laporan newton aldi finishedd!!!.docx

39
HUKUM NEWTON ABSTRAK Dalam hukum Newton mengenai gravitasi dinyatakan bahwa dua buah partikel atau lebih di alam semesta ini akan saling menarik dengan gaya yang besarnya berbanding lurus dengan perkalian antar massa partikel dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antar pusat massa. Semua benda yang berada di permukaan bumi mengalami gaya tarik yang arahnya menuju ke pusat bumi. Gaya yang demikianlah yang disebut sebagai gaya gravitasi. Besar gaya gravitasi ini dipengaruhi oleh massa benda dan jarak benda ke pusat bumi. Sehingga besarnya percepatan gravitasi di setiap tempat di permukaan bumi berbeda sebab jarak benda terhadap pusat bumi berbeda. Dengan demikian semakin tinggi letak suatu tempat maka semakin kecil percepatan gravitasi di tempat tersebut, demikian pula sebaliknya. Hpotesis awal dari percobaan ini adalah semakin jauh jarak benda maka semakin besar waktu yang diperlukan maka semakin besar pula percepatan gravitasi yang terjadi BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Hukum II Newton secara matematis dinyatakan sebagai : F = m a (1)

Upload: aldicio-william-schuurman

Post on 11-Dec-2015

32 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Laporan Newton Aldi FINISHEDD!!!.docx

HUKUM NEWTON

ABSTRAK

Dalam hukum Newton mengenai gravitasi dinyatakan bahwa dua buah partikel atau lebih

di alam semesta ini akan saling menarik dengan gaya yang besarnya berbanding lurus

dengan perkalian antar massa partikel dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antar

pusat massa. Semua benda yang berada di permukaan bumi mengalami gaya tarik yang

arahnya menuju ke pusat bumi. Gaya yang demikianlah yang disebut sebagai gaya

gravitasi. Besar gaya gravitasi ini dipengaruhi oleh massa benda dan jarak benda ke pusat

bumi. Sehingga besarnya percepatan gravitasi di setiap tempat di permukaan bumi berbeda

sebab jarak benda terhadap pusat bumi berbeda. Dengan demikian semakin tinggi letak

suatu tempat maka semakin kecil percepatan gravitasi di tempat tersebut, demikian pula

sebaliknya. Hpotesis awal dari percobaan ini adalah semakin jauh jarak benda maka

semakin besar waktu yang diperlukan maka semakin besar pula percepatan gravitasi yang

terjadi

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Hukum II Newton secara matematis dinyatakan sebagai :

F = m a (1)

Bila gaya-gaya yang bekerja pada benda lebih dari satu maka :

ΣF = m a (2)

dimana : ΣF = Jumlah gayayang bekerja pada benda

m = Massa benda

a = Percepatan benda

Perhatikan sistem pada benda seperti gambar di bawah ini :

Page 2: Laporan Newton Aldi FINISHEDD!!!.docx

F = m g

m

T

Tm

1

2

1

Massa m2 bergerak disebabkan oleh adanya gayayang ditimbulkan oleh massa m1 ,

yaitu :

F=m1 g

Dengan menggunakan persamaan (2) maka persamaan gerak untuk :

m1 : m1 g - T = m1a (3)

m2 : T = m2a (4)

Dengan mensubstitusikan persamaan (4) ke persamaan (3) maka akan didapat :

a=m1

m1+m2

g(5)

atau

g=m1+m2

m1

a(6)

Persamaan gerak lurus dari suatu benda yang mempunyai percepatan a.

V = Vo + at

dan S=V o+12

a t 2

Bila pada saat t, Vo = 0 maka

V = at (7)

S= 12

a t 2

(8)

ataua=2 S

t2(9)

Dengan mensubstitusikan persamaan (9) ke persamaan (6) akan didapat :

g=m1+m2

m1

.2 St2

(10)

Page 3: Laporan Newton Aldi FINISHEDD!!!.docx

atauS=1

2

m1 g

m1+m2

t2

(11)

Bila ada gesekan antara benda m2 dengan bidang alas maka persamaan gerak benda

menjadi :

a=(m1−m2 μk )

(m1+m2)g

(12)

F = m g

m

T

Tm

1

2

1

fk

Sehingga :

S=12

(m1−m2 μk ) g

(m1+m2)t2

(13)

B. Tujuan Percobaan

1. Mempelajari hukum I Newton, hukum II Newton, dan hukum III Newton.

2. Menentukan koefisien gesek.

3. Menentukan percepatan gravitasi.

Page 4: Laporan Newton Aldi FINISHEDD!!!.docx

BAB II

BAHAN DAN METODE

A. Bahan-bahan dan Alat-alat

1. Kaki tiga (tripod base)

2. Batang penyangga (support rod)

3. Beban (slottedweight)

4. Penahan beban (weight holder)

5. Benang (silk thread)

6. Katrol (precision pulley)

7. Peluncur (glider)

8. Blower (airblower)

9. Pipa blower (blowerpipe)

10. Sensor (lightbarrier)

11. Alat penghitung (timer/counter)

12. Rel peluncur (airtrack)

13. Kabel-kabel penghubung (connecting cord)

B. Metode

I.Menentukan percepatan gravitasi

Peralatan dirangkai dengan glider diletakkan pada posisi paling kiri pada reldan

beban diletakkan pada glider.m2 = beban + massaglider (210,5gram). Letakkan

beban m1. Lalu putar blower ke posisi 5 secara perlahan-lahandan sensor/light

barier diletakkan pada jarak yang telah ditentukan. Counter dinolkan dengan

menekan tombol 'null' dan tombol 'start' ditekan bersamaan dengan pelepasan

glider. Waktu yang dibutuhkan untuk menempuh jarak s dicatat pada lembar data.

Glider dikembalikan pada posisi paling kiri pada rel (posisi semula).Jarak s

kemudian diatur kembali sesuai dengan petunjuk asisten. Ulangi langkah-langkah

tadi dengan jarak dan variasi m1 dan m2 yang berbeda-beda.

II. Menentukan koefisien gesekan

Page 5: Laporan Newton Aldi FINISHEDD!!!.docx

Gunakan rangkaian yang sama seperti pada percobaan I. Blower diputar ke posisi 3

secara perlahan-lahan kemudian lakukan percobaan seperti percobaan I (dengan

posisi blower pada kedudukan 3).

BAB III

HASIL

A. Data

A. Menemukan percepatan gravitasi

Tabel 3.1. Tabel pengukuran waktu untuk jarak s (blower = 5)

m1 = 50 grm2 = 260,5 gr

Jarak (cm)

Pengukuran waktu (s) ke-1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

30 1.206 0.920 1.196 1.246 1.531 0.925 1.156 1.073 0.869 0.95540 0.895 0.895 0.851 1.000 0.987 0.944 1.330 1.094 1.098 1.02450 0.971 1.027 0.989 1.090 1.160 1.106 0.993 1.120 1.023 0.964

m1 + m2 = tetap

Tabel 3.2. Tabel pengukuran waktu dengan beban yang berbeda (blower =

5)

m1 = 30 gr m1 = 40 gr m1 = 20 grm2 = 240,5 gr m2 = 230,5 gr m2 = 250,5 gr

Jarak (cm)

Waktu (s)

Jarak (cm)

Waktu (s)

Jarak (cm)

Waktu (s)

10 0.771 10 0.967 10 0.87420 0.889 20 0.880 20 0.95630 0.947 30 0.918 30 1.35140 1.052 40 0.919 40 1.16150 1.196 50 1.054 50 1.370

B. Menentukan koefisien gesekan

Tabel 3.3. Tabel pengukuran waktu untuk jarak s (blower = 3)

m1 = 60 grm2 = 270,5 gr

Jarak (cm)

Pengukuran waktu (s) ke-1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

30 1.614 1.603 1.642 1.507 1.540 1.511 1.551 1.411 1.555 1.54740 1.775 1.870 1.845 1.815 1.794 1.966 1.790 1.935 1.872 2.084

Page 6: Laporan Newton Aldi FINISHEDD!!!.docx

50 2.026 2.120 2.127 2.223 2.246 2.194 2.271 2.186 2.423 2.398

B. Perhitungan

1. Buatlah grafik antara s dan t pada kertas log! Beri kesimpulan dari grafik tersebut!

Kemudian dari grafik tersebut, cari harga percepatan gravitasi!

Mencari percepatan gravitasi menggunakan grafik log, sehingga data yang digunakan

adalah rata-rata waktu setap jarak

Tabel 3.4 Tabel Rata-rata Waktu Setiap Jarak

Jarak (m) Rata-rata

0.3 1.10770.4 1.01180.5 1.0443

Untuk menghitung asas kuadrat terkecil s dan t, maka rata-rata waktu menjadi

nilai X dan jarak tersebut menjadi nilai Y.

Tabel 3.5. Asas kuadrat terkecil dari s dan t

Pengukuran ke

Xn (t) Yn (s) log Xn log Yn log Xn . Log Yn log Xn2

1 1.1077 0.3 0.0444 -0.5229 -0.0232 0.08882 1.0118 0.4 0.0051 -0.3979 -0.0020 0.01023 1.0443 0.5 0.0188 -0.3010 -0.0057 0.0377

k = 3 | Total 3.1638 1.2000 0.0683 -1.2218 -0.0309 0.1367

Untuk membuat grafik dibutuhkan nilai a dan b:

a=k ¿¿

a=3 (−0.0309 )−0.0683 (−1,2218)

3 (0.1367 )−(0,0683)2 =−0.0228

b=¿¿

b=0.1367 ( —1.2218 )−0.0683(−0.0309)

3 (0.1367 )−(0.0683)2 =−0.4068

log s=a log t+b

Maka dari hasil perhitungan a dan b di atas didapat persamaan:

log s=−0.0228 log t−0.4068

Maka nilai s grafik log adalah :

s=10¿¿

s=10¿¿

Page 7: Laporan Newton Aldi FINISHEDD!!!.docx

s=10¿¿

Tabel 3.6 Perhitungan Nilai s untuk Grafik log

1 S 0.3910 t 1.10772 S 0.3919 t 1.01183 S 0.3916 t 1.0443

1.1077 1.0118 1.04430.3906

0.3908

0.3910

0.3912

0.3914

0.3916

0.3918

0.3920

Hubungan s dan t

Waktu (sekon)

Jara

k (m

eter

)

Gambar 3.1 Grafik antara s dan t

Percepatan Gravitasi

g=m1+m2

m1

a

o terlebih dahulu menghitung nilai a

a=2 S

t2

a=2(0.3910)(1.1077)2

a=0.6373 m /s2

g=50+260.550

(0.6373)

g=3.9578 m/ s2

Page 8: Laporan Newton Aldi FINISHEDD!!!.docx

Tabel 3.7. Perhitungan percepatan gravitasi

Pengukuran ke

t S (m) m1 (kg) m2 (kg)g

(m/s2)

1 1.1077 0.391 0.0500 0.2605 3.95782 1.0118 0.3919 0.0500 0.2605 4.75453 1.0443 0.3916 0.0500 0.2605 4.4598

Rata-rata 4.3907

2. Hitunglah harga percepatan gravitasi dengan menggunakan rumus (6) dan

metode Thompson Tau! Kemudian, bandingkan hasil yang diperoleh dengan

hasil yang didapat dari pertanyaan nomor 1!

Percepatan Gravitasi Jarak 30 cm

Tabel 3.8. Thompson Tau untuk Jarak 30 cm

No. Xi δi = Xi - Xavg |δi| δi21 1.206 0.0983 0.0983 0.00972 0.920 -0.1877 0.1877 0.03523 1.196 0.0883 0.0883 0.0078

4 1.246 0.1383 0.1383 0.0191

5 1.531 0.4233 0.4233 0.1792

6 0.925 -0.1827 0.1827 0.0334

7 1.156 0.0483 0.0483 0.00238 1.073 -0.0347 0.0347 0.00129 0.869 -0.2387 0.2387 0.057010 0.955 -0.1527 0.1527 0.0233

Rata-rata

1.1077 7.E-17 0.1593 0.0368

Stdev 0.2023 Dicurigai ada outlierMedian 1.1145 Σδi = Σ(Xi - Xavg) = tidak nol

Mode -Nilai terbesar :

X5 1.5310

Nilai terkecil : X9 0.8690

Perhitungan dengan metode Thompson Tau :

a. Jumlah data (n) = 10.

b. Data yang dicurigai adalah data terkecil dan data terbesar.

c. Nilai terbesar adalah data ke-5 sebesar 1.5310 dan nilai terkecil adalah data

9 sebesar 0,8690.

d. Ketentuan ada “outlier” bila :

Page 9: Laporan Newton Aldi FINISHEDD!!!.docx

δi ≤ τ.S (standar deviasi), data tersebut dapat digunakan karena

bukan “outlier”

δi > τ.S (standar deviasi), data tersebut dibuang karena suatu

“outlier”

e. Nilai τ, diambil dari tabel untuk n = 10, yaitu τ = 1,7984.

f. Nilai S (standar deviasi), diambil dari perhitungan tabel di atas, S = 0.2023

g. Pemeriksaan :

X5 = 1.5310, |δi|5 = 0.4233

X9 = 1,0420, |δi|9 = 0.869

τ.S = 0.3636

|δi|5 = 0.4233 > 0.3636 dibuang, outlier

|δi|9 = 0.869 > 0.3636, dibuang, outlier

h. Simpulan : karena data ke-5 dan ke-9 merupakan outlier maka data

tersebut harus dibuang.

Percepatan Gravitasi percobaan 1:

g=m1+m2

m1

2 st3 =0,05+0,2605

0,052(0,3)1.2062=4,4022

ms2

Tabel 3.9. Perhitungan Percepatan Gravitasi untuk Jarak 30 cm

No m1 (kg) m2 (kg) Jarak (m)Waktu

(s)Percepatan

(m/s2)Gravitasi

(m/s2)1 0.05 0.2605 0.3 0.920 0.7089 4.40222 0.05 0.2605 0.3 1.196 0.4195 2.60483 0.05 0.2605 0.3 1.246 0.3865 2.4000

4 0.05 0.2605 0.3 1.531 0.2560 1.5896

6 0.05 0.2605 0.3 0.925 0.7012 4.3547

7 0.05 0.2605 0.3 1.156 0.4490 2.7882

8 0.05 0.2605 0.3 1.073 0.5211 3.236310 0.05 0.2605 0.3 0.955 0.6579 4.0854

Rata-Rata 3.1827

Page 10: Laporan Newton Aldi FINISHEDD!!!.docx

Percepatan Gravitasi Jarak 40 cm

Tabel 3.10. Thompson Tau untuk Jarak 40 cm

No. Xiδi = Xi -

Xavg|δi| δi2

1 0.895 -0.1168 0.1168 0.01362 0.895 -0.1168 0.1168 0.01363 0.851 -0.1608 0.1608 0.0259

4 1.000 -0.0118 0.0118 0.0001

5 0.987 -0.0248 0.0248 0.0006

6 0.944 -0.0678 0.0678 0.0046

7 1.330 0.3182 0.3182 0.10138 1.094 0.0822 0.0822 0.00689 1.098 0.0862 0.0862 0.007410 1.024 0.0122 0.0122 0.0001

Rata-rata

1.0118 -2.E-16 0.0998 0.0174

Stdev 0.1391 Dicurigai ada outlierMedian 0.9935 Σδi = Σ(Xi - Xavg) = tidak nol

Mode 0.895

Nilai terbesar :

X7 1.3300

Nilai terkecil :

X3 0.8510

Perhitungan dengan metode Thompson Tau :

a. Jumlah data (n) = 10.

b. Data yang dicurigai adalah data terkecil dan data terbesar.

c. Nilai terbesar adalah data ke-7 sebesar 1.3300 dan nilai terkecil adalah

data 3 sebesar 0.8510.

d. Ketentuan ada “outlier” bila :

a. δi ≤ τ.S (standar deviasi), data tersebut dapat digunakan karena

bukan “outlier”

b. δi > τ.S (standar deviasi), data tersebut dibuang karena suatu

“outlier”

e. Nilai τ, diambil dari tabel untuk n = 10, yaitu τ = 1,7984.

f. Nilai S (standar deviasi), diambil dari perhitungan tabel di atas, S =

0.1391

g. Pemeriksaan :

a. X7 = 1.3300, |δi|7 = 0.0678

Page 11: Laporan Newton Aldi FINISHEDD!!!.docx

b. X3 = 0.8510, |δi|3 = 0.1608

c. τ.S = 0.2501

d. |δi|7 = 0.0678 < 0.2501 bukan outlier

e. |δi|3 = 0.1608 < 0.2501 bukan outlier

h. Simpulan : tidak ada data outlier maka data tidak ada yang dibuang.

Percepatan Gravitasi percobaan 1:

g=m1+m2

m1

2 st3 =0,05+0,2605

0,052(0,4)0.8952 =6,2021

ms2

Tabel 3.11. Perhitungan Percepatan Gravitasi untuk Jarak 40 cm

No m1 (kg) m2 (kg) Jarak (m)Waktu

(s)Percepatan

(m/s2)Gravitasi

(m/s2)1 0.05 0.2605 0.4 0.895 0.9987 6.20212 0.05 0.2605 0.4 0.895 0.9987 6.20213 0.05 0.2605 0.4 0.851 1.1047 6.86004 0.05 0.2605 0.4 1.000 0.8000 4.96805 0.05 0.2605 0.4 0.987 0.8212 5.09976 0.05 0.2605 0.4 0.944 0.8977 5.57497 0.05 0.2605 0.4 1.330 0.4523 2.80858 0.05 0.2605 0.4 1.094 0.6684 4.15099 0.05 0.2605 0.4 1.098 0.6636 4.120810 0.05 0.2605 0.4 1.024 0.7629 4.7379

Rata-Rata 5.0725 Percepatan Gravitasi Jarak 50 cm

Tabel 3.12. Thompson Tau untuk Jarak 50 cm

No. Xiδi = Xi -

Xavg|δi| δi2

1 0.971 -0.0733 0.0733 0.00542 1.027 -0.0173 0.0173 0.00033 0.989 -0.0553 0.0553 0.0031

4 1.090 0.0457 0.0457 0.0021

5 1.160 0.1157 0.1157 0.0134

6 1.106 0.0617 0.0617 0.0038

7 0.993 -0.0513 0.0513 0.00268 1.120 0.0757 0.0757 0.00579 1.023 -0.0213 0.0213 0.000510 0.964 -0.0803 0.0803 0.0064

Rata-rata

1.0443 -1.E-17 0.0598 0.0043

Stdev 0.0693 Dicurigai ada outlierMedian 1.0250 Σδi = Σ(Xi - Xavg) = tidak nol

Mode #N/ANilai terbesar :

X5 1.1600

Nilai terkecil X10 0.9640

Page 12: Laporan Newton Aldi FINISHEDD!!!.docx

:

Perhitungan dengan metode Thompson Tau :

a. Jumlah data (n) = 10.

b. Data yang dicurigai adalah data terkecil dan data terbesar.

c. Nilai terbesar adalah data ke-5 sebesar 1.1600 dan nilai terkecil

adalah data 10 sebesar 0.9640

d. Ketentuan ada “outlier” bila :

e. δi ≤ τ.S (standar deviasi), data tersebut dapat digunakan karena

bukan “outlier”

f. δi > τ.S (standar deviasi), data tersebut dibuang karena suatu

“outlier”

g. Nilai τ, diambil dari tabel untuk n = 10, yaitu τ = 1,7984.

h. Nilai S (standar deviasi), diambil dari perhitungan tabel di atas,

S = 0.0693

i. Pemeriksaan :

a. X5 = 1.1600, |δi|5 = 0.1157

b. X10 = 0.9640, |δi|10 = 0.0803

c. τ.S = 0.1247

d. |δi|5 = 0.1157 < 0.1247 bukan outlier

e. |δi|10 = 0.0803 < 0.1247 bukan outlier

j. Simpulan : tidak ada data outlier maka data tidak ada yang dibuang.

Percepatan Gravitasi percobaan 1:

g=m1+m2

m1

2 st3 =0,05+0,2605

0,052(0,5)0.9712=6,5865

ms2

Page 13: Laporan Newton Aldi FINISHEDD!!!.docx

Tabel 3.13. Perhitungan Percepatan Gravitasi untuk Jarak 50 cm

No m1 (kg) m2 (kg) Jarak (m)Waktu

(s)Percepatan

(m/s2)Gravitasi

(m/s2)1 0.05 0.2605 0.5 0.971 1.0606 6.58652 0.05 0.2605 0.5 1.027 0.9481 5.88783 0.05 0.2605 0.5 0.989 1.0224 6.34894 0.05 0.2605 0.5 1.090 0.8417 5.22685 0.05 0.2605 0.5 1.160 0.7432 4.61506 0.05 0.2605 0.5 1.106 0.8175 5.07677 0.05 0.2605 0.5 0.993 1.0141 6.29798 0.05 0.2605 0.5 1.120 0.7972 4.95069 0.05 0.2605 0.5 1.023 0.9555 5.933910 0.05 0.2605 0.5 0.964 1.0761 6.6825

Rata-Rata 5.7607

Maka didapat perbandingan antara gravitasi dari perhitungan dengan

gravitasi dari teori

Tabel 3.14. Perbandingan gravitasi teori dan percobaan

No G teori G percobaan

1 3.1827 3.95782 5.0725 4.75453 5.7607 4.4598

Rata-rata 4.6719 4.3907

Dari data diatas dapat dilihat bahwa terjadi perbedaan antara gravitasi

teori dengan gravitasi percobaan, namun perbedaannya tidak signifikan

atau sangat kecil, maka percobaan dapat dikatakan cukup akurat.

3. Buat grafik pada kertas log antara percepatan (a) dengan F (F = m1.g)! Beri

kesimpulan dari grafik tersebut !

Perhitungan F1

F 1= m1.g

= 0.03 . 9.81

Page 14: Laporan Newton Aldi FINISHEDD!!!.docx

Tabel 3.15. Perhitungan besarnya gaya gravitasi

m1 g F0.03 9.81 0.29430.04 9.81 0.39240.02 9.81 0.1962

Untuk menghitung percepatan, maka menggunakan rata-rata jarak dan waktu

Tabel 3.16 Perhitungan percepatan dari data yang ada

Rata-Rata Jarak (m)

Rata-Rata Waktu (s)

Percepatan (m/s2)

0.3 0.9710 0.63640.3 0.9476 0.6682

0.3 1.1424 0.4597

Untuk menghitung dengan grafik log, maka gaya sebagai X dan percepatan

sebagai Y

Tabel 3.17 Asas kuadrat terkecil untuk grafik log

Pengukuran ke

Xn (F) Yn (a) log Xn log Yn log Xn . Log Yn log Xn2

1 0.2943 0.6364 -0.5312 -0.1963 0.1043 -1.06242 0.3924 0.6682 -0.4063 -0.1751 0.0711 -0.8125

3 0.1962 0.4597 -0.7073 -0.3375 0.2387 -1.4146

k = 3 0.8829 1.7643 -1.6448 -0.7089 0.4141 -3.2896

Untuk membuat grafik dibutuhkan nilai a dan b:

a=k ¿¿

a=3 ( 0.4141 )−−1.6448(−0.7089)

3 (−3.2896 )−(−1.6448)2 =−0.0061

b=¿¿

b=−1.6448 (−0.7089 )−−1.6448 (0.4141)

3 (−3.2896 )−(−1.6448)2 =−0.2396

log a ( percepatan)=a log F+b

Maka dari hasil perhitungan a dan b di atas didapat persamaan:

Page 15: Laporan Newton Aldi FINISHEDD!!!.docx

log a ( percepatan)=−0.0061 log F+0.2396

Maka nilai a grafik log adalah :

a=10¿ ¿ 1.2029

a=10¿ ¿ 1.2024

a=10¿ ¿ 1.2068

Tabel 3.18. Perhitungan nilai a untuk grafik log

No a F1 1.2029 0.63642 1.2024 0.66823 1.2068 0.4597

0.4000 0.5000 0.6000 0.70001.2000

1.2010

1.2020

1.2030

1.2040

1.2050

1.2060

1.2070

1.2080

Hubungan a dan FLinear (Hubungan a dan F)

Gaya (Newton)

Perc

epat

an (m

/s2)

Gambar 3.2 Grafik antara a dan F

Dari grafik diatas dapat di simpulkan bahwa percepatan berbanding terbalik

dengan gaya, dimana semakin besar gaya maka semakin kecil percepatan yang

dihasilkan

4. Buat grafik pada kertas log antara percepatan (a) dengan m2!Beri kesimpulan

dari grafik tersebut !

Page 16: Laporan Newton Aldi FINISHEDD!!!.docx

Untuk menghitung percepatan, maka menggunakan rata-rata jarak dan waktu

Tabel 3.19 Perhitungan percepatan dari data yang ada

Rata-Rata Jarak (m)

Rata-Rata Waktu (s)

Percepatan (m/s2)

0.3 0.9710 0.63640.3 0.9476 0.6682

0.3 1.1424 0.4597

Untuk menghitung dengan grafik log, maka m2 sebagai X dan percepatan sebagai

Y

Tabel 3.20 Asas kuadrat terkecil untuk grafik log

Pengukuran ke

Xn (m2)

Yn (a) log Xn log Yn log Xn . Log Yn log Xn2

1 0.2405 0.6364 -0.6189 -0.1963 0.1215 -1.23782 0.2305 0.6682 -0.6373 -0.1751 0.1116 -1.27473 0.2505 0.4597 -0.6012 -0.3375 0.2029 -1.2024

k = 3 0.7215 1.7643 -1.8574 -0.7089 0.4360 -3.7148

Untuk membuat grafik dibutuhkan nilai a dan b:

a=k ¿¿

a=3 ( 0.4360 )−−1.8574 (−0.7089)

3 (−3.7148 )−(−1.8574 )2 =0.0006

b=¿¿

b=−3.7148 (−0.7089 )−−1.8574 (0.4360)

3 (−3.7148 )−(−1.8574 )2 =−0.2359

log a ( percepatan)=a logm 2+b

Maka dari hasil perhitungan a dan b di atas didapat persamaan:

log a ( percepatan)=0.0006 log F−0.2359

Maka nilai a grafik log adalah :

a=10¿ ¿ 1.2047

a=10¿ ¿ 1.2047

a=10¿ ¿ 1.2046

Tabel 3.21. Perhitungan nilai a untuk grafik log

No a m21 1.2047 0.2405

Page 17: Laporan Newton Aldi FINISHEDD!!!.docx

2 1.2047 0.23053 1.2046 0.2505

0.2200 0.2300 0.2400 0.2500 0.26001.2046

1.2047

1.2048

Hubungan a dan m2Linear (Hubungan a dan m2)

Massa beban sekunder (kg)

Perc

epat

an (m

/s2)

Gambar 3.2 Grafik antara a dan m2

Dari grafik diatas dapat di simpulkan bahwa percepatan berbanding terbalik

dengan m2, dimana semakin besar m2 maka semakin kecil gaya yang dihasilkan

5. Buat grafik antara sdant untuk percobaan II pada kertas log ! Beri kesimpulan

dari grafik tersebut ! Kemudian hitunglah harga koefisien gesek kinetik dengan

menggunakan grafik yang dibuat !

Untuk grafik log, maka menggunakan rata-rata waktu sebagai X

Tabel 3.22. Rata-rata waktu untuk grafik log

JarakRata-Rata

Waktu0.3 1.5481

0.4 1.87460.5 2.2214

Untuk menghitung dengan grafik log, maka rata-rata waktu sebagai X dan jarak

sebagai Y

Tabel 3.23. Asas kuadrat terkecil dari s dan t untuk grafik log

Pengukuran ke

Xn (t) Yn (s) log Xn log Yn log Xn . Log Yn log Xn2

Page 18: Laporan Newton Aldi FINISHEDD!!!.docx

1 1.5481 0.3 0.1898 -0.5229 -0.0992 0.3796

2 1.8746 0.4 0.2729 -0.3979 -0.1086 0.54583 2.2214 0.5 0.3466 -0.3010 -0.1043 0.6933

k = 3 5.6441 1.2000 0.8093 -1.2218 -0.3122 1.6187

Untuk membuat grafik dibutuhkan nilai a dan b:

a=k ¿¿

a=3 (−0.3122 )−0.8093(−1.2218)

3 (1.6187 )−(0.8093)2 =0.0125

b=¿¿

b=1.6187 (−1.2218 )−0.8093 (−0.3122)

3 (1.6187 )−(−1.2218)2 =−0.4106

log s=a log t+b

Maka dari hasil perhitungan a dan b di atas didapat persamaan:

log s=0.0125 log t−0.4106

Maka nilai a grafik log adalah :

a=10¿ ¿ 0.3727

a=10¿ ¿ 1.8746

a=10¿ ¿ 2.2214

Tabel 3.24. Perhitungan nilai s untuk grafik log

No s t1 0.3727 1.54812 0.3739 1.87463 0.3751 2.2214

Page 19: Laporan Newton Aldi FINISHEDD!!!.docx

1.4000 1.6000 1.8000 2.0000 2.2000 2.40000.37100.37150.37200.37250.37300.37350.37400.37450.37500.3755

Hubungan s dan t

Hubungan s dan t

Waktu (sekon)

Jara

k (m

eter

)

Gambar 3.3 Grafik antara s dan t

Penghitungan Koefisien gesek

μ k 1=m1 g t 2−2 S (m1+m2)

m2 g t2

μ k 1=(0.06)(9.81)(1.07832)−2(0.3727)(0.06+0.2705)

(0.2705)(9.81)(1.5481)2

μ k 1=¿0.1831

Tabel 3.25. Perhitungan koefisien gesek

No s t μk1 0.3727 1.5481 0.1831

2 0.3739 1.8746 0.1953

3 0.3751 2.2214 0.2029

Total 0.5813Rata-rata 0.1938

Page 20: Laporan Newton Aldi FINISHEDD!!!.docx

6. Hitunglah besarnya koefisien gesek kinetik dengan menggunakan rumus (13)!

Kemudian bandingkan hasil yang didapat dengan hasil nomor 5 !

Tabel 3.26. Thompson Tau untuk Jarak 30 cm

No. Xi δi = Xi - Xavg |δi| δi2

1 1.614 0.0659 0.0659 0.0043

2 1.603 0.0549 0.0549 0.00303 1.642 0.0939 0.0939 0.0088

4 1.507 -0.0411 0.0411 0.0017

5 1.54 -0.0081 0.0081 0.0001

6 1.511 -0.0371 0.0371 0.0014

7 1.551 0.0029 0.0029 0.00008 1.411 -0.1371 0.1371 0.01889 1.555 0.0069 0.0069 0.000010 1.547 -0.0011 0.0011 0.0000

Rata-rata

1.5481 -7.E-17 0.0449 0.0038

Stdev 0.0651 Dicurigai ada outlierMedian 1.5490 Σδi = Σ(Xi - Xavg) = tidak nol

Mode 16Nilai terbesar :

X3 1.6420

Nilai terkecil : X8 1.4110

Perhitungan dengan metode Thompson Tau :

a. Jumlah data (n) = 10.

b. Data yang dicurigai adalah data terkecil dan data terbesar.

c. Nilai terbesar adalah data ke-3 sebesar 1.6420 dan nilai terkecil adalah

data 8 sebesar 1.4110

d. Ketentuan ada “outlier” bila :

a. δi ≤ τ.S (standar deviasi), data tersebut dapat digunakan karena

bukan “outlier”

b. δi > τ.S (standar deviasi), data tersebut dibuang karena suatu

“outlier”

e. Nilai τ, diambil dari tabel untuk n = 10, yaitu τ = 1,7984.

f. Nilai S (standar deviasi), diambil dari perhitungan tabel di atas, S =

0.0651

g. Pemeriksaan :

a. X3 = 1.6420, |δi|3 = 0.0939

Page 21: Laporan Newton Aldi FINISHEDD!!!.docx

b. X8 = 1.4110, |δi|8 = 0.1371

c. τ.S = 0.1171

d. |δi|7 = 0.0939< 0.1171 bukan outlier

e. |δi|3 = 0.1371> 0.1171 outlier, data di buang

Simpulan : data ke 3 harus dibuang karena outlier

Perhitungan untuk koefisien gesek kinetik.

Percobaan ke-1

μk=m1

m2

−2 s(m1+m2)

g t 2 m2

μk=0,06

0,2705−

2(0,3)(0,2705)9,81(1.614 )20,2705

=0,1931

Tabel 3.27. Penghitungan Koefisien Gesek Kinetik Jarak 30 cm

No m1 m2 s g t μk

1 0.060.270

50.3 9.81

1.6140.1931

2 0.060.270

50.3 9.81

1.6030.1927

4 0.060.270

50.3 9.81

1.5070.1889

5 0.060.270

50.3 9.81

1.540.1903

6 0.060.270

50.3 9.81

1.5110.1891

7 0.060.270

50.3 9.81

1.5510.1907

8 0.060.270

50.3 9.81

1.4110.1843

9 0.060.270

50.3 9.81

1.5550.1909

10 0.060.270

50.3 9.81

1.5470.1906

Total 1.7107Rata-Rata 0.1901

Page 22: Laporan Newton Aldi FINISHEDD!!!.docx

Tabel 3.28. Thompson Tau untuk Jarak 40 cm

No. Xi δi = Xi - Xavg |δi| δi2

1 1.775 -0.0996 0.0996 0.0099

2 1.87 -0.0046 0.0046 0.00003 1.845 -0.0296 0.0296 0.0009

4 1.815 -0.0596 0.0596 0.0036

5 1.794 -0.0806 0.0806 0.0065

6 1.966 0.0914 0.0914 0.0084

7 1.79 -0.0846 0.0846 0.00728 1.935 0.0604 0.0604 0.00369 1.872 -0.0026 0.0026 0.000010 2.084 0.2094 0.2094 0.0438

Rata-rata

1.8746 -2.E-16 0.0722 0.0084

Stdev 0.0965 Dicurigai ada outlierMedian 1.8575 Σδi = Σ(Xi - Xavg) = tidak nol

Mode 26Nilai terbesar :

X10 2.0840

Nilai terkecil : X1 1.7750

Perhitungan dengan metode Thompson Tau :

a. Jumlah data (n) = 10.

b. Data yang dicurigai adalah data terkecil dan data terbesar.

c. Nilai terbesar adalah data ke-10 sebesar 2.0840 dan nilai terkecil adalah

data 1 sebesar 1.7750

d. Ketentuan ada “outlier” bila :

a. δi ≤ τ.S (standar deviasi), data tersebut dapat digunakan karena

bukan “outlier”

b. δi > τ.S (standar deviasi), data tersebut dibuang karena suatu

“outlier”

e. Nilai τ, diambil dari tabel untuk n = 10, yaitu τ = 1,7984.

f. Nilai S (standar deviasi), diambil dari perhitungan tabel di atas, S =

0.0965

Page 23: Laporan Newton Aldi FINISHEDD!!!.docx

g. Pemeriksaan :

a. X10 = 1.6420, |δi|10 = 2.0840

b. X1 = 1.4110, |δi|1 = 1.7750

c. τ.S = 0.1736

d. |δi|10 = 2.0840< 0.1171 outlier, data di buang

e. |δi|1 = 1.7750> 0.1171 outlier, data di buang

Simpulan : data ke 10 dan 1 harus dibuang karena outlier

Perhitungan untuk koefisien gesek kinetik.

Percobaan ke-1

μk=m1

m2

−2 s(m1+m2)

g t 2 m2

μk=0,06

0,2705−

2(0,4)(0,2705)9,81(1.87 )2 0,2705

=0,1933

Tabel 3.29. Penghitungan Koefisien Gesek Kinetik Jarak 40 cm

No m1 m2 s g t Μk

2 0.060.270

50.4 9.81

1.870.1933

3 0.060.270

50.4 9.81

1.8450.1925

4 0.060.270

50.4 9.81

1.8150.1916

5 0.060.270

50.4 9.81

1.7940.1909

6 0.060.270

50.4 9.81

1.9660.1960

7 0.060.270

50.4 9.81

1.790.1907

8 0.060.270

50.4 9.81

1.9350.1952

9 0.060.270

50.4 9.81

1.8720.1934

Total 1.0688Rata-Rata 0.1336

Page 24: Laporan Newton Aldi FINISHEDD!!!.docx

Tabel 3.30. Thompson Tau untuk Jarak 50 cm

No. Xi δi = Xi - Xavg |δi| δi2

1 2.026 -0.1954 0.1954 0.0382

2 2.12 -0.1014 0.1014 0.01033 2.127 -0.0944 0.0944 0.0089

4 2.223 0.0016 0.0016 0.0000

5 2.246 0.0246 0.0246 0.0006

6 2.194 -0.0274 0.0274 0.0008

7 2.271 0.0496 0.0496 0.00258 2.186 -0.0354 0.0354 0.00139 2.423 0.2016 0.2016 0.040610 2.398 0.1766 0.1766 0.0312

Rata-rata

2.2214 -9.E-17 0.0908 0.0134

Stdev 0.1221 Dicurigai ada outlierMedian 2.2085 Σδi = Σ(Xi - Xavg) = tidak nol

Mode 26Nilai terbesar :

X9 2.4230

Nilai terkecil : X1 2.0260

Perhitungan dengan metode Thompson Tau :

a. Jumlah data (n) = 10.

b. Data yang dicurigai adalah data terkecil dan data terbesar.

c. Nilai terbesar adalah data ke-9 sebesar 2.4230 dan nilai terkecil adalah data

pertama sebesar 2.0260.

d. Ketentuan ada “outlier” bila :

δi ≤ τ.S (standar deviasi), data tersebut dapat digunakan karena

bukan “outlier”

δi > τ.S (standar deviasi), data tersebut dibuang karena suatu

“outlier”

Page 25: Laporan Newton Aldi FINISHEDD!!!.docx

e. Nilai τ, diambil dari tabel untuk n = 10, yaitu τ = 1,7984.

f. Nilai S (standar deviasi), diambil dari perhitungan tabel di atas, S = 0.1221.

g. Pemeriksaan :

X9 = 2.4230, |δi|9 = 0.2016

X1 = 2.0260, |δi|1 = 0.1954

τ.S = 0.2196

|δi|9 =0.2016=0.2196, bukan outlier

|δi|1 = 0.1954>0.2196, bukan outlier

h. Simpulan : data tidak ada yang outlier.

Perhitungan untuk koefisien gesek kinetik.

Percobaan ke-1

μk=m1

m2

−2 s(m1+m2)

g t 2 m2

μk=0,06

0,2705−

2(0,4 )(0,2705)9,81(2.026)20,2705

=0,1915

Tabel 3.31. Penghitungan Koefisien Gesek Kinetik Jarak 50 cm

No m1 m2 s g t μk1 0.06 0.2705 0.5 9.81 2.026 0.19152 0.06 0.2705 0.5 9.81 2.12 0.19413 0.06 0.2705 0.5 9.81 2.127 0.19434 0.06 0.2705 0.5 9.81 2.223 0.19665 0.06 0.2705 0.5 9.81 2.246 0.19716 0.06 0.2705 0.5 9.81 2.194 0.19597 0.06 0.2705 0.5 9.81 2.271 0.19778 0.06 0.2705 0.5 9.81 2.186 0.19579 0.06 0.2705 0.5 9.81 2.423 0.200610 0.06 0.2705 0.5 9.81 2.398 0.2002

Total 1.9637Rata-Rata 0.1964

Perbandingan dengan nomor 5

Tabel 3.32. Perbandingan dengan nomor 5

Noμk - teori

μk - praktik

10.190

10.1831

Page 26: Laporan Newton Aldi FINISHEDD!!!.docx

20.000

00.1953

30.196

40.2029

Rata-Rata0.170

60.1938

Hasil perhitungan koefisien gesekannya berbeda namun memliki perbedaan yang

sangat sedikit, sehingga percobaannya cukup akurat.

BAB IV

PEMBAHASAN

A. Analisis Data

Dari soal nomor 1 dan nomor 5, dari hasil grafik terlihat bahwa besar jarak

berbending lurus besar waktu yang dibutuhkan. Hal ini terbukti benar dimana

besar jarak maka semakin besar waktu yang dibutuhkan

Dari soal nomor 3 dan 4 dapat disimpulkan bahwa besar massa berbanding terbalik

dengan besar percepatan, dimana semakin besar massa suatu benda maka

percepatan yang dihasilkan pun semakin kecil.

Pada koefisien gesek kinetik dengan rumus :

μk=m1

m2

−2 s(m1+m2)

g t 2 m2

Dan juga dilihat dari hasil perhitungan terbukti bahwa massa benda, jarak benda,

dan gaya gravitasi sangat berpengaruh pada koefisien gesek kinetik.

B. Analisis Kesalahan

Kesalahan pada percobaan ini biasanya terjadi akibat praktikan kurang tepat dalam

melepas peluncur dan menekan tombol start, sehingga hasil waktu yang dihasilkan

kurang benar dan mempengaruhi hasil akhir pada percepatan, maupun pada koefisien

gesek kinetik. Sehingga akibat kesalahan tersebut sangat mempengaruhi hasil akhir

percepatan, maupun pada koefisien gesek kinetik

C. Kesimpulan

Page 27: Laporan Newton Aldi FINISHEDD!!!.docx

Dari percobaan ini, dapat simpulkan beberapa hal, antara lain:

1. Semakin besar jarak, maka semakin besar pula waktu yang dibutuhkan untuk

menempuhnya

2. Semakin besar massa suatu benda, maka semakin kecil percepatan yang dihasilkan

BAB V

UCAPAN TERIMA KASIH DAN PUSTAKA

Dengan ini saya lampirkan laporan hukum newton. Puji syukur kepada Tuhan YME karena

berkatnya saya dapat menyelesaikan laporan hukum newton ini. Saya ingin berterimakasih

kepada Trishella sebagai asisten lab yang telah memberikan bimbingan, bantuan dan

pengajaran dalam praktikum ini. Dan saya juga ingin berterimakasih kepada Yth. Bapak Ir.

Fred Wenehenubuh. M.A.Sc. yang telah menyediakan segala kebutuhan dan fasilitas untuk

melakukan praktikum di laboratorium fisika. Saya menyadari masih banyak kekurangan

dar laporan saya ini, semoga akan lebih baik dilaporan berikutnya.

Page 28: Laporan Newton Aldi FINISHEDD!!!.docx

DAFTAR PUSTAKA

1. Sears F.W., Zemansky M.W., Young H.P.; University Physics; sixth edition;

hal. 59-62; Addison-Wesley Publishing Company Inc.; Philippines; 1982.

2. Haliday, Resnick; Fisika Jilid I; edisi ketiga; hal. 111-117; Erlangga; Jakarta; 1985.