Linear Air Track

Linear Air Track

  1. A.    TUJUAN   :

Memahami lebih lanjut hukum- hukum dasar yang berkaitn dengan  : gaya, kecepatan dan percepatan gerakan titik materi, energi.

  1. B.     ALAT DAN BAHAN   :

Satu unit linear Air track Experiment terdiri dari :

  • Air Track  (sebuah rel dari logam tempat kendaraan berjalan tanpa gesekan dengan tiupan udara)
  • Kendaraan Air Track
  • Beberapa buah alat penyangga
  • Beberapa buah karet gelang dan kertas karton putih
  • Blower
  • Pipa (selang) dari plastik tempat saluran udara
  • Digital
  • Photodioda serta kabel-kabel penghubung
  • Mistar
  • Sumber tegangn 220 volt
  1. C.    PRINSIP TEORI


            Dalam pelaksanaan percobaan gerak lurus di laboratorium, seringkali ditemui perhitungan yang rumit karena adanya gesekan. Untuk menghindari kerumitan tersebut, perlu suatu alat yang dapat mengurangi gaya gesekan yang terjadi. Alat tersebut adalah Linear Air Track. Linear Air Track merupakan suatu alat yang menyediakan lintasan lurus, sehingga dapat digunakan untuk percobaan gerak lurus. Alat ini dilengkapi dengan blower untuk mengurangi gaya gesekan itu. Pada percobaan gerak lurus, Linear Air Track akan didayagunakan dengan dua cara, yaitu cara foto elektrik dan cara fotografi. Tetapi apakah kedua cara tersebut dapat menunjukan jenis gerak lurus dari sebuah benda yang melaju, yaitu gerak lurus beraturan atau gerak lurus berubah beraturan.

Kedua cara tersebut dapat digunakan untuk menentukan jenis gerak lurus, apabila dari data jarak dan waktu yang didapat, menghasilkan grafik kedudukan (x) terhadap waktu (t) yang sesuai dengan teori gerak lurus. Untuk menguji kecocokan garis dengan titik pencar yang didapat dari data, maka dapat dilihat dari koefisien korelasinya (R). Semakin R mendekati 1, maka semakin cocok garis dengan titik pencar yang didapat dari data. Dan untuk mengetahui batasan minimum cocok tidaknya garis dengan titik pencar, maka akan di uji dengan menggunakan uji R dan uji F. Dari hasil percobaan, koefisien korelasi (R) dari cara foto elektrik adalah 0.99975, 0.99925, 0.998749, 1, 1 dan dari cara fotografi adalah 0.9998, 0.99995, 0.99995. Hasil yang didapatkan sangat mendekati 1 bahkan ada yang sempurna bernilai 1. Sehingga dapat disimpulkan bahwa cara foto elektrik dan cara fotografi dapat digunakan untuk menentukan jenis gerak lurus suatu benda yang sedang melaju.
Kecepatan Benda

Benda dikatakan bergerak apabila posisinya berubah terhadap waktu. Posisi benda yang bergerak harus diukur terhadap referensi tertentu dalam suatu system koordinat. Jika posisi awal benda berada di titik asal kemudian bergerak meninggalkan titik asal maka perubahan posisi bendadiukur dari posisi akhir benda ke titik asal dan arah letak benda diukur berdasarkan system

koordinat yang digunakan. Jadi perubahan posisi memiliki nilai dan arah sehingga disebut sebagi besar vector.Pergeseran kadang-kadang digunakan untuk menyatakan perubahan posisi benda. Perubahan posisi selalu terkait dengan kecepatan yang dirumuskan :
Percepatan Benda

Perubahan posisi (termasuk arahnya) dibagi dengan waktu akan menghasilkan kecepatan .Apa yang terjadi jika kecepatan benda berubah terhadap waktu? Bagaimana perubahan kecepatan benda?

Terdapat tiga kasus, yaitu:

Benda bergerak semakin cepat2.

Benda bergerak semakin lambat3.

Benda berubah arah (bahkan untuk kelajuan yang tetap)

Jika benda dalam keadaan tiga kasus tersebut maka dapat dikatakan bahwa benda memiliki percepatan.

Pada kasus (1), percepatan searah dengan arah gerak benda.

Pada kasus (2),percepatan berlawan arah dengan arah gerak benda (percepatan negatif).

Pada kasus (3), percepatanbenda berada pada suatu sudut yang relative terhadap arah awal gerak.
Pada eksperimen ini, akan digunakan percepatan yang disebabkan oleh gaya gravitasi.Akan digunakan metode eksperimen kecepatan untuk menentukan kecepatan sesaat dari cart pada berbagai posisi dan waktu sepanjang track. Selanjutnya kita dapat menggunakan data yang diperoleh untuk menentukan percepatan dari cart. Percepatan dari sebuah benda dirumuskan sebagai :

A = Percepatan
ΔV = perubahan kecepatan
ΔT = perubahan waktu

Percepatan Versus Gaya

Gaya didefinisikan sebagai dorongan atau tarikan yang akan mempercepat ataumemperlambat gerak suatu benda. Gerak mempercepat yang dialami benda sebanding dengan resultan gaya yang bekerja pada benda itu, dan arah percepatan searah dengan arah gaya. Persamaan inidirumuskan dalam hukum II Newton yang dirumuskan :

F = m x a 

Dimana :

F = Gaya

m = massa benda

a = percepatan benda

         Jika suatu benda pada saat t dengan kelajuan rata-rata  dan saat  telah menempuh lintasan sejauh , maka saat t tersebut,panjang lintasan yang ditempuh adalah :

(1)

dengan

(2)

dengan mengambil pada persamaan 2 akan diperoleh kecepatan sesaat, yaitu:

(3)

Sedangkan percepatan rata-rata a seperti halnya persamaan 3 dan didefinisikan sebagai berikut:

(4)

sehingga

Dengan menggunakan persamaan 2, 3, 4 serta mengambil dan  diperoleh

  1. D.    PROSEDUR PERCOBAAN 
    1. Menyiapkan peralatan sebagaimana mestinya
    2. Menghidupkan Blower
    3. Membersihkan permukaan AIR TRACK dengan kertas tissue
    4. Meletakkan kendaraan AIR TRACK secara perlahan – lahan ke atas rel disebelah ujung kirinya.
    5. Mengukur jarak tempuh (jarak karton yang ada) diatas kendaraan
    6. Mencatat waktu (T), untuk kecepatan (ulangi 3x) (baca pada data digital timer
    7. Untuk memperoleh percepatan : mencatat waktut1 dan t2
    8. Mengulangi untuk karton yang berbeda (jarak tempuh yang berbeda)
    9. Mencatat hasil pengamatan pada tabel
  1. E.     DATA PENGAMATAN

 

  1. A.     

Massa
( gr )

Jarak
( cm )

Waktu ( T )
( detik )

Kecepatan ( V )

( m / detik )

195,44 gr

30 cm

2,661

0,1127 m/s

195,44 gr

30 cm

2,670

0,1123 m/s

195,44 gr

30 cm

2,680

0,1119 m/s


A1.     

Massa
( gr )

Jarak
( cm )

Waktu ( T1 )
( detik )

Waktu ( T2)
( detik )

195,44 gr

30 cm

2,661

1,256

195,44 gr

30 cm

2,670

1,280

195,44 gr

30 cm

2,680

1,299

Rata-rata

30 cm

2,6703

1,278

 

  1. B.      

Massa
( gr )

Jarak
( cm )

Waktu ( T )
( detik )

Kecepatan ( V )

( m / detik )

186,18 gr

11 cm

0,935

0,102 m/s

186,18 gr

11 cm

0,936

0,103 m/s

186,18 gr

11 cm

0, 929

0,102 m/s


B1.           

Massa
( gr )

Jarak
( cm )

Waktu ( T1 )
( detik )

Waktu ( T2)
( detik )

186,18 gr

11 cm

0,935

0,117

186,18 gr

11 cm

0,936

0,117

186,18 gr

11 cm

0, 929

0,118

Rata-rata

11 cm

0,933

0,1173

 

F.    TUGAS

  1. Coba saudara jelaskan tentang hukum Newton I, II, dan III .
  2. Hitunglah  : kecepatan, percepatan gaya yang bekerja dan energi kinetikdari hasil data yang kamu peroleh setelah saudara rata –ratakan.
  3. Kesimpulan apa yang dapat anda peroleh dari percobaan ini.

G. JAWAB

1.  a. hukum I newton

“ Setiap benda akan tetap diam atau bergerak lurus beraturan kecuali ada gaya yang bekerja padanya”

Artinya, jika suatu benda mula-mula diam, benda selamanya diam. Benda bergerak jika benda itu diberi gaya luar. Misalnya, mobi-mobilan yang diam jika didorong atau ditarik menjadi bergerak. Sebaliknya, jika benda yang sedang bergerak, benda selamanya bergerak, kecuali bila ada yang menghentikannya.

b. hukum II newton

“percepatan yang dihasilkan oleh resultan gaya pada sebuah benda sebanding dan   searah dengan resultan gaya tersebut dan berbanding dengan massa benda”

c. hukum III newton

“gaya aksi dan reaksi sama besar tetapi berlawanan arah dan bekerja pada dua benda yang berbeda”

2.  kecepatan

a.) T1                                                                                     T2                          

V= s/t                                                     V= s/t

V= 30/2,6703                                        V=30/1,278

= 11,23 m/s                                            = 23,47 m/s

b.) T1                                                                                    T2

              V= s/t                                                        V=s/t

V= 11/0,933                                              V=11/0,1173

= 11,78 m/s                                               =93,77 m/s

Percepatan

a.)    a= v/t

a=11,23/1,278

=8,78 m/s2

b.)    a=11,78/0,1173

a= 100,4 m/s2

KESIMPULAN

Linear Air Track merupakan suatu alat yang menyediakan lintasan lurus, sehingga dapat digunakan untuk percobaan gerak lurus. Alat ini dilengkapi dengan blower untuk mengurangi gaya gesekan itu. Pada percobaan gerak lurus, Linear Air Track akan didayagunakan dengan dua cara, yaitu cara foto elektrik dan cara fotografi. Tetapi apakah kedua cara tersebut dapat menunjukan jenis gerak lurus dari sebuah benda yang melaju, yaitu gerak lurus beraturan atau gerak lurus berubah beraturan.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: