PEDOMAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 1 (HUKUM NEWTON)

I.       Tujuan

Menentukan hubungan antara percepatan (a), massa (m) dan gaya (F)

II.    Teori Singkat

Percepatan a gerak sebuah benda atau sistem berbanding lurus dengan gaya F yang bekerja pada benda atau sistem itu dan berbanding terbalik dengan massa total m benda atau sistem. Permyataan ini sering kita dengar sebagai hukum kedua Newton. Hukum kedua Newton dapat ditulis dalam bentuk persamaan matematika sepert di bawah ini:

Persamaan di atas akan diuji menggunakan sistem benda seperti pada gambar 1.d yang terdiri dari kereta dinamika dengan massa di atasnya, dan satu atau lebih beban m, yang digantung pada salah satu ujung tali. Massa total sistem m adalah massa kereta dinamika ditambah massa beban pada kereta, ditambah massa yang digantungkan pada ujung tali. Gaya F dihasilkan oleh beban yang digantung m₁, satu massa m₁ mewakili (menyatakan) satu satuan gaya (1p), dua massa (2m₁) mewakili dua satuan gaya (2p), tiga massa (3m₁) mewakili tiga satuan gaya (3p) dan seterusnya. Jika dikehendaki agar gaya dinyatakan dalam satuan baku misalnya Newton gaya tiap beban dapat diukur dengan menggunakan dinamometer, akan tetapi untuk keperluan verifikasi ini gaya tidak perlu dinyatakan dalam satuan baku. Dalam percobaan ini akan diperiksa hubungan antara percepatan a dan gaya F pada keadaan massa total sistem tetap dan memeriksa hubungan antara percepatan a dan massa sistem m pada keadaan gaya F yang bekerja dibuat tetap.

III. Pengambilan Data

3.1 Alat dan Bahan

·        Ticker timer ·        Catu daya ·        2 buah kabel penghubung ·        2 buah rel presisi ·        Penyambung rel ·        Tiga buah beban bercelah 50 gram ·        1 set penggantung beban ·        1 buah pasak penumpu

·        Tumpakan berpenjepit ·        2 buah kaki rel ·        Balok bertingkat ·        Kereta dinamika ·        5 meter pita ketik ·        2 buah beban bercelah 20 gram, ·        1 buah beban bercelah 10 gram ·        1 lembar kertas millimeter blok

.   3.2 Prosedur Percobaan

Massa sistem tetap.

1.    Rangkai alat percobaan seperti gambar 1.d

1.    Pasanglah  tiga buah beban bercelah 50 gram, satu buah beban bercelah 20 gram pada kereta dinamika

2.    Doronglah kreta (beri sedikit gaya) hingga kereta bergerak dengan kecepatan konstan.

3.    Gantungkan beban 10 gram pada ujung tali nilon. Potong tali secukupnya sehingga cukup untuk memberi gantungan pada beban dengan kereta dinamika yang berada di dekat pewaktu ketik dan beban berada sedekat-dekatnya dengan katrol.

4.    Ambillah pita ketik dengan panjang beberapa cm lebih panjang dari tinggi meja. Pasang pita ketik pada pewaktu ketik dan jepit salah satu ujungnya pada kereta dinamika.

5.    Hubungkan  pewaktu ketik ke catu daya, pastikan catu daya dalam keadaan OFF.

6.    Tahan kereta dinamika pada ujung rel yang lebih tinggi, hidupkan catu daya dan lepaskan kereta dinamika. Kereta  dinamika akan bergerak turun karena adanya tarikan beban.

7.    Hentikan kereta dinamika tepat sebelum mencapai ujung rel dengan tangan atau tumpakan berpenjepit.

8.    Lepaskan pita ketik dari kereta dinamika, periksa hasil ketikan pada pita ketik. Pastikan bahwa titik-titik di atas pita tercetak cukup jelas. Ulangi percobaan jika hasil ketikan tidak tercetak dengan jelas

9.    Dengan menggunakan 5 ketik sebagai satuan waktu, buat kurva yang menunjukkan hubungan antara  laju dan waktu pada kertas millimeter blok.

10.     Buat kurva laju-waktu dengan menghubungkan masing-masing titik tengah ujung atas pita dengan garis lurus.

11.     Dari grafik laju-waktu, hitung percepatan a sistem berkaitan dengan gaya F yang bekerja pada sistem, satuan percepatan (cm/(5 ketik)²)

12.     Catat hasil perhitungan percepatan yang diperoleh pada tabel 1.

13.     Perbesar gaya yang bekerja pada sistem dengan menggantung beban 20 gram pada ujung tali. Untuk mempertahankan agar massa total sistem tetap, tukarkanlah posisi beban 10 gram yang digantung dengan beban 20 gram yang ada pada kereta dinamika.

14.     Ulangi langkah percobaan 1 sampai 12 dan catat hasil percobaan pada tabel 1.e

Tabel 1.e Hubungan antara percepatan a gaya F, massa total m tetap

Gaya F	Sistem 1 (beban 10 gr)	Sistem 2 (beban 20 gr)
Percepatan a (cm/(5 ketik)2)

Gaya F dipertahankan tetap.

1.      Lepaskan semua beban yang ada pada kereta dinamika dan gantung beban 10 gram pada ujung tali, massa total sistem adalah 90 gram (massa kereta dinamika 80 gram dan beban 10 gram yang digantung)

2.      Ulangi langkah percobaan 1 sampai  12 dan catat hasil perhitungan pada tabel 2.

3.      Tambahkan satu beban 50 gram dan dua beban 20 gram pada kereta dinamika  sehingga massa total menjadi 180 gram (massa sistem menjadi dua kali massa sistem awal), ulangi langkah percobaan di atas dan catat hasil perhitungan pada tabel 2.a

Tabel 2.a Hubungan antara percepatan a, massa total m, gaya F tetap

Massa total sistem	90 gram	180 gram
Percepatan a (cm/(5 ketik)2)