengan kecepatan dari massa meteor ditambah gaya gravitasi yang mempercepatnya.

 

Data

Pengolahan Data

Data 1 percobaan pada Mesin Atwood

·    

 

Data 2 percobaan pada PasCar

·  

Pembahasan

            Pada percobaan pertama didapatkan data-data yang dihasilkan dari percobaan mesin atwood. Mesin atwood dirancang khusus sehingga mendapatkan sistem bergerak dipercepat. Dari sistem tersebut akan didapatkan nilai dari percepatan gerak sistem secara percobaan. Jika jarak dalam mesin atwood diubah-ubah, maka akan didapatkan pasangan harga (𝑥𝑖, 𝑣𝑖), sehingga dapat diketahui percepatan gerak percobaan merupakan kemiringan kurva antara 𝑣^2  terhadap 2x. Berdasarkan data yang sudah diolah nilai percepatan percobaan tersebut adalah 1.49 m/s^2  dengan ketidakpastiannya bernilai 0.03 𝑚/s^2. Sedangkan pada perhitungan secara teoritis, nilai percepatan dan ketidakpastiannya itu sebesar  1.94 𝑚/s^2 dan 0.01. Nilai percepatan percobaan tersebut ternyata mempunyai nilai yang berbeda dengan nilai percepatan teoritis. Hal tersebut dikarenakan pada percobaan tersebut terdapat nilai-nilai yang tidak dapat diabaikan, seperti gaya gesek yang bekerja pada katrol, massa tali, dan massa katrol. Nilai-nilai tersebut menyebabkan percepatan percobaan mempunyai nilai yang lebih kecil dari percepatan teoritis. Grafik yang ditunjukan pada percobaan menyatakan bahwa semakin panjang jarak maka percepatan gerak yang dihasilkan akan semakin besar.

            Pada percobaan kedua dengan alat PasCar, beban 𝑀1  diamati geraknya dengan menggunakan sensor gerak sehingga didapatkan data posisi terhadap waktu. Dengan begitu akan didapatkan nilai percepatan percobaan yang merupakan kemiringan kurva posisi (x) terhadap waktu (1/2t^2). Setelah data-data eksperimem diolah didapatkan percepatan percobaan bernilai 0.711 𝑚/s^2 dengan nilai  ketidakpastiannya sebesar 0.005 𝑚/s^2 . Dengan diketahui data  dari 𝑀1, 𝑀2, dan g, maka didapatkan pula nilai percepatan teoritis sebesar 0.713m/s^2. Nilai dari percepatan percobaan lebih kecil dibandingkan dengan percepatan teori  disebabkan oleh hal yang sama seperti percobaan pertama, yaitu karena ada nilai-nilai yang tidak dapat diabaikan ketika melakukan percobaan dan juga dapat disebabkan oleh kekeliruan pengamat. Persentase error dari percepatan tersebut dapat dihitung dengan sebuah persamaan, setelah data tersebut dihitung didapatkan bahwa persentase error-nya sebesar 0.28%. Grafik pada percobaan kedua terlihat bahwa jarak titik ke titiknya semakin jauh dan semuanya meningkat yang menandakan adanya perubahan kecepatan yang terjadi pada PasCar. Perubahan kecepatan tersebut disebabkan oleh variasi beban yang bertambah pada percobaan ini.

Simpulan

            Percepatan teoritis adalah percepatan yang dihitung menggunakan persamaan yang berdasar pada hukum kedua newton untuk masing-masing benda. Sedangkan percobaan eksperimen adalah percepatan yang diketahui setelah kita mengolah data percobaan dan mengubahnya dalam bentuk kurva. Dari dua percobaan tersebut menandakan bahwa percepatan teori mempunyai nilai yang lebih besar dibandingkan dengan percepatan eksperimen. Hal tersebut dikarenakan perhitungan dalam percepatan teori mengabaikan nilai-nilai gesekan, massa katrol, dan massa tali.

 

Daftar Pustaka

Hardiansyah Wahyu I. 2021. Penerapan gaya gesek pada kehidupan manusia. Jurnal Pendidikan IPA.         10(1):67-70. doi: 10.20961/inkuiri.v10i1.44531.

Putri A, Alip Nur D. 2017. Pembelajaran sains berbasis tradisi sains islam di madrasah tsanawiyah             (gerak benda menurut ibnu bajjah). Jurnal Phenomenon. [diakses 2021 Sep 15]; 7(2):164-173.             https://journal.walisongo.ac.id/index.php/      Phenomenon/article/download/1438/1531.

Sirait R. 2018. Pengaruh massa terhadap kecepatan dan percepatan berdasarkan hukum II newton             menggunakan linier air attack. Jurnal Ilmu Fisika dan Teknologi. [diakses 2021 Sep 16]; 2(2):11-17.       http://jurnal.uinsu.ac.id/index.php/fisitek/article/download/1807/pdf.