LAPORAN FISIKA KESETIMBANGAN

LAPORAN PRAKTIKUM

FISIKA DASAR I

KESETIMBANGAN

 

Disusun Oeh:

Nama   : Murniawati

NIM    : A1C313024

LABORATORIUM FISIKA

PENDIDIKAN MIPA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS JAMBI

2013

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Kesetimbangan adalah suatu kondisi benda dengan resultan gaya dan resultan momen gaya sama dengan no. Kesetimbangan benda sangat penting untuk dipelajari karena banyak sekali kegunaannya, antara lain dalam bidang teknik, bidang olahraga dan terkadang juga bidang medis.

Keseimbangan merupakan konsep yang sangat erat kaitannya dengan kenyamanan hidup manusia. Dalam tubuh manusia saja konsep keseimbangan itu ada. Manusia bisa berjalan dengan baik salah satunya karena adanya konsep keseimbangan.

Kesetimbangan biasa terjadi pada:

o   Benda yang diam (statik)

Contoh: semua bangunan gedung, jembatan, pelabuhan dan lain-lain.

o   Benda yang bergerak lurus beraturan (dinamik)

Contoh: gerak meteor diruang hampa, gerak kereta api diluar kota, elektron mengelilingi inti anom, bumi mengelilingi matahari, dan lain-lain.

Dengan adanya praktikum ini mahasiswa diharapkan mampu menentukan gaya-gaya yang bekerja pada titik kesetimbangan secara tepat.

1.2  Tujuan

o   Menentukan besarnya gaya-gaya yang bekerja pada titik kesetimbangan melalui percobaan.

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

Kesetimbangan benda sangat penting untuk dipelajari karena banyak sekali kegunaannya, antara lain dibidang teknik, bidang olahraga dan terkadang juga dalam bidang  medis. Kesetimbangan pada sebuah partikel dapat dianggap sebagai suatu kesetimbangan pada suatu titik. Partikel dianggap sebagai satu benda yang dapat diabaikan massanya atau dianggap bekerja pada titik tersebut.

Partikel adalah benda yang ukurannya dapat diabaikan sehingga dapat digambarkan sebagai suatu titik materi. Akibatnya, jika gaya bekerja pada partikel, titik tangkap gaya berada tepat pada partikel-partikel tersebut. Oleh karena itu, partikel hanya mengalami gerak translasi dan tidak mengalami gerak rotaso.

Suatu partikel dikatakan dalam keadaan setimbang apabila resultan gaya yang berkerja pada partikel sama dengan nol.

Apabila partikel pada bidang xy, maka syarat kesetmbangan adalah resultan gaya pada komponen sumbu x dan sumbu y sama dengan nol.

Berdasarkan hukum I Newton, jika resultan gaya yang bekerja pada benda sama dengan nol, maka percepatan benda menjadi no. Artinya bahwa partikel dalam keadaan diam atau bergerak dengan kecepatan tetap. Apabila partikel dalam keadaan diam disebut mengalami kesetimbangan statis, sedangkan jika bergerak dengan kecepatan tetap disebut kesetimbangan dinamis.

Berdasarkan kedudukan titik beratnya, keseimbangan benda ketika dalam keadaan diam (keseimbangan statis) dikelompokkan menjadi tiga:

o   Keseimbangan stabil

Yaitu keseimbangan yang dialami benda dimana apabila dipengaruhi oleh gaya atau gangguan kecil benda tersebut akan segera keposisi keseimbangan semula.

o   Keseimbangan labil

Yaitu keseimbangan benda yang apabila diberi sedikit gangguan benda tersebut tidak bisa kembali keposisi keseimbangan semula.

o   Keseimbangan indeferen atau netral

Yaitu keseimbangan yang dialami benda yang apabila diberikan sedikit gangguan benda tersebut tidak mengalami perubahan titik berat benda.

Suatu benda tegar berada dalam keadaan seimbang jika pas diletakkan dititik beratnya. Titik berat adalah titik dimana benda akan berada dalam keseimbangan rotasi (tidak mengalami rotasi). Pada saat benda tegar mengalami gerak translasi dan rotasi sekaligus maka pada saat itu titik berat akan bertindak sebagai sumbu rotasi dan lintasan gerak dari titik berat ini menggambarkan lintasan gerak translasinya.

BAB III

METODE PERCOBAAN

3.1 Alat dan Bahan

o   Statif

o   Dinamometer 3 N

o   Beban 50 gram

o   Benang

o   Busur derajat

o   Kertas putih

3.2 Prosedur Kerja

a.       Dirakit statif dan dinamometer seperti pada gambar

b.      Diikat beban dengan benang dan dibuat simpul untuk nantinya diikatkan pada dinamometer

c.       Digantung beban paa dinamometer. Diperiksa beban dan dicatat pada tabel.

d.      Digeser dasar statif agar masing-masing dinamometer membentuk sudut ± 20^o dengan garis vertikal, diukur sudut a1 dan a2 dengan busur derajat dan dicatat hasilnya pada tabel.

e.       Dibaca besarnya F1 dan F2 pada masing-masing dinamometer dan dicatat hasilnya pada tabel.

f.       Diulangi langkah d dan c untuk sudut-sudut yang berbeda.

g.       Dilaporkan hasil percobaan yang dilakukan dan dibuat kesimpulan.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

No	ᵝ3				Berat beban
	A1	A2	F1	F2		ᵝ1	ᵝ2
1	20o	20 o	0,25 N	0,25 N	0,49N	160 o	160 o
2	30 o	30 o	0,30 N	0,30 N	0,49N	150 o	150 o
3	45 o	45 o	0,35 N	0,35 N	0,49N	135 o	135 o
4	20 o	30 o	0,25 N	0,30 N	0,49N	150 o	160 o

Massa beban 50 gram

4.2 Pembahasan

Keseimbangan adalah suatu kondisi benda dengan resultan gaya dan momen gaya sama dengan nol. Partikel adalah benda yang ukurannya dapat diabaikan sehingga dapat digambarkan sebagai suatu titik materi. Suatu partikel disebut dalam keadaan seimbang bila jumah aljabar gaya-gaya yang bekerja pada pertikel tersebut sama dengan nol. Syarat keseimbangan partikel adalah F=0. Jika partikel terletak pada bidang xy maka syarat keseimbangan:

Pada percobaan ini, kami melakukan pengukuran kesetimbangan benda yang memiliki massa 50 gram. Percobaan dilakkukan sebanyak empat kali dengan sudut yang berbeda-beda disetiap percobaannya. Besarnya gaya yang bekerja pada benda diperoleh melaui pembacaan dinamometer yang dipasang pada statif.

Pada percobaan pertama dengan besar sudut A₁ = 20^o dan A₂=20^o diperoleh hasil F₁ dan F₂ masing-masing 0,25 N. Sehingga diperoleh F₁ dan F₂ teori masing-masing 0,26 N. Persentase kesalahan F₁ adalah 3,8% dan persentase kesalahan F₂ adalah 3,8%.

Pada percobaan kedua dengan besar sudut A₁=30^o dan A₂=30^o, didapat hasil pembacaan F₁ sebesar 0,30 N dan F₂ sebesar 0,30 N. Dalam perhitungannya F₁ dan F₂ teori yang diperoeh sama besar dengan F₁ dan F₂ hasil pembacaan skala yaitu 0,30 N. Sehingga persentase kesalahannya adalah nol.

Pada percobaan ketiga dengan besar sudut A₁ dan A₂ masing-masing 45^o, diperoleh hasil F₁ dan F₂ yaitu 0,35 N. F₁ dan F₂ teori yang dihitung mendapat hasil yang sama yaitu 0,343 N. Sehingga persentase kesalahan untuk masing-masing F₁ dan F_2­ adalah 2,04%.

Pada percobaan keempat dengan besar sudut A₁ = 20^o dan A₂=30^o. Dari hasil pembacaan skala didapat F₁ sebesar 0,25 N dan F₂ sebesar 0,30 N. Dari hasil perhitungan diperoeh F₁ teori sebesar 0,32 N dan F₂ teori sebesar 0,21 N. Sehingga didapat persentase kesalahan F₁ sebesar 21,8% dan persentase kesalahan F₂ yaitu 42,8%.

Pada percobaan yang telah dilakukan diketahui bahwa persentase kesalahan pada percobaan keempat cukup besar. Hal ini disebabkan oleh pengamat yang kkurang teliti dalam meakukan percobaan.

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

o   Kesetimbangan adalah suatu kondisi benda dengan kondisi resultan gaya dan momen gaya sama dengan nol.

o   Menentukan besar gaya-gaya yang bekerja pada titik kesetimbangan dapat diukur dengan persamaan: