laporan newton aldi finishedd!!!.docx
TRANSCRIPT
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 :
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)
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.
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
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
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¿¿
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
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 :
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
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
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
:
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
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
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:
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 !
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
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
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
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
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
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
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
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
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”
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
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
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.
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.