laporan fisika Glbb dan Glb
DAFTAR ISI
HalamanSampullaporan
i
LembarPengesahanLaporan
ii
Kata Pengantar
iii
Halaman Sampul Modul
iv
Lembar Pengesahan Modul
v
Daftar isi
vi
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1
1.2 Rumusan Masalah
1
1.3 Pembatasan Masalah
2
1.4 Tujuan Praktikum
2
1.5 Sistematika Penulisan
2
BAB II DASAR TEORI
2.1 Motion Sensor
4
2.2 Gerak Relatif Satu Dimensi
4
2.3 Percepatan
5
2.3.1 Percepatan Sesaat
5
2.4 Gravitasi
6
2.5 Gerak Lurus Berubah
6
2.6 Bidang Miring
7
vi
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Alat dan Bahan
8
3.2 Langkah Percobaan
8
3.3 Data Praktikum
11
BAB IV ANALISA BAB
4.1 Analisa Grafik
14
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
16
5.2 Saran
16
vii
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Cahaya memang menarik untuk dipelajari sejak berabad-abad yang lalu banyak
ahli yang tertarik untuk meneliti cahaya. Sebagai contoh adalah Newton dan Maxwell.
Teori Newton tentang cahaya terkenal dengan teori partikel cahaya sedangkan teori
Maxwell terkenal dengan gelombang elektromagnetik. Fisikawan lain yang juga tertarik
akan cahaya adalah Huygens, Thomas Young, dan Fresnell tokoh-tokoh fisika ini cukup
banyak memberikan sumbangan terhadap perkembangan teori tentang cahaya.
Cahaya merupakan radiasi gelombang elektromagnetik yang dapat dideteksi
mata manusia. Karena itu, cahaya selain memiliki sifat-sifat gelombang secara umum
missal disperse, interferensi, difraksi, dan polarisasi, juga memiliki sifat-sifat
gelombang elektromagnetik, yaitu dapat merambat melalui ruang hampa.
Sejauh ini ilmuwan belum menemukan sesuatu yang kecepatannya bisa melebihi
kecepatan cahaya. Tapi apa itu kecepatan cahaya? Kecepatan cahaya merupakan sebuah
konstanta yang disimbolkan dengan huruf c, singkatan dari celeritas (yang dirujuk dari
bahasa Latin) yang berarti “kecepatan”. Kecepatan cahaya dalam sebuah ruang hampa
udara didefinisikan saat ini pada 299.792.458 m/s. Cahaya juga memiliki sifat sebagai
partikel yang biasa disebut foton. Karena itulah cahaya bisa juga dipandang sebagai
kumpulan banyak partikel yang tidak bermassa yang bergerak dengan kecepatan 3x102
m/s.
1.2 Rumusan Masalah
Mengukur kecepatan dan percepatan pada suatu benda dengan menggunakan
pasco 850 terhadap perubahan waktu (s) dalam bentuk grafik.
1
1.3 Batasan Masalah
Agar penelitian ini dapat dilakukan dengan focus, sempurna dan mendalam
maka penulis memandang permasalahan penelitian yang diangkat perlu dibatasi
variabelnya. Oleh sebab itu penulis membatasi diri agar hanya berkaitan dengan pasco
capstone.
1.4 Tujuan
1. Memahami bentuk grafik gerak suatu materi.
2. Memahami prinsip kerja sensor gerak.
3. Memahami perubahan posisi terhadap waktu dan kecepatan.
4. Mahasiswa dapat memahami pergerakan relative satu dimensi.
5. Mahasiswa dapat mengetahui prinsip kerja sensor gerak.
6. Mahasiswa dapat memahami kecepatan relative.
1.5 Sistematika Penulisan
Laporan praktikum ini dibagi menjadi dalam beberapa bab oleh penulis. Hal ini
dimaksudkan agar para pembaca mudah memahami isi maupun materi yang terkandung
di dalamnya yaitu sebagai berikut :
BAB I
Pendahuluan
bab ini menjelaskan latar belakang penulisan laporan praktikum,
perumusan masalah, pembatasan masalah, tujuan praktikum dan
sistematika penulisan.
BAB II
Landasan Teori
Bab ini menjelaskan tentang hasil dari laporan praktikum yang
telah dilaksanakann.
2
BAB III
Pengumpulan dan Pengolahan Data
Bab ini menjelaskan tentang Pengumpulan data laporan
praktikum dan Pengolahan data praktikum hingga terjadinya
laporan ini.
BAB IV
Analisa Bab
Bab ini menjelaskan tentang Analisa bab yaitu menjawab soalsoal pada modul 1, 2 dan 3.
BAB V
Penutup
Dalam bab ini, penulis memberikan kesimpulan dan saran-saran
tentang laporan praktikum fisika dasar yang telah dikemukakan
pada bagian materi sebelumnya.
3
BAB II DASAR TEORI
2.1 Motion Sensor
Motion Sensor digunakan untuk mendeteksi gerakan seseorang yang bergerak
maju mundur didepan sensor sepanjang garis lurus pada kecepatan yang
berbeda. Pergerakan yang berbeda baik posisi, kecepatan maupun waktu akan
menghasilkan grafik yang bervariasi. Akibat dari perubahan tersebut akan
dihasilkan bentuk grafik yang sesuai dengan perubahan yang dilakukan.
2.2 Gerak Relatif Satu Dimensi
Gerak 1 dimensi adalah gerak suatu objek yang terjadi disepanjang garis lurus.
Pemahaman akan kinematika gerak dapat membantu memahami gerak satu
dimensi. Gerak satu dimensi terdiri dari dua titik yaitu titik awal dan titik akhir.
Terdapat jarak diantara titik awal dan titik akhir serta waktu tempuh dari titik
awal ke titik akhir. Selain gerak satu dimensi, terdapat pula gerak 2 dimensi
(gerak melingkar dan gerak parabola), dan gerak 3 dimensi (gerak di dalam
ruang).
1. Perpindahan dan Jarak
Jarak panjang lintasan sesungguhnya yang ditempuh oleh suatu benda dalam
waktu tertentu. Perpindahan adalah perubahan posisi atau kedudukan suatu
benda dari keadaan awal ke keadaan akhir. Sedangkan jarak antara posisi awal
ke posisi akhir (membentuk garis lurus) disebut perpindahan.
2. Kelajuan dan Kecepatan
Kelajuan adalah besarnya kecepatan suatu objek. Sedangkan kecepatan adalah
besaran vektor yang menunjukkan seberapa cepat benda berpindah. Perbedaan
mendasar antara kelajuan dan kecepatan adalah kelajuan tidak memiliki arah
(besaran skalar) sedangkan kecepatan memiliki arah (besaran vektor).
4
2.3 Percepatan
Percepatan adalah perubahan kecepatan tiap satuan waktu. Setiap partikel yang
bergerak dengan kecepatan yang tidak konstan mengalami percepatan.
Percepatan didefinisikan sebagai rasio v/t dimana v adalah kecepatan (m/s) dan t
adalah waktu (sekon). Satuan percepatan adalah m/s2. Berikut adalah persamaan
matematis percepatan:
a rata−rata=
∆v
∆t
2.3.1 Percepatan Sesaat
Percepatan sesaat adalah limit percepatan dengan ∆t mendekati nol. Jika
digambarkan dengan grafik, percepatan sesaat pada t digambarkan sebagai
kemiringan garis yang menyinggung kurva pada saat itu. Berikut adalah
persamaan matematis percepatan sesaat
∆v
a= lim ∆ t
∆ t →0
Berikut adalah turunannya dalam notasi kalkulus:
5
2.4 Gravitasi
Kecepatan v dari suatu Gerak lurus berubah beraturan dapat dituliskan dalam
bentuk persamaan v = v0 + at.
Dengan
v = kecepatan pada waktu t (m/s)
v0 = kecepatan awal (m/s)
a = percepatan. (m/s2 ) =m 9,80 m/s2
Dengan demikian benda yang jatuh bebas merupakan suatu gerak lurus berubah
beraturan, dan kecepatannya adalah v = v0 + gt (dengan mengabaikan gesekan
udara). Apakah nilai g positif atau negatif adalah tergantung kebutuhan
penyelesaian soal.
2.5 Gerak Lurus Berubah
Suatu benda dari keadaan diam atau berkecepatan lambat dapat menjadi
bergerak dengan kecepatan yang lebih tinggi. Sebaliknya, suatu benda dapat
berkurang kecepatannya atau bahkan berhenti. Benda mengalami keadaan
demikian disebabkan adanya suatu percepatan. Jika percepatannya konstan atau
tidak berubah terhadap waktu, benda mengalami suatu Gerak Lurus Berubah
Beraturan.
Jika v adalah kecepatan saat t , a percepatan dan v0 adalah kecepatan awal, maka
kecepatan dalam suatu gerak lurus berubah beraturan adalah :
v = v0 + at
Nilai positif atau negatif dari v dan v0 serta a adalah tergantung acuan. Untuk
acuan digunakan sumbu koordinat. Untuk gerak di bidang datar, v positif adalah
gerakan ke arah sumbu datar (x) positif.
6
Misal benda bergerak dengan kecepatan awal v0 yang bernilai positif (artinya
arah ke x positif). Untuk keadaan di atas, jika a positif, maka v menjadi lebih
besar nilainnya saat t dibanding v saat t = 0 atau v0. Sedang jika a negatif, v
menjadi lebih lambat , berhenti atau berbalik arah ke x negatif.
2.6 Bidang Miring
Suatu benda yang dalam kondisi diam pada bidang miring akan mengalami gaya
gravitasi , namun besar gaya ini yang tergantung kemiringan bidang miring.
Misalkan suatu bidang miring bersudut
θ terhadap bidang datar, dan percepatan
gaya gravitasi adalah g.
Benda pada lereng akan mengalami
percepatan sebesar:
a = g sin θ
7
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Alat dan Bahan
1. Motion Sensor
2. Car Sail
3. Table Clamp
4. 45cm Rod
5. PASPORT Interface
6. PASCO Capstone
7. PASCO 850
3.2 Langkah Percobaan
1. Analisa Grafik
Langkah-langkah Percobaan
A. Gunakan Rod Clamp dan 45cm Rod untuk mempercepat Motion
Sensor ke meja. Anda memerlukan setidaknya 3m ruang kosong di
dengan sensor.
B. Hubungkan Motion Sensor ke Interface. Atur sensor Gerak ke setelan
“orang”
C. Arahkan Sensor Gerak kebagian tengah tubuh saat anda berdiri di
depan sensor. Anda akan memegang “layar” biru besar dari ME-9595
didepan tubuh anda untuk memperbaiki hasil anda, karena
pantulan dari berbagai bagian tubuh anda saat anda bergerak dapat
memicu gerak cepat bolak-balik.
D. Posisikan monitor komputer sehingga anda bisa melihat layar saat
anda menjauh dari Motion Sensor.
E. Buka File PASCO Capstone yang disebut “04 Graph Matching.cap”.
8
Langkah-Langkah Percobaan
A. Atur jarak sekitar 1 meter didepan Motion Sensor, pegan “layar”
seperti yang dintujukan.
B. Klik Record Sensor Gerak akan membuat suara klik dan LED Hijau
akan berkedip untuk memberitahu bahwa itu aktif. Ada penundaan 3
detik sebelum data mulai dicatat. Penundaan ini memberi anda waktu
untuk menyesuaikan posisi anda.
C. Berjalan kearah sensor kemudia menjauh dari sensor, perhatikan
grafik saat anda bergerak. Record akan berhenti secara otomatis
setelahh 10s.
D. Perhatikan apakah grafik merekam posisi anda dengan benar?
2. Gerak Relatif Satu Dimensi
a. Hubungkan sensor gerak ke Cart Adapter dengan ¼ - 20 pada bagian
bawah Sensor gerak. Pasang Fasten Cart Adapter di baki atas Keranjang
Bermotor. Arahkan Posisi Sensor Gerak sehingga mengarah ke depan
dan gunakan tombol besar untuk menguncinya ke posisi yang
diinginkan.
b. Sensor Gerak pada motor bergerak dihubungkan ke port PASPOR # 4
seperti yang ditunjukkan pada Gambar .
Gambar : Motorized Cart dengan Sensor Gerak
9
c. Colokkan kabel daya Motorized Cart ke Output # 1, dan pastikan berada
pada posisi OFF / EXTERNAL SETTING.
d. Pasanglah Bumper Elastis (Gambar ) terlebih dahulu.
Gambar : Sensor Gerak berada pada Track
e. Kemudian luncurkan Sensor Gerak ke ujung lintasan. Pastikan Sensor
Gerak kedua
terhubung ke port PASPORT # 1. Pastikan sakelar
jangkauannya ada pada ikon "keranjang" untuk sensor KEDUA.
f. Pasang Braket Sail Mobil di mobil merah. Gunakan kaki yang bisa
disetel ke tingkat trek agar mobil merah tidak bergerak saat dilepas.
g. Sensor Gerak di lintasan akan mengukur gerak gerobak. Sensor Gerak
pada Keranjang Bermotor akan diukur dari Car Sail Bracket (terpasang
di mobil) dan dengan demikian merupakan gerakan relatif di antara
keduanya.
h. Pada
PASCO Capstone Summary, ubah satuan default pada Posisi
masing-masing Motion Sensor menjadi cm.
i. Buat grafik Posisi, Port P1, vs. waktu. Kemudian tambahkan posisi
pengukuran yang serupa, Port P4, dengan mengklik label posisi sumbu
vertikal dan pilih "Add Similar Measurement". Tingkat sampel untuk
kedua Sensor Gerak harus 20 Hz.
j. Catatlah data yang terlihat pada PASCO Capstone.
10
3. Gerak Lurus Berubah Beraturan
1. Aktifkan Capstone di Komputer
2. Siapkan grafik kecepatan v sebagai fungsi waktu.
3. Pegang lembar bergaris hingga bagian terbawahnya di dekat sensor
photogate.
4. Tekan RECORD di bagian kiri bawah halaman Capstone untuk memulai
pengumpulan data.
5. Pada saat bersamaan, lepaskan lembar bergaris hingga jatuh di lantai.
6. Tekan STOP di halaman Capstone untuk mengakhiri pengumpulan data.
7. Jika ingin menghapus data, klik “Delete Last Run” di kanan bawah layar.
8. Tinjau grafik Kecepatan sebagai fungsi Waktu (Kecepatan di sumbu
tegak, waktu di sumbu datar). Jika diperlukan, percobaan bisa diulangi
hingga grafik data terlihat sesuai.
9. Klik “Data Summary” di kiri halaman. Klik dua kali pengambilan data
saat ini (misalkan Run #1), ganti namanya menjadi Gravitasi
3.3 Data Praktikum
I.
Percobaan 1
11
II.
Percobaan 2
III.
Percobaan 3
12
IV.
Percobaan 4
Percobaan 5
Percobaan 6
13
BAB IV
ANALISA PEMBAHASAN
4.1 Analisa Grafik
1. Posisi Grafik
a. Apa arti garis horizontal?
Horizontal adalah sejajar horizon (langit bagian bawah yang berbatasan
dengan bumi menurut pandangan mata).
b. Apa perbedaan antara bagian-bagian penggambaran dengan kemiringan
positif dan bagian-bagian dengan kemiringan negative?
Menurut pendapat kami saat garis rata-rata kemiringan berada dipositive
kecepatannya bertambah, diatas rata-rata pada saat kemiringan negative
kecepatan rata-ratanya menurun.
c. Pada penggambaran 3 posisi, apa yang terjadi antara 5 dan 10 detik
pengukuran Penggaris.
Kecepatan : Pada penggaris kecepatan yang terjadi antara 5-10 detik yaitu
naik dan turun.
Percepatan : Pada kecepatan naik turun dan tinggi.
Pada pengukuran 2 dan 3 mobil-mobil Kipas dan Biasa.
Kecepatan dan Percepatannya kurang lebih sama dan rata-rata keduanya
yaitu naik dan turun statis tidak berbeda jauh.
d. Bagian mana dari penggambaran q yang lebih mudah untuk dicocokkan?
Bagian apa dari plot yang paling sulit untuk dicocokkan? Mengapa?
2. Kecepatan
a) Apa aarti horizontal?
Horizontal adalah sejajar
b) Apa perbedaan antara bagian-bagian plot dengan kemiringan positif dan
bagian-bagian dengan kemiringan negatif?
c) Pertimbangkan penggambaran Velocity 2. Apa perbedaan antara tempat
kemiringannya besar dan tempat yang mendeteksi nol?
d) Perhatikan penggambaran Velocity 2. Dimana akselerasi terbesar?
Berapakah kecepatan pada saat itu? Pada detik ke 3 Velocitynya 0,8m/s.
e) Manakah dari empat penggambaran Velocity yang secara kualitatif dapat
menggambarkan kecepatan vertical sebuah bola yang dilemparkan vertical
keatas Velocity 4
14
3. Sensor
Jelaskan fungsi dari sensor motion dan prinsip kerjanya!
Fungsi
: Sensor ini biasanya digunakan dalam perancangan detector
gerakan berbasis PIR.
Prinsip kerja : adalah dengan mengukur energi infra merah yang ditangkap
oleh sensor. Karena PIR adalah komponen elektronika pasif, maka infra merah
yang diukur tersebut. Secara singkat, dapat digambarkan langkah kerja sensor
gerak itu dilapangan karena adanya panas.
15
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Simpulan berdasarkan rumusan masalah yang diajukan adalah,
1. Jarak adalah total panjang lintasan suatu partikel yang bergerak yang
merupakan besaran skalar sehingga memiliki nilai. Sedangkan perpindahan
adalah perubahan posisi suatu partikel yang bergerak dari posisi awalnya
yang merupakan besaran vektor yang selain memiliki nilai juga memiliki
arah. semakin besar jarak maka waktu yang dibutuhkan untuk menempuh
lintasan juga semakin besar. Sedangkan waktu yang semakin besar belum
tentu menunjukkan perpindahan yang besar pula.
2. Kelajuan rata-rata partikel sebuah besaran skalar, didefinisikan sebagai jarak
tempuh total dibagi waktu yang diperlukan untuk menempuh jarak tersebut
s
pada suatu interval waktu ´v = t . Kelajuan benda yang sedang bergerak hanya
menyatakan seberapa cepat benda bergerak, tanpa mempedulikan arahnya.
Sedangkan kecepatan rata-rata ´v x sebuah partikel didefinisikan sebagai
perpindahan partikel ∆ x dibagi selang waktu ∆ t selama perpindahan
∆x
tersebut terjadi ´v x ≡ ∆ t .Misalkan suatu benda bergerak lurus pada waktu ti
berada pada posisi xi dan pada waktu tf berada pada posisi xf. Benda tersebut
mengalami perpindahan xf - xi. Kecepatan rata-rata ´v benda tersebut dalam
x f −x i
interval waktu tf – tiadalah ´v = t −t . Kelajuan rata-rata berdasarkan pada
f
i
jarak, sedangkan kecepatan rata-rata berdasarkan pada perpindahan.
3. Hubungan antara jarak tempuh dan waktu tempuh adalah berbanding lurus
dalam gerak GLB yaitu semakin besar jarak tempuh suatu benda, maka
semakin besar pula waktu yang dibuthkan untuk menempuh jarak tersebut.
Sehingga keduanya menghasilkan kelajuan maupun besar kecepatan dengan
pembagian jarak tempuh terhadap waktu tempuh.
4. Suatu gerak partikel dikatakan bergerak lurus beraturan (GLB) jika melalui
suatu lintasan yang lurus, kecepatan konstan,tidak ada perubahan kecepatan
terhadap waktu, sehingga perpatan sama dengan nol. Karena jika suatu
partikel memiliki percepatan baik itu dipercepat maupun diperlambat maka
partikel tersebut dinamakan gerak lurus berubah beraturan (GLBB). Dengan
selang vertikal adalah nilai sin ɵ dan selang horizontal adalah nilai cos ɵ.
sinθ
Sehingga cosθ =tanθ =v . Dari hasil tersebut menunjukkan kcepatan konstan
yang merupakan kriteria GLB .dan tentunya harus ditinjau pula dari lintasan
yang lurus.
5. Kemiringan tangen yaitu nilai tangen yang terbentuk dari dinaikkannya
posisi salah satu ujung tabung sama dengan kecepatan gelembung. Semakin
besar nilai tan θ , maka semakin besar pula kecepatan gelembung. Yang
berarti waktu yang dibutuhkan gelembung untuk melalui lintasan akan
semakin kecil sesuai dengan hubungan antara kecepatan/kelajuan dengan
waktu yaitu berbanding terbalik.
A. Diskusi
Diskusi yang kami lakukan berupa saran untuk asisten, dosen, dan laboratorium ,
1. Saran bagi asisten
Kepada asisten kami menyarankan agar lebih memperhatikan keadaan
praktikan.Asisten hendaknya memberikan pengarahan yang lebih jelas
tentang analisis data sehingga praktikan dapat lebih mudah melaporkan hasil
pengamatan.
2. Saran bagi dosen
Kepada dosen hendaknya membimbing lebih baik kepada para asisten akan
bagaimana cara membimbing praktikannya dalam melakukan suatu
praktikum sesuai dengan aturan-aturan yang ada.
3. Saran bagi laboratorium
Kepada laboratorium maupun petugas yang menyediakan alat dan bahan
dalam praktikum hendaknya mengawasi dan memperhatikan alat-alat ukur
atau kelengkapan yang ada di dalam laboratorium karena masih banyak dari
alat tersebut yang sudah rusak yaitu memiliki kesalahan bersistem bahkan
tak dapat/layak untuk digunakan lagi.
5.2 Saran
1. Dosen dapat memberikan pengarahan yang lebih jelas tentang analisis data
sehingga praktikan dapat lebih mudah melaporkan hasil pengamatan.
2. Perlunya pengawasan selama praktikum dan memperhatikan alat-alat ukur atau
kelengkapan yang ada di dalam laboratorium
16
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA GERAK LURUS BERATURAN
DAN GERAK LURUS BERUBAH BERATURAN DENGAN
MENGGUNAKAN “PASCO 850 UNIVERSAL INTERFACE DAN
PASCO CAPSTONE”
Kelas : TID2C1
Nama kelompok :
Farradita Arsanti Shavira
Abdul Ustari
Soni
Muhammad Ageng Sadewa
Achmad Tarmidzi
Indri Setyorini
Intan Nurya
Hasnan Habib
HalamanSampullaporan
i
LembarPengesahanLaporan
ii
Kata Pengantar
iii
Halaman Sampul Modul
iv
Lembar Pengesahan Modul
v
Daftar isi
vi
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1
1.2 Rumusan Masalah
1
1.3 Pembatasan Masalah
2
1.4 Tujuan Praktikum
2
1.5 Sistematika Penulisan
2
BAB II DASAR TEORI
2.1 Motion Sensor
4
2.2 Gerak Relatif Satu Dimensi
4
2.3 Percepatan
5
2.3.1 Percepatan Sesaat
5
2.4 Gravitasi
6
2.5 Gerak Lurus Berubah
6
2.6 Bidang Miring
7
vi
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Alat dan Bahan
8
3.2 Langkah Percobaan
8
3.3 Data Praktikum
11
BAB IV ANALISA BAB
4.1 Analisa Grafik
14
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
16
5.2 Saran
16
vii
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Cahaya memang menarik untuk dipelajari sejak berabad-abad yang lalu banyak
ahli yang tertarik untuk meneliti cahaya. Sebagai contoh adalah Newton dan Maxwell.
Teori Newton tentang cahaya terkenal dengan teori partikel cahaya sedangkan teori
Maxwell terkenal dengan gelombang elektromagnetik. Fisikawan lain yang juga tertarik
akan cahaya adalah Huygens, Thomas Young, dan Fresnell tokoh-tokoh fisika ini cukup
banyak memberikan sumbangan terhadap perkembangan teori tentang cahaya.
Cahaya merupakan radiasi gelombang elektromagnetik yang dapat dideteksi
mata manusia. Karena itu, cahaya selain memiliki sifat-sifat gelombang secara umum
missal disperse, interferensi, difraksi, dan polarisasi, juga memiliki sifat-sifat
gelombang elektromagnetik, yaitu dapat merambat melalui ruang hampa.
Sejauh ini ilmuwan belum menemukan sesuatu yang kecepatannya bisa melebihi
kecepatan cahaya. Tapi apa itu kecepatan cahaya? Kecepatan cahaya merupakan sebuah
konstanta yang disimbolkan dengan huruf c, singkatan dari celeritas (yang dirujuk dari
bahasa Latin) yang berarti “kecepatan”. Kecepatan cahaya dalam sebuah ruang hampa
udara didefinisikan saat ini pada 299.792.458 m/s. Cahaya juga memiliki sifat sebagai
partikel yang biasa disebut foton. Karena itulah cahaya bisa juga dipandang sebagai
kumpulan banyak partikel yang tidak bermassa yang bergerak dengan kecepatan 3x102
m/s.
1.2 Rumusan Masalah
Mengukur kecepatan dan percepatan pada suatu benda dengan menggunakan
pasco 850 terhadap perubahan waktu (s) dalam bentuk grafik.
1
1.3 Batasan Masalah
Agar penelitian ini dapat dilakukan dengan focus, sempurna dan mendalam
maka penulis memandang permasalahan penelitian yang diangkat perlu dibatasi
variabelnya. Oleh sebab itu penulis membatasi diri agar hanya berkaitan dengan pasco
capstone.
1.4 Tujuan
1. Memahami bentuk grafik gerak suatu materi.
2. Memahami prinsip kerja sensor gerak.
3. Memahami perubahan posisi terhadap waktu dan kecepatan.
4. Mahasiswa dapat memahami pergerakan relative satu dimensi.
5. Mahasiswa dapat mengetahui prinsip kerja sensor gerak.
6. Mahasiswa dapat memahami kecepatan relative.
1.5 Sistematika Penulisan
Laporan praktikum ini dibagi menjadi dalam beberapa bab oleh penulis. Hal ini
dimaksudkan agar para pembaca mudah memahami isi maupun materi yang terkandung
di dalamnya yaitu sebagai berikut :
BAB I
Pendahuluan
bab ini menjelaskan latar belakang penulisan laporan praktikum,
perumusan masalah, pembatasan masalah, tujuan praktikum dan
sistematika penulisan.
BAB II
Landasan Teori
Bab ini menjelaskan tentang hasil dari laporan praktikum yang
telah dilaksanakann.
2
BAB III
Pengumpulan dan Pengolahan Data
Bab ini menjelaskan tentang Pengumpulan data laporan
praktikum dan Pengolahan data praktikum hingga terjadinya
laporan ini.
BAB IV
Analisa Bab
Bab ini menjelaskan tentang Analisa bab yaitu menjawab soalsoal pada modul 1, 2 dan 3.
BAB V
Penutup
Dalam bab ini, penulis memberikan kesimpulan dan saran-saran
tentang laporan praktikum fisika dasar yang telah dikemukakan
pada bagian materi sebelumnya.
3
BAB II DASAR TEORI
2.1 Motion Sensor
Motion Sensor digunakan untuk mendeteksi gerakan seseorang yang bergerak
maju mundur didepan sensor sepanjang garis lurus pada kecepatan yang
berbeda. Pergerakan yang berbeda baik posisi, kecepatan maupun waktu akan
menghasilkan grafik yang bervariasi. Akibat dari perubahan tersebut akan
dihasilkan bentuk grafik yang sesuai dengan perubahan yang dilakukan.
2.2 Gerak Relatif Satu Dimensi
Gerak 1 dimensi adalah gerak suatu objek yang terjadi disepanjang garis lurus.
Pemahaman akan kinematika gerak dapat membantu memahami gerak satu
dimensi. Gerak satu dimensi terdiri dari dua titik yaitu titik awal dan titik akhir.
Terdapat jarak diantara titik awal dan titik akhir serta waktu tempuh dari titik
awal ke titik akhir. Selain gerak satu dimensi, terdapat pula gerak 2 dimensi
(gerak melingkar dan gerak parabola), dan gerak 3 dimensi (gerak di dalam
ruang).
1. Perpindahan dan Jarak
Jarak panjang lintasan sesungguhnya yang ditempuh oleh suatu benda dalam
waktu tertentu. Perpindahan adalah perubahan posisi atau kedudukan suatu
benda dari keadaan awal ke keadaan akhir. Sedangkan jarak antara posisi awal
ke posisi akhir (membentuk garis lurus) disebut perpindahan.
2. Kelajuan dan Kecepatan
Kelajuan adalah besarnya kecepatan suatu objek. Sedangkan kecepatan adalah
besaran vektor yang menunjukkan seberapa cepat benda berpindah. Perbedaan
mendasar antara kelajuan dan kecepatan adalah kelajuan tidak memiliki arah
(besaran skalar) sedangkan kecepatan memiliki arah (besaran vektor).
4
2.3 Percepatan
Percepatan adalah perubahan kecepatan tiap satuan waktu. Setiap partikel yang
bergerak dengan kecepatan yang tidak konstan mengalami percepatan.
Percepatan didefinisikan sebagai rasio v/t dimana v adalah kecepatan (m/s) dan t
adalah waktu (sekon). Satuan percepatan adalah m/s2. Berikut adalah persamaan
matematis percepatan:
a rata−rata=
∆v
∆t
2.3.1 Percepatan Sesaat
Percepatan sesaat adalah limit percepatan dengan ∆t mendekati nol. Jika
digambarkan dengan grafik, percepatan sesaat pada t digambarkan sebagai
kemiringan garis yang menyinggung kurva pada saat itu. Berikut adalah
persamaan matematis percepatan sesaat
∆v
a= lim ∆ t
∆ t →0
Berikut adalah turunannya dalam notasi kalkulus:
5
2.4 Gravitasi
Kecepatan v dari suatu Gerak lurus berubah beraturan dapat dituliskan dalam
bentuk persamaan v = v0 + at.
Dengan
v = kecepatan pada waktu t (m/s)
v0 = kecepatan awal (m/s)
a = percepatan. (m/s2 ) =m 9,80 m/s2
Dengan demikian benda yang jatuh bebas merupakan suatu gerak lurus berubah
beraturan, dan kecepatannya adalah v = v0 + gt (dengan mengabaikan gesekan
udara). Apakah nilai g positif atau negatif adalah tergantung kebutuhan
penyelesaian soal.
2.5 Gerak Lurus Berubah
Suatu benda dari keadaan diam atau berkecepatan lambat dapat menjadi
bergerak dengan kecepatan yang lebih tinggi. Sebaliknya, suatu benda dapat
berkurang kecepatannya atau bahkan berhenti. Benda mengalami keadaan
demikian disebabkan adanya suatu percepatan. Jika percepatannya konstan atau
tidak berubah terhadap waktu, benda mengalami suatu Gerak Lurus Berubah
Beraturan.
Jika v adalah kecepatan saat t , a percepatan dan v0 adalah kecepatan awal, maka
kecepatan dalam suatu gerak lurus berubah beraturan adalah :
v = v0 + at
Nilai positif atau negatif dari v dan v0 serta a adalah tergantung acuan. Untuk
acuan digunakan sumbu koordinat. Untuk gerak di bidang datar, v positif adalah
gerakan ke arah sumbu datar (x) positif.
6
Misal benda bergerak dengan kecepatan awal v0 yang bernilai positif (artinya
arah ke x positif). Untuk keadaan di atas, jika a positif, maka v menjadi lebih
besar nilainnya saat t dibanding v saat t = 0 atau v0. Sedang jika a negatif, v
menjadi lebih lambat , berhenti atau berbalik arah ke x negatif.
2.6 Bidang Miring
Suatu benda yang dalam kondisi diam pada bidang miring akan mengalami gaya
gravitasi , namun besar gaya ini yang tergantung kemiringan bidang miring.
Misalkan suatu bidang miring bersudut
θ terhadap bidang datar, dan percepatan
gaya gravitasi adalah g.
Benda pada lereng akan mengalami
percepatan sebesar:
a = g sin θ
7
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Alat dan Bahan
1. Motion Sensor
2. Car Sail
3. Table Clamp
4. 45cm Rod
5. PASPORT Interface
6. PASCO Capstone
7. PASCO 850
3.2 Langkah Percobaan
1. Analisa Grafik
Langkah-langkah Percobaan
A. Gunakan Rod Clamp dan 45cm Rod untuk mempercepat Motion
Sensor ke meja. Anda memerlukan setidaknya 3m ruang kosong di
dengan sensor.
B. Hubungkan Motion Sensor ke Interface. Atur sensor Gerak ke setelan
“orang”
C. Arahkan Sensor Gerak kebagian tengah tubuh saat anda berdiri di
depan sensor. Anda akan memegang “layar” biru besar dari ME-9595
didepan tubuh anda untuk memperbaiki hasil anda, karena
pantulan dari berbagai bagian tubuh anda saat anda bergerak dapat
memicu gerak cepat bolak-balik.
D. Posisikan monitor komputer sehingga anda bisa melihat layar saat
anda menjauh dari Motion Sensor.
E. Buka File PASCO Capstone yang disebut “04 Graph Matching.cap”.
8
Langkah-Langkah Percobaan
A. Atur jarak sekitar 1 meter didepan Motion Sensor, pegan “layar”
seperti yang dintujukan.
B. Klik Record Sensor Gerak akan membuat suara klik dan LED Hijau
akan berkedip untuk memberitahu bahwa itu aktif. Ada penundaan 3
detik sebelum data mulai dicatat. Penundaan ini memberi anda waktu
untuk menyesuaikan posisi anda.
C. Berjalan kearah sensor kemudia menjauh dari sensor, perhatikan
grafik saat anda bergerak. Record akan berhenti secara otomatis
setelahh 10s.
D. Perhatikan apakah grafik merekam posisi anda dengan benar?
2. Gerak Relatif Satu Dimensi
a. Hubungkan sensor gerak ke Cart Adapter dengan ¼ - 20 pada bagian
bawah Sensor gerak. Pasang Fasten Cart Adapter di baki atas Keranjang
Bermotor. Arahkan Posisi Sensor Gerak sehingga mengarah ke depan
dan gunakan tombol besar untuk menguncinya ke posisi yang
diinginkan.
b. Sensor Gerak pada motor bergerak dihubungkan ke port PASPOR # 4
seperti yang ditunjukkan pada Gambar .
Gambar : Motorized Cart dengan Sensor Gerak
9
c. Colokkan kabel daya Motorized Cart ke Output # 1, dan pastikan berada
pada posisi OFF / EXTERNAL SETTING.
d. Pasanglah Bumper Elastis (Gambar ) terlebih dahulu.
Gambar : Sensor Gerak berada pada Track
e. Kemudian luncurkan Sensor Gerak ke ujung lintasan. Pastikan Sensor
Gerak kedua
terhubung ke port PASPORT # 1. Pastikan sakelar
jangkauannya ada pada ikon "keranjang" untuk sensor KEDUA.
f. Pasang Braket Sail Mobil di mobil merah. Gunakan kaki yang bisa
disetel ke tingkat trek agar mobil merah tidak bergerak saat dilepas.
g. Sensor Gerak di lintasan akan mengukur gerak gerobak. Sensor Gerak
pada Keranjang Bermotor akan diukur dari Car Sail Bracket (terpasang
di mobil) dan dengan demikian merupakan gerakan relatif di antara
keduanya.
h. Pada
PASCO Capstone Summary, ubah satuan default pada Posisi
masing-masing Motion Sensor menjadi cm.
i. Buat grafik Posisi, Port P1, vs. waktu. Kemudian tambahkan posisi
pengukuran yang serupa, Port P4, dengan mengklik label posisi sumbu
vertikal dan pilih "Add Similar Measurement". Tingkat sampel untuk
kedua Sensor Gerak harus 20 Hz.
j. Catatlah data yang terlihat pada PASCO Capstone.
10
3. Gerak Lurus Berubah Beraturan
1. Aktifkan Capstone di Komputer
2. Siapkan grafik kecepatan v sebagai fungsi waktu.
3. Pegang lembar bergaris hingga bagian terbawahnya di dekat sensor
photogate.
4. Tekan RECORD di bagian kiri bawah halaman Capstone untuk memulai
pengumpulan data.
5. Pada saat bersamaan, lepaskan lembar bergaris hingga jatuh di lantai.
6. Tekan STOP di halaman Capstone untuk mengakhiri pengumpulan data.
7. Jika ingin menghapus data, klik “Delete Last Run” di kanan bawah layar.
8. Tinjau grafik Kecepatan sebagai fungsi Waktu (Kecepatan di sumbu
tegak, waktu di sumbu datar). Jika diperlukan, percobaan bisa diulangi
hingga grafik data terlihat sesuai.
9. Klik “Data Summary” di kiri halaman. Klik dua kali pengambilan data
saat ini (misalkan Run #1), ganti namanya menjadi Gravitasi
3.3 Data Praktikum
I.
Percobaan 1
11
II.
Percobaan 2
III.
Percobaan 3
12
IV.
Percobaan 4
Percobaan 5
Percobaan 6
13
BAB IV
ANALISA PEMBAHASAN
4.1 Analisa Grafik
1. Posisi Grafik
a. Apa arti garis horizontal?
Horizontal adalah sejajar horizon (langit bagian bawah yang berbatasan
dengan bumi menurut pandangan mata).
b. Apa perbedaan antara bagian-bagian penggambaran dengan kemiringan
positif dan bagian-bagian dengan kemiringan negative?
Menurut pendapat kami saat garis rata-rata kemiringan berada dipositive
kecepatannya bertambah, diatas rata-rata pada saat kemiringan negative
kecepatan rata-ratanya menurun.
c. Pada penggambaran 3 posisi, apa yang terjadi antara 5 dan 10 detik
pengukuran Penggaris.
Kecepatan : Pada penggaris kecepatan yang terjadi antara 5-10 detik yaitu
naik dan turun.
Percepatan : Pada kecepatan naik turun dan tinggi.
Pada pengukuran 2 dan 3 mobil-mobil Kipas dan Biasa.
Kecepatan dan Percepatannya kurang lebih sama dan rata-rata keduanya
yaitu naik dan turun statis tidak berbeda jauh.
d. Bagian mana dari penggambaran q yang lebih mudah untuk dicocokkan?
Bagian apa dari plot yang paling sulit untuk dicocokkan? Mengapa?
2. Kecepatan
a) Apa aarti horizontal?
Horizontal adalah sejajar
b) Apa perbedaan antara bagian-bagian plot dengan kemiringan positif dan
bagian-bagian dengan kemiringan negatif?
c) Pertimbangkan penggambaran Velocity 2. Apa perbedaan antara tempat
kemiringannya besar dan tempat yang mendeteksi nol?
d) Perhatikan penggambaran Velocity 2. Dimana akselerasi terbesar?
Berapakah kecepatan pada saat itu? Pada detik ke 3 Velocitynya 0,8m/s.
e) Manakah dari empat penggambaran Velocity yang secara kualitatif dapat
menggambarkan kecepatan vertical sebuah bola yang dilemparkan vertical
keatas Velocity 4
14
3. Sensor
Jelaskan fungsi dari sensor motion dan prinsip kerjanya!
Fungsi
: Sensor ini biasanya digunakan dalam perancangan detector
gerakan berbasis PIR.
Prinsip kerja : adalah dengan mengukur energi infra merah yang ditangkap
oleh sensor. Karena PIR adalah komponen elektronika pasif, maka infra merah
yang diukur tersebut. Secara singkat, dapat digambarkan langkah kerja sensor
gerak itu dilapangan karena adanya panas.
15
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Simpulan berdasarkan rumusan masalah yang diajukan adalah,
1. Jarak adalah total panjang lintasan suatu partikel yang bergerak yang
merupakan besaran skalar sehingga memiliki nilai. Sedangkan perpindahan
adalah perubahan posisi suatu partikel yang bergerak dari posisi awalnya
yang merupakan besaran vektor yang selain memiliki nilai juga memiliki
arah. semakin besar jarak maka waktu yang dibutuhkan untuk menempuh
lintasan juga semakin besar. Sedangkan waktu yang semakin besar belum
tentu menunjukkan perpindahan yang besar pula.
2. Kelajuan rata-rata partikel sebuah besaran skalar, didefinisikan sebagai jarak
tempuh total dibagi waktu yang diperlukan untuk menempuh jarak tersebut
s
pada suatu interval waktu ´v = t . Kelajuan benda yang sedang bergerak hanya
menyatakan seberapa cepat benda bergerak, tanpa mempedulikan arahnya.
Sedangkan kecepatan rata-rata ´v x sebuah partikel didefinisikan sebagai
perpindahan partikel ∆ x dibagi selang waktu ∆ t selama perpindahan
∆x
tersebut terjadi ´v x ≡ ∆ t .Misalkan suatu benda bergerak lurus pada waktu ti
berada pada posisi xi dan pada waktu tf berada pada posisi xf. Benda tersebut
mengalami perpindahan xf - xi. Kecepatan rata-rata ´v benda tersebut dalam
x f −x i
interval waktu tf – tiadalah ´v = t −t . Kelajuan rata-rata berdasarkan pada
f
i
jarak, sedangkan kecepatan rata-rata berdasarkan pada perpindahan.
3. Hubungan antara jarak tempuh dan waktu tempuh adalah berbanding lurus
dalam gerak GLB yaitu semakin besar jarak tempuh suatu benda, maka
semakin besar pula waktu yang dibuthkan untuk menempuh jarak tersebut.
Sehingga keduanya menghasilkan kelajuan maupun besar kecepatan dengan
pembagian jarak tempuh terhadap waktu tempuh.
4. Suatu gerak partikel dikatakan bergerak lurus beraturan (GLB) jika melalui
suatu lintasan yang lurus, kecepatan konstan,tidak ada perubahan kecepatan
terhadap waktu, sehingga perpatan sama dengan nol. Karena jika suatu
partikel memiliki percepatan baik itu dipercepat maupun diperlambat maka
partikel tersebut dinamakan gerak lurus berubah beraturan (GLBB). Dengan
selang vertikal adalah nilai sin ɵ dan selang horizontal adalah nilai cos ɵ.
sinθ
Sehingga cosθ =tanθ =v . Dari hasil tersebut menunjukkan kcepatan konstan
yang merupakan kriteria GLB .dan tentunya harus ditinjau pula dari lintasan
yang lurus.
5. Kemiringan tangen yaitu nilai tangen yang terbentuk dari dinaikkannya
posisi salah satu ujung tabung sama dengan kecepatan gelembung. Semakin
besar nilai tan θ , maka semakin besar pula kecepatan gelembung. Yang
berarti waktu yang dibutuhkan gelembung untuk melalui lintasan akan
semakin kecil sesuai dengan hubungan antara kecepatan/kelajuan dengan
waktu yaitu berbanding terbalik.
A. Diskusi
Diskusi yang kami lakukan berupa saran untuk asisten, dosen, dan laboratorium ,
1. Saran bagi asisten
Kepada asisten kami menyarankan agar lebih memperhatikan keadaan
praktikan.Asisten hendaknya memberikan pengarahan yang lebih jelas
tentang analisis data sehingga praktikan dapat lebih mudah melaporkan hasil
pengamatan.
2. Saran bagi dosen
Kepada dosen hendaknya membimbing lebih baik kepada para asisten akan
bagaimana cara membimbing praktikannya dalam melakukan suatu
praktikum sesuai dengan aturan-aturan yang ada.
3. Saran bagi laboratorium
Kepada laboratorium maupun petugas yang menyediakan alat dan bahan
dalam praktikum hendaknya mengawasi dan memperhatikan alat-alat ukur
atau kelengkapan yang ada di dalam laboratorium karena masih banyak dari
alat tersebut yang sudah rusak yaitu memiliki kesalahan bersistem bahkan
tak dapat/layak untuk digunakan lagi.
5.2 Saran
1. Dosen dapat memberikan pengarahan yang lebih jelas tentang analisis data
sehingga praktikan dapat lebih mudah melaporkan hasil pengamatan.
2. Perlunya pengawasan selama praktikum dan memperhatikan alat-alat ukur atau
kelengkapan yang ada di dalam laboratorium
16
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA GERAK LURUS BERATURAN
DAN GERAK LURUS BERUBAH BERATURAN DENGAN
MENGGUNAKAN “PASCO 850 UNIVERSAL INTERFACE DAN
PASCO CAPSTONE”
Kelas : TID2C1
Nama kelompok :
Farradita Arsanti Shavira
Abdul Ustari
Soni
Muhammad Ageng Sadewa
Achmad Tarmidzi
Indri Setyorini
Intan Nurya
Hasnan Habib