Praktikum Koefisien Gesekan dan Ayunan Sederhana

A.    Tujuan

1.     Mengetahui alat yang digunakan untuk mengukur kecepatan ayunan sederhana dan kecepatan koefisien gesekan.

2.     Mengetahui langkah langkah kerja dari ayunan sederhana.

3.     Mengetahui cara mencari gaya gravitasi yang ada didalam sebuah ayunan sederhana.

B.    Rumusan masalah

1.     Apa alat ukur kecepatan ayunan sederhana dan kecepatan koefisien gesekan?

2.     Bagaimana langkah-langkah kerja ayunan sederhana?

3.     Bagaimana cara mencari gaya gravitasi yang ada dalam ayunan sederhana?

C.    Alat Dan Bahan

1.     Penggaris

2.     Benang Nilon

3.     Stopwatch

4.     Neraca pegas

5.     Katrol beban

6.     Balok beban

7.     Timbal

8.     Statif

9.     Meja

D.    Kajian Teori

1.     Ayunan Sederhana

Gerak harmonik pada bandul. Ketika beban digantungkan pada ayunan dan tidak diberikan gaya, maka benda akan diam di titik keseimbangan B. Jika beban ditarik ke titik A dan dilepaskan, maka beban akan bergerak ke B, C, lalu kembali lagi ke A. Gerakan beban akan terjadi berulang secara periodik, dengan kata lain beban pada ayunan di atas melakukan gerak harmonik sederhana.

Periode adalah selang waktu yang diperlukan oleh suatu benda untuk melakukan satu getaran lengkap. 

Frekuensi Getaran adalah gerakan bolak-balik yang ada di sekitar titik keseimbangan di mana kuat lemahnya dipengaruhi besar kecilnya energi yang diberikan.

                                                                                      

Satu getaran frekuensi adalah satu kali gerak bolak-balik penuh.

Satu getaran lengkap adalah gerakan dari a-b-c-b-a.   

 

Periode ayunan Bandul adalah:

T = Periode

l  =  PanjangTali

g =  PercepatanGravitasi

T = 2 √

Untuk menentukan g kita turunkan dari rumus di atas:

T² = 4²  l

                                                    g

g = 42 l                T2

2.     Koefisien Gesekan

Gaya adalah suatu dorongan atau tarikan. Gaya dapat mengakibatkan perubahan perubahan sebagai berikut :

1) benda diam menjadi bergerak

2) benda bergerak menjadi diam

3) bentuk dan ukuran benda berubah

4) arah gerak benda berubah

Hukum II Newton

Sebuah benda dengan m (massa) mengalami gaya resultan sebesar F akan mengalami a (percepatan) yang arahnya sama dengan arah gaya, dan besarnya berbanding lurus terhadap F dan berbanding terbalik terhadap m.

	F = m . a

 

Atau

Bisa juga diartikan resultan gaya yang bekerja pada suatu benda sama dengan turunan dari momentum linear benda tersebut terhadap waktu.

 

E.    Langka-langka Percobaan

Pertama siapkan alat dan bahan yang akan di gunakan untuk melakukan dua penelitian diatas, yaitu : penggaris, beban timbal, benang nilon, stopwatch, busur, katrol, beban balok(berpermukaan kasar dan halus), neraca pegas, dan statis. Setelah semua peralatan telah disiapkan mualilah penelitian tersebut.

1.     Penelitian ayunan sederhana.

Pertama siapkan benang nilon, penggaris, beban timbal, stopwatch, busur dan statis lalu ukur benang nilon sepanjang 10cm (karena dalam penelitian ini panjang benang yang digunakan adalah 10cm), kaitkan ujung tali pada beban yang telah di siapkan yakni 100g (karena dalam penelitian ini beban yang digunakan seberat 100g) kaikan juga ujung benang nylon yang satunya pada statis agar beban bisa bergantungan seperti ayunan.

Lalu, setelah beban bergantungan pada statis ukur sudut untuk melepaskan beban sebesar 10^o (karena dalam penelitian ini sudut yang digunakan sebesar 10^o), setalah sudah mengukur sudut yang telah ditentukan lepaskan beban! biarkan beban itu berayun dan jangan sampai beban tersebut berayun melingkar karena akan mengganggu proses penelitian. Hitung ayunan beban tersebut sebanyak 10 kali ayunan dan hitung waktu yang diperlukan untuk memperoleh 10kali ayunan dengan menggunakan stopwatch. Lakukan penelitian tersebut sebanyak 10 kali dan catat waktunya terus menerus selama 10 kali percobaan.

Catat hasil penelitian tersebut pada lembar pengamatan dan tabel pengamatan. Setelah mengetahui waktu ayunan tersebut hitung menggunakan rumus g = 4² l/T² untuk mengetahui besarnya gravitasi pada tempat penelitian.

2.     Penelitian Koefisien Gesekan

Untuk melakukan penelitian ini siapkan alat-alatnya yaitu katrol, penggaris, neraca pegas, benang nilon, beban balok (berpermukaan kasar dan halus), meja, stopwatch. Timbang beban balok menggunakan neraca pegas, lalu potong benang nilon sepanjang 75cm(karena ukuran pertama yang di tentukan adalah 70cm dan yang 5cm di gunakan untuk mengikat pada beban dan balok), lalu kaitkan ujung benang pada beban dan ujung yang satunya pada balok yang permukaannya kasar.

Lalu letakkan katrol pada ujung permukaan meja dan letakkan benang nilon yang telah di ikatkan ke beban dan balok di atas katrol sehingga beban menggantung diatas meja dan balok berada dipermukaan meja, jka beban di lepaskan akan jatuh kebawah dan otomatis balok akan tertarik mengikuti tarikan dari beban. Selama balok tetarik oleh beban hitung waktu yang di tempuh oleh balok untuk mencapai posisi yang sangat dekat dengan katrol menggunakan stopwatch.

Lakukan penelitian tersebut sebanyak lima kali dengan panjang benang nilon yang berbeda yakni 70cm, 60cm, 50cm, 40cm, 30cm. setelah melakukan penelitian catat hasil penelitian tersebut pada lembar pengamatan dan tabel pengamatan anda. Lalu hitung berapa µ dengan menggunakan rumus µ =

F.     Data Percobaan

No	t(s)	f(Hz)	T(s)
1.	7,02	1,42	0,702
2.	7,65	1,30	0,765
3.	7,11	1,40	0,711
4.	7,15	1,40	0,715
5.	7,65	1,30	0,765
6.	7,47	1,33	0,747
7.	7,20	1,38	0,720
8.	7,42	1,34	0,742
9.	7,33	1,36	0,733
10.	7,56	1,32	0,756
		Total	7,356

A.              Ayunan Sederhana

Diketahui :            n = 10 getaran

                                                             l  = 10cm = 0,1m

                                                              = 10°

Untuk mencari T rata-rata yaitu dengan rumus

                                                ∑T                 =   7,356   = 0,7356

                                     banyak percobaan       10

Setelah diketahui T rata-rata maka untuk mencari gravitasi yaitu dengan rumus

                      g =    4² l =  4. (3,14)² .0,1 =  3,94  =  7,3

                       T²               (0,7356)²         0,541

*Pembahasan

       Gaya gravitasi bumi itu di pengaruhi oleh massa benda, ketinggian atau jarak, dan waktu. Percepatan gravitasi bumi sebesar 9,8 sampai 10m/s². Dari hasil perhitungan percobaan yang kami dapatkan sebesar 7,3m/s². Karena massa benda sebesar 100gr dengan waktu 0,735s dan panjang tali 0,1m.

B.              Koefisien Gesekan

Percobaan ke	s(m)	t(s)	µ
1.	0,7	0,6	0,09
2.	0,6	0,5	0,08
3.	0,5	0,7	0,06
4.	0,4	0,6	0,05
5.	0,3	0,4	0,04

Mencari µdengan menggunakan rumus

                        µ =     =   = = ₂

                    g      g        g

1.    µ= ₂  =  ₂  = 0,7 = 0,09

             _{g            7,3}   7,3

2.     µ= ₂  = ₂  = 0,6 = 0,08

               _{g          7,3}    7,3

3.    µ= ₂  = ₂  = 0,5 = 0,06

        _{g              7,3}     7,3

4.    µ= ₂  = ₂  = 0,4 = 0,05

        _{g              7,3}     7,3

5.    µ= ₂  = ₂  = 0,3 = 0,04

         _{g             7,3}     7,3

*Pembahasan

Dari semua perhitungan µ (miu) di temukan dengan hasil kurang dari 0 karena syarat mencari µ (miu) ialah 0 ˂ µ ˂ 1 jika tidak sesuai maka ada yang salah dengan perhitungannya.

G.   Analisis dan Pembahasan

H.    Kesimpulan

Berdasarkan percobaan pengamatan dan perhitungan yang telah kami lakukan dapat di ambil kesimpulan, bahwa gravitasi bumi di pengaruhi oleh massa benda, waktu, ketinggian atau jarak. Dan hasil percobaan dan perhitungan kelompok kami mendapatkan hasil gravitasi sebesar 7,3m/s². salah satu penyebab gravitasi tersebut adalah karena massa benda yang kami gunakan sebesar 100 gram, waktu 0,735 sekon, dan panjang tali yang dipakai tetap yaitu 0,1 meter.

Syarat nilai µ (miu) harus 0 ˂ µ ˂ 1. Dan hasil µ (miu) kelompok kami tidak melebihi syarat yang telah di tentukan.

J.     Daftar Pustaka

http://novhietasarii.blogspot.com/2013/05/praktikum-konsep-dasar-ipa-1-ayunan-sederhana.html