LEMBAR KERJA MAHASISWA (LKM)
MATA PELAJARAN FISIKA SMA
DISUSUN
OLEH :
MAHASISWA
PENDIDIKAN FISIKA ANGKATAN 2014
FAKULTAS
KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
PENDIDIKAN
FISIKA
UNIVERSITAS
SRIWIJAYA
TAHUN
AJARAN 2016
LKM : Gerak
Jatuh Bebas
Tujuan :
- Untuk menentukan percepatan gravitasi bola pada gerak jatuh bebas.
- Untuk menggambarkan grafik hubungan antara ketinggian h dengan waktu t.
DASAR TEORI
Gerak jatuh jatuh bebas adalah gerak yang mengakibatkan
benda melewati lintasan berbentuk lurus karena pengaruh gaya gravitasi bumi.
Gerak jatuh bebas mengakibatkan gesekan dan perubahan kecil percepatan terhadap
ketinggian. Percepatan gerak jatuh bebas disebabkan oleh gaya gravitasi bumi
yang besarnya 9,8 m/s2 dan berarah menuju kepusat bumi. Gesekan yang
dimaksud di sini adalah gesekan antara benda dan udara. Suatu benda yang
dijatuhkan dari ketinggian tertentu dalam ruang terbuka akan di perlambat
akibat gaya gesekan dan laju udara, pada percepatan gerak jatuh bebas seiring
ditemukan bahwa haasil percepatan yang dialami benda tidak seuai dengan hasil
percepatan gravitasi bumi, hal tersebut terjadi karena sesungguhnya benda
tersebut telah mengalami perlambatan oleh gaya gesek udara. Percepatan yang
dialami benda pada gerak jatuh bebas akan sama dengan percepatan gravitasi bila
benda tersebut dijatuhkan pada ruang hampa udara (Pantur, 1985).
Gerak lurus berubah
beraturan adalah gerak benda dengan
lintasan garis lurus dan memiliki kecepatan setiap saat berubah dengan teratur. Pada gerak lurus berubah beraturan gerak
benda dapat mengalami percepatan atau
perlambatan. Gerak benda yang mengalami percepatan disebut gerak lurus berubah
beraturan dipercepat, sedangkan gerak lurus yang mengalami perlambatan disebut
gerak lurus berubah beraturan diperlambat. Suatu benda melakukan gerak lurus
berubah beraturan (GLBB) jika percepatannya selalu konstan. Percepatan
merupakan besaran vektor (besran yang mempunyai besar dan arah). Percepatan
konstan berarti besar dan arah percepatan selalu konstan setiap saat (Sasrawan,
2013).
Kinematika adalah ilmu yang
mempelajari tentang gerak yang membicarakan gerak suatu benda tanpa memandang
gaya yang bekerja pada benda tersebut (massa benda diabaikan). Jadi jarak yang
ditempuh benda selama geraknya hanya hanya ditentukan oleh kecepatan dan
percepatan. Gerak jatuh bebas adalah gerak jatuh benda pada arah vertikal dari
ketinggian h tertentu tanpa kecepatan awal. Jadi gerak benda hanya dipengaruhi
oleh gravitasi bumi sebesar g.
y = h = 1/2 gt2
yt = gt = √2gh
t = √2h/g
Suatu benda yang begerak maka
geraknya dapat dikelompokkan menjadi dua kelompok besar yaitu gerak translasi
dan gerak melingkar yang disebut dengan gerak rotasi. Gerak translasi dibagi
lagi menjadi dua macam yaitu gerak lrus beraturan dan gerak lurus berubah
beraturan. Perbedaan dari kedua jenis gerak ini yaitu terletak pada kecepatan
dan percepatannya. Untuk gerak lurus beraturan mempunyai kecepatan yang konstan
dan percepatannya adalah nol. Sedangkan untuk gerak lurus berubah beraturan
mempunyai kecepatan yang berubah-ubah secara teratur dan percepatanya tidak
sama dengan nol. Gerak jatuh memiki cirri khas yaitu benda jatuh tanpa
kecepatan awal. Semakin kebawah gerak benda semakin cepat. Percepatan yang
dialami oleh setiap benda jatuh bebas selalu sama yakni sama dengan percepatan
gravitasi bumi (a = g) (besar g adalah 9,8 m/s2 atau dibulatkan menjadi 10
m/s2). (Halliday,
1991)
V = g . t
h = ½ gt2
vt = √2gh
Rumus gerak jatuh bebas ini
merupakan pengembangan dari tiga rumus utama dalam GLBB seperti yang telah
diterangkan diatas dengan memodifikasi : s (jarak) menjadi h (ketinggian) dan
V0 = 0 serta percepatan (a) menjadi percepatangravitaasi (g). dari ketinggian
benda dari atas tanah dapat digunakan untuk mencari ketingian tertentu (Anonim,
2011). Suatu peristiwa alam menunjukkan bahwa setiap benda yang dilepas dari
suatu ketinggian atau dilempar keatas akan jatuh menujuh pusat bumi.ini
disebabkan karena adanya gaya tarik bumi. Suatu benda yang bergerak, maka
gerakanny dapat dikelompokan menjadi dua kelompok besar yaitu gerak lurus atau
gerak translasi dan gerak melingkar atau gerak rotasi. Gerak translasi dibagi
menjadi dua yaitu gerak lurus beraturan dan gerak lurus berubah beratura. Gerak
lurus berubah beraturan dibagi menjadi dua yaitu gerak vertical atas, gerak
vertical bawah dan gerak jatuh bebas. Untuk ketiga jenis gerak ini mempunyai
arah gerak sejajar sumber vertikal dan besar percepatan gravitasi (Young,
2001).
Alat dan Bahan yang diperlukan :
No.
|
Alat dan Bahan
|
Fungsi/Kegunaan
|
1.
|
Bola
|
Sebagai objek pengamatan
|
2.
|
Timer Counter
|
Untuk mengukur waktu tempuh benda
|
3.
|
Satu Set Statif
|
Sebagai tempat menggantung benda
|
4.
|
Klem
|
Untuk menjepit batang statif
|
5.
|
Plumbob
|
Untuk melihat kelurusan benda pada saat jatuh
|
6.
|
Kabel Penghubung
|
Sebagai penghubung timer counter dengan magnet
pemegang bola
|
7.
|
Magnet Pemegang Bola
|
Untuk memegang bola
|
8.
|
Rol Meter
|
Untuk mengukur ketinggian
|
PERSIAPAN PERCOBAAN
Persiapkan semua alat dan bahan diatas meja
praktikum.
LANGKAH PERCOBAAN
Adapun langkah-langkah yang
dilakukan pada saat praktek adalah sebagai berikut :
1. Merangkai statif kemudian
memasang magnet pemegang bola besi pada statif.
2. Menentukan tinggi yang bervariasi
dari magnet bila ke gerbang cahaya yaitu h1 = 0,2 m dan h2 = 0,4 m.
3. Menggantung plumbop dengan teliti
tepat pada bagian tengah detector.
4. Menghubungkan magnet pemegang
bola ke timer counter .
5. Menghubungkan timer gerbang
cahaya pertama pada timer counter.
6. Menghungkan timer counter
kesumber tegangan.
7. Menekan tombol function beberapa
kali sampai lampu let menunjuk gravity acceleration.
8. Meletakkan bola besi pada magnet
pemegang.
9. Menekan tombol E magnet untuk
menetukan waktu tempuh bola pada h1 dan h2.
10. Membaca dan mengamati waktu yang
ditampilkan pada timer counter.
11. Mengulangi percobaan sebanyak
tiga kali dengan h1 dan h2 yang bervariasi.
HASIL PENGAMATAN
No.
|
h2
– h1 (m)
|
Waktu t1
(s)
|
Waktu t2
(s)
|
Percepatan
(m/s2)
|
1.
|
0,33
|
46
|
50
|
0,00172
|
2.
|
0,27
|
42
|
72
|
0,00016
|
3.
|
0,23
|
32
|
44
|
0,0005
|
4.
|
0,4
|
39
|
60
|
0,00038
|
5.
|
0,26
|
43
|
45
|
0,00295
|
ANALISA
DATA
1. Diketahui : h1 = 0,69 m
h2 = 0,29 m
t1 = 46 s
t2 = 50 s
Ditanya : percepatan gravitasi bumi ?
Jawab :
g 
= 
= 
= 
= 0,00172 
2.
Diketahui :
h1 = 0,29 m
h2 = 0,56 m
t1 = 42 s
t2 = 72 s
Ditanya : percepatan
gravitasi bumi ?
Jawab : g = 
= 
= 
= 0,00016 
3.
Diketahui :
h1 = 0,32 m
h2 = 0,55 m
t1 = 32 s
t2 = 44 s
Ditanya :
percepatan gravitasi bumi ?
Jawab :
g = 
= 
= 
= 
= 0,0005
4.
Diketahui :
h1 = 0,25 m
h2 = 0,65 m
t1 = 39 s
t2 = 60 s
Ditanya :
percepatan gravitasi bumi ?
Jawab :
g = 
= 
= 
= 
= 0,00038
5.
Diketahui :
h1 = 0,3 m
h2 = 0,56 m
t1 = 43 s
t2 = 45 s
Ditanya :
percepatan gravitasi bumi ?
Jawab :
g = 
= 
= 
= 
= 0,00295
PEMBAHASAN
Gerak jatuh bebas adalah gerak jatuh
benda pada arah vertikal dari ketinggian h tertentu tanpa kecepatan awal,
sehingga berat benda hanya dipengaruhi oleh gravitasi bumi. Gerak jatuh bebas
memiliki cirri khas adalah benda jatuh tanpa kecepatan awal, semakin ke bawah
gerak suatu benda semakin cepat. Percepatan yang diamati oleh setiap benda
sama, yakni sama dengan percepatan gravitasi bumi yaitu 9,8 m/s2.
Gaya gravitasi yang dialami oleh suatu benda pada ketinggian yang berbeda akan
dan akan dipengaruhi oleh waktu yang dibutuhkan benda itu untuk melakukan gerak
jatuh bebas hingga mencapai permukaan bumi. Hal ini merupakan suatu peristiwa
alam yang menunjukkan bahwa setiap benda yang dilepaskan dari suatu ketinggian
atau dilemparkan keatas benda tersebut akan jatuh menuju pusat bumi. Ini
disebabkan oleh adanya gaya tarik bumi.
Gerak jatuh bebas adalah gerak benda
akibat gaya tarik bumi tanpa adanya gaya lain yang bekerja padanya, hanya
dipengaruhi oleh gaya tarik bumi. Gerak
jatuh bebas terjadi pada semua benda dari ketinggian tertentu tanpa
memperdulikan massa benda tersebut. Pada gerak jatuh bebas ini mengakibatkan
gesekan, dimana gesekan yang dimaksud disini adalah gesekan antara benda dan
udara. Suatu benda yang dijatuhkan pada ketinggian tertentu dalam ruang terbuka
akan diperlambat oleh gaya gesek dan laju udara.
Dalam percobaan ini saya mengamati
ketinggian pertama dan ketinggian kedua. Setelah itu menentukan kecepatan
pertama dan kecepatan kedua. Kemudian dari ketinggian dan kecepatan bola magnet
yang telah diamati, selanjutnya mencari percepatan gravitasi bumi. Dari
perhitungan yang didapat percepatan gravitasi yang pertama adalah 0,00172 m/s2.
Percepatan gravitasi yang kedua yaitu 0,00016 m/s2. Kemudian
percepatan gravitasi bumi yang ketiga adalah 0,0005 m/s2. Percepatan
gravitasi yang keempat adalah 0,00038 m/s2. Dan percepatan gravitasi
yang terakhir adalah 0,00295 m/s2. Dari data percobaan yang
dilakukan dan diamati percobaan tersebut dapat dikatakan benar. Karena
dilakukan secara efektif dan sangat hati – hati.
KESIMPULAN
Dari percobaan yang telah dilakukan dan berdasarkan
hasil pengamatan dapat disimpulkan bahwa :
·
Gerak
jatuh bebas tidak memiliki kecepatan awal, gerak ini hanya dipengaruhi oleh
gaya gravitasi. Jadi setiap benda yang dijatuhkan pada ketinggian yang berbeda
maka percepatan benda tersebut akan berbeda.
·
Ketinggian
berbanding lurus dengan waktu, benda yang kedudukannya lebih tinggi terhadap
permukaan tanah akan memerlukan waktu lebih lama untuk sampai pada permukaan
tanah dibandingkan dengan benda yang kedudukannya lebih rendah.
·
Massa
tidak mempengaruhi kecepatan jatuh benda dalam kondisi ruang hampa udara.
LIHAT DAFTAR KUMPULAN PRAKTIKUM FISIKA LENGKAP DAN GRATIS DOWNLOAD
No comments:
Post a Comment