LKM - Laporan Praktikum Pesawat Atwood

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 : PESAWAT ATWOOD

I.                   TUJUAN :

Setelah melakukan percobaan ini anda diharapkan :

a.     Mampu menyelidiki keberlakuan hukum-hukum Newton.

b.     Mampu menentukan momen inersia pada pesawat atwood.

c.      Mampu menyelidiki gerak translasi

II.                PERALATAN

1.      Type atwood bertiang ganda

Tinggu tiang : 150 cm

Katrol : diameter 12 cm, bahan plexiglas

2.      Tali penggantung: bahan nylon

3.      Dua beban berbentuk silinder M1 dan M2 yang massanya sama M = 100 gram diikatkan pada ujunujung tali penggantung.

Bahan kuningan

4.      Beban tambahan m dengan massa 20 gram. Bahan : alumunium

5.      Penahan beban berlubang dan tanpa lubang. Bahan : steel

6.      Pemegang beban dengan pegas

7.      stopwatch

III.             LANDASAN TEORI

 http://tokohtokohduniaku.blogspot.co.id/2016/03/lkm-laporan-praktikum-pesawat-atwood.html

IV.             PROSEDUR PERCOBAAN

Untuk menyelidiki apakah pesawat atwood bekerja dengan baik, lakukan percobaan berikut :

1.      Gantungkan massa beban utama M1 dan M2 pada ujung-ujung tali kemudian pasang pad akatrol

2.      Pasangkan M1 pada pemegang beban, maka M1 akan terlepas dari pemegan beban dan bergerak ke atas, sedangkan M2+m akan bergerak ke bawah. Jika pesawat bekerja dengan baik maka kedua beban akan bergerak dipercepat, dan ketika M2+m melalui penahan beban berlubang maka m akan tersangkut di penahan beban, dan kemudian sistem akan bergerak lurus beraturan. Jika hal ini tidak terjadi, perbaik letak penahan beban.

Catatan:

Untuk mengurangi pengaruh gesekan terhadap katrol dapat diadakan kompensasi dengan menambahkan sedikit beban pada beban yang akan bergerak ke bawah, sedemikian sehingga jika beban itu diberi sedikit dorongan ke bawah, sistem bergerak kurang lebih beraturan.

V.                HASIL PENGAMATAN

No	Jarak		waktu
	AB	BC	tAB	tBC	t2 AB	t2 BC
1	16 cm	16 cm	0,5 s	0,8 s	0,25	0.64
2	20 cm	20 cm	0,6 s	1 s	0,36	1
3	26 cm	26 cm	0,75	1,3 s	0,5625	1,69

Dari data yang didapatkan, S dan t  dari titik A ke B mengalami gerak dipercepat karena massa kedua benda tidak sama, mengacu pada persamaan

dan akan membentuk sebuah grafik hubungan antara S dan t²

Dan ketika benda menuju dari titik B ke C maka, sistem aka bergerak lurus beraturan atau diam, karena massa benda kembali sama, dan akan membentuk grafik sbb:

Pembahasan

Pada gambar di atas dilukiskan sebuah sistem yang terdiri dari dua buah silinder yang massanya dibuat sama M1 dan M2 dihubungan dengan tali melalui sebuah katrol. Pada sistem ini gesekan katrol dan massa tali diabaikan, tali dianggap tidak mulur dan tidak pernah slip terhadap katrol. Sistem yang demikian ini kemudian disebut sebagai pesawat Atwood. Pada M1 diberikan massa tambahan m agar sistem bergerak lurus berubah beraturan.

Karena (M2+m) > M1 maka (M2+m) dan M1 kedua-duanya akan bergerak dipercepat beraturan sesuai dengan hukum II Newton. (M2+m) bergerak turun, M1 bergerak naik dan katrol berotasi. Karena tali dianggap tidak mulur, maka percepatan (M2+m) akan sama besarnya dengan percepatan M1. Dengan menerapkan hukum II Newton, dapat diperoleh besar resultan gaya pada masing-masing silinder sesuai dengan persamaan berikut ini. Pada (M2+m) bekerja resultan gaya sebesar

...............................................(1)

Sedangkan pada benda  M₁ bekerja resultan gaya sebesar

........................................................(2)

Jika kedua persamaan di atas dijumlahkan maka dapat diperoleh

...........................................................(3)

Yang dapat diubah menjadi

                                                      ......................(4)

Pada katrol, selisih tegangan tali  akan menyebabkan momen gaya terhadap sumbu katrol sehingga katrol berotasi dengan percepatan sudut α yang besarnya memenuhi persamaan

                                                     

Yang dapat diubah menjadi

                                            ....................................................(5)

Dengan I adalah momen inersia katrol

Bila kita hubungkan gerak translasi (M2+m) dan M1 dengan gerak rotasi katrol, maka terdapat hubungan  . Artinya percepatan tali atau percepatan kedua silinder sama dengan percepatan tangensial pinggiran katrol. Dengan demikian maka persamaan (5) di atas dapat diubah menjadi

................................................................(6)

Jika persamaan (4) di substitusikan ke dalam persamaan (6) maka diperoleh

Dari persamaan diatas dapat diperoleh hubungan

                                 .................................................(7)

Atau karena gaya berat W = mg  maka persamaan (7) diatas dapat diubah menjadi

                                 ..................................................(8)

Dan dari data yang didapatkan  kita bisa menggunakan  persamaan 3 untuk menentuka  perceptannya :

Kita bisa mengeliminasi T karena T bisa saling meniadakan

Jadi kita dapatkan

 

 

 

 

Kemudian kita bisa mencari I (momen inersia dari katrol ) dengancra menggunakan persamaan 8, maka :

V. KESIMPULAN

Jika kedua benda mempunyai massa yang sama, maka sistem akan bergerak lurus beraturan atau diam, hal ini terjadi pada sistem pesawat atwood pada benda saat beban 2 menuju sudah melewati lubang A, dan bergerak ke titik B.

Jika kedua benda tidak mempunyai benda yang sama, maka sistem akan bergerak dipercepat, hal ini terjadi pada saat beban 2 diberi tambahan beban seear m, dan bergerak menuju lubang A.

Download File PDF nya di sini:

LIHAT DAFTAR KUMPULAN PRAKTIKUM FISIKA LENGKAP DAN GRATIS DOWNLOAD