modul 2(pesawat atwood)

8/13/2019 Modul 2(Pesawat Atwood)

1/13

Universitas Padjadjaran

LAPORAN PRAKTIKUM

FISIKA DASAR

MODUL 2

PESAWAT ATWOOD

Disusun oleh :

Puri Andani ( 2!""!!#!!$%&

Lu'an Nur )a'i ( 2!""!!#!!$*&

Naoi Las+ri A,riana ( 2!""!!#!!$-&

Desi Nur Indah ( 2!""!!#!!$#&

Muhaad Ri.al S ( 2!""!!#!!%!&

FAKULTAS TEKNOLO/I INDUSTRI PERTANIAN

TEKNIK DAN MANA0EMEN INDUSTRI PERTANIAN

UNI1ERSITAS PAD0AD0ARAN

2!!#

Pesawat Atwood


2/13


A I

PENDA)ULUAN

"3"3 La+ar ela'an4

Pada praktikum kali ini kita akan belajar dua macam gerak yaitu gerak

linear dan gerak rotasi. Penyebeb terjadinya gerak ini akan kita pelajari dan

kebenaran akan hukum-hukum mengenai gerak ini akan kita selidilki. Didala

praktikum ini kita juga menggunakan alat dan bahan yang cukup sederhana.

Di dalam ilmu fisika, kita dapat mengenal apa yang dimaksud dengan pengertian

Hukum I Newton, Hukum II Newton, Hukum III Newton. etiga hukum tersebut

diungkapkan oleh salah seorang ilmuan besar dalam sejarah, beliau bernama !ir Isaac

Newton. "asanya telah membawa peradaban yang luar biasa, #kibatnya banyak sekali

manfaat yang dapat kita ambil dengan adanya hukum newton tersebut terhadap gejala-

gejala. $ang terjadi dimuka bumi ini.

Pada percobaan yang kami lakukan, kami mencoba untuk membuktikan apakah

hokum Newton tersebut dapat diaplikasikan terhadap alat peraga kami, yakni pesawat

atwood. #lat peraga yang terdiri dari tiang berskala % yang paa ujung atasnya terdapat

katrol, tali penggantung yang massanya dapat diabaikan, dua beban &' dan &(

berbentuk silinder dengan massa yang sama masing-masing & diikatkan pada ujung tali

penggantung, dua beban tambahan dengan massa masing-masing m' dan m(, dan yang

terakhir genggaman dengan pegas, penahan beban dan juga penahan beban tambahan

berlubang. Percobaan ini pun kami lakukan guna memenuhi tugas laporan praktikum

fisika setelah sebelumnya melakukan percobaan pesawat atwood. !emoga percobaan

yang pernah kami lakukan dapat memberi dampak positif khususnya bagi kami para

praktikan.

"323 Tu5uan

• Dapat menyelesaikan soal-soal tentang gerak translasi dan gerak rotasi

dengan menggunakan Hukum Newton

• Dapat melakukan percobaan #twood untuk memperlihatakan berlakunya

Hukum Newton

Pesawat Atwood


3/13


• Dapat menghitung momen inersia katrol

A II

TIN0AUAN PUSTAKA

)alileo melakukan pengamatan mengenai benda-benda jatuh bebas. Ia

menyimpulkan dari pengamatan-pengamatan yang dia lakukan bahwa benda-

benda berat jatuh dengan cara yang sama dengan benda-benda ringan. *iga puluh

tahun kemudian, %obert +oyle, dalam sederetan eksperimen yang dimungkinkan

oleh pompa akum barunya, menunjukan bahwa pengamatan ini tepat benar untuk

benda-benda jatuh tanpa adanya hambatan dari gesekan udara. )alileo

mengetahui bahwa ada pengaruh hambatan udara pada gerak jatuh. *etapi

pernyataannya walaupun mengabaikan hambatan udara, masih cukup sesuai

dengan hasil pengukuran dan pengamatannya dibandingkan dengan yang

dipercayai orangpada saat itu tetapi tidak diuji dengan eksperimen yaitu

kesimpulan #ristoteles yang menyatakan bahwa,/ +enda yang beratnya sepuluh

kali benda lain akan sampai ke tanah sepersepuluh waktu dari waktu benda yang

lebih ringan/.

!elain itu Hukum Newton I menyatakan bahwa,/ Jika resultan gaya yang

bekerja pada suatu sistem sama dengan nol, maka sistem dalam keadaan

setimbang /.

01 2 3

Hukum Newton II berbunyi 4/ Bila gaya resultan F yang bekerja pada

suatu benda dengan massa m tidak sama dengan nol, maka benda tersebut

mengalami percepatan ke arah yang sama dengan gaya/. Percepatan a

berbanding lurus dengan gaya dan berbanding terbalik dengan massa benda.

a 2 1 atau 1 2 m.a

m

Hukum Newton II memberikan pengertian bahwa 4

Pesawat Atwood


4/13


'. #rah percepatan benda sama dengan arah gaya yang

bekerja pada benda.

(. +esarnya percepatan berbanding lurus dengan

gayanya.

5. +ila gaya bekerja pada benda maka benda

mengalami percepatan dan

sebaliknya bila benda mengalami percepatan tentu ada gaya penyebabnya.

Hukum Newton III 4/ Setiap gaya yang diadakan pada suatu benda,

menimbulkan gaya lain yang sama besarnya dengan gaya tadi, namun

berlawanan arah/. )aya reaksi ini dilakukan benda pertama pada benda yang

menyebabkan gaya. Hukum ini dikenal dengan Hukum #ksi %eaksi.

1aksi 2 -1reaksi

6ntuk percepatan yang konstan maka berlaku persamaan )erak yang

disebut )erak 7urus +erubah +eraturan. +ila sebuah benda berputar melalui

porosnya, maka gerak melingkar ini berlaku persamaan-persamaan gerak yang

ekialen dengan persamaan-persamaan gerak linier. Dalam hal ini besaran fisis

momen inersia I yang ekialen dengan besaran fisis massa m pada gerak linier.

&omen inersia suatu benda terhadap poros tertentu harganya sebanding dengan

massa benda tersebut dan sebanding dengan kuadrat dan ukuran atau jarak benda

pangkat dua terhadap poros.

I 8 m

I 8 r

(

6ntuk katrol dengan beban maka berlaku persamaan 4

a 2 m9m' : m( . g

m 9 m' 9 m( 9 I; r (

dengan

a 2 percepatan gerak

Pesawat Atwood


5/13


m 2 massa beban

I 2 momen inersia katrol

r 2 jari-jari katrol

g 2 percepatan graitasi

6dara akan memberikan hambatan udara atau gesekan udara terhadap

benda yang jatuh. +esarnya gaya gesekan udara yang akan gerak jatuh benda

berbanding lurus dengan luas permukaan benda. &akin besar luas permukaan

benda, makin besar gaya gesekan udara yang bekerja pada benda tersebut. )ayaini tentu saja akan memperlambat gerak jatuh benda. 6ntuk lebih memahami

secara kualitatif tentang hambatan udara pada gerak jatuh, kita dapat mengamati

gerak penerjun payung. Penerjun mula-mula terjun dari pesawat tanpa membuka

parasutnya. )aya hambatan udara yang bekerja pada penerjun tidak begitu besar,

dan jika parasutnya terus tidak tidak terbuka, penerjun akan mencapai kecepatan

akhir kira-kira 3 m;s(. untuk mempermudah dalam soal sering dibulatkan

menjadi '3 m;s(.

6ntuk membuktikan pernyataan diatas bahwa jika hambatan udara

dihilangkan, setiap benda jatuh akan mendapat percepatan tetap yang sama tanpa

bergantung pada benda dan massa benda, di dalam laboratorium biasanya

dilakukan percobaan menjatuhkan dua benda yang massa dan bentuknya sangat

berbeda di dalam ruang akum.

Pesawat Atwood


6/13


!ehubungan dengan hal di atas, )erak "atuh +ebas adalah gerak suatu benda

dijatuhkan dari suatu ketinggian tanpa kecepatan awal dan selama geraknya

mengalami percepatan tetap yaitu percepatan graitasi, sehingga gerak jatuh bebas

termasuk dalam gerak lurus berubah beraturan. Perhatikan karena dalam gerak

jatuh bebas, benda selalu bergerak ke bawah maka unutk mempermudah

perhitungan, kita tetapkan arah ke bawah sebagai arah positif. Persamaan-

persamaan yang digunakan dalam gerak jatuh bebas adalah 4

o 2 3 dan a 2 g

keterangan 4

a', a( 4 silinder beban

a5 4 beban

b 4 katrol yang dapat bergerak bebas

c 4 tali penggantung

d 4 penyangkut beban

e 4 penghenti silinder

f 4 tiang penggantung

g 4 penjepit silinder

"ika pada sistem pesawat dilepaskan penjepitnya, maka sistem akan

bergerak dengan percepatan tetap. +esarnya percepatan a berbanding lurus dengan

gayanya. 6ntuk gaya yang konstan, maka percepatan tetap sehingga berlaku

persamaan gerak lurus berubah beraturan 4

?t 2 @ at(

dimana4

t 2 waktu tempuh

a 2 percepatan sistem

?t 2 jarak setelah t detik

!etelah beban m b ditahan oleh pengangkut beban, silinder a' dan a( tetap

melanjutkan gerakannya dengan kecepatan konstan. Dalam keadaan ini resultan

gaya yang bekerja pada sistem sama dengan nol sesuai dengan hukum Newton

Pesawat Atwood


7/13


I . !ehingga jarak tempuh silinder a' dan a( setelah beban tersangkut, dapat

dinyatakan sebagai berikut 4

?t 2 .t

• )erak %otasi

+ila sebuah benda mengalami gerak rotasi melalui porosnya, ternyata pada

gerak ini akan berlaku persamaan gerak yang ekuialen dengan persamaan gerak

linier.

#pabila torsi bekerja padabenda yang momen inersianya I, maka dalam

benda ditimbulkan percepatan sudut yaitu 4

A 2 I.B

• Persamaan )erak untuk atrol

+ila suatu benda hanya dapat berputar pada porosnya yang diam, maka

geraknya dapat dianalisa sebagai berikut 4

N

01 2 3

r -*' : m 9 *( 9 N 2 3

-*' 9 *( 2 3

-*' 2 *(

mg

*'

*(

+ila beban diputar dan katrol pun dapat berputar pula maka geraknya

dapat dianalisis sebagai berikut 4

Pesawat Atwood


8/13


*' *(

*' *(

m(

m' m

0C 2 IB

*'.r 9 *(.r 2 IB

Percepatannya adalah : a 2 m9m' : m( . g

m 9 m' 9 m( 9 I; r (

Pesawat Atwood


9/13


A III

METODE PRAKTIKUM

63"3 Ala+ dan ahan

• *iang berskala % yang pada ujung atasnya terdapat katrol P

• *ali pengantung yang massanya dapat diabaikan

• Dua beban &' dan &( berbentuk slinder dengan massa sama masing-

masing & yang diikatkan pada ujung-ujung tali penggantung

• Dua beban tambahan yang massanya masing-masing m' dan m(

• )engam ) dengan pegas !, penhan beban +, penahan beban tambahan #

yang belubang

• !topwatch

• Neraca *eknis

• ertas grafik milimeter

6323 Prosedur Per7o8aan

• #mbillah alat yang digunakan dalam praktikum

• *imbang dan catatlah &' dan &( juga m' dan m(

• &' pasang pada genggaman selidiki apakah sudah sejajar dengan tali

• !etelah pesawat bekerja dengan baik, pasanglah &' pada genggaman ),

dan tambahkan m' pada &(. atatlah kedudukan , kedudukan penahan

# dan kedudukan penahan + pada tiang berskala

Pesawat Atwood


10/13


• 7epaskan &' dari ) dengan menekan !. atatlah tab yaitu waktu yang

diperlukan oleh &( setelah m' tersangkut pada # untuk menempuh

jarak E#+ 2#+

• )antilah m' dengan m(, lakukan percobaan ini sebanyak tiga kali

• 6bah jarak E#+ dengan cara mengubah kedudukan + , sedangkan kedudukan

dan # tetap, kemudian lakukan seperti pada tugas P-<

• 6abah jarak E#+ dangan cara mengubah kedudukan +, sedangkan

kedudukan tetap, kemudian lakukan tugas P-< dan P-F

• 6bah sekali lagi jarak E#+ seperti pada tugas P-G, dan lakukan lagi tugas

P-< dan tugas P-F

• #turlah kedudukan #, +, . !ebaiknya # cukup jauh, sedangkan #+

dekat.

• atat kedudukan dan #. Pasang &' pada ) dan tambahkan m' pada &(

• 7epaskan &' dari ). atatlah t#

• )antilah m' dengan m(, lakukan lagi seperti yang diatas

• 6bahlah jarak E# dengan mengubah kedudukan ). atatlah kedudukan

dan lakukan lagi seperti yang diatas

• 6bahlah jarak E# sekali lagi, catat kedudukan dan lakukan lagi seperti

yang diatas.

!etelah praktikum ini selesai, kembalikan semua alat yang sudah

diambil.

Pesawat Atwood


11/13


Pesawat Atwood


12/13


A 1I

PENUTUP

%3" Kesi,ulan

Dari percobaan pesawat #twood ini, dapat di ambil kesimpulan sebagai

berikut 4

' Pesawat #twood merupakan alat yang dapat dijadikan sebagai aplikasi

atau sebagai alat yang dapat membantu dalam membuktikan Hukum-

hukum Newton ataupun gejala-gejal lainnya.

( !etiap benda mempunyai perbedaan dalam menempuh jalur dari pesawat

#twood ini yang disebabkan oleh factor-faktor tertentu.

5 1aktor-faktor yang menyebabkan perbedaan benda dalam menempuh

pesawat #twood itu disebakan oleh factor internal dan factor eksternal

yang sangat biasa terjadi dalam melakukan percobaan yang butuh

ketelitian.

%32 Saran

!ebaiknya percobaan ini dilakukan dengan teliti pada saat pengukurun

waktu dengan menggunakan stopwatch, agar didapatkan nilai koefisien yang

tepat.

Pesawat Atwood


13/13


DAFTAR PUSTAKA

+ueche, 1rederick. '=>=. Physics. "akarta 4 rlangga.

Halliday, Daid. '=>

modul 2(pesawat atwood)

Documents