Upload
universitasnegerimakassar
View
3
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
GERAK LURUS
Herayanti, Lisna, Arsyam Basri, Rafika Rahmatia
Laboratorium Fisika Dasar Jurusan Fisika FMIPA
Universitas Negeri Makassar
Abstrak
Telah dilakukan suatu praktikum tentang gerak lurus dengan tujuan dapat menentukan
besar jarak dan perpindahan, menentukan besar kecepatan rata-rata dan kelajuan rata-rata,
mengetahui hubungan antara jarak dan waktu tempuh benda yang bergerak lurus beraturan (GLB),
serta dapat memahami gerak lurus beraturan. Sebuah benda yang bergerak sudah pasti memiliki
jarak tempuh berbeda dengan perpindahan meskipun benda itu telah bergerak belum tentu
memiliki perpindahan. Pada gerak lurus beraturan memiliki kecepatan yang tetap dan percepatan
yang bernilai nol. Pada kegitan pertama dengan di peroleh bahwa jarak yang tempuh oleh benda
yang bergerak lurus beraturan berbanding lurus dengan waktu tempuh benda. Dimana semakin
besar jarak tempuh benda maka waktu yang dibutuhkan semakin\ besar pula. Sedangkan pada
kegiatan dua dengan mengubah ketinggian tabung GLB maka dapat disimpulkan bahwa ketinggian
juga mempengaruhi kecepatan gerak gelembung dimana semakin besar ketinggian semakin besar
pula kecepatan gelembung.
Kata kunci : GLB, jarak, kecepatan, kelajuan, perpindahan
RUMUSAN MASALAH
1. Apa perbedaan antara jarak dan perpindahan ?
2. Apa perbedaan antara kecepatan rata-rata dengan kelajuan rata-rata ?
3. Bagaimana hubungan antara jarak tempuh dan waktu tempuh dalam GLB ?
4. Bagaimana prinsip gerak lurus beraturan ?
TUJUAN
1. Menentukan besar jarak dan perpindahan
2. Menentukan besar kecepatan rata-rata dengan kelajuan rata-rata
3. Mengetahui hubungan antara jarak tempuh dan waktu tempuh dalam GLB
4. Memahami gerak lurus beraturan
METODOLOGI EKSPERIMEN
Teori Singkat
Benda dikatakan bergerak jika benda tersebut berubah kedudukan terhadap
suatu titik acuan. Benda yang bergerak akan melalui suatu litasan dengan panjang
tertentu dalam waktu tertentu. Panjang total lintasan yang dilalui disebut jarak,
sedangkan besar perubahan posisi benda dari posisi awal ke posisi akhir disebut
perpindahan. Jarak adalah besaran skalar, sedangkan perpindahan adalah besaran
vector (Serway, 2009) .
Benda dikatakan bergerak lurus beraturan (GLB) jika benda tersebut
bergerak pada lintasan yang lurus dan bergerak dengan kecepatan tetap atau tidak
ada perubahan kecepatan terhadap waktu, sehingga percepatannya nol. Kecepatan
didefenisikan sebagai perubahan posisi setiap saat atau dalam bentuk matematis
dituliskan : (Herman, 2014)
vβ =βx
t
sedangkan kelajuan adalah besar jarak tempuh persatuan waktu atau dalam bentuk
matematis dituliskan : (Herman, 2014)
v=x
t
Ket :
vβ : kecepatan (m/s)
Ξx : perubahan posisi atau perpindahan (m)
t : selang waktu (s)
V : kelajuan (m/s)
x : jarak (m)
Kecepatan rata-rata didefinisikan sebagai perpindahan dibagi dengan
waktu yang dibutuhkan oleh benda tersebut untuk berpindah. Misalkan mula-mula
suatu objek berada pada posisi x1 pindah ke x2 maka perubahan posisi adalah (βπ₯),
βx= x2 β x1. Sedangkan waktu yang dibutuhkan oleh benda untuk berpindah dari
posisi x1 ke x2 adalah βπ‘ = π‘2βt1. Maka kecepatan rata-rata didefinisikan sebagai :
(Halliday, 2010)
οΏ½Μ οΏ½ =π₯2βπ₯
π‘2 β π‘1=
βπ₯
βπ‘
Kelajuan rata-rata partikel didefinisikan sebagai perbandingan jarak total
yang ditempuh terhadap waktu total yang dibutuhkan: (Halliday, 2010)
Kelajuan rata-rata = jarak total
waktu total
Satuan SI kelajuan rata-rata adalah meter per sekon (m/s). konsep
kecepatan serupa dengan konsep kelajuan tetapi berbeda karena kecepatan
mencakup arah gerakan (Giancoli, 2001).
Gerak lurus beraturan (GLB) adalah gerak suatu benda dengan kecepatan
tetap. Di buku lain, GLB sering didefinisikan sebagai gerak suatu benda pada
lintasan lurus dengan kecepatan tetap. Hal ini diperbolehkan karena kecepatan
tetap memiliki arti besar maupun arahnya tetap, sehingga kata kecepatan boleh
diganti dengan kata kelajuan. Karena dalam GLB kecepatannya tetap, maka
kecepatan ratarata sama dengan kecepatan sesaat.Untuk kedudukan awal xf = xi
pada saat tf = 0, maka βπ₯ = π₯πβπ₯π dan βπ‘ = π‘πβπ‘π = π‘π = 0. Sehingga dapat
dituliskan (Serway, 2009)
βπ₯ = π£. βπ‘
π₯π β π₯π = π£π . π‘
π₯π = π₯π+π£π . π‘
Alat dan Bahan
1. Alat
a. Meteran =1 buah
b. Tabung GLB =1 buah
c. Statif =1 buah
d. Stopwatch =1 buah
e. Alat tulis menulis
2. Bahan
Tidak ada
Identifikasi Variabel
Kegiatan 1
1. Jarak tempuh (m)
2. Waktu tempuh (s)
3. Kecepatan (m/s)
Kegiatan 2
1. Jarak tempuh (cm)
2. Waktu tempuh (s)
3. Ketinggian (cm)
Definisi Operasional Variabel
Kegiatan 1
1. Jarak tempuh adalah panjang lintasan yang ditempuh oleh orang yang berjalan
dari satu titik ke titik lain, yang diukur dengan meteran dalam satuan meter
(m).
2. Waktu tempuh adalah lama perjalanan yang ditempuh oleh orang untuk
berpindah dari satu titik ketitik lain yang diukur dengan stopwatch dalam
satuan sekon (s)
3. Kecepatan adalah besar perpindahan orang tersebut tiap satuan waktu dalam
satuan m/s.
Kegiatan 2
1. Jarak tempuh adalah panjang lintasan yang ditempuh oleh gelembung dalam
tabung GLB yang diukur dengan menggunakan mistar dalam satuan
centimeter (cm).
2. Waktu tempuh adalah lama perjalanan yang ditempuh oleh gelembung dalam
tabung GLB untuk berpindah dari titik yang satu ketitik yang lain yang diukur
dengan stopwatch dalam satuan sekon (s).
3. Ketinggian adalah jarak dari satu titik pada statif dengan dasar/alas pada arah
vertikal yang diukur dengan mistar dalam satuan centimeter (cm).
ProsedurKerja
Kegiatan 1 :
1. Membuat tiga titik yaitu A, B, C yang dapat membentuk sebuah segitiga siku-
siku.
2. Mengukur panjang lintasan setiap antara dua titik tersebut dengan
menggunakan meteran yang tersedia.
3. Menyiapkan tiga orang teman,sebagai objek yang akan bergerak dengan
kecepatan yang berbeda.
4. Untuk orang pertama, berdiri di titik A lalu berjalan menuju titik B. pada saat
yang bersamaan, mengukur waktu untu menempuh lintasan dari A ke B.
Melakukan hal yang sama untuk lintasan A ke B ke C.
5. Melakukan setiap kegiatan 4 sebanyak 3 kali untuk setiap orang.
6. Melanjutkan untu orang kedua dan ketiga, dan mencatat hasilnya dalam tabel
hasil pengamatan.
Kegiatan 2 :
1. Mengambil tabung GLB dan Statif untu menggantungkan salah satu ujung
tabung.
2. Menandai minimal 4 titik sebagai titik A, B, C, dan D pada tabung
(mengupayakan memiliki selang yang sama).
3. Menentukan/mengukur panjang lintasan dari dasar tabung (0 cm) ke titik A,
ke titik B, ke titik C, ke titik D.
4. Menggantung salah satu ujung tabung pada statif pada ketinggian tertentu,
memulai dari ketinggian sekitar 5 cm dari dasar/alas.
5. Mengangkat ujung tabung yang satungya, agar gelembung dalam tabung
berada di ujung yang terangkat.
6. Menurunkan ujung tadi sampai di dasar/alas sehingga gelembung akan
bergerak ke atas, mengukur waktu yang diperlukan gelembung untuk sampai
di titik A (memulai menyalakan stopwatch ketika gelembung tepat melintasi
pada posisi 0 cm pada tabung), melakukan 3 kali pengukuran untuk setiap
jarak tempuh.
7. Mengulangi langkah 4,5 dan 6 dengan jarak temouh yang berbeda (dari O ke
titik B, ke C, dan ke D).
8. Mencatat hasil pengamatan dalam tabel hasil pengamatan.
HASIL EKSPERIMEN DAN ANALISIS DATA
Hasil Pengamatan
Kegiatan 1
Tabel 1. Hasil pengukuran jarak, perpindahan, dan waktu tempuh
No. Lintasan Jarak (m) Perpindahan (m) Waktu
tempuh (s)
1 A ke B |2,1300 Β± 0,0005| |2,1300 Β± 0,0005|
|4,6 Β± 0,1|
|3,5 Β± 0,1|
|2,2 Β± 0,1|
2 A ke B ke C |5,6000 Β± 0,0005| |2,7400 Β± 0,0005|
|10,2 Β± 0,1|
|7,5 Β± 0,1|
|4,5 Β± 0,1|
3 A ke B ke C
ke B |9,0700 Β± 0,0005| |2,1300 Β± 0,0005|
|16,6 Β± 0,1|
|12,6 Β± 0,1|
|8,1 Β± 0,1|
4 A ke B ke C
ke B ke A |11,2000 Β± 0,0005| |0,0000 Β± 0,0005|
|22,1 Β± 0,1|
|17,9 Β± 0,1|
|11,5 Β± 0,1|
Kegiatan 2
Tabel 2. Hasil pengukuran massa dengan Neraca Ohauss 2610 gram
No. Ketinggian (cm) Jarak tempuh (cm) Waktu tempuh (s)
1 |5,00 Β± 0,05|
|11,00 Β± 0,05| |2,3 Β± 0,1|
|2,4 Β± 0,1|
|2,4 Β± 0,1|
|22,00 Β± 0,05| |4,7 Β± 0,1|
|4,7 Β± 0,1|
|4,9 Β± 0,1|
|33,00 Β± 0,05| |7,0 Β± 0,1|
|6,9 Β± 0,1|
|6,9 Β± 0,1|
|44,00 Β± 0,05| |9,2 Β± 0,1|
|9,3 Β± 0,1|
|9,2 Β± 0,1|
2 |7,00 Β± 0,05|
|11,00 Β± 0,05| |1,5 Β± 0,1|
|1,6 Β± 0,1|
|1,6 Β± 0,1|
|22,00 Β± 0,05| |3,5 Β± 0,1|
|3,3 Β± 0,1|
|3,3 Β± 0,1|
|33,00 Β± 0,05| |4,9 Β± 0,1|
|5,0 Β± 0,1|
|5,1 Β± 0,1|
|44,00 Β± 0,05| |6,9 Β± 0,1|
|6,9 Β± 0,1|
|6,8 Β± 0,1|
ANALISIS DATA
Kegiatan 1
Besar Kecepatan Rata-rata dan Kelajuan Rata-rata Setiap Orang Pada Setiap
Lintasan
RambatRalat
βx = |βv
βs βs|+|
βv
βt βt|
= |β
s
t
βs βs| + |
Ξs
t
Ξt βt |
= |βst-1
βs βs| + |
βst-1
st βt|
= t-1 βs + s t-2βt
βv
v = |
βs
s| + |t-1 βt|
V = |βs
s| + |
βt
t|V
βV = |βx
x+
βt
t| V
1. Untuk lintasan dari A ke B
Diketahui :
Jarak ( x ) = | 2,1300 Β± 0,00005 | m
Perpindahan (βx ) = | 2,1300 Β± 0,00005 | m
Waktu tempuh 1 ( t1 ) = | 4,6 Β± 0,1 | s
Waktu tempuh 1 ( t2 ) = | 3,5 Β± 0,1 | s
Waktu tempuh 1 ( t3 ) = | 2,2 Β± 0,1 | s
a. Kecepatan orang pertama :
v1ββ ββ = βx
t1 =
2,1300
4,6 = 0,463 m/s
βvβ = | ββx
βx | + |
βt
t | vβ
βvβ = | 0,0005
2,1300 | + |
0,1
4,6 | 0,463 m/s
βvβ = | 0,000234 | + | 0,02173 | 0,463 m/s
βvβ = 0,0101 m/s
KR = βvβ
vβ x 100 %
KR = 0,0101
0,463 x 100 %
KR = 2,18 % (3AB)
PF = | 0,46 Β± 0,01 | m/s
b. Kecepatan orang ke 2 :
v2ββββ β = βx
t2 =
2,1300
3,5 = 0,608 m/s
βvβ = | ββx
βx | + |
βt
t | vβ
βvβ = | 0,0005
2,1300 | + |
0,1
3,5 | 0,608 m/s
βvβ = | 0,000234 | + | 0,02857 | 0,608 m/s
βvβ = 0,017 m/s
KR = βvβ
vβ x 100 %
KR = 0,017
0,608 x 100 %
KR = 2,79 % (3AB )
PF= | 0,61 Β± 0,02 | m/s
c. Kecepatan orang ke 3 :
v3ββββ β = βx
t3 =
2,1300
2,2 = 0,968 m/s
βvβ = | ββx
βx | + |
βt
t | π£
βvβ = | 0,0005
2,1300 | + |
0,1
2,2 | 0,968 m/s
βvβ = | 0,000234 | + | 0,04545 | 0,968 m/s
βvβ = 0,0442 m/s
KR = βvβ
vβ x 100 %
KR = 0,0442
0,968 x 100 %
KR = 4,56 % (3AB )
PF = | 0,96 Β± 0,04 | m/s
d. Kelajuan orang pertama :
V = x
t1 =
2,1300
4,6 = 0,463 m/s
βv = | βx
x | + |
βt
t | v
βv = | 0,0005
2,1300 | + |
0,1
4,6 | 0,463 m/s
βv = | 0,000234 | + | 0,02173 | 0,463 m/s
βv = 0,0101 m/s
KR = βv
v x 100 %
KR = 0,0101
0,463 x 100 %
KR = 2,18 % (3AB )
PF = | 0,46 Β± 0,01 | m/s
e. Kelajuan orang ke 2 :
V = x
t2 =
2,1300
3,5 = 0,608 m/s
βv = | βx
x | + |
βt
t | v
βv = | 0,0005
2,1300 | + |
0,1
3,5 | 0,608 m/s
βv = |0,000234| + |0,02857| 0,608 m/s
βv = 0,017 m/s
KR = βv
v x 100 %
KR = 0,017
0,608 x 100 %
KR = 2,79 % (3AB )
PF = | 0,61 Β± 0,02 | m/s
f. Kelajuan orang ke 3 :
V = x
t3 =
2,1300
2,2 = 0,968 m/s
βv = | βx
x | + |
βt
t | v
βv = | 0,0005
2,1300 | + |
0,1
2,2 | 0,968 m/s
βv = | 0,000234 | + | 0,04545 | 0,968 m/s
βv = 0,0442 m/s
KR = βv
v x 100 %
KR = 0,0442
0,968 x 100 %
KR = 4,56 % (3AB )
PF = | 0,97 Β± 0,04 | m/s
2. Untuk lintasan dari A ke B ke C
Diketahui :
Jarak ( x ) = | 5,6000 Β± 0,00005 | m
Perpindahan (βπ₯ ) = | 2,7400 Β± 0,00005 | m
Waktu tempuh 2 ( π‘1 ) = | 10,2 Β± 0,1 | s
Waktu tempuh 2 ( π‘2 ) = | 7,6 Β± 0,1 | s
Waktu tempuh 2 ( π‘3 ) = | 4,5 Β± 0,1 | s
a. Kecepatan orang pertama :
v1ββββ β = βπ₯
π‘1 =
2,7400
10,2 = 0,268 m/s
βvβ = | ββx
βx | + |
βt
t | π£
βvβ = | 0,0005
2,7400 | + |
0,1
10,2 | 0,268 m/s
βπ£ = | 0,000182 | + | 0,00980 | 0,268 m/s
βπ£ = 0,0026 m/s
KR = βοΏ½βοΏ½
οΏ½βοΏ½ x 100 %
KR = 0,0026
0,268 x 100 %
KR = 0,97 % (3 AB )
π£ = | 0,268 Β± 0,002 | m/s
b. Kecepatan orang ke 2 :
π£2ββββ β = βπ₯
π‘2 =
2,7400
7,6 = 0,360 m/s
βπ£ = | ββπ₯
βπ₯ | + |
βπ‘
π‘ | π£
βπ£ = | 0,0005
2,7400 | + |
0,1
7,6 | 0,360 m/s
βπ£ = | 0,00018 | + | 0,0131 | 0,360 m/s
βπ£ = 0,0047 m/s
KR = βοΏ½βοΏ½
οΏ½βοΏ½ x 100 %
KR = 0,0047
0,360 x 100 %
KR = 1,30 % ( mendekati 1 % = 3 AB )
Maka kecepatan orang kedua dari lintasan A ke B ke C dapat dituliskan :
π£ = | 0,360 Β± 0,004 | m/s
c. Kecepatan orang ke 3 :
π£3ββββ β = βπ₯
π‘3 =
2,7400
4,5 = 0,608 m/s
βπ£ = | ββπ₯
βπ₯ | + |
βπ‘
π‘ | π£
βπ£ = | 0,0005
2,7400 | + |
0,1
4,5 | 0,608 m/s
βπ£ = | 0,00018 | + | 0,0222 | 0,608 m/s
βπ£ = 0,0136 m/s
KR = βοΏ½βοΏ½
οΏ½βοΏ½ x 100 %
KR = 0,0136
0,608 x 100 %
KR = 2,23 % (3AB )
vβ = | 0,61 Β± 0,01 | m/s
d. Kelajuan orang pertama :
v = π₯
π‘1 =
5,6000
10,2 = 0,549 m/s
βπ£ = | βπ₯
π₯ | + |
βπ‘
π‘ | v
βπ£ = | 0,0005
5,6000 | + |
0,1
10,2 | 0,549 m/s
βπ£ = | 0,000089 | + | 0,0098 | 0,549 m/s
βπ£ = 0,00542 m/s
KR = βπ£
π£ x 100 %
KR = 0,00542
0,549 x 100 %
KR = 0,98 % (3AB )
v = | 5,49 Β± 0,05 | x 10-1 m/s
e. Kelajuan orang ke 2 :
v = π₯
π‘2 =
5,6000
7,6 = 0,736 m/s
βπ£ = | βπ₯
π₯ | + |
βπ‘
π‘ | v
βπ£ = | 0,0005
5,6000 | + |
0,1
7,6 | 0,736 m/s
βπ£= | 0,000089 | + | 0,01315 | 0,736 m/s
βπ£ = 0,00974 m/s
KR = βπ£
π£ x 100 %
KR = 0,00974
0,736 x 100 %
KR = 1,32 % (3AB )
Maka kelajuan orang kedua dari lintasan A ke B ke C dapat dituliskan :
v = | 0,74 Β± 0,01 | m/s
f. Kelajuan orang ke 3 :
v = π₯
π‘3 =
5,6000
4,5 = 1,2444 m/s
βπ£ = | βπ₯
π₯ | + |
βπ‘
π‘ | v
βπ£ = | 0,0005
5,6000 | + |
0,1
4,5 | 1,2444 m/s
βπ£ = | 0,000098 | + | 0,0222 | 1,2444 m/s
βπ£ = 0,0277 m/s
KR = βπ£
π£ x 100 %
KR = 0,0277
1,2444 x 100 %
KR = 2,22 % (3 AB )
v = | 1,24 Β± 0,02 | m/s
3. Untuk lintasan dari A ke B ke C ke B
Diketahui :
Jarak ( x ) = | 9,0700 Β± 0,00005 | m
Perpindahan (βπ₯ ) = | 2,1300 Β± 0,00005 | m
Waktu tempuh 1 ( π‘1 ) = | 16,6 Β± 0,1 | s
Waktu tempuh 1 ( π‘2 ) = | 12,6 Β± 0,1 | s
Waktu tempuh 1 ( π‘3 ) = | 8,1 Β± 0,1 | s
Kecepatan orang pertama :
π£1ββββ β = βπ₯
π‘1 =
2,1300
16,6 = 0,128 m/s
βπ£ = | ββπ₯
βπ₯ | + |
βπ‘
π‘ | π£
βπ£ = | 0,0005
2,1300 | + |
0,1
16,6 | 0,128 m/s
βπ£ = | 0,000234 | + | 0,00602 | 0,128 m/s
βπ£ = 0,000800 m/s
KR = βοΏ½βοΏ½
οΏ½βοΏ½ x 100 %
KR = 0,00800
0,128 x 100 %
KR = 6,25 % (2 AB )
π£ = | 1,2 Β± 0,1 | 10-10 m/s
Kecepatan orang ke 2 :
π£2ββββ β = βπ₯
π‘2 =
2,1300
12,6 = 0,169 m/s
βπ£ = | ββπ₯
βπ₯ | + |
βπ‘
π‘ | π£
βπ£ = | 0,0005
2,1300 | + |
0,1
12,6 | 0,169 m/s
βπ£ = | 0,000234 | + | 0,00793 | 0,169 m/s
βπ£ = 0,0013 m/s
KR = βοΏ½βοΏ½
οΏ½βοΏ½ x 100 %
KR = 0,0013
0,169 x 100 %
KR = 0,76 % (3 AB )
π£ = | 1,69 Β± 0,01 |x 10-1 m/s
Kecepatan orang ke 3 :
π£3ββββ β = βπ₯
π‘3 =
2,1300
8,1 = 0,262 m/s
βπ£ = | ββπ₯
βπ₯ | + |
βπ‘
π‘ | π£
βπ£ = | 0,0005
2,1300 | + |
0,1
8,2 | 0,262 m/s
βπ£ = | 0,000234 | + | 0,0121 | 0,262 m/s
βπ£ = 0,0032 m/s
KR = βοΏ½βοΏ½
οΏ½βοΏ½ x 100 %
KR = 0,0032
0,262 x 100 %
KR = 1,22 % (3 AB )
π£ = | 0,260 Β± 0,003 | m/s
Kelajuan orang pertama :
V = π₯
π‘1 =
9,0700
16,6 = 0,546 m/s
βπ£ = | βπ₯
π₯ | + |
βπ‘
π‘ | v
βπ£ = | 0,0005
9,0700 | + |
0,1
16,6 | 0,546 m/s
βπ£ = | 0,000055 | + | 0,00602 | 0,546 m/s
βπ£ = 0,0033 m/s
KR = βπ£
π£ x 100 %
KR = 0,0033
0,546 x 100 %
KR = 0,60 % (3AB )
V = | 5,46 Β± 0,03 |x10-1 m/s
Kelajuan orang ke 2 :
v = π₯
π‘2 =
9,0700
12,6 = 0,719 m/s
βπ£ = | βπ₯
π₯ | + |
βπ‘
π‘ | v
βπ£ = | 0,0005
9,0700 | + |
0,1
12,6 | 0,719 m/s
βπ£= | 0,000055 | + | 0,00793 | 0,719 m/s
βπ£ = 0,00574 m/s
KR = βπ£
π£ x 100 %
KR = 0,00574
0,719 x 100 %
KR = 0,79 % (4AB )
V = | 0,719 Β± 0,005 | m/s
Kelajuan orang ke 3 :
v = π₯
π‘3 =
9,0700
8,1 = 1,119 m/s
βπ£ = | βπ₯
π₯ | + |
βπ‘
π‘ | v
βπ£ = | 0,0005
9,0700 | + |
0,1
8,1 | 1,119 m/s
βπ£ = | 0,000055 | + | 0,0123 | 1,119 m/s
βπ£ = 0,0138 m/s
KR = βπ£
π£ x 100 %
KR = 0,0138
1,119 x 100 %
KR = 1,23 % (3 AB )
v = | 1,11 Β± 0,01 | m/s
4. Untuk lintasan dari A ke B ke C ke B ke A
Diketahui :
Jarak ( x ) = | 11,2000 Β± 0,00005 | m
Perpindahan (βπ₯ ) = -
Waktu tempuh 1 ( π‘1 ) = | 22,1 Β± 0,1 | s
Waktu tempuh 1 ( π‘2 ) = | 17,9 Β± 0,1 | s
Waktu tempuh 1 ( π‘3 ) = | 11,5 Β± 0,1 | s
Karena tidak terjadi perpindahan posisi ( kembali ke titik awal), maka pada
lintasan dari A ke B ke C ke B ke A ini juga tidak ada kecepatan. Adapun
kelajuannya adalah sebagai berikut :
Kelajuan orang pertama :
v = π₯
π‘1 =
11,2000
22,1 = 0,506 m/s
βπ£ = | βπ₯
π₯ | + |
βπ‘
π‘ | v
βπ£ = | 0,0005
11,2000 | + |
0,1
22,1 | 0,506 m/s
βπ£ = | 0,000004 | + | 0,004552 | 0,506 m/s
βπ£ = 0,0023 m/s
KR = βπ£
π£ x 100 %
KR = 0,0023
0,506 x 100 %
KR = 0,45 % (4 AB )
v = | 0,506 Β± 0,002 | m/s
Kelajuan orang ke 2 :
v = π₯
π‘2 =
11,2000
17,9 = 0,625 m/s
βπ£ = | βπ₯
π₯ | + |
βπ‘
π‘ | v
βπ£ = | 0,0005
11,2000 | + |
0,1
17,9 | 0,625 m/s
βπ£= | 0,000004 | + | 0,0055 | 0,625 m/s
βπ£ = 0,00344 m/s
KR = βπ£
π£ x 100 %
KR = 0,00344
0,625 x 100 %
KR = 0,55 % (4 AB )
V = | 0,625 Β± 0,003 | m/s
Kelajuan orang ke 3 :
V = π₯
π‘3 =
11,2000
11,5 = 0,973 m/s
βπ£ = | βπ₯
π₯ | + |
βπ‘
π‘ | v
βπ£ = | 0,0005
11,200 | + |
0,1
11,5 | 0,973 m/s
βπ£ = | 0,000004 | + | 0,0086 | 0,973 m/s
βπ£ = 0,0083 m/s
KR = βπ£
π£ x 100 %
KR = 0,0083
0,973 x 100 %
KR = 0,85 % (4 AB )
v = | 0,973 Β± 0,008 | m/s
Dari analisis pertama kegiatan 1 ini dapat disimpulkan bahwa jarak tempuh
berbanding lurus dengan waktu tempuh. Semakin panjang lintasan yang ditempuh
oleh maisng β masing orang dalam segitiga siku β siku, maka akan semakin
banyak pula waktu yang dibutuhkan oleh masing β masing orang untuk
menempuh lintasan itu.
1. Vector posisi dan analisis perpindahan masing β masing lintasan
C
2,7400 m
A 2,1300 m B
π΄ = | 0 i + 0 J |
οΏ½βοΏ½ = | 2,1300 i + 0 J |
πΆ = | 0 i + 2,7400 J |
Untuk lintasan dari A ke B
C
2,7400 m
A 2,1300 m B
Besar perpindahan dari A ke B :
π΄π΅ββββ β = οΏ½βοΏ½ - π΄ = | 2,1300 i + 0 j | - | 0 i + 0 j | = | 2,1300 I + 0j | m
Untuk lintasan dari A ke B ke C
C
2,7400 m
A 2,1300 m B
Besar perpindahan dari A ke C :
π΄πΆββββ β = πΆ - π΄ = | 0 i + 2,7400 j | - | 0 i + 0 j | = | 0 i + 2,7400 j | m
Untuk lintasan dari A ke B ke C ke B
C
2,7400 m
A 2,1300 m B
Besar perpindahan dari A ke B :
π΄π΅ββββ β = οΏ½βοΏ½ - π΄ = | 2,1300 i + 0 j | - | 0 i + 0 j | = | 2,1300 I + 0j | m
Untuk lintasan dari A ke B ke C ke B ke A
C
2,7400 m
A 2,1300 m B
Besar perpindahan dari A ke B :
π΄π΄ββββ β = π΄ - π΄ = | 0 i + 0 j | - | 0 i + 0 j | = | 0 i + 0j | m ( tidak ada perpindahan )
Kegiatan 2
1. Kecepatan pada masing β masing data
1) Untuk ketinggian | 5,00 Β± 0,05 | cm
a) Jarak tempuh | 11,00 Β± 0,05 | cm
π‘1 = | 2,3 Β± 0,1 | s
π‘2 = | 2,4 Β± 0,1 | s
π‘3 = | 2,4 Β± 0,1 | s
π‘Μ = π‘1 + π‘2+ π‘3
3 =
2,3+ 2,4+ 2,4
3 =
7,1
3 = 2,36 s
Ξ΄1 = | π‘1 - π‘ | = | 2,3 β 2,36 | = 0,06 s
Ξ΄2 = | π‘2 - π‘ | = | 2,4 β 2,36 | = 0,04 s
Ξ΄3 = | π‘3 - π‘ | = | 2,4 β 2,36 | = 0,04 s
karena πΏππππ = 0,4 s, maka hasil pengukuran ini dapat dituliskan :
t = | t Β± β t | = | 2,36 Β± 0,1 | s
KR = βπ‘
π‘ x 100 %
KR = 0,06
2,36 x 100 % = 2,54 % ( mendekati 1 % = 3 AB )
Sehingga π‘1Μ = | t Β± β t | = | 2,36 Β± 0,06 | s
π£1ββββ β = βπ₯
π‘3 =
11,00
2,36 = 4,66 cm/s
βπ£ = | ββπ₯
βπ₯ | + |
βπ‘
π‘ | π£
βπ£ = | 0,05
11 | + |
0,06
2,36 | 4,66 cm/s
βπ£ = | 0,0045 | + | 0,0254 | 4,66 cm/s
βπ£ = 0,139334 cm/s
KR = βοΏ½βοΏ½
οΏ½βοΏ½ x 100 %
KR = 0,139334
4,66 x 100 %
KR = 2,99 % ( mendekati 1 % = 3 AB )
Maka kecepatan bola pada jarak | 11, 00 Β± 0,05 | cm dapat dituliskan :
π£ = | 4,66 Β± 0,13 | cm/s
b) Jarak tempuh | 22,00 Β± 0,05 | cm
π‘1 = | 4,7 Β± 0,1 | s
π‘2 = | 4,7 Β± 0,1 | s
π‘3 = | 4,9 Β± 0,1 | s
π‘Μ = π‘1 + π‘2+ π‘3
3 =
4,7+ 4,9+4,9
3 =
14,3
3 = 4,76 s
Ξ΄1 = | π‘1 - π‘ | = | 4,7 β 4,76 | = 0,06 s
Ξ΄2 = | π‘2 - π‘ | = | 4,7 β 4,76 | = 0,06 s
Ξ΄3 = | π‘3 - π‘ | = | 4,9 β 4,76 | = 0,14 s
karena πΏππππ = 0,14 s, maka hasil pengukuran ini dapat dituliskan :
t = | t Β± β t | = | 4,76 Β± 0,14 | s
KR = βπ‘
π‘ x 100 %
KR = 0,14
4,76 x 100 % = 2,94 % ( mendekati 1 % = 3 AB )
Sehingga π‘2Μ = | t Β± β t | = | 4,76 Β± 0,14 | s
π£2ββββ β = βπ₯
π‘3 =
22,00
4,76 = 4,62 cm/s
βπ£ = | ββπ₯
βπ₯ | + |
βπ‘
π‘ | π£
βπ£ = | 0,05
22 | + |
0,14
4,76 | 4,62 cm/s
βπ£ = | 0,0022 | + | 0,0294 | 4,62 cm/s
βπ£ = 0,145992 cm/s
KR = βοΏ½βοΏ½
οΏ½βοΏ½ x 100 %
KR = 0,145992
4,62 x 100 %
KR = 3,16 % ( mendekati 1 % = 3 AB )
Maka kecepatan bola pada jarak | 22, 00 Β± 0,05 | cm dapat dituliskan :
π£ = | 4,62 Β± 0,14 | cm/s
c) Jarak tempuh | 33,00 Β± 0,05 | cm
π‘1 = | 7,0 Β± 0,1 | s
π‘2 = | 6,9 Β± 0,1 | s
π‘3 = | 6,9 Β± 0,1 | s
π‘Μ = π‘1 + π‘2+ π‘3
3 =
7,0+ 6,9+ 6,9
3 =
20,8
3 = 6,93 s
Ξ΄1 = | π‘1 - π‘ | = | 6,9 β 6,93 | = 0,03 s
Ξ΄2 = | π‘2 - π‘ | = | 6,9 β 6,93 | = 0,03 s
Ξ΄3 = | π‘3 - π‘ | = | 7,0 β 6,93 | = 0,07 s
karena πΏππππ = 0,07 s, maka hasil pengukuran ini dapat dituliskan :
t = | t Β± β t | = | 6,93 Β± 0,07 | s
KR = βπ‘
π‘ x 100 %
KR = 0,07
6,93 x 100 % = 1,01 % (3 AB )
Sehingga π‘3Μ = | t Β± β t | = | 6,93 Β± 0,07 | s
π£3ββββ β = βπ₯
π‘3 =
33,00
6,93 = 4,76 cm/s
βπ£ = | ββπ₯
βπ₯ | + |
βπ‘
π‘ | π£
βπ£ = | 0,05
33 | + |
0,07
6,93 | 4,76 cm/s
βπ£ = | 0,0015 | + | 0,0101 | 4,76 cm/s
βπ£ = 0,055216 cm/s
KR = βοΏ½βοΏ½
οΏ½βοΏ½ x 100 %
KR = 0,055216
4,76 x 100 %
KR = 1,16 % ( mendekati 1 % = 3 AB )
Maka kecepatan bola pada jarak | 33, 00 Β± 0,05 | cm dapat dituliskan :
π£ = | 4,76 Β± 0,05 | cm/s
d) Jarak tempuh | 44,00 Β± 0,05 | cm
π‘1 = | 9,2 Β± 0,1 | s
π‘2 = | 9,2 Β± 0,1 | s
π‘3 = | 9,3 Β± 0,1 | s
π‘Μ = π‘1 + π‘2+ π‘3
3 =
9,2+ 9,3+ 9,2
3 =
27,7
3 = 9,23 s
Ξ΄1 = | π‘1 - π‘ | = | 9,2 β 9,23 | = 0,03 s
Ξ΄2 = | π‘2 - π‘ | = | 9,3 β 9,23 | = 0,07 s
Ξ΄3 = | π‘3 - π‘ | = | 9,2 β 9,23 | = 0,03 s
karena πΏππππ = 0,07 s, maka hasil pengukuran ini dapat dituliskan :
t = | t Β± β t | = | 9,23 Β± 0,07 | s
KR = βπ‘
π‘ x 100 %
KR = 0,07
9,23 x 100 % = 0,75 % ( mendekati 1 % = 3 AB )
Sehingga π‘1Μ = | t Β± β t | = | 9,23 Β± 0,07 | s
π£3ββββ β = βπ₯
π‘3 =
44,00
9,23 = 4,76 cm/s
βπ£ = | ββπ₯
βπ₯ | + |
βπ‘
π‘ | π£
βπ£ = | 0,05
44 | + |
0,07
9,23 | 4,76 cm/s
βπ£ = | 0,0011 | + | 0,0075 | 4,76 cm/s
βπ£ = 0,040936 cm/s
KR = βοΏ½βοΏ½
οΏ½βοΏ½ x 100 %
KR = 0,040936
4,76 x 100 %
KR = 0,86 % ( mendekati 1 % = 3 AB )
Maka kecepatan bola pada jarak | 44, 00 Β± 0,05 | cm dapat dituliskan :
π£ = | 4,76 Β± 0,04 | cm/s
2) Untuk ketinggian | 7,00 Β± 0,05 | cm
a) Jarak tempuh | 11,00 Β± 0,05 | cm
π‘1 = | 1,5 Β± 0,1 | s
π‘2 = | 1,6 Β± 0,1 | s
π‘3 = | 1,6 Β± 0,1 | s
π‘Μ = π‘1 + π‘2+ π‘3
3 =
1,5+ 1,6+ 1,6
3 =
4,7
3 = 1,56 s
Ξ΄1 = | π‘1 - π‘ | = | 1,5 β 1,56 | = 0,06 s
Ξ΄2 = | π‘2 - π‘ | = | 1,6 β 1,56 | = 0,04 s
Ξ΄3 = | π‘3 - π‘ | = | 1,6 β 1,56 | = 0,04 s
karena πΏππππ = 0,06 s, maka hasil pengukuran ini dapat dituliskan :
t = | t Β± β t | = | 1,56 Β± 0,06 | s
KR = βπ‘
π‘ x 100 %
KR = 0,06
1,56 x 100 % = 3,84 % ( mendekati 1 % = 3 AB )
Sehingga π‘1Μ = | t Β± β t | = | 1,56 Β± 0,06 | s
π£1ββββ β = βπ₯
π‘3 =
11,00
1,56 = 7,051 cm/s
βπ£ = | ββπ₯
βπ₯ | + |
βπ‘
π‘ | π£
βπ£ = | 0,05
11 | + |
0,06
1,56 | 7,051 cm/s
βπ£ = | 0,0045 | + | 0,0384 | 7,051 cm/s
βπ£ = 0,3024879 cm/s
KR = βοΏ½βοΏ½
οΏ½βοΏ½ x 100 %
KR = 0,3024879
7,051 x 100 %
KR = 4,29 % ( mendekati 1 % = 3 AB )
Maka kecepatan bola pada jarak | 11, 00 Β± 0,05 | cm dapat dituliskan :
π£ = | 7,05 Β± 0,30 | cm/s
b) Jarak tempuh | 22,00 Β± 0,05 | cm
π‘1 = | 3,5 Β± 0,1 | s
π‘2 = | 3,3 Β± 0,1 | s
π‘3 = | 3,3 Β± 0,1 | s
π‘Μ = π‘1 + π‘2+ π‘3
3 =
3,5+ 3,3+3,3
3 =
10,1
3 = 3,36 s
Ξ΄1 = | π‘1 - π‘ | = | 3,5 β 3,36 | = 0,14 s
Ξ΄2 = | π‘2 - π‘ | = | 3,3 β 3,36 | = 0,06 s
Ξ΄3 = | π‘3 - π‘ | = | 3,3 β 3,36 | = 0,06 s
karena πΏππππ = 0,14 s, maka hasil pengukuran ini dapat dituliskan :
t = | t Β± β t | = | 3,36 Β± 0,14 | s
KR = βπ‘
π‘ x 100 %
KR = 0,14
3,36 x 100 % = 4,16 % ( mendekati 1 % = 3 AB )
Sehingga π‘2Μ = | t Β± β t | = | 3,36 Β± 0,14 | s
π£2ββββ β = βπ₯
π‘3 =
22,00
3,36 = 6,547 cm/s
βπ£ = | ββπ₯
βπ₯ | + |
βπ‘
π‘ | π£
βπ£ = | 0,05
22 | + |
0,14
3,36 | 6,547 cm/s
βπ£ = | 0,0022 | + | 0,0416 | 6,547 cm/s
βπ£ = 0,28675 cm/s
KR = βοΏ½βοΏ½
οΏ½βοΏ½ x 100 %
KR = 0,28675
6,547 x 100 %
KR = 4,27 % ( mendekati 1 % = 3 AB )
Maka kecepatan bola pada jarak | 22, 00 Β± 0,05 | cm dapat dituliskan :
π£ = | 6,54 Β± 0,28 | cm/s
c) Jarak tempuh | 33,00 Β± 0,05 | cm
π‘1 = | 4,9 Β± 0,1 | s
π‘2 = | 5,0 Β± 0,1 | s
π‘3 = | 5,1 Β± 0,1 | s
π‘Μ = π‘1 + π‘2+ π‘3
3 =
4,9+ 5,0+ 5,1
3 =
15
3 = 5 s
Ξ΄1 = | π‘1 - π‘ | = | 4,9 β 6,93 | = 0,1 s
Ξ΄2 = | π‘2 - π‘ | = | 5,0 β 6,93 | = 0 s
Ξ΄3 = | π‘3 - π‘ | = | 5,1 β 6,93 | = 0,1 s
karena πΏππππ = 0,1 s, maka hasil pengukuran ini dapat dituliskan :
t = | t Β± β t | = | 5,0 Β± 0,1 | s
KR = βπ‘
π‘ x 100 %
KR = 0,1
5,0 x 100 % = 2 % ( mendekati 1 % = 3 AB )
Sehingga π‘3Μ = | t Β± β t | = | 5,00 Β± 0,10 | s
π£3ββββ β = βπ₯
π‘3 =
33,00
5,0 = 6,00 cm/s
βπ£ = | ββπ₯
βπ₯ | + |
βπ‘
π‘ | π£
βπ£ = | 0,05
33 | + |
0,1
5,0 | 6,00 cm/s
βπ£ = | 0,0015 | + | 0,02 | 6,00 cm/s
βπ£ = 0,129 cm/s
KR = βοΏ½βοΏ½
οΏ½βοΏ½ x 100 %
KR = 0,129
6,00 x 100 %
KR = 2,15 % ( mendekati 1 % = 3 AB )
Maka kecepatan bola pada jarak | 33, 00 Β± 0,05 | cm dapat dituliskan :
π£ = | 6,00 Β± 0,12 | cm/s
d) Jarak tempuh | 44,00 Β± 0,05 | cm
π‘1 = | 6,9 Β± 0,1 | s
π‘2 = | 6,9 Β± 0,1 | s
π‘3 = | 6,8 Β± 0,1 | s
π‘Μ = π‘1 + π‘2+ π‘3
3 =
6,9+ 6,9+ 6,8
3 =
20,6
3 = 6,86 s
Ξ΄1 = | π‘1 - π‘ | = | 6,9 β 6,86 | = 0,004 s
Ξ΄2 = | π‘2 - π‘ | = | 6,9 β 6,86 | = 0,04 s
Ξ΄3 = | π‘3 - π‘ | = | 6,8 β 6,86 | = 0,06 s
karena πΏππππ = 0,06 s, maka hasil pengukuran ini dapat dituliskan :
t = | t Β± β t | = | 6,86 Β± 0,06 | s
KR = βπ‘
π‘ x 100 %
KR = 0,06
6,86 x 100 % = 0,87 % ( mendekati 1 % = 3 AB )
Sehingga π‘4Μ = | t Β± β t | = | 6,86 Β± 0,06 | s
π£3ββββ β = βπ₯
π‘3 =
44,00
6,86 = 6.413 cm/s
βπ£ = | ββπ₯
βπ₯ | + |
βπ‘
π‘ | π£
βπ£ = | 0,05
44 | + |
0,06
6,86 | 6,413 cm/s
βπ£ = | 0,0011 | + | 0,0087 | 6,413 cm/s
βπ£ = 0,0628474 cm/s
KR = βοΏ½βοΏ½
οΏ½βοΏ½ x 100 %
KR = 0,0628474
6,413 x 100 %
KR = 0,98 % ( mendekati 1 % = 3 AB )
Maka kecepatan bola pada jarak | 44, 00 Β± 0,05 | cm dapat dituliskan :
π£ = | 6,41 Β± 0,06 | cm/s
2. Grafik hubungan jarak dan waktu tempuh
1) Untuk ketinggian | 5,00 Β± 0,05 | cm
Grafik 1. Hubungan jarak dan waktu tempuh pada ketinggian |5,00 Β± 0,05|cm
π¦ = ππ₯ + π
π = ππ‘ + π
π£ =ππ
ππ‘
π£ =π (ππ‘ + π)
ππ‘
π£ = 4,827 cm/s
DK = π 2 = 0,999
KR = (1 β π·πΎ) Γ 100% = 0,1% ( 4 AB )
βπ£ = πΎπ Γ π£ = 0,1% Γ 4,827 cm/s = 0,4827 cm/s
ππΉ = |π£ Β± βπ£| = |4,827 Β± 0,482|ππ/π
2) Untuk ketinggian | 7,00 Β± 0,05 | cm
y = 6,2681x + 1,2054RΒ² = 0,9995
0
10
20
30
40
50
0 2 4 6 8
Jara
k Te
mp
uh
( m
)
Waktu Tempuh ( s )
Grafik Hubungan Jarak dan Waktu Tempuh
y = 6,2681x + 1,2054RΒ² = 0,9995
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Jara
k Te
mp
uh
( m
)
Waktu Tempuh ( s )
Grafik 2. Hubungan jarak dan waktu tempuh pada ketinggian | 7,00 Β± 0,05 |
cm
π¦ = ππ₯ + π
π = ππ‘ + π
π£ =ππ
ππ‘
π£ =π (ππ‘ + π)
ππ‘
π£ = 6,268 cm/s
DK = π 2 = 0,999
KR = (1 β π·πΎ) Γ 100% = 0,1% ( 4 AB )
βπ£ = πΎπ Γ π£ = 0,1% Γ 6,268 cm/s = 0,6268 cm
v=|vΒ±βv|
=|6,268Β±0,626|cm/s
PEMBAHASAN
Dalam praktikum ini terdiri atas dua kegitan. Pada praktikum ini terdapat 2
kegiatan. Kegiatan pertama adalah mengukur jarak, perpindahan, dan waktu
tempuh yang dilakukan oleh objek (orang). Kegiatan kedua adalah mengukur
jarak tempuh dan waktu tempuh pada gelembung. Berdasarkan analisis data pada
kegiatan pertama dapat diperoleh bahwa jarak berbanding lurus dengan waktu
tempuh. Dimana semakin besar jarak yang ditempuh maka waktu yang
dibutuhkan juga semakin besar. Hal ini sesuai dengan teori sehingga dapat
dikatakan bahwa praktikum yang kami lakukan berhasil karena sesuai dengan
teori. Dapat pula dikatakan bahwa jika tidak ada perpindahan maka kecepatan
yang dialami oleh benda/objek bernilai nol. Sesuai dengan hasil analisis yang
kami peroleh maka dapat dikatakan pula berhasil karena sesuai dengan teori.
Pada kegiatan kedua kita menggunakan gelembung pada tabung GLB
sebagai objek dimana selang jarak setiap titik itu sebesar 11cm. Pada ketinggian 5
cm untuk jarak 11 cm diperoleh waktu tempuh 2,36 s, jarak 22 cm diperoleh
waktu tempuh 4,76 s, jarak 33 cm diperoleh waktu tempuh 6,96 s, jarak 44 cm
diperoleh waktu tempuh 9,23 s. Untuk ketinggian 7 cm, pada jarak jarak 11 cm
diperoleh waktu tempuh 1,56 s, jarak 22 cm diperoleh waktu tempuh 3,36 s, jarak
33 cm diperoleh waktu tempuh 5 s, jarak 44 cm diperoleh waktu tempuh 6,86 s.
dari hasil analisis ini dapat dikatakan bahwa semakin besar ketinggian tabung
GLB maka waktu tempuh gelembung untuk mencapai ujung tabung semakin
sedikit. Atau dapat pula dikatakan bahwa yang yang dibutuhkan semakin sedikit.
Selain itu dapat pula dikatakan bahwa semakin besar ketinggian maka semakin
besar pula kecepatannya.
Dari hasil keseluruhan dapat dikatakan bahwa praktikum ini berhasil adapun
kesalahan yang terjadi mungkin disebabkan oleh praktikan itu sendiri dalam
pengambilan data.
SIMPULAN DAN DISKUSI
1. Jarak adalah panjang total lintasan yang ditempuh oleh benda dan itdak
memiliki arah sedangkan perpingahan adalah perubahan posisi benda dan
memiliki arah.
2. Kecepatan diperoleh dari hasil bagi antara perpindahan dengan waktu tempuh
dan memiliki arah sedangkan kelajuan adalah hasil bagi antara jarak total
dengan waktu tempuh dan tidak memiliki arah.
3. Hubungan atara jarak dengan waktu tempuh berbanding lurus.
4. GLB adalah gerak yang dilakukan oleh suatu benda pada lintasan lurus
dengan kecepatan tetap.
Diharapkan kepada praktikan agar lebih teliti dalam pengambilan data dan
kepada asisten agar lebih memberikan penjelasan kepada praktikan agar praktikan
tidak lagi salah-salah dalam menganalisis data hasil praktikum.
DAFTAR RUJUKAN
Halliday, Resnick, Walker. 2010. Fisika Dasar Jilid 1. Ciracas: Erlangga
Herman, asisten LFD. 2014. Penuntun Praktikum Fisika Dasar 1. Makassar: Unit
Laboratorium Fisika Dasar Jurusan Fisika FMIPA UNM
Serway, Jewett. 2009. Fisika untuk Sains dan Teknik. Jagakarsa, Jakarta : Salemba
Teknika
Giancolli. 2001 Fisika Edisi Kelima Jilid 1 (terjemahan Yuhliza Hanum)..
Erlangga .Jakarta