POLARISASI CAHAYA DALAM LARUTAN GULAKODE : GO-1Oleh: Ika Agus
Erlinawati (093184004) dan Miftachul Huda (093184034)ABSTRACKHave
been done by experiment to determine the Newton II law by using Air
Track dan Computer Photogate Timing System , which aims to analyze
the influence of the addition of a mass of l glider against the
acceleration of , analyze the influence of the addition of a mass
of a burden against an acceleration of glider .The tool that we use
is to launch with long effective launchers . 13 m without speed an
onset at the trajectory of air ( water track ) . Glider would move
crossing either photogate under the influence of style of weight is
hung . the time of traveled will be detected by both photogate
which is laid separate on a certain distance . Based on the data
which was we receive and with the use of II newton law , we get out
that the acceleration of based on experiment launchers smaller than
based on a theory
ABSTRAKTelah dilakukan eksperimen yang berjudul Penentuan Hukum
II Newton menggunakan Air Track dan Computer Photogate Timing
System yang bertujuan menganalisis pengaruh penambahan massa
peluncur terhadap percepatan peluncur, menganalisis pengaruh
penambahan massa beban penggantung terhadap percepatan peluncur.
Metode yang digunakan adalah dengan meluncurkan peluncur dengan
panjang efektif 0.13 m tanpa kecepatan awal pada lintasan udara
(air track). Pelucur akan bergerak melintasi kedua photogate di
bawah pengaruh gaya berat yang digantungkan. Waktu tempuh akan
terdeteksi oleh kedua photogate yang diletakkan terpisah pada jarak
tertentu. Berdasarkan data-data yang kami peroleh dan dengan
menggunakan Hukum II Newton, kami dapatkan bahwa percepatan
peluncur berdasarkan percobaan lebih kecil dibandingkan perecepatan
peluncur berdasarkan teori.
I. PENDAHULUANA. Latar BelakangKita ketahui bahwa matahari
adalah sebagai sumber cahaya di bumi., gelombang cahaya terbentuk
karena terjadi gerakan gelombang dari medan listrik dan medan
magnet secara serentak, dimana kedua gerakan gelombang tersebut
masing-masing merambat pada suatu bidang getaran yang saling tegak
lurus. Dengan kata lain, bergerak secara transversalBila cahaya
terpolarisasi linier dijatuhkan pada bahan optis aktif, maka cahaya
yang keluar akan tetap terpolarisasi linier dengan arah getar
terputar terhadap arah getar semula. Beberapa bahan tertentu
menghasilkan perputaran bidang getar (arah getar komponen medan
listrik gelombang elektromagnetik) searah jarum jam dan disebut
sebagai dextrorotary. Dilain pihak ada bahan-bahan yang
menghasilkan perputaran komponen medan listrik berlawanan arah
jarum jam. Perputaran berlawanan arah jarum jam ini disebut
levorotary. Bahan optis aktif dapat berupa bahan padat cair. Contoh
bahan optis aktif padat adalah kwarsa dan gula, sedangkan contoh
bahan optis aktif cair adalah terpentin dan larutan gula.B. Rumusan
Masalah1. Bagaimana prinsip kerja polarimeter?2. Bagaiman pengaruh
konsentrasi larutan gula terhadap sudut putar jenis larutan?
C. Tujuan Percobaan1. Menjelaskan prinsip kerja polarimeter 2.
Mencari pengaruh konsentrasi larutan gula terhadap sudut putar
jenis
II. DASAR TEORIPolarisasi CahayaPolarisasi oleh refleksi telah
ditemukan pada 1808 oleh Etienne malus (1775-1812). Malus, yang
telah melakukan percobaan pembiasan ganda bekerja pada saat bekerja
pada teori efek, mengamati dari pengaturan cahaya matahari,
tercermin dari jendela yang dekat jendela, melalui kristal dari
Islandia Spar.Polarimetri adalah suatu cara analisa yang didasarkan
pada pengukuran sudut putaran (optical rotation) cahaya
terpolarisir oleh senyawa yang transparan dan optis aktif apabila
senyawa tersebut dilewati sinar monokromatis yang terpolarisir
tersebut.Gelombang cahaya memiliki arah getaran medan listrik dan
medan magnet yang saling tegak lurus, dan keduanya tegak lurus
terhadap arah rambat gelombang cahaya. Cahaya yang menjalar pada
arah tertentu terdiri atas rentetan gelombang yang bidang getarnya
terorientasi secara serampangan terhadap arah rambatan. Cahaya
semacam ini disebut cahaya takterpolarisasi.
(a) (b) (c) (c)Gambar 1.(a) cahaya takterpolarisasi memiliki
arah medan listrik ke segala arah; (b) cahaya tak terpolarisasi
diwakili oleh dua arah medan listrik untuk memudahkan pembahasan;
(c) cahaya tak terpolarisasi sejajar dan tegak lurus bidang gambar
atau arah rambatan.Polarisasi cahaya adalah terserapnya sebagian
arah getar cahaya yang arah bidang getarnya satu. Cahaya yang
terpolarisasi dapat digambarkan sebagai berikut
Gambar 2. Cahaya Terpolarisasi, medan listriknya hanya memiliki
satu arah sajaApabila digambarkan dalam bentuk tiga dimensi, cahaya
terpolarisasi memiliki medan listrik dan medan magnet sebagai
berikut
Gambar 3. Perpaduan dan pada cahaya terpolarisasiGelombang
transversal seperti pada gambar 3 disebut terpolarisasi bidang,
artinya getaran vektor E hdala sejajar satu sama lain untuk semua
titik dalam gelombang tersebut sehingga membentuk satu bidang.
Polarisasi ini juga disebut polarisasi linear karena terletak pada
statu garis lurus.Peristiwa terjadinya polarisasi cahaya dapat
disebabkan oleh beberapa hal diantaranya karena penyerapan
selektif, pemantulan (refleksi), pembiasan ganda (birefrigence),
dan hamburan1. Polarisasi karena PemantulanSuatu sinar yang datang
pada cermin datar dengan sudut 57o akan menghasilkan sinar pantul
yang terpolarisasi seperti tampak pada gambar berikut :
Gambar 4 polarisasi karena pemantulan2. Polarisasi karena
Pembiasan dan PemantulanPada peristiwa pembiasan dan pemantulan
akan dihasilkan cahaya pantul terpolarisasi sempurna jika sudut
datang i menghasilkan sudut bias r yang tegak lurus dengan sinar
pantul i. Sudut datang seperti ini disebut sudut polarisasi ip atau
sudut Brewster.
Gambar 5 Polarisasi karena Pembiasan dan PemantulanPada gambar
diatas, menunjukkan sinar datang pada bidang batas dua medium
mengalami pembiasan dan pemantulan. Berdasarkan hukum pemantulan,
maka i = io dan karena sinar pantul tegak lurus dengan sinar bias,
maka io + r = 90o. Dengan menggunakan hukum pembiasan, maka
diperoleh :
3. Polarisasi karena Bias Kembar (Pembiasan Ganda)Cahaya yang
melewati kaca, pada umumnya bergerak dengan kelajuan yang sama ke
segala arah karena kaca hanya memiliki satu indeks bias saja.
Tetapi, pada bahan-bahan kristal tertentu, seperti kalsit dan
kuarsa, memiliki dua indeks bias sehingga kelajuan cahaya tidak
sama untuk ke segala arah. Hal ini akan menyebabkan cahaya
mengalami pembiasan ganda. Sinar yang datang pada suatu kristal
akan menghasilkan sinar keluar yang terpisah menjadi dua bagian,
yaitu sinar bias tak terpolarisasi dan sinar isimewa
terpolarisasi.4. Polarisasi karena Absorpsi SelektifTeknik yang
umum untuk menghasilkan cahaya terpolarisasi adalah menggunakan
polaroid yang akan meneruskan gelombang gelombang yang arah
getarnya sejajar dengan sumbu transmisi dan menyerap semua
gelombang pada arah getar lainnya.Pada gambar 6 tampak dua buah
polaroid, polaroid pertama disebut polarisator dan polaroid kedua
disebut analisator. Polarisator berfungsi untuk menghasilkan cahaya
terpolarisasi dari cahaya tak terpolarisasi (cahaya alami).
Analisator berfungsi untuk mengurangi intensitas cahaya cahaya
terpolarisasi.
Gambar 6. polarisator dan analisatorPrinsip kerja sistem adalah
sebagai berikut, seberkas cahaya alami menuju polarisator. Di sini
cahaya dipolarisasi secara vertikal, yaitu hanya komponen vektor
medan listrik E yang sejajar dengan sumbu transmisi saja yang
diteruskan sedangkan lainnya diserap. Cahaya terpolarisasi yang
masih mempunyai kuat medan listrik belum berubah menuju analisator
(sudut antara sumbu transmisi analisator dan polarisator adalah ).
Di analisator, semua komponen E yang sejajar sumbu analisator yang
diteruskan, jadi, kuat medan listrik yang diteruskan oleh
analisator adalah
.................................(1)Jika cahaya alami tak
terpolarisasi yang jatuh pada polaroid pertama (polarisator)
memiliki intensitas Io, maka cahaya terpolarisasi yang melewati
polarisator, I1 adalah
...............................(2)Polaroid kedua P2 disebut
analisator yang berfungsi menganalisis sinar yang dilewatkan oleh
polarisator. Apabila analisator diputar, maka pada saat sumbu
mudahnya sejajar dengan sumbu mudah polarisator, akan terlihat
sinar paling terang. Selanjutnya sinar meredup dan akan tampak
gelap pada saat sumbu mudah polarisator dan analisator saling tegak
lurus. Menurut Etiene Louis Malus (1774-1812), jika sudut antara
sumbu mudah P1 dan P2 adalah , maka intensitas cahaya yang
dilewatkan analisator adalah :
....................(3)Persamaan tersebut selanjutnya dikenal
sebagai Hukum Malus.Persamaan 3 menunjukkan bahwa analisator
berfungsi untuk mengurangi intensitas cahaya terpolarisasi.
Intensitas cahaya yang diteruskan oleh sistem Polaroid mencapai
maksimum jika kedua sumbu polarisasi adalah sejajar ( = 0o atau
180o) dan mencapai minimum jika kedua sumbu polarisasi saling tegak
lurus atau 90oPada praktikum kali ini, polarisasi akan disebabkan
karena absorpsi selektif, karena pada polarimeter juga digunakan
dua buah polaroid yang berfungsi sebagai polarisator dan
analisator. Kita dapat mengamati spektrum cahaya dari lubang
tabung. Spektrum cahaya tersebut akan berupa daerah gelap dan
daerah terang, lalu kita dapat menentukan sudutnya.PolarimeterAda
zat yang dapat memutar bidang polarisasi yang disebut zat optic
aktif atau zat Polaroid, diantaranya adalah sodium sulfat,
terpentil larutan gula, dan natrium klorat. Pemutaran sudut
polarisasi bergantung pada panjang larutan, konsentrasi larutan dan
sudut putar jenisnya. dalam persamaan matematis, dapat dinyatakan
dalam bentuk
(5)Dengan
= pergeseran sudut yang dibentuk oleh larutan l = panjang
larutan (cm) c = konsentrasi larutasn = sudut putar jenis larutan
(oL/mol/cm)
Dalam percobaan ini digunakan larutan gula sebagai polaroidnya.
Pada permulaan percobaan, mata di belakang analisator tidak dapat
melihat cahaya (gelap). Pada saat itu, sudut yang dibentuk adalah .
Jika diantara analisator dan polarisator diletakkan bejana kaca
berisi larutan gula, sehingga sebelum memasuki analisator sinar
melewati larutan gula terlebih dahulu. Dengan demikian, sinar dapat
dilihat. Supaya tampak gelap lagi, analisator kita putar sampai
pada sudut tertentu yaitu . Jadi, besarnya putaran bidang berkas
sinar oleh larutan gula adalah .
Gambar 7 polarimeter
Gambar 8. Skema Polarimeter
Dengan mengubah besarnya konsentrasi larutan (c) maka didapatkan
besar sudut putaran yang berbeda sesuai konsentrasinya. Dengan
demikian sudut putar jenis dari larutan gula dapat ditentukan
dengan menganalisis data yang diperoleh. Secara teori, sudut putar
jenis dari larutan gula adalah 66,5 oL/mol/cm.Sedangkan konsentrasi
larutan gula dapat ditentukan dengan persamaan:C = = Dimana:m =
massa gula (gram) Mr = massa relatif gulaVair = Volume air
(liter)III. METODE PERCOBAANA. Rancangan Percobaan
B. Alat dan Bahan1. Alat polarimeter 2. Gelas ukur 3. Larutan
gula 4. Air5. Pengaduk 6. Neraca
C. Variabel yang Digunakan1. Variabel manipulasi : massa gula
(m)Definisi operasional variabel manipulasi : penambahan massa gula
yang berpengaruh pada perubahan konsetrasi larutan. 2. Variabel
respon : sudut putar bidang polarisasi ()Definisi operasional
variabel respon : besar sudut putar bidang polarisasi yang
disebabkan oleh perubahan konsentrasi larutan dari penambahan massa
gula 3. Variabel Kontrol : Panjang tabung larutan dan jenis larutan
Definisi operasional variabel control : panjang larutan dihitung
dengan mengisi larutan penuh kedalam tabung polarisator, sehingga
panjang larutan sama dengan panjang tabung polarisator.jenis
larutan yang dugunakan larutan gula.
D. Langkah Percobaan1. Merangkai air track, kemudian
mengaktifkan komputer dengan memasuki menu utama dari program 2.
Menentukan sudut awal () sebelum ada larutan gula.3. Menimbang gula
sebesar 0,1 gr, 0,2 gr, 0,3 gr, 0,4 gr, 0,5gr4. Membuat larutan
gula dengan konsentrasi tertentu. Yakni memasukkan gula sebesar 0,1
gr kedalam gelas yang berisi air 25mL dan kemudian mengaduknya.5.
Memasang larutan gula pada tabung larutan. 6. Memutar analisator
untuk menentukan setelah ada larutan gula.7. Menentukan pergeseran
sudut .8. Mengulangi langkah diatas dengan memvariasikan
konsentrasi larutan gula dengan mengubah massa gula9. Mengulangi
langkah diatas dengan memvariasikan jenis gula
.
IV. DATA DAN ANALISISPada percobaan yang berjudul Penentuan
Hukum II Newton Menggunakan Air Track Dan Computer Photogate Timing
System kami melakukan 5 kali percobaan dengan manipulasi yang
berbeda beda. Adapun hasil percobaan yang telah kami lakukan adalah
sebagai berikut:a. Percobaan 1Pada percobaan ini kami melakukan
manipulasi terhadap massa beban, berikut adalah ilustrasi gambar
dalam percobaan kami:
Kami akan membandingkan percepatan yang kami dapat melalui
percobaan dan percepatan yang dihitung secara teori. Adapun salah
satu contoh perhitungan untuk percepatan yang didapatkan melalui
teori untuk analisis yang akan kami lakukan adalah sebagai
berikut:
Melalui perumusan di atas, maka kami dapatkan:
Berikut adalah table data percepatan yang kami dapatkan secara
percobaan dan secara teori yang telah dihitung dengan persamaan di
atas.
Tabel 1. Percepatan saat massa beban di manipulasi(m10,1)
gram(m20,1) gramapercobaan (m/s2)ateori (m/s2)
18418418418418448,858,868,878,888,82,6032,5192,7432,7652,7932,0542,3732,6672,9393,190
Ket:m1= massa peluncur (gram)m2= massa beban (gram)a =
percepatan (m/s2)
Pada percobaan 1 ini, kami melakukan manipulasi terhadap massa
beban, dimana massa beban kami buat semakin besar dari satu
percobaan ke percobaan berikutnya dan massa peluncur kami jaga
konstan. Ketika massa beban kami buat menjadi semakin besar, maka
terdapat pengaruh terhadap besarnya percepatan peluncur. Semakin
besar massa beban yang kami atur, maka semakin besar pula
percepatan yang kami dapatkan, baik percepatan secara percobaan
maupun percepatan secara teori.Penambahan percepatan yang terjadi
pada system ini dikarenakan semakin besarnya gaya yang berpengaruh
pada system ini. Gaya yang berpengaruh ini merupakan gaya berat
yang bekerja pada massa beban yang tergantung. Semakin besar gaya
berat yang bekerja, maka percepatan yang timbul juga makin
besar.Hubungan antara gaya dengan perceptan ini dapat dibuat dalam
bentuk grafik sebagai berikut:
Grafik di atas merupakan grafik hubungan gaya berat pada massa
beban tergantung yang bekerja pada system dengan percepatan
peluncur yang didapat melalui percobaan serta percepatan
berdasarkan teori. Pada grafik di atas tampak jelas bahwa semakin
besar gaya berat yang bekerja pada beban tergantung, maka makin
besar pula percepatan dari peluncur ketika massa peluncur kami jaga
konstan. Hal ini sesuai dengan hokum II Newton, bahwa percepatan
suatu system akan sebanding dengan besarnya gaya yang bekerja pada
system tersebut.Melalui grafik juga tampak perbedaan antara
percepatan yang dihitung secara teori dengan percepatan yang di
dapat melalui percobaan besarnya tidak sama. Hal ini dikarenakan
adanya gaya gesek yang terjadi pada katrol, sehingga percepatan yag
didapat melalui percobaan lebih kecil daripada percepatan yang
didapat secara perhitungan teori.Taraf ketelitian pada percobaan
ini adalah sebesar 85,6% yang didapat melalui kelinearitasan garis
pada grafik hubungan gaya dengan percepatan di atas.
b. Percobaan 2Pada percobaan ini kami melakukan manipulasi massa
peluncur dengan massa beban tergantung kami jaga konstan. Berikut
adalah ilustrasi gambar percobaan kami:
Kami akan membandingkan percepatan yang kami dapat melalui
percobaan dengan perceptan yang kami hitung secara teori. Perumusan
yang kami gunakan adalah:
Adapun salah satu contoh perhitungannya adalah:
Berikut ini adalah tabel data massa peluncur dan massa beban
tergantung serta percepatan yang kami peroleh melalui percobaan dan
melalui perhitungan.Tabel 2. Percepatan saat massa peluncur di
manipulasi(m10,1) gram(m20,1) gramapercobaan (m/s2)ateori
(m/s2)
20421422423424478,878,878,878,878,82,4292,4062,1551,8861,6762,7312,6372,5502,4692,392
Ket:m1= massa peluncur (gram)m2= massa beban (gram)a =
percepatan (m/s2)
Melalui tabel di atas, dapat kita analisis bahwa ketika massa
peluncur diperbesar dan massa beban tergantung dibuat konstan, maka
terjadi penurunan besarnya percepatan peluncur. Hal ini dikarenakan
massa beban tergantung dibuat konstan sehingga gaya berat yang
bekerja pada beban tergantung juga konstan, sedangkan massa system
diperbesar karena massa peluncur diperbesar. Oleh karena itu,
percepatan yang timbul juga makin kecil ketika massa peluncur
semakin diperbesar.Berikut adalah grafik yang kami buat untuk
percobaan kedua ini:
Grafik di atas merupakan grafik hubungan massa total yang
bekerja pada system dengan besarnya percepatan yang kami peroleh
melalui percobaan dan teori. Massa total system ini merupakan
jumlah massa beban yang tergantung serta massa dari peluncur. Dari
grafik dapat dilihat bahwa hubungan antara massa total system ini
berbanding terbalik dengan massa besarnya percepatan yang timbul.
Hal ini sesuia dengan hokum II Newton yang menyatakan bahwa
besarnya massa berbanding terbalik dengan besarnya percepatan yang
timbul.Percepatan yang didapat melalui percobaan cenderung lebih
kecil jika dibandingkan dengan percepatan yang didapat melalui
perhitungan secara teori, dimana pada perhitungan gaya gesek
dianggap nol. Namun pada kenyataannya, meskipun telah menggunakan
lintasan air track tetap saja terdapat sejumlah gesekan, seperti
gesekan pada katrol. Sehingga besarnya percepatan yang didapat
melalui percobaan lebih kecil karena adanya pengaruh gaya
gesek.Besarnya tingkat ketelitian yang kami dapatkan pada percobaan
2 ini adalah sebesar 97,8% yang kami dapatkan dari kelinieritasan
grafik hubungan massa total dan percepatan yang timbul.
c. Percobaan 3Pada percobaan ini kami memanipulasi massa
peluncur serta massa beban yang tergantung. Berikut adalah
ilustrasi gambar percobaan kami:
Besarnya massa peluncur serta massa beban tergantung secara
bertahap kami manipulasi, namun massa total systemnya tetap.
Artinya jumlah massa peluncur dengan massa beban tergantung selalu
sama pada setiap pengambilan data. Kli ini kami tetap akan
membandingkan besarnya percepatan secara teori maupun percepatan
yang didapat melalui percobaan. Sehingga untuk menghitung
percepatan secara teori kami menggunakan perumusan:
Berikut ini adalah salah satu perhitungan untuk percepatan
secara teori:
Adapun beberapa perhitungan lain yang telah kami hitung untuk
besarnya percepatan disajikan dalam tabel berikut:Tabel 3.
Percepatan saat massa peluncur dan massa beban tergantung di
manipulasi(m10,1) gram(m20,1) gramapercobaan (m/s2)ateori
(m/s2)
30428426424422488,8108,8128,8148,8168,82,8753,3584,0694,3664,8612,2152,7143,2133,7124,211
Ket:m1= massa peluncur (gram)m2= massa beban (gram)a =
percepatan (m/s2)
Dari tabel di atas dapat dianalisis antar percepatan secara
teori dengan percepatan yang didapat melalui percobaan. Kedua
percepatan ini memiliki nilai makin besar ketika massa beban yang
tergantung diperbesar dan massa peluncur diperkecil. Prinsip yang
digunakan sama dengan percobaan 1 dan 2. Ketika massa beban
tergantung makin besar, maka gaya yang timbul makin besar, sehingga
percepatannya akan semakin besar pula. Percepatan berbanding lurus
dengan besarnya gaya yang berlaku.Berikut ini adalah grafik yang
kami buat untuk percobaan ketiga.
Grafik di atas merupakan grafik hubungan gaya yang merupakan
gaya berat dari massa beban tergantung terhadap percepatan yang
kami dapatkan secara percobaan dan perhitungan. Melalui grafik
tampak jelas bahwa semakin besar gaya yang bekerja pada massa beban
tergantung maka makin besar pula percepatan yang akan timbul baik
percepatan secara teori ataupun secara percobaan. Hal ini
dikarenakan makin besarnya gaya yang berpengaruh terhadap
system.Pada grafik ini terlihat bahwa percepatan yang berasal dari
teori lebih besar daripada percepatan secara teori. Hal ini akan
dibahas pada bab diskusi.Pada percobaan kali ini, kami mendapatkan
nilai ketelitian sebesar 98,3% yang didapat melalui kelinearitasan
grafik yang telah kami buat.
d. Percobaan 4Pada percobaan ini massa yang kami gunakan
semuanya konstan, baik massa peluncur maupun massa beban
tergantung. Yang kami manipulasi adalah jarak luncuran dari
photogate 1. Adapun ilustrasi gambar percobaan kami adalah:
Besarnya jarak luncuran mula mula dari Xo kami manipulasi
nilainya. Untuk mengetahui pengaruhnya kami tetap mencari
percepatan secara teori. Adapun perumusan yang kami gunakan adalah
sebagai berikut:
Berikut adalah salah satu contoh perhitungan kami:
Adapun data hasil percobaan kami yang disajikan dalam bentuk
tabel adalah sebagai berikut:Tabel 4. Percepatan saat Xo
dimanipulasi(m10,1) gram(m20,1) gram(Xo0,1) cmapercobaan
(m/s2)ateori (m/s2)
18418418418418488,888,888,888,888,810152025302,2462,2652,9282,1642,6943,1903,1903,1903,1903,190
Ket:m1= massa peluncur (gram)m2= massa beban (gram)xo = jarak
luncur awal (cm)a = percepatan (m/s2)
Melalui tabel di atas tampak jelas bahwa secara teori percepatan
peluncur adalah sama atau konstan dikarenakan gaya yang bekerja
pada system nilainya adalah sama besar, serta massa total system
nilainya juga sama. Melalui percobaan didapatkan nilai percepatan
yang nilainya hampir konstan. Jika dirata rata maka nilai
percepatan secara percobaan adalah sebesar a = (2,6940.34)
m/s2dengan taraf ketelitian sebesar 86,25%.Pada percobaan ini jelas
tampak bahwa pajang pendeknya jarak luncuran dari photogate 1 tidak
berpengaruh pada percepatan system. Hal ini dikarenakan percepatan
system dihitung ketika benda mulai masuk dan melewati photogate 1
dilanjutkan dengan masuk dan melewati photogate 2. Percepatan
peluncur didapat dari perubahan kecepatan peluncur ketika melewati
photogate 1 dan photogate 2.
e. Percobaan 5Pada percobaan ini, kami memanipulasi jarak antara
kedua photogate. Ilustrasi percobaan kami adalah sebagai
berikut:
Kami tetap akan mencari pecepatan peluncur secara teori untuk
dibandingkan dengan percepatan secara percobaan. Perumusan yang
kami gunakan adalah:
Berikut adalah salah satu contoh perhitungan:
Nilai percepatan secara teori besarnya akan selalu sama pada
percobaan ini karena gaya dan massa sistemnya tetap.Di bawah ini
adalah tabel percobaan yang berisi data data hasil percobaan yang
kami peroleh:Tabel 4. Percepatan saat Xo dimanipulasi(m10,1)
gram(m20,1) gram(D0,1) cmt2(sekon)apercobaan (m/s2)
18418418488,888,888,84035300,13620,12290,10492,3822,5942,771
Ket:m1= massa peluncur (gram)m2= massa beban (gram)D = jarak
antar photogate (cm)t2 = waktu untuk melintasi photogate 1 dan 2a =
percepatan (m/s2)
Melalui tabel di atas dapat dianalisis bahwa nilai percepatan
dipengaruhi oleh besarnya jarak antara photogate 1 dan photogate 2.
Semakin besar jarak antar photogate, maka makin kecil percepatan
dari peluncur. Hal ini dikarenakan pengaruh dari waktu untuk
melintasi kedua photogate, semakin jauh jarak antara kedua
photogate, maka makin besar waktu yang diperlukan untuk melintasi
keduanya (t2). Percepatan suatu benda dipengaruhi oleh perubahan
kecepatan terhadap waktu. Apabila perubahan kecepatannya kecil dan
waktu yang diperlukan makin besar, maka akan makin kecil percepatan
suatu benda. Hal ini terbukti pada percobaan ini, makin jauh jarak
antar photogate, maka makin kecil percepatan peluncur.Percepatan
secara teori menunjukkan nilai yang sama dikarenakan secara teori
tentang Hukum II Newton, percepatan dihitung dari besarnya gaya
terhadap massa system tanpa pengaruh waktu. V. DISKUSIPada
percobaan ini terdapat beberapa hal yang akan kami diskusikan,
antara lain:1. Pada percobaan 1, 2, 4, dan 5 besarnya percepatan
yang diperoleh dari percobaan selalu lebih kecil jika dibandingkan
dengan percepatan yang diperoleh secara teori. Hal ini dikarenakan
didalam percobaan kami masih terdapat gaya yang mengahambat, yaitu
gaya gesek pada katrol. Pada alat yang kami gunakan, katrol sudah
tidak berfungsi secara baik, sehingga menimbulkan gaya gesek.
Selain itu, gaya gesekan juga mungkin terjadi antara lintasan
aluminium dengan peluncur disebabkan oleh penekanan peluncur
sebelum diluncurkan, sehingga Itulah sebabnya percepatan yang kami
peroleh dari percobaan lebih kecil jika dibandingkan percepatan
secara teori yang tidak memperhitungkan gaya gesek.2. Pada
percobaan ketiga, kami mendapatkan penyimpangan terhadap besarnya
percepatan yang kami peroleh secara percobaan. Percepatan ini
memiliki nilai leboh besar jika dibandingkan dengan percepatan
secara teoritis atau perhitungan. Padahal secara logika, nilai
percepatan pada percobaan akan lebih kecil daripada percepatan
secara teoritis. Hal ini disebabkan oleh penambahan massa beban
tergantung yang tidak terhitung. Pada percobaan ini nilai beban
tergantung sangat besar, sehingga kami mengaturnya dengan
merekatkan beberapa beban dengan menggunakan isolasi yang cukup
banyak agar beban tidak jatuh. Selain itu, pada saat percobaan ini
photogate 1 tidak berfungsi dengan baik, terkadang sensornya tidak
mau mati meskipun peluncur telah melewatinya. VI.
KESIMPULANBerdasarkan hasil analisa dari percobaan yang telah kami
lakukan, dapat kami simpulkan beberapa hal, antara lain:1. Sesuai
Hukum II Newton, penambahan massa beban tergantung mempengaruhi
besarnya percepatan peluncur, disebabkan gaya yang berada pada
system merupakan gaya berat yang bekerja pada beban tergantung.
Sehingga besarnya gaya sebanding dengan besarnya percepatan
peluncur.2. Sesuai Hukum II Newton, dikatakan bahwa percepatan
peluncur akan berbanding terbalik dengan besarnya massa total yang
bekerja pada system.3. Penambahan jarak luncur mula mula tidak
berpengaruh terhadap besarnya percepatan system. Percepatan system
hanya bergantung pada gaya yang bekerja, massa total system, dan
waktu tempuh.4. Besarnya perubahan jarak kedua photogate ternyata
berpengaruh terhadap besarnya percepatan peluncur. Semakin besar
jarak kedua photogate, maka makin kecil percepatan peluncur.
Daftar PustakaGanijanti A S. 2002. Mekanika. Salemba
TeknikaPaul, A.Tipler. 2001. Fisika untuk Sains dan Teknik Jilid 1.
Erlangga
57o
57o
N
terpolarisasi
sinar datang
cermin datar
i
io
N
cahaya pantul terpolarisasi sempurna
sinar datang
medium 1indeks biasnya n1
medium 2indeks biasnya n2
r
cahaya bias terpolarisasi sebagian
