GERAK MENGGELINDING

LAPORAN PRAKTIKUM

GERAK MENGGELINDING

 

 

 

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

            Praktikum gerak menggelinding bertujuan menentukan besar percepatan gerak menggelinding murni pada bidang miring secara teori dan secara eksperimen, serta membandingkan besar keduanya dan memberikan ulasan tentang kedua hasil tersebut.

 

Teori Singkat

            Salah satu tujuan dari ilmu fisika adalah mempelajari gerak objek, baik itu benda atau makhluk hidup. Suatu benda dapat dikatakan bergerak, apabila kedudukan suatu benda mengalami perubahan kedudukan terhadap titik acuan tertentu. Berdasarkan kecepatan yang terjadi gerak terbagi menjadi dua, yaitu gerak rotasi dan gerak translasi (Tristono 2011). Gerak rotasi adalah gerak suatu benda berputar yang bergerak mengitari sumbu atau poros benda tersebut (Amnirullah 2015). Sebuah benda tegar berputar terhadap suatu sumbu akan tetap diam dalam ruang sehingga tidak ada energi kinetik yang berkaitan dengan gerak translasi. Menurut Wahid (2019) gerak translasi dapat didefinisikan sebagai gerak pergeseran suatu benda dengan bentuk dan lintasan yang sama di setiap titiknya. Sebuah benda dapat dikatakan melakukan gerak translasi apabila setiap titik yang ditempuh berupa garis lurus. Penerapan terpenting dari kedua gerak tersebut adalah gerak menggelinding pada roda ataupun objek menyerupai roda, dimana semua titik pada roda bergerak dengan laju sudut yang sama (David et al. 2010). Sebuah benda dikatakan menggelinding murni jika gerak translasi dan rotasi benda terjadi secara bersamaan. Bersamaan yang dimaksud adalah tidak terjadi slip dan jarak tempuh dalam satu putaran sama dengan keliling benda.

            Momen inersia adalah ukuran kelembaman suatu benda untuk berotasi pada porosnya, momen inersia juga disebut sebagai besaran pada gerak rotasi yang analog dengan massa pada gerak translasi (Zhang 2014). Jari-jari suatu benda dapat mempengaruhi momen inersia. Momen inersia pada suatu benda dapat ditentukan massa dan dimensi fisiknya, baik secara matematis ataupun eksperimen. Metode eksperimen dapat dilakukan sebagai pembuktian sebuah konsep mengenai momen inersia, besaran-besaran yang terukur, dan mengetahui faktor yang mempengaruhi nilai momen inersia (Hara 2012). Benda yang memiliki bentuk yang sama dapat mempunyai momen inersia yang berbeda karena pengaruh oleh jari-jari. Semakin besar jari-jari benda maka semakin besar pula momen inersianya. Hukum kekekalan energi mekanik menyatakan bahwa jika hanya gaya-gaya konservatif yang bekerja pada sebuah sistem, maka energi mekanik total sistem selalu konstan. Fenomena alam yang terkait dengan hukum kekekalan energi mekanik adalah air terjun Curug Lawe. Air terjun yang bergerak dari kondisi diam sampai akhirnya bergerak jatuh akan mengurangi energi potensial mgh, namun energi mekanik meningkat untuk mengimbangi pengurangan tersebut, sehingga energi mekanik di setiap lintasan ini akan tetap sama nilainya.

 

Data

Pengolahan Data

·    

Pembahasan

            Benda yang bergerak menggelinding dapat disebut juga mengalami gerak rotasi dan translasi. Gerak menggelinding terjadi pada objek yang berbentuk bulat. Pada praktikum ini objek yang digunakan adalah silinder pejal yang memiliki konstanta (𝛽) 0.5. Gerak menggelinding ini terjadi karena silinder pejal diletakkan pada lintasan yang miring dengan suatu ketinggian (h) menyebabkan objek tersebut dipengaruhi oleh gaya gravitasi. Fenomena gerak menggelinding ini tidak dapat dipisahkan dari momen inersia. Objek yang memiliki bentuk sama belum tentu memiliki momen inersia yang sama pula karena semakin besar jari-jari dari suatu objek maka semakin besar momen inersianya. Berdasarkan data-data yang didapatkan pada eksperimen tersebut terlihat bahwa semakin panjang jarak ditempuh menghasilkan waktu yang berbeda-beda. Kecepatan yang dihasilkan tidak konstan, hal ini disebabkan gerak menggelinding pada bidang miring mempercepat laju benda. Pada grafik hubungan jarak dengan dengan 1/2 t² dapat kita ketahui juga bahwa gerak menggilinding yang dialami oleh silinder pejal mengalami sebuah percepatan.  Hal tersebut terlihat pada titik-titik grafik yang menunjukan semakin panjang jarak ditempuh mengakibatkan waktu 1/2 t² yang dihasilkan semakin meningkat.

            Dari hasil pengolahan data yang didasarkan pada persamaan teori dengan perhitungan eksperimen, diketahui bahwa nilai dari percepatan teoritis mempunyai nilai yang berbeda dengan percepatan eksperimen. Sesuai dengan hasil perhitungan, percepatan teori mempunyai nilai yang lebih besar dibandingkan dengan percepatan eksperimen. Munculnya selisih dari hasil tersebut dapat disebabkan oleh beberapa faktor yang di dapat dari hasil analisis ketika melakukan eksperimen, seperti dapat disebabkan ketidaktelitan pengukuran, kurang teliti dalam proses eksperimen, dan gangguan dari gaya yang tidak dapat diabaikan dalam melakukan eksperimen. Untuk mengetaui seberapa besar persentase kesalahan dalam perhitungan dapat dihitung dengan sebuah persamaan. Pada data eksperimen ini diketahui bahwa persentase kesalahan pada perhitungan percepatan yaitu sebesar 2.46%. Dari perhitungan persentase kesalahan tersebut dapat diukur seberapa dekat nilai yang diukur dengan nilai sebenarnya. Nilai persentase kesalahan tersebut relatif kecil sehingga data eksperimen yang didapatkan dalam eksperimen ini cukup akurat.

 

 

Simpulan

            Percepatan gerak menggelinding murni pada bidang miring dapat ditentukan melalui percobaan gerak berputar benda pada bidang miring. Besar percepatan gerak menggelinding murni juga dapat diketahui dengan menghitungnya secara teoritis. Besar nilai percepatan gerak mengglinding dipengaruhi oleh besarnya sudut lintasan miring dan juga konstanta (𝛽) pada masing-masing benda putar. Dari percobaan tersebut diketahui bahwa nilai percepatan teori mempunyai nilai yang lebih besar daripada percepatan eksperimen. Hal tersebut dapat disebabkan oleh beberapa faktor, seperti ketidaktelitan pengukuran, ketidaktelitan dalam proses eksperimen, dan gangguan dari gaya yang tidak dapat diabaikan dalam melakukan eksperimen.

 

Daftar Pustaka

Amnirullah L. 2015. Analisis kesulitan penguasaan konsep mahasiswa pada topik rotasi   benda tegar            dan momentum sudut. Jurnal Fisika Indonesia. [diakses 2021 Sep 22]; 29(55):34-37.                          https://media.neliti.com/media/publications/80859-ID-analisis-kesulitan-penguasaan-konsep-          mah.pdf.

David H, Robert R, Jearl W. 2010. Fisika Dasar. 1st ed. Jakarta: Erlangga.

Hara Y. 2012. Moment of inertia dependence of vertical axiswind turbines in. International Journal of             Rotating Machinery. 1-13. doi: 10.1155/2012/910940.

Tristiono T. 2011. Luas daerah, titik berat dan momen inersia polar kardioda. Jurnal Agri-tek. [diakses            2021 Sep 22]; 12 (1):44-49. https://dokumen.tips/documents/luas- daerah-titik-berat-dan-momen-            inersia-agritekagri-tek-volume-12-nomor.html.

Wahid Abdul M, Ramadhani F. 2019. Eksperimen menghitung momen inersia dalam pesawat atwood         menggunakan katrol dengan penambahan massa beban. Jurnal Pendidikan Fisika dan Fisika     Terapan. [diakses 2021 Sep 22]; (2):1-7.  https://jurnal.ar-    raniry.ac.id/index.php/jurnalphi/article/view/7442.

Zhang C. 2014. Moment of inertia measurement based on displacement sensor. Bio Technology An     Indian Journal. [diakses 2021 Sep 22]; 10(13):7501-7505.       https://www.tsijournals.com/articles/moment-of-inertia-measurement-based-on-displacement-    sensor.pdf.