GERAK
JATUH BEBAS
A.
PENDAHULUAN
1. Latar Belakang
Dalam
kehiduapan sehai-hari kia tidak lepas dari ilmu fisika,dimulai dari yang ada
pada diri kita seperti yang kita lakukan setiap saat,energy yang kita
pergunakan setiap hari sampai pada suatu yang berada diluar diri kita ,salah satu contohnya bua
kelapa yang jatugh dari pohonnya,sebenarnya seperti ini juga dibahas dalam ilmu
fisika ,peristiwa ini merupakan peristia gerak jatuh bebas,dimana dari
peristiwa tersebut kita dapat menghitung percepatan gravitasinnya.
Suatu peristiwa alam menunjukan bahwa setiap benda yang dilepas dari suatu ketinggian atau
dilempar keatas akan jatuh menuju pusat bumi,ini disebabkan karena adanya gaya
Tarik bumi. Suatu benda yang bergerak,maka geraknya dapat dikelompokkan menjadi
dua kelompok besar yaitu gerak lurus atau gerak translasi dan gerak melingkar
atau gerak rotasi. Gerak translasi dibagi menjadi dua yaitu gerak gerak lurus
beraturan dan gerak lurus berubah beraturan . Gerak lurus berubah beraturan dibagi menjadi tiga yaitu gerak vertical
atas, gerak vertical bawa dan gerak jatuh bebas. Untuk ketiga jenis gerak ini
mempunyai arah gerak sejajar sumber vertical dan besar percepatan gravitasi.
Dari pernyataan atas ,percobaan gerak jatu
bebas dilakukan, agar dapat membuktikan bahwa jika suatu benda dari ketinggian dilepas
akan menuju ke pusat bumu karena adanya gaya tarik bumi dan menghitung
percepatan gravitasinnya.
2.
Tujuan Praktikum
Adapun
tujuan dari praktek ini adalah agar dapat menentukan percepatan bola pada gerak
jatuh bebas.
B.
KAJIAN
TEORI
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 vartikal dari ketinggian h tertentu tanpa kecepatan awal. Jadi gerak benda
hanya dipengaruhui oleh gravitasi bumi sebesar g.
y = h = 1/2 gt2
yt = gt = √2gh
t = √2h/g
( Tryababbling, 2011).
Suatu benda yang begerak maka geraknya dapat
dikelompokka 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 (Halliday, 1991:40-41).
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).
1. V
= g . t
2. h = ½ gt2
3. 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 ara gerak sejajar sumber pertikal dan besar percepatan
gravitasi (Young, 2001).
C.
METODE
PRAKTIKUM
1.
Alat dan bahan
Adapun alat dan bahan yang digunakan
dapat dilihat pada table berikut:
Table 4.1. Alat
dan Bahan pada percobaan gerak jatuh bebas
NO
|
ALAT
DAN BAHAN
|
FUNGSI
|
1
|
Bola
|
Sebagai objek pengamatan
|
2
|
Timer counter
|
Untuk mengukur waktu tempuh
benda
|
3
|
Satu set statif
|
Tempa menggantung benda
|
4
|
Klem
|
Untuk menjepit batang statif
|
5
|
Plumbop
|
Untuk melihat kelurusan benda
pada saat jath
|
6
|
Kabel
|
Sebagai penghubung timer
counter dengan magnet pemegang bola
|
7
|
Magnet pemegaang bola
|
Untuk memegang bola
|
8
|
Rol meter
|
Untuk mengukur ketinggian
|
2.
Prosedur Kerja
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 bla kegerbang 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
D.
HASIL
DAN PEMBAHASAN
Adapun data yang telah diperoleh setelah melakukan
praktek adalah sebagai berikut:
Tabel 4.2. Data pengamatan
praktikum gerak jatuh bebas
No
|
H1
(m)
|
H2
(m)
|
T1
(s)
|
T2
(s)
|
1
|
0,20
|
0,40
|
0,204
|
0,258
|
2
|
0,30
|
0,55
|
0,261
|
0,505
|
3
|
0,40
|
0,75
|
0,358
|
0,754
|
4
|
0.50
|
0.95
|
0,496
|
0,1220
|
Analisis data
·
Penentuan Percepatan
Gravitasi Bumi
g =
g =
g = 4.621 m/s2
Dengan cara yang sama untuk data selanjutnya dapat dilihat paba
tabel berikut:
Table
4.3. Nilai Percepatan Gravitasi Bumi
No
|
H1
(m)
|
H2
(m)
|
T1
(s)
|
T2
(s)
|
g (m/s2
|
1
|
0,20
|
0,40
|
0,204
|
0,258
|
4.621
|
2
|
0,30
|
0,55
|
0,261
|
0,505
|
2.675
|
3
|
0,40
|
0,75
|
0,358
|
0,754
|
1.589
|
4
|
0.50
|
0.95
|
0,496
|
0,1220
|
-3.893
|
2.
Pembahasan
Gerak jatuh bebas adalah gerak jatuh benda pada arah
vertical dari ketinggian h tertentu tanpa kecepatan awal, sehingga berat benda
hanya dipengaruhi oleh grafitasi bumi. Gerak jatuh bebas memiliki cirri khas
adalah benda jatuh tanpa kecepatan awl, semakin kebawah gerak suatu benda
semakin cepat. Percepatan yag diamati oleh setiap benda sama, yakni sama dengan
percepatan gravitasi bumi yaitu 9,8 m/s2.
Gaya grafitasi 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 yan 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.
Didalam
percobaan ini kami ingin mengetahui percepatan suatu benda pada ketinggian yang
berbeda. Dimana bola yang dipasang pada magnet pemegang bola yang telah
disambungkan dengan timer counter, pada saat tombol yang ada pada timer counter
ditekan maka bola tersebut akan jatuh mlewati gerbang cahaya 1 dan gerbang
cahaya 2. Pada percobaan pertama kami mengambil ketinggian untuk h1 yaitu
0,2 m dan h2 adalah 0,4 m. Sehingga
waktu yang dibutuhkan bola untuk mencapai h1 adalah 0,204
skon , sedangkan waktu yang diperlukan bola untuk mencapai h2 adalah
0,358 sekon. Pada pecobaan pertama ini setelah kami analisis diperoleh percepatan
gravitasi bola adalah 4.621 m/s2. Sedangkan untuk ketinggian h1
adalah 0,3 m dan h2 adalah 0,55 m dengan waktu tempuh bola
untuk tiba pada h1 dan h 2 adalah 0,216 sekon dan 0,505 sekon
da memiliki percepatan grak bola adalah 2.675 m/s2. Pada percobaan
ketiga dengan ketinggian h1 adalah 0,40 m dan h2 adalah
0,75 m. Dengan waktu tempuh bola pada h1 dan h2 adalah
0,258 sekon dan 0,754 skon, dimana diperoleh percepatan gerak bola adalah 1.589m/s2.
Pada percobaan terahir dengn ketinggian h1 adalah 0,5 m dan h2 adalah 0.95 m dalam waktu tempuh bola pada h1
dan h2 adalah 0,496 sekon dan 0,1220 sekon, dimana diperoleh percepatan
gerak bola adalah -3,893 m/s2. Data ini memperjelas bahwa dalam gerak jatuh
bebas tidak memiiki kecepatan awal, ia hanya dipengaruhi oleh gerak grafitasi
bumi.
Dari pemaparan diatas dapat disimpulkan bahwa
gafitasi yang diperoleh tidak sesuai dengan dengan teori, ini bias saja
diakibatkan adanya kesalahan yang dilakukan pada saat praktek, baik dari
kesalahan praktikan maupun dari alat-alat yang digunakan. Meskipun adalah
perbedaan antara teori dengan praktek, namun kita dapat melihat bahwa setiap
benda yang sama dijatuhkan pada ketinggian yang berbeda maka akan memiliki
percepatan an beda pula.
E.
PENUTUP
1.
Kesimpulan
Dari hasil pengamatan yang diperoleh
dapat disimpulkan bahwa gerak jatuh bebas tidak memiliki kecepatan awal, gerak
ini hanya dipengaruhi oleh gaya grafitasi. Jadi setiap benda yang dijatuhkan
pada ketinggian yang berbeda maka percepatan benda tersebut akan berbeda.
2. Saran
Saran yang dapat saya
ajukan pada praktikum ini adalah sebagai berikut
a. Laboratorium
Sebaiknya alat-alat di laboratorium
lebih diperatbanyak lagi agar pada saat praktikum
berlangsung tidak ada saling pinjam alat, sehingga praktikum dapat berjalan
secara efektif. Dan sebaiknya di leboratorium di lengkapi dengan kipas angin
atau AC agar pada saat praktikum kita tidak merasa kepanasan
b. Asisten
Mohon dipertahankan dan ditingkatkan lagi
cara menjelaskan dan membimbing praktikannya. Dan terima kasih kepada asisten
yang telah sabar dalam membinbing kami selama praktikum berrlangsung.
c. Praktikan
Untuk
teman-teman, sebaiknya pada saat berada di dalam laboratorium sebaiknya tidak
usah ribut dan harus fokus pada praktikum yang di lakukan
Daftar
pustaka
Anonym,
2011, gerak lurus berubah beraturan. http://www.gerak-lurus-berubah
beraturan.blogspot.com. diakses pada tanggal 14 desember 2012
Halliday dan Reemek, 1991, Fisika Jilid 1,
Jakarta : Erlangga.
Tryabbabling,
2011. Gerak jatuh bebas. http://www. Gerak
jatuh-bebas.wordpress.com. diakses pada tanggal 14 desember 2012
Young,D.,
2000, Mekanika, Jakarta : Erlangga
s
Sangat bermanfaat kak terima kasih
BalasHapusBermakna banget bagi saya \^_^/ 😀
BalasHapuscara buat kursor kek gini gimana yak
BalasHapus