Ayu Arisma Novyandari, Ina Hardiana, Jeanny Yustisia Januarti Pailang, Nur Aina, Rita Restika, Theodorus K Tokan, Khaerul Irsyad, Istiqamah
Jurusan Biologi FMIPA UNM Tahun 2013
Abstrak: Telah dilakukan eksperimen tentang gerak lurus beraturan,dengan tujuan memahami perbedaan antara jarak dan perpindahan ,menentukan besar kecepatan dan kelajuan rata-rata, mengetahui hubungan antara perpindahan (∆x) dengan waktu tempuh (t) benda yang bergerak lurus beraturan (GLB),dan memahami gerak lurus beraturan(GLB). Dalam percobaan ini kami menggunakan beberpa alat yang berhubungan dengan (GLB) diantaranya yaitu,meteran,stopwatch,tabung GLB,statif dan tali. Suatu benda dikatakan bergerak apabila kedudukannya senantiasa berubah terhadap suatu titik acuan tertentu. Perubahan letak benda di lihat dengan membandingkan letak benda tersebut terhadap suatu titik acuannya . apabila titik-titik yang dilalui oleh suatu benda dihubungkan dengan garis,maka garis itu di sebut lintasan. Jika lintasan tersebut berbentuk garis lurus,maka gerak benda disebut gerak lurus. . Dan tentunya dalam melakukan percobaan atau eksperimen ini kami belum mampu mengguanakan alat dan bahan dengan baik dan benar,dan juga keterbatasan penglihatan untuk membaca skala pada alat ukur.
Kata kunci:GLB,Jarak,Perpindahan,Kecepatan,Kelajuan.
PENDAHULUAN
TUJUAN EKSPERIMEN
Mahasiswa dapat memahami perbedaan antara jarak dan perpindahan.
Mahasiswa dapat menentukan besar kecepatan dan kelajauan rata-rata.
Mahasiswa dapat mengetahui hubungan antara perpindahan (Δx) dengan waktu tempuh (t) benda yang bergerak lurus beraturan (GLB).
Mahasiswa dapat memahami gerak lurus beraturan (GLB).
Gerak Lurus Beraturan adalah gerak sebuah benda yang lintasannya berupa garis lurus dan kecepatannya konstan. Pada gerak lurus beraturan percepatan benda adalah nol. Besarnya kecepatan gerak lurus beraturan merupakan hasil bagi perpindahan dengan selang waktu. Adapun kita melakukan praktikum ini supaya kita dapat memahami perbedaan antara jarak dengan perpindahan, jarak merupakan panjang total lintasan yang dilalui, sedangkan perpindahan itu sendiri merupakan besar perubahan posisi benda dari posisi awal ke posisi akhir.Jarak adalah besaran skalar, sedangkan perpindahan adalah besaran vektor. Kita pula dapat menentukan besar kecepatan dan kelajuan rata-rata., kecepatan didefinisikan sebagai perubahan posisi setiap saat,sedangkan kelajuan itu sendiri merupakan besar jarak tempuh persatuan waktu, mengetahui hubungan antara perpindahan (Δx) dengan waktu tempuh (t) benda yang bergerak lurus beraturan dan memahami apa sebenarnya itu gerak lurus beraturan. Sehingga benda tersebut dikatakan bergerak lurus beraturan jika benda tersebut bergerak pada lintasan yang lurus dan bergerak dengan kecepatan tetap sehingga tidak ada perubahan kecepatan terhadap waktu. Metode pelaksanaan GLB pada kegiatan ini kita dapat menggunakan lintasan persegi panjang yang masing-masing diberi titik acuan dan perhitungan jarak, perpindahan dan waktu tempuh dari masing-masing 3 orang yang bergerak dengan kecepatan tetap.
TEORI
Benda dikatakan bergerak jika benda tersebut berubah kedudukan terhadap suatu titik acuan. Benda yang bergerak akan melalui suatu lintasan dengan panjang tertentu dalam waktu tertentu.Panjang total lintasan yang dilalui disebut jarak, sedangkan besar perubahan posisi benda dari posisi awal keposisi akhir disebut perpindahan. Jarak adalah besaran skalar, sedangkan perpindahan adalah besaran vektor.
Benda dikatakan bergerak lurus beraturan (GLB) jika benda tersebut bergerak pada lintasan yang lurus dan bergerak dengan kecepatan tetap atau tidak ada perubahan kecepatan terhadap waktu, sehingga percepatannya nol. Kecepatan didefenisikan sebagai perubahan posisi setiap saat atau dalam bentuk matematis dituliskan;
v ⃗=∆x/t
Sedangkan kelajuan adalah besar jarak tempuh persatuan waktu atau dalam bentuk matematis dituliskan
v=x/t
METODOLOGI EKSPERIMEN
AlatdanBahan
Metaran
Stopwatch
Tabung (GLB)
Statif
Alat tulis menulis
IdentifikasiVariabel
Kegiatan 1
Variabel kontrol : nilainya
Variabel manipulasi : lintasan
Variabel respon : waktu tempuh
Kegiatan 2
Variabel konrtol : lintasan
Variabel manipulasi : ketinggian
Variabel respon : waktu tempuh
Prosedur Kerja
Kegiatan 1
Buatlah lintasan dalam ruang berbentuk segiempat, kemudian ukur panjang setiap sisinya!
Berikan kode pada setiap sudutnya dengan kode A, B, C, dan D.
Siapkan 3 orang teman anda, sebagai objek yang bergerak dengan kecepatan yang berbeda.
Orang pertama berdiri di titik A, lalu bergeraklah menuju titik B, ukurlah waktu yang anda gunakan untuk menempuh lintasan dar ititik A sampai titik B (upayakan bergerak dengan kecepatan konstan). Lanjutkan untuk orang kedua dan ketiga catat hasilnya dalam table hasil pengamatan!
Lakukan langkah 4 dengan lintasan yang berbeda misalnya dari titik A menuju titik B kemudian ketitik C. Lanjutkan dengan beberapa lintasan yang lain, catat hasilnya pada table hasil pengamatan!
Kegiatan 2
Ambil tabung GLB dan Statif untuk mengantungkan salah satu ujung tabung
Tandai minimal 4 titik sebagai titik A, B, C, dan D pada tabung (upayakan memiliki selang yang sama).
Tentukan/ukur panjang lintasan dari dasar tabung (0 cm) ketitik A, ketitik B, ketitik C, dan ketitik D.
Gantung salah satu ujung tabung pada statif pada ketinggian tertentu, mulailah dari ketinggian sekirar 5 cm dari dasar/alas.
Angkat ujungm tabung yang satunya, agar gelembung dalam tabung berada di ujung yang terangkat.
Turun kanujung tadi sampai di dasar/alas sehingga gelembungakan bergerak keatas, ukurlah waktu yang diperlukan gelembung untuk sampai di titik A (mulai menyalakan stopwatch ketika gelembung tepat melintasi pada posisi 0 cm pada tabung), ulangi pengambilan data sebanyak 3 kali.
Ulangi langkah 4, 5 dan 6, dengan jarak tempuh yang berbeda (ketitik B, ke C, dan ketitik C) catat hasilnya dalam table hasil pengamatan!
HASIL EKSPERIMEN DAN ANALISIS DATA
Hasil Pengamatan
NST meteran : 0,1 cm /skala ∆X = 1/2∙0,1 cm/skala = 0,05 cm/skala
= 0,0005 m/skala
NST stopwatch : 0,1 s/skala ∆X = 1/2.1 s/skala=0,05 s/skala
NST tabung GLB : 0,1 cm /skala ∆X = 1/2 NST = 0,05 cm/skala
Kegiatan 1
Hasil pengukuran jarak, perpindahan dan waktu tempuh
No Lintasan Jarak Perpindahan WaktuTempuh
(m) (m) (s)
1 A-B 1. │2,1420 ± 0,0005│ 1. │2,1420 ± 0,0005│ 1. │46,20 ± 0,05│
2. │2,1420 ± 0,0005│ 2. │2,1420 ± 0,0005│ 2. │34,50 ± 0,05│
3. │2,1420 ± 0,0005│ 3. │2,1420 ± 0,0005│ 3. │2,40 ± 0,05│
2 A-B-C 1.│4,2780 ± 0,0010│ 1.│3,0000 ± 0,0005│ 1. │50,60 ± 0,05│
2. │4,2780 ± 0,0010│ 2. │3,0000 ± 0,0005│ 2. │37,50 ± 0,05│
3. │4,2780 ± 0,0010│ 3. │3,0000 ± 0,0005│ 3. │3,70 ± 0,05│
3 A-B-C-D 1. │6,4200 ± 0,0015│ 1. │2,1360 ± 0,0005│ 1. │59,60 ± 0,05│
2. │6,4200 ± 0,0015│ 2. │2,1360 ± 0,0005│ 2. │42,50 ± 0,05│
3. │6,4200 ± 0,0015│ 3. │2,1360 ± 0,0005│ 3. │5,40 ± 0,05│
4 A-B-C-D-A 1. │8,5560 ± 0,0020│ 1. 0 1. │60,40 ± 0,05│
2. │8,5560 ± 0,0020│ 2. 0 2. │45,00 ± 0,05│
3. │8,5560 ± 0,0020│ 3. 0 3. │6,30 ± 0,05│
Kegiatan 2
Hasil pengukuran jarak tempuh dan waktu tempuh pada gerak lurus beraturan
No Ketinggian (cm) Jarak Tempuh (cm) Waktu Tempuh (s)
1 │5,00 ± 0,05│ 0 - A │10,00 ± 0,05│ 1. │1,40 ± 0,05│
2. │1,40 ± 0,05│
3. │1,40 ± 0,05│
0 - B │20,00 ± 0,05│ 1. │2,50 ± 0,05│
2. │2,50 ± 0,05│
3. │2,50 ± 0,05│
0 - C │30,00 ± 0,05│ 1. │4,50 ± 0,05│
2. │4,00 ± 0,05│
3. │4,40 ± 0,05│
0 – D │40,00 ± 0,05│ 1. │5,90 ± 0,05│
2. │6,00 ± 0,05│
3. │6,00 ± 0,05│
2 │10,00 ± 0,05│ 0 - A │10,00 ± 0,05│ 1. │1,60 ± 0,05│
2. │1,60 ± 0,05│
3. │1,60 ± 0,05│
0 - B │20,00 ± 0,05│ 1. │2,30 ± 0,05│
2. │2,20 ± 0,05│
3. │2,20 ± 0,05│
0 - C │30,00 ± 0,05│ 1. │3,40 ± 0,05│
2. │3,00 ± 0,05│
3. │3,30 ± 0,05│
0 - D│40,00 ± 0,05│ 1. │4,30 ± 0,05│
2. │4,40 ± 0,05│
3. │4,40 ± 0,05│
3 │15,00 ± 0,05│ 0 - A │10,00 ± 0,05│ 1. │0,90 ± 0,05│
2. │0,90 ± 0,05│
3. │0,90 ± 0,05│
0 - B │20,00 ± 0,05│ 1. │2,10 ± 0,05│
2. │2,00 ± 0,05│
3. │2,20 ± 0,05│
0 - C │30,00 ± 0,05│ 1. │3,10 ± 0,05│
2. │3,00 ± 0,05│
3. │3,00 ± 0,05│
0 - D│40,00 ± 0,05│ 1. │4,00 ± 0,05│
2. │3,90 ± 0,05│
3. │4,10 ± 0,05│
Analisis Data
Kegiatan 1
Kecepatan
(v ) ⃗ = ∆x/t = Perpindahan/Waktu
(v ) ⃗_(A-B)= ∆x/t=6,426/83,1=0,077 m/s
(v ) ⃗_(A-C)= ∆x/t=9/91,8=0,098 m/s
(v ) ⃗_(A-D)= ∆x/t =6,408/107,5=0,059 m/s
(v ) ⃗_(A-A)= ∆x/t =0/111,7=0 m/s
Analisis Kesalahan
(v ) ⃗ = ∆x/t
(v ) ⃗ = ∆∆x .〖∆t〗^(-1)
∆(v ) ⃗= |(δv )/δx ∆∆x| + |(δv )/δx ∆t|
∆(v ) ⃗= |(δ(s/t) )/δx ∆∆x| + |(δ(s/t) )/δx ∆t|
∆(v ) ⃗= |〖δ.st〗^(-1)/δs ∆∆x|+ |〖δ.st〗^(-1)/δt ∆t|
∆(v ) ⃗= |t^(-1).∆∆x|+ |〖-δt〗^(-2).∆t|
(∆(v ) ⃗)/v= |(〖∆t〗^(-1).∆∆x)/(s/t)| + |〖-st〗^(-2)/(s/t) ∆t|
(∆(v ) ⃗)/v=│ ∆∆x/x│+│ t^(-2)/t ∆t│
(∆(v ) ⃗)/v= |(∆∆x )/x| + |∆t/t|
∆(v ) ⃗=|(∆∆x )/x| + |∆t/t| v
Jadi analisis kesalahan pada setiap lintasan adalah :
∆(v ) ⃗=|(∆∆x )/x| + |∆t/t| v
〖∆(v ) ⃗〗_(A-B) = |0,0005/2,1420|+|0,05/83,10|.0,077 m/s
= |0,00023|+|0,00061|.0,077 m/s
= 0,00028 m/s
KR = ∆v/v ×100%
=(0,00028 m/s)/(0,077 m/s) x 100%
=0,0037 ×100%=0,37 %
PF = |v ± ∆v|
= |0,07700± 0,00028 |
〖∆(v ) ⃗〗_(A-C) = |0,0005/4,2780|+|0,05/91,8|. 0,098 m/s
= |0,00012|+|0,00054|.0,098 m/s
= 0,000173 m/s
KR = ∆v/v ×100%
=(0,000076 m/s)/(0,098 m/s) x 100%
=0,00078 ×100%=0,078 %
PF = |v ± ∆v|
= |0,098000± 0,000076 |
〖∆(v ) ⃗〗_(A-D) = |0,0005/6,42|+|0,05/107,5|. 0,059 m/s
= |0,000078|+|0,00047|.0,059 m/s
= 0,00011 m/s
KR = ∆v/v ×100%
=(0,00011 m/s)/(0,059 m/s) x 100%
=0,0019×100%=0,19 %
PF = |v ± ∆v|
= |0,05900± 0,00011 |
〖∆(v ) ⃗〗_(A-A) = |0,0005/8,5560|+|0,05/111,7|. 0 m/s
= |0,000058|+|0,00045|.0 m/s
= 0,000058 m/s
KR = ∆v/v ×100%
=(0,000058 m/s)/(0 m/s) x 100%
=0×100%=0 %
PF = |v ± ∆v|
= |0± 0,000058 |
Kelajuan
v = x/t = Jarak/waktu
v A-B = x/t = 2,1420/83,1 = 0,026 m/s
vA-C = x/t = 4,2780/91,8 = 0,047 m/s
vA-D = x/t = 6,4200/107,5 = 0,060 m/s
vA-A = x/t = 8,5560/111,7 = 0,077 m/s
Analisis Kesalahan
v = x/t
v = ∆x .〖∆t〗^(-1)
∆v= |(δv )/δx ∆x| + |(δv )/δx ∆t|
∆v= |(δ(s/t) )/δx ∆x| + |(δ(s/t) )/δx ∆t|
∆v= |〖δ.st〗^(-1)/δs ∆x|+ |〖δ.st〗^(-1)/δt ∆t|
∆v= |t^(-1).∆x|+ |〖-δt〗^(-2).∆t|
∆v/v= |(〖∆t〗^(-1).∆x)/(s/t)| + |〖-st〗^(-2)/(s/t) ∆t|
∆v/v=│ ∆x/x│+│ t^(-2)/t ∆t│
∆v/v= |(∆x )/x| + |∆t/t|
∆v=|(∆x )/x| + |∆t/t| v
Jadi analisis kesalahan pada setiap lintasan adalah :
∆v=|(∆x )/x| + |∆t/t| v
〖∆v〗_(A-B) = |0,0005/2,1420|+|0,05/83,1|.0,026 m/s
= |0,00023|+|0,00061|.0,026 m/s
= 0,00025 m/s
KR = ∆v/v ×100%
=(0,00025 m/s)/(0,026 m/s) x 100%
=0,0096 ×100%=0,96%
PF = |v ± ∆v|
= |0,02600 ± 0,00025|
〖∆v〗_(A-C) = |0,0010/4,2780|+|0,05/91,8|.0,047 m/s
= |0,00023|+|0,00054|.0,047 m/s
= 0,00026 m/s
KR = ∆v/v ×100%
=(0,00026 m/s)/(0,047 m/s) x 100%
=0,0055×100%=0,55%
PF = |v ± ∆v|
= |0,04700 ± 0,00026|
〖∆v〗_(A-D) = |0,0015/6,4200|+|0,05/107,5|.0,060 m/s
= |0,00023|+|0,00047|.0,060 m/s
= 0,00026 m/s
KR = ∆v/v ×100%
=(0,00026 m/s)/(0,060 m/s) x 100%
=0,0043×100%=0,43%
PF = |v ± ∆v|
= |0,06000 ± 0,00026|
〖∆v〗_(A-A) = |0,0020/8,5560|+|0,05/111,7|.0,077 m/s
= |0,00023|+|0,00045|.0,077 m/s
= 0,00026 m/s
KR = ∆v/v ×100%
=(0,00026 m/s)/(0,077 m/s) x 100%
=0,0034 ×100%=0,34%
PF = |v ± ∆v|
= |0,07700 ± 0,00026|
Komentar dan kesimpulan
Komentar: kecepatan dan kelajuan pada tiap lintasan berbeda-beda karena objek-objek yang bergerak berbeda-beda.
Kesimpulan: kecepatan yang dialami benda pada setiap lintasan bergantung pada cepat-lambatnya objek yang bergerak, perpindahan yang dialami benda, dan waktu tempuh yang dibutuhkan benda untuk menempuh jarak tertentu. Sedangkan kelajuan yang dialami benda bergantung pada cepat-lambatnya objek yang bergerak, jarak yang ditempuh benda, dan waktu tempuh yang dibutuhkan benda untuk menempuh jarak tersebut.
Kegiatan 2
Kelajuan
v= x/t
Pada ketinggian 5cm
v_1= x/t= 10/1,4=7,14 m/s
v_2= ∆x/t= 20/2,5=8,00 m/s
v_3= ∆x/t= 30/4,3=6.97 m/s
v_4= ∆x/t= 40/5,9=6,77 m/s
Pada ketinggiam 10cm
v_1= ∆x/∆t= 10/1,6=6,25 m/s
v_2= ∆x/∆t= 20/2,3=8,69 m/s
v_3= ∆x/∆t= 30/3,3=9,10 m/s
v_4= ∆x/∆t= 40/4,3=9,31 m/s
Pada ketinggian 15cm
v_1= ∆x/∆t= 10/0,9=11,11 m/s
v_2= ∆x/∆t= 20/2,1=9,52 m/s
v_3= ∆x/∆t= 30/3,03=9,90 m/s
v_4= ∆x/∆t= 40/4=10,00 m/s
Analisis kesalahan
v = x/t
v = ∆x .〖∆t〗^(-1)
∆v= |(δv )/δx ∆x| + |(δv )/δx ∆t|
∆v= |(δ(s/t) )/δx ∆x| + |(δ(s/t) )/δx ∆t|
∆v= |〖δ.st〗^(-1)/δs ∆x|+ |〖δ.st〗^(-1)/δt ∆t|
∆v= |t^(-1).∆x|+ |〖-δt〗^(-2).∆t|
∆v/v= |(〖∆t〗^(-1).∆x)/(s/t)| + |〖-st〗^(-2)/(s/t) ∆t|
∆v/v=│ ∆x/x│+│ t^(-2)/t ∆t│
∆v/v= |(∆x )/x| + |∆t/t|
∆v=|(∆x )/x| + |∆t/t| v
Pada ketinggian 5cm
Jarak tempuh 10 cm
∆t=|δ1-δ ̅ |= |1,4-1,4|=0 s
∆t=|δ2-δ ̅ |= |1,4-1,4|=0 s
∆t=|δ3-δ ̅ |= |1,4-1,4|=0 s
δmax=0 s
∆v=|(∆x )/x| + |∆t/t| v
= |(0,05 )/10| + |0/1,4| 7,14
= |0,005| + |0| 7,14 = 0,005 m/s
KR = ∆v/v ×100%
=(0,005 m/s)/( 7,14 m/s) x 100%=0,0007 ×100%=0,07%
PF = |v ± ∆v|
= | 7,140±0,005 |
Jarak tempuh 20 cm
∆t=|δ1-δ ̅ |= |2,5-2,5|=0 s
∆t=|δ2-δ ̅ |= |2,5-2,5|=0 s
∆t=|δ3-δ ̅ |= |2,5-2,5|=0 s
δmax=0 s
∆v=|(∆x )/x| + |∆t/t| v
= |(0,05 )/20| + |0/2,5| 8
= |0,0025| + |0| 8 = 0,0025 m/s
KR = ∆v/v ×100%
=(0,0025 m/s)/( 8 m/s) x 100%=0,0003 ×100%=0,03%
PF = |v ± ∆v|
= | 8,0000±0,0025 |
Jarak tempuh 30 cm
∆t=|δ1-δ ̅ |= |4,5-4,3|=0,2 s
∆t=|δ2-δ ̅ |= |4,0-4,3|=0,3 s
∆t=|δ3-δ ̅ |= |4,4-4,3|=0,1 s
δmax=0,3 s
∆v=|(∆x )/x| + |∆t/t| v
= |(0,05 )/30| + |0,3/4,3| 6,97
= |0,0017| + |0,07| 6,97 = 0,4896 m/s
KR = ∆v/v ×100%
=(0,4896 m/s)/( 6,97 m/s) x 100%=0,07 ×100%=7%
PF = |v ± ∆v|
= | 6,9700±0,4896 |
Jarak tempuh 40 cm
∆t=|δ1-δ ̅ |= |5,9-5,9|=0 s
∆t=|δ2-δ ̅ |= |6,0-5,9|=0,1 s
∆t=|δ3-δ ̅ |= |6,0-5,9|=0,1 s
δmax=0,1 s
∆v=|(∆x )/x| + |∆t/t| v
= |(0,05 )/40| + |0,1/5,9| 6,77
= |0,00125| + |0,0017| 6,77 = 0,0128 m/s
KR = ∆v/v ×100%
=(0,0128 m/s)/( 6,77 m/s) x 100%=0,00189×100%=0,19%
PF = |v ± ∆v|
= | 6,7700±0,0128 |
Pada ketinggian 10cm
Jarak tempuh 10cm
∆t=|δ1-δ ̅ |= |1,6-1,6|=0 s
∆t=|δ2-δ ̅ |= |1,6-1,6|=0 s
∆t=|δ3-δ ̅ |= |1,6-1,6|=0 s
δmax=0 s
∆v=|(∆x )/x| + |∆t/t| v
= |(0,05 )/10| + |0/1,6| 6,25
= |0,005| + |0| 6,25 = 0,005 m/s
KR = ∆v/v ×100%
=(0,005 m/s)/( 6,25 m/s) x 100%=0,0008 ×100%=0,08%
PF = |v ± ∆v|
= | 6,250 ± 0,005|
Jarak tempuh 20cm
∆t=|δ1-δ ̅ |= |2,3-2,23|=0,07 s
∆t=|δ2-δ ̅ |= |2,2-2,23|=0,03 s
∆t=|δ3-δ ̅ |= |2,2-2,23|=0,03 s
δmax=0,07 s
∆v=|(∆x )/x| + |∆t/t| v
= |(0,05 )/20| + |0,07/2,23| 8,69
= |0,0025| + |0,0313| 8,69 = 0,2745 m/s
KR = ∆v/v ×100%
=(0,2745 m/s)/( 8,69 m/s) x 100%=0,032 ×100%=3,2%
PF = |v ± ∆v|
= | 8,6900± 0,2745|
Jarak tempuh 30cm
∆t=|δ1-δ ̅ |= |3,4-3,23|=0,17 s
∆t=|δ2-δ ̅ |= |3,0-3,23|=0,23 s
∆t=|δ3-δ ̅ |= |3,3-3,23|=0,07 s
δmax=0,23 s
∆v=|(∆x )/x| + |∆t/t| v
= |(0,05 )/30| + |0,23/3,23| 9,10
= |0,0017| + |0,071| 9,10 = 0,6478 m/s
KR = ∆v/v ×100%
=(0,6478 m/s)/( 9,10 m/s) x 100%=0,712 ×100%=71,2%
PF = |v ± ∆v|
= | 9,1000± 0,6478|
Jarak tempuh 40cm
∆t=|δ1-δ ̅ |= |4,3-4,36|=0,06 s
∆t=|δ2-δ ̅ |= |4,4-4,36|= 0,04 s
∆t=|δ3-δ ̅ |= |4,4-4,36|= 0,04 s
δmax=0,06 s
∆v=|(∆x )/x| + |∆t/t| v
= |(0,05 )/40| + |0,06/4,36| 9,31
= |0,00125| + |0,0138| 9,31 = 0,1297 m/s
KR = ∆v/v ×100%
=(0,1297 m/s)/( 9,31 m/s) x 100%=0,014 ×100%=1,4%
PF = |v ± ∆v|
= | 9,3100± 0,1297|
Pada ketinggian 15 cm
Jarak tempuh 10cm
∆t=|δ1-δ ̅ |= |0,9-0,9|=0 s
∆t=|δ2-δ ̅ |= |0,9-0,9|=0 s
∆t=|δ3-δ ̅ |= |0,9-0,9|=0 s
δmax=0 s
∆v=|(∆x )/x| + |∆t/t| v
= |(0,05 )/10| + |0/0,9| 11,11
= |0,005| + |0| 11,11 = 0,005 m/s
KR = ∆v/v ×100%
=(0,005 m/s)/( 11,11 m/s) x 100%=0,00045 ×100%=0,045%
PF = |v ± ∆v|
= |11,110 ± 0,005|
Jarak tempuh 20cm
∆t=|δ1-δ ̅ |= |2,1-2,1|=0 s
∆t=|δ2-δ ̅ |= |2,0-2,1|=0,1 s
∆t=|δ3-δ ̅ |= |2,2-2,1|=0,1 s
δmax=0,1 s
∆v=|(∆x )/x| + |∆t/t| v
= |(0,05 )/20| + |0,1/2,1| 9,52
= |0,0025| + |0,05| 9,52 = 0,4785 m/s
KR = ∆v/v ×100%
=(0,4785 m/s)/( 9,52 m/s) x 100%=0,0502 ×100%=5,02%
PF = |v ± ∆v|
= |9,5200 ± 0,4785|
Jarak tempuh 30cm
∆t=|δ1-δ ̅ |= |3,1-3,03|=0,07 s
∆t=|δ2-δ ̅ |= |3,0-3,03|=0,03 s
∆t=|δ3-δ ̅ |= |3,0-3,03|=0,03 s
δmax=0,07 s
∆v=|(∆x )/x| + |∆t/t| v
= |(0,05 )/40| + |0,07/3,03| 9,90
= |0,0017| + |0,023| 9,90 = 0,2294 m/s
KR = ∆v/v ×100%
=(0,2294 m/s)/( 9,90 m/s) x 100%=0,0231×100%=2,31%
PF = |v ± ∆v|
= |9,90 ± 0,2294|
Jarak tempuh 40cm
∆t=|δ1-δ ̅ |= |4,0-4,0|=0 s
∆t=|δ2-δ ̅ |= |3,9-4,0|=0,1 s
∆t=|δ3-δ ̅ |= |4,1-4,0|=0,1 s
δmax=0,1 s
∆v=|(∆x )/x| + |∆t/t| v
= |(0,05 )/40| + |0,1/4,0| 10,00
= |0,00125| + |0,0025| 10,00 = 0,0263 m/s
KR = ∆v/v ×100%
=(0,0263 m/s)/( 10,00 m/s) x 100%=0,00263 ×100%=0,263%
PF = |v ± ∆v|
= |10,00 ± 0,0263|
Plot Grafik Hubungan antara Jarak dan Waktu
Ketinggian 5,00 cm
Grafik Hubungan antara Jarak Tempuh dan Waktu Tempuh pada Ketinggian 5 cm
Kecepatan dari tiap grafik
y = mx + c
s = mt + c
V=s/t
V=ds/dt
= (d(mt+c))/dt
v=m
v=0,155
DK= R2
DK=0,990
KR=(1-DK)100%
KR=(1-0,990)100%
= 1% = 0,01
∆V=KR x V KR=∆v/v
∆V=0,01 x 0,155 = 0,00155
PF=|v ± ∆v|
PF=|0,15500± 0,00155|
Ketinggian 10,00 cm
Grafik Hubungan antara Jarak Tempuh dan Waktu Tempuh pada Ketinggian 10 cm
Kecepatan dari tiap grafik
y = mx + c
s = mt + c
V=s/t
V=ds/dt
= (d(mt+c))/dt
v=m
v=0,092
DK= R2
DK=0,535
KR=(1-DK)100%
KR=(1-0,535)100%
= 46,5% = 0,465
∆V=KR x V KR=∆v/v
∆V=0,465 x 0,092 = 0,0428
PF=|v ± ∆v|
PF=|0,0920± 0,0428|
Ketinggian 15 cm
Grafik Hubungan antara Jarak Tempuh dan Waktu Tempuh pada Ketinggian 15 cm
Kecepatan dari tiap grafik
y = mx + c
s = mt + c
V=s/t
V=ds/dt
= (d(mt+c))/dt
v=m
v=0,1
DK= R2
DK=1
KR=(1-DK)100%
KR=(1-1)100%
= 0% = 0
∆V=KR x V KR=∆v/v
∆V=0 x 0,1 = 0
PF=|v ± ∆v|
PF=|0,1± 0|
PEMBAHASAN
Untuk pengukuran jarak dan perpindahan dan waktu tempuh pada kegiatan pertama diperlukan meteran, stopwatch, dan tiga objek untuk perbandingannya. Dalam pengukuran ada empat lintasan lintasan yaitu, AB,AC,AD, dan AB. Pada pengukuran ini didapatkan hasil analisnya tidak jauh berbeda pada setiap orang. Pada kegiatan kedua diperlukan tabung GLB,statif, dan stopwatch, dan 3 orang untuk mengamati waktu untuk pengambilan data.pada kegiatan ini ada tiga ketinggian yang akan diukur yaitu,5cm,10cm, dan 15 cm dan mempunyai jarak tempuh yang berbeda-beda. Dan analisis ketidakpastiannya pun brbeda-beda dikarenkan masing-masing objek yang mengamati.
Jarak adalah panjang lintasan yang ditempuh benda tanpa memperhatikan arah.sedangkan perpindahan adalah besar perubahan posisi benda dari posisi awal ke posisi akhir. Selain itu,kcepatan adalah perpindahan yang dilakukan benda setiap satuan waktu pada suatu lintasan,sedangkan kelajuan adalah besarnya jarak yang di tempuh benda tiap satuan waktu. Hubungan antara perpindahan dengan waktu tempuh ialah berbanding lurus artinya setiap waktu terjadinya perubahan posisi atau perpindahan yang terjadi berubah secara konstan. Kecepatan dan kelajuan menghasilkan nilai yang berbeda dikarenakan kecepatan menggunakan perpindahan sedangkan kelajuan menggunakan jarak yang kemudian sama-sama dibagikan dengan waktunya. Ada kecepatannya yang Nol,karena diakibatkan perpindahannya bernilai Nol pula,karena adanya perpindahan dari titik awal namun kembali lagi ke titik awal,sehingga inilah yang menyebabkan nilai kecepatannya menjadi nol. Namun,pada grafik hasil percobaan hubungan antara jarak tempuh dan waktu tempuh tidaklah berbanding lurus,ini disebabkan karena adanya ketidaktelitian dalam mengambil data pada saat melakukan percobaan sehingga diperoleh waktu yang perubahannya tidak konstan.Sehingga grafik yang dihasilkan tidaklah sesuai dengan teori yang ada.
KESIMPULAN
Setelah dilakukannya percobaan mengenai Gerak Lurus Beraturan,dapat disimpulkan:
1). Jarak adalah Panjang total lintasan yang dilalui benda bergerak sedangkan perpindahan adalah besar perubahan posisi dari posisi awal benda ke posisi akhir
2). Kecepatan adalah perubahan posisi benda pada satian waktu atau lebih mengarah pada perpindahan dibagi waktu tempuh sedangkan kelajuan adalah besar jarak tempuh per satuan waktu atau lebih mengarah pada jarak dibagi waktu tempuh.
Namun,kami dapat memahami Gerak Lurus Beraturan itu merupakan gerak sebuah benda pada lintasan yang bebentuk garislurus dengan kelajuan tetap.
3). Hubungan antara ∆x dan t dalam GLB adalahtergantung dari lintasan benda yang bergerak, apabila benda bergerak dari titik A ke D melewati titik B, C, kemudian ke D maka waktu yang diperlukan semakin banyak. Namun Jika benda bergerak langsung dari titik ke D tanpa melewati B, C waktu yang di perlukan semakin singkat, padahal perpindahan yang dilakukan kedua benda akan sama besarnya namun waktu yang diperlukan berbeda bergantuk pada lintasan yng di tempuh.
4). GLB adalah gerak suatu benda yang menempuh lintasan lurus yang dalam waktu sama benda menempuh jarak yang sama.
5). Pada kegiatan pertama ,Semakin cepat objek bergerak semakin cepat waktu yang diperlukan, semakin lambat objek bergerak semakin lambat waktu yang diperlukan
Sedangkan Pada kegiatan kedua semakin tinggi ketinggian tabung GLB, semakin cepat gelumbung begerak dan memerlukan waktu yang cepat, dan semakin rendah tabung GLB, maka semakin lambat gelembung bergerak dan memerlukan waktu yang lambat.
DAFTAR RUJUKAN
Halliday, David dan Resnick, Robert. 1999. Fisika Jilid 1 Edisi Ketiga (Terjemahan). Jakarta: Erlangga.
Tipler, Paul A. 2001. Fisika untuk Sains dan Teknik Edisi Ketiga Jilid 1(Terjemahan). Jakarta: Erlangga.
GERAK LURUS BERATURAN
Ayu Arisma Novyandari, Ina Hardiana, Jeanny Yustisia Januarti Pailang, Nur Aina, Rita Restika, Theodorus K Tokan, Khaerul Irsyad, Istiqamah
Jurusan Biologi FMIPA UNM Tahun 2013
Abstrak: Telah dilakukan eksperimen tentang gerak lurus beraturan,dengan tujuan memahami perbedaan antara jarak dan perpindahan ,menentukan besar kecepatan dan kelajuan rata-rata, mengetahui hubungan antara perpindahan (∆x) dengan waktu tempuh (t) benda yang bergerak lurus beraturan (GLB),dan memahami gerak lurus beraturan(GLB). Dalam percobaan ini kami menggunakan beberpa alat yang berhubungan dengan (GLB) diantaranya yaitu,meteran,stopwatch,tabung GLB,statif dan tali. Suatu benda dikatakan bergerak apabila kedudukannya senantiasa berubah terhadap suatu titik acuan tertentu. Perubahan letak benda di lihat dengan membandingkan letak benda tersebut terhadap suatu titik acuannya . apabila titik-titik yang dilalui oleh suatu benda dihubungkan dengan garis,maka garis itu di sebut lintasan. Jika lintasan tersebut berbentuk garis lurus,maka gerak benda disebut gerak lurus. . Dan tentunya dalam melakukan percobaan atau eksperimen ini kami belum mampu mengguanakan alat dan bahan dengan baik dan benar,dan juga keterbatasan penglihatan untuk membaca skala pada alat ukur.
Kata kunci:GLB,Jarak,Perpindahan,Kecepatan,Kelajuan.
PENDAHULUAN
TUJUAN EKSPERIMEN
Mahasiswa dapat memahami perbedaan antara jarak dan perpindahan.
Mahasiswa dapat menentukan besar kecepatan dan kelajauan rata-rata.
Mahasiswa dapat mengetahui hubungan antara perpindahan (Δx) dengan waktu tempuh (t) benda yang bergerak lurus beraturan (GLB).
Mahasiswa dapat memahami gerak lurus beraturan (GLB).
Gerak Lurus Beraturan adalah gerak sebuah benda yang lintasannya berupa garis lurus dan kecepatannya konstan. Pada gerak lurus beraturan percepatan benda adalah nol. Besarnya kecepatan gerak lurus beraturan merupakan hasil bagi perpindahan dengan selang waktu. Adapun kita melakukan praktikum ini supaya kita dapat memahami perbedaan antara jarak dengan perpindahan, jarak merupakan panjang total lintasan yang dilalui, sedangkan perpindahan itu sendiri merupakan besar perubahan posisi benda dari posisi awal ke posisi akhir.Jarak adalah besaran skalar, sedangkan perpindahan adalah besaran vektor. Kita pula dapat menentukan besar kecepatan dan kelajuan rata-rata., kecepatan didefinisikan sebagai perubahan posisi setiap saat,sedangkan kelajuan itu sendiri merupakan besar jarak tempuh persatuan waktu, mengetahui hubungan antara perpindahan (Δx) dengan waktu tempuh (t) benda yang bergerak lurus beraturan dan memahami apa sebenarnya itu gerak lurus beraturan. Sehingga benda tersebut dikatakan bergerak lurus beraturan jika benda tersebut bergerak pada lintasan yang lurus dan bergerak dengan kecepatan tetap sehingga tidak ada perubahan kecepatan terhadap waktu. Metode pelaksanaan GLB pada kegiatan ini kita dapat menggunakan lintasan persegi panjang yang masing-masing diberi titik acuan dan perhitungan jarak, perpindahan dan waktu tempuh dari masing-masing 3 orang yang bergerak dengan kecepatan tetap.
TEORI
Benda dikatakan bergerak jika benda tersebut berubah kedudukan terhadap suatu titik acuan. Benda yang bergerak akan melalui suatu lintasan dengan panjang tertentu dalam waktu tertentu.Panjang total lintasan yang dilalui disebut jarak, sedangkan besar perubahan posisi benda dari posisi awal keposisi akhir disebut perpindahan. Jarak adalah besaran skalar, sedangkan perpindahan adalah besaran vektor.
Benda dikatakan bergerak lurus beraturan (GLB) jika benda tersebut bergerak pada lintasan yang lurus dan bergerak dengan kecepatan tetap atau tidak ada perubahan kecepatan terhadap waktu, sehingga percepatannya nol. Kecepatan didefenisikan sebagai perubahan posisi setiap saat atau dalam bentuk matematis dituliskan;
v ⃗=∆x/t
Sedangkan kelajuan adalah besar jarak tempuh persatuan waktu atau dalam bentuk matematis dituliskan
v=x/t
METODOLOGI EKSPERIMEN
AlatdanBahan
Metaran
Stopwatch
Tabung (GLB)
Statif
Alat tulis menulis
IdentifikasiVariabel
Kegiatan 1
Variabel kontrol : nilainya
Variabel manipulasi : lintasan
Variabel respon : waktu tempuh
Kegiatan 2
Variabel konrtol : lintasan
Variabel manipulasi : ketinggian
Variabel respon : waktu tempuh
Prosedur Kerja
Kegiatan 1
Buatlah lintasan dalam ruang berbentuk segiempat, kemudian ukur panjang setiap sisinya!
Berikan kode pada setiap sudutnya dengan kode A, B, C, dan D.
Siapkan 3 orang teman anda, sebagai objek yang bergerak dengan kecepatan yang berbeda.
Orang pertama berdiri di titik A, lalu bergeraklah menuju titik B, ukurlah waktu yang anda gunakan untuk menempuh lintasan dar ititik A sampai titik B (upayakan bergerak dengan kecepatan konstan). Lanjutkan untuk orang kedua dan ketiga catat hasilnya dalam table hasil pengamatan!
Lakukan langkah 4 dengan lintasan yang berbeda misalnya dari titik A menuju titik B kemudian ketitik C. Lanjutkan dengan beberapa lintasan yang lain, catat hasilnya pada table hasil pengamatan!
Kegiatan 2
Ambil tabung GLB dan Statif untuk mengantungkan salah satu ujung tabung
Tandai minimal 4 titik sebagai titik A, B, C, dan D pada tabung (upayakan memiliki selang yang sama).
Tentukan/ukur panjang lintasan dari dasar tabung (0 cm) ketitik A, ketitik B, ketitik C, dan ketitik D.
Gantung salah satu ujung tabung pada statif pada ketinggian tertentu, mulailah dari ketinggian sekirar 5 cm dari dasar/alas.
Angkat ujungm tabung yang satunya, agar gelembung dalam tabung berada di ujung yang terangkat.
Turun kanujung tadi sampai di dasar/alas sehingga gelembungakan bergerak keatas, ukurlah waktu yang diperlukan gelembung untuk sampai di titik A (mulai menyalakan stopwatch ketika gelembung tepat melintasi pada posisi 0 cm pada tabung), ulangi pengambilan data sebanyak 3 kali.
Ulangi langkah 4, 5 dan 6, dengan jarak tempuh yang berbeda (ketitik B, ke C, dan ketitik C) catat hasilnya dalam table hasil pengamatan!
HASIL EKSPERIMEN DAN ANALISIS DATA
Hasil Pengamatan
NST meteran : 0,1 cm /skala ∆X = 1/2∙0,1 cm/skala = 0,05 cm/skala
= 0,0005 m/skala
NST stopwatch : 0,1 s/skala ∆X = 1/2.1 s/skala=0,05 s/skala
NST tabung GLB : 0,1 cm /skala ∆X = 1/2 NST = 0,05 cm/skala
Kegiatan 1
Hasil pengukuran jarak, perpindahan dan waktu tempuh
No Lintasan Jarak Perpindahan WaktuTempuh
(m) (m) (s)
1 A-B 1. │2,1420 ± 0,0005│ 1. │2,1420 ± 0,0005│ 1. │46,20 ± 0,05│
2. │2,1420 ± 0,0005│ 2. │2,1420 ± 0,0005│ 2. │34,50 ± 0,05│
3. │2,1420 ± 0,0005│ 3. │2,1420 ± 0,0005│ 3. │2,40 ± 0,05│
2 A-B-C 1.│4,2780 ± 0,0010│ 1.│3,0000 ± 0,0005│ 1. │50,60 ± 0,05│
2. │4,2780 ± 0,0010│ 2. │3,0000 ± 0,0005│ 2. │37,50 ± 0,05│
3. │4,2780 ± 0,0010│ 3. │3,0000 ± 0,0005│ 3. │3,70 ± 0,05│
3 A-B-C-D 1. │6,4200 ± 0,0015│ 1. │2,1360 ± 0,0005│ 1. │59,60 ± 0,05│
2. │6,4200 ± 0,0015│ 2. │2,1360 ± 0,0005│ 2. │42,50 ± 0,05│
3. │6,4200 ± 0,0015│ 3. │2,1360 ± 0,0005│ 3. │5,40 ± 0,05│
4 A-B-C-D-A 1. │8,5560 ± 0,0020│ 1. 0 1. │60,40 ± 0,05│
2. │8,5560 ± 0,0020│ 2. 0 2. │45,00 ± 0,05│
3. │8,5560 ± 0,0020│ 3. 0 3. │6,30 ± 0,05│
Kegiatan 2
Hasil pengukuran jarak tempuh dan waktu tempuh pada gerak lurus beraturan
No Ketinggian (cm) Jarak Tempuh (cm) Waktu Tempuh (s)
1 │5,00 ± 0,05│ 0 - A │10,00 ± 0,05│ 1. │1,40 ± 0,05│
2. │1,40 ± 0,05│
3. │1,40 ± 0,05│
0 - B │20,00 ± 0,05│ 1. │2,50 ± 0,05│
2. │2,50 ± 0,05│
3. │2,50 ± 0,05│
0 - C │30,00 ± 0,05│ 1. │4,50 ± 0,05│
2. │4,00 ± 0,05│
3. │4,40 ± 0,05│
0 – D │40,00 ± 0,05│ 1. │5,90 ± 0,05│
2. │6,00 ± 0,05│
3. │6,00 ± 0,05│
2 │10,00 ± 0,05│ 0 - A │10,00 ± 0,05│ 1. │1,60 ± 0,05│
2. │1,60 ± 0,05│
3. │1,60 ± 0,05│
0 - B │20,00 ± 0,05│ 1. │2,30 ± 0,05│
2. │2,20 ± 0,05│
3. │2,20 ± 0,05│
0 - C │30,00 ± 0,05│ 1. │3,40 ± 0,05│
2. │3,00 ± 0,05│
3. │3,30 ± 0,05│
0 - D│40,00 ± 0,05│ 1. │4,30 ± 0,05│
2. │4,40 ± 0,05│
3. │4,40 ± 0,05│
3 │15,00 ± 0,05│ 0 - A │10,00 ± 0,05│ 1. │0,90 ± 0,05│
2. │0,90 ± 0,05│
3. │0,90 ± 0,05│
0 - B │20,00 ± 0,05│ 1. │2,10 ± 0,05│
2. │2,00 ± 0,05│
3. │2,20 ± 0,05│
0 - C │30,00 ± 0,05│ 1. │3,10 ± 0,05│
2. │3,00 ± 0,05│
3. │3,00 ± 0,05│
0 - D│40,00 ± 0,05│ 1. │4,00 ± 0,05│
2. │3,90 ± 0,05│
3. │4,10 ± 0,05│
Analisis Data
Kegiatan 1
Kecepatan
(v ) ⃗ = ∆x/t = Perpindahan/Waktu
(v ) ⃗_(A-B)= ∆x/t=6,426/83,1=0,077 m/s
(v ) ⃗_(A-C)= ∆x/t=9/91,8=0,098 m/s
(v ) ⃗_(A-D)= ∆x/t =6,408/107,5=0,059 m/s
(v ) ⃗_(A-A)= ∆x/t =0/111,7=0 m/s
Analisis Kesalahan
(v ) ⃗ = ∆x/t
(v ) ⃗ = ∆∆x .〖∆t〗^(-1)
∆(v ) ⃗= |(δv )/δx ∆∆x| + |(δv )/δx ∆t|
∆(v ) ⃗= |(δ(s/t) )/δx ∆∆x| + |(δ(s/t) )/δx ∆t|
∆(v ) ⃗= |〖δ.st〗^(-1)/δs ∆∆x|+ |〖δ.st〗^(-1)/δt ∆t|
∆(v ) ⃗= |t^(-1).∆∆x|+ |〖-δt〗^(-2).∆t|
(∆(v ) ⃗)/v= |(〖∆t〗^(-1).∆∆x)/(s/t)| + |〖-st〗^(-2)/(s/t) ∆t|
(∆(v ) ⃗)/v=│ ∆∆x/x│+│ t^(-2)/t ∆t│
(∆(v ) ⃗)/v= |(∆∆x )/x| + |∆t/t|
∆(v ) ⃗=|(∆∆x )/x| + |∆t/t| v
Jadi analisis kesalahan pada setiap lintasan adalah :
∆(v ) ⃗=|(∆∆x )/x| + |∆t/t| v
〖∆(v ) ⃗〗_(A-B) = |0,0005/2,1420|+|0,05/83,10|.0,077 m/s
= |0,00023|+|0,00061|.0,077 m/s
= 0,00028 m/s
KR = ∆v/v ×100%
=(0,00028 m/s)/(0,077 m/s) x 100%
=0,0037 ×100%=0,37 %
PF = |v ± ∆v|
= |0,07700± 0,00028 |
〖∆(v ) ⃗〗_(A-C) = |0,0005/4,2780|+|0,05/91,8|. 0,098 m/s
= |0,00012|+|0,00054|.0,098 m/s
= 0,000173 m/s
KR = ∆v/v ×100%
=(0,000076 m/s)/(0,098 m/s) x 100%
=0,00078 ×100%=0,078 %
PF = |v ± ∆v|
= |0,098000± 0,000076 |
〖∆(v ) ⃗〗_(A-D) = |0,0005/6,42|+|0,05/107,5|. 0,059 m/s
= |0,000078|+|0,00047|.0,059 m/s
= 0,00011 m/s
KR = ∆v/v ×100%
=(0,00011 m/s)/(0,059 m/s) x 100%
=0,0019×100%=0,19 %
PF = |v ± ∆v|
= |0,05900± 0,00011 |
〖∆(v ) ⃗〗_(A-A) = |0,0005/8,5560|+|0,05/111,7|. 0 m/s
= |0,000058|+|0,00045|.0 m/s
= 0,000058 m/s
KR = ∆v/v ×100%
=(0,000058 m/s)/(0 m/s) x 100%
=0×100%=0 %
PF = |v ± ∆v|
= |0± 0,000058 |
Kelajuan
v = x/t = Jarak/waktu
v A-B = x/t = 2,1420/83,1 = 0,026 m/s
vA-C = x/t = 4,2780/91,8 = 0,047 m/s
vA-D = x/t = 6,4200/107,5 = 0,060 m/s
vA-A = x/t = 8,5560/111,7 = 0,077 m/s
Analisis Kesalahan
v = x/t
v = ∆x .〖∆t〗^(-1)
∆v= |(δv )/δx ∆x| + |(δv )/δx ∆t|
∆v= |(δ(s/t) )/δx ∆x| + |(δ(s/t) )/δx ∆t|
∆v= |〖δ.st〗^(-1)/δs ∆x|+ |〖δ.st〗^(-1)/δt ∆t|
∆v= |t^(-1).∆x|+ |〖-δt〗^(-2).∆t|
∆v/v= |(〖∆t〗^(-1).∆x)/(s/t)| + |〖-st〗^(-2)/(s/t) ∆t|
∆v/v=│ ∆x/x│+│ t^(-2)/t ∆t│
∆v/v= |(∆x )/x| + |∆t/t|
∆v=|(∆x )/x| + |∆t/t| v
Jadi analisis kesalahan pada setiap lintasan adalah :
∆v=|(∆x )/x| + |∆t/t| v
〖∆v〗_(A-B) = |0,0005/2,1420|+|0,05/83,1|.0,026 m/s
= |0,00023|+|0,00061|.0,026 m/s
= 0,00025 m/s
KR = ∆v/v ×100%
=(0,00025 m/s)/(0,026 m/s) x 100%
=0,0096 ×100%=0,96%
PF = |v ± ∆v|
= |0,02600 ± 0,00025|
〖∆v〗_(A-C) = |0,0010/4,2780|+|0,05/91,8|.0,047 m/s
= |0,00023|+|0,00054|.0,047 m/s
= 0,00026 m/s
KR = ∆v/v ×100%
=(0,00026 m/s)/(0,047 m/s) x 100%
=0,0055×100%=0,55%
PF = |v ± ∆v|
= |0,04700 ± 0,00026|
〖∆v〗_(A-D) = |0,0015/6,4200|+|0,05/107,5|.0,060 m/s
= |0,00023|+|0,00047|.0,060 m/s
= 0,00026 m/s
KR = ∆v/v ×100%
=(0,00026 m/s)/(0,060 m/s) x 100%
=0,0043×100%=0,43%
PF = |v ± ∆v|
= |0,06000 ± 0,00026|
〖∆v〗_(A-A) = |0,0020/8,5560|+|0,05/111,7|.0,077 m/s
= |0,00023|+|0,00045|.0,077 m/s
= 0,00026 m/s
KR = ∆v/v ×100%
=(0,00026 m/s)/(0,077 m/s) x 100%
=0,0034 ×100%=0,34%
PF = |v ± ∆v|
= |0,07700 ± 0,00026|
Komentar dan kesimpulan
Komentar: kecepatan dan kelajuan pada tiap lintasan berbeda-beda karena objek-objek yang bergerak berbeda-beda.
Kesimpulan: kecepatan yang dialami benda pada setiap lintasan bergantung pada cepat-lambatnya objek yang bergerak, perpindahan yang dialami benda, dan waktu tempuh yang dibutuhkan benda untuk menempuh jarak tertentu. Sedangkan kelajuan yang dialami benda bergantung pada cepat-lambatnya objek yang bergerak, jarak yang ditempuh benda, dan waktu tempuh yang dibutuhkan benda untuk menempuh jarak tersebut.
Kegiatan 2
Kelajuan
v= x/t
Pada ketinggian 5cm
v_1= x/t= 10/1,4=7,14 m/s
v_2= ∆x/t= 20/2,5=8,00 m/s
v_3= ∆x/t= 30/4,3=6.97 m/s
v_4= ∆x/t= 40/5,9=6,77 m/s
Pada ketinggiam 10cm
v_1= ∆x/∆t= 10/1,6=6,25 m/s
v_2= ∆x/∆t= 20/2,3=8,69 m/s
v_3= ∆x/∆t= 30/3,3=9,10 m/s
v_4= ∆x/∆t= 40/4,3=9,31 m/s
Pada ketinggian 15cm
v_1= ∆x/∆t= 10/0,9=11,11 m/s
v_2= ∆x/∆t= 20/2,1=9,52 m/s
v_3= ∆x/∆t= 30/3,03=9,90 m/s
v_4= ∆x/∆t= 40/4=10,00 m/s
Analisis kesalahan
v = x/t
v = ∆x .〖∆t〗^(-1)
∆v= |(δv )/δx ∆x| + |(δv )/δx ∆t|
∆v= |(δ(s/t) )/δx ∆x| + |(δ(s/t) )/δx ∆t|
∆v= |〖δ.st〗^(-1)/δs ∆x|+ |〖δ.st〗^(-1)/δt ∆t|
∆v= |t^(-1).∆x|+ |〖-δt〗^(-2).∆t|
∆v/v= |(〖∆t〗^(-1).∆x)/(s/t)| + |〖-st〗^(-2)/(s/t) ∆t|
∆v/v=│ ∆x/x│+│ t^(-2)/t ∆t│
∆v/v= |(∆x )/x| + |∆t/t|
∆v=|(∆x )/x| + |∆t/t| v
Pada ketinggian 5cm
Jarak tempuh 10 cm
∆t=|δ1-δ ̅ |= |1,4-1,4|=0 s
∆t=|δ2-δ ̅ |= |1,4-1,4|=0 s
∆t=|δ3-δ ̅ |= |1,4-1,4|=0 s
δmax=0 s
∆v=|(∆x )/x| + |∆t/t| v
= |(0,05 )/10| + |0/1,4| 7,14
= |0,005| + |0| 7,14 = 0,005 m/s
KR = ∆v/v ×100%
=(0,005 m/s)/( 7,14 m/s) x 100%=0,0007 ×100%=0,07%
PF = |v ± ∆v|
= | 7,140±0,005 |
Jarak tempuh 20 cm
∆t=|δ1-δ ̅ |= |2,5-2,5|=0 s
∆t=|δ2-δ ̅ |= |2,5-2,5|=0 s
∆t=|δ3-δ ̅ |= |2,5-2,5|=0 s
δmax=0 s
∆v=|(∆x )/x| + |∆t/t| v
= |(0,05 )/20| + |0/2,5| 8
= |0,0025| + |0| 8 = 0,0025 m/s
KR = ∆v/v ×100%
=(0,0025 m/s)/( 8 m/s) x 100%=0,0003 ×100%=0,03%
PF = |v ± ∆v|
= | 8,0000±0,0025 |
Jarak tempuh 30 cm
∆t=|δ1-δ ̅ |= |4,5-4,3|=0,2 s
∆t=|δ2-δ ̅ |= |4,0-4,3|=0,3 s
∆t=|δ3-δ ̅ |= |4,4-4,3|=0,1 s
δmax=0,3 s
∆v=|(∆x )/x| + |∆t/t| v
= |(0,05 )/30| + |0,3/4,3| 6,97
= |0,0017| + |0,07| 6,97 = 0,4896 m/s
KR = ∆v/v ×100%
=(0,4896 m/s)/( 6,97 m/s) x 100%=0,07 ×100%=7%
PF = |v ± ∆v|
= | 6,9700±0,4896 |
Jarak tempuh 40 cm
∆t=|δ1-δ ̅ |= |5,9-5,9|=0 s
∆t=|δ2-δ ̅ |= |6,0-5,9|=0,1 s
∆t=|δ3-δ ̅ |= |6,0-5,9|=0,1 s
δmax=0,1 s
∆v=|(∆x )/x| + |∆t/t| v
= |(0,05 )/40| + |0,1/5,9| 6,77
= |0,00125| + |0,0017| 6,77 = 0,0128 m/s
KR = ∆v/v ×100%
=(0,0128 m/s)/( 6,77 m/s) x 100%=0,00189×100%=0,19%
PF = |v ± ∆v|
= | 6,7700±0,0128 |
Pada ketinggian 10cm
Jarak tempuh 10cm
∆t=|δ1-δ ̅ |= |1,6-1,6|=0 s
∆t=|δ2-δ ̅ |= |1,6-1,6|=0 s
∆t=|δ3-δ ̅ |= |1,6-1,6|=0 s
δmax=0 s
∆v=|(∆x )/x| + |∆t/t| v
= |(0,05 )/10| + |0/1,6| 6,25
= |0,005| + |0| 6,25 = 0,005 m/s
KR = ∆v/v ×100%
=(0,005 m/s)/( 6,25 m/s) x 100%=0,0008 ×100%=0,08%
PF = |v ± ∆v|
= | 6,250 ± 0,005|
Jarak tempuh 20cm
∆t=|δ1-δ ̅ |= |2,3-2,23|=0,07 s
∆t=|δ2-δ ̅ |= |2,2-2,23|=0,03 s
∆t=|δ3-δ ̅ |= |2,2-2,23|=0,03 s
δmax=0,07 s
∆v=|(∆x )/x| + |∆t/t| v
= |(0,05 )/20| + |0,07/2,23| 8,69
= |0,0025| + |0,0313| 8,69 = 0,2745 m/s
KR = ∆v/v ×100%
=(0,2745 m/s)/( 8,69 m/s) x 100%=0,032 ×100%=3,2%
PF = |v ± ∆v|
= | 8,6900± 0,2745|
Jarak tempuh 30cm
∆t=|δ1-δ ̅ |= |3,4-3,23|=0,17 s
∆t=|δ2-δ ̅ |= |3,0-3,23|=0,23 s
∆t=|δ3-δ ̅ |= |3,3-3,23|=0,07 s
δmax=0,23 s
∆v=|(∆x )/x| + |∆t/t| v
= |(0,05 )/30| + |0,23/3,23| 9,10
= |0,0017| + |0,071| 9,10 = 0,6478 m/s
KR = ∆v/v ×100%
=(0,6478 m/s)/( 9,10 m/s) x 100%=0,712 ×100%=71,2%
PF = |v ± ∆v|
= | 9,1000± 0,6478|
Jarak tempuh 40cm
∆t=|δ1-δ ̅ |= |4,3-4,36|=0,06 s
∆t=|δ2-δ ̅ |= |4,4-4,36|= 0,04 s
∆t=|δ3-δ ̅ |= |4,4-4,36|= 0,04 s
δmax=0,06 s
∆v=|(∆x )/x| + |∆t/t| v
= |(0,05 )/40| + |0,06/4,36| 9,31
= |0,00125| + |0,0138| 9,31 = 0,1297 m/s
KR = ∆v/v ×100%
=(0,1297 m/s)/( 9,31 m/s) x 100%=0,014 ×100%=1,4%
PF = |v ± ∆v|
= | 9,3100± 0,1297|
Pada ketinggian 15 cm
Jarak tempuh 10cm
∆t=|δ1-δ ̅ |= |0,9-0,9|=0 s
∆t=|δ2-δ ̅ |= |0,9-0,9|=0 s
∆t=|δ3-δ ̅ |= |0,9-0,9|=0 s
δmax=0 s
∆v=|(∆x )/x| + |∆t/t| v
= |(0,05 )/10| + |0/0,9| 11,11
= |0,005| + |0| 11,11 = 0,005 m/s
KR = ∆v/v ×100%
=(0,005 m/s)/( 11,11 m/s) x 100%=0,00045 ×100%=0,045%
PF = |v ± ∆v|
= |11,110 ± 0,005|
Jarak tempuh 20cm
∆t=|δ1-δ ̅ |= |2,1-2,1|=0 s
∆t=|δ2-δ ̅ |= |2,0-2,1|=0,1 s
∆t=|δ3-δ ̅ |= |2,2-2,1|=0,1 s
δmax=0,1 s
∆v=|(∆x )/x| + |∆t/t| v
= |(0,05 )/20| + |0,1/2,1| 9,52
= |0,0025| + |0,05| 9,52 = 0,4785 m/s
KR = ∆v/v ×100%
=(0,4785 m/s)/( 9,52 m/s) x 100%=0,0502 ×100%=5,02%
PF = |v ± ∆v|
= |9,5200 ± 0,4785|
Jarak tempuh 30cm
∆t=|δ1-δ ̅ |= |3,1-3,03|=0,07 s
∆t=|δ2-δ ̅ |= |3,0-3,03|=0,03 s
∆t=|δ3-δ ̅ |= |3,0-3,03|=0,03 s
δmax=0,07 s
∆v=|(∆x )/x| + |∆t/t| v
= |(0,05 )/40| + |0,07/3,03| 9,90
= |0,0017| + |0,023| 9,90 = 0,2294 m/s
KR = ∆v/v ×100%
=(0,2294 m/s)/( 9,90 m/s) x 100%=0,0231×100%=2,31%
PF = |v ± ∆v|
= |9,90 ± 0,2294|
Jarak tempuh 40cm
∆t=|δ1-δ ̅ |= |4,0-4,0|=0 s
∆t=|δ2-δ ̅ |= |3,9-4,0|=0,1 s
∆t=|δ3-δ ̅ |= |4,1-4,0|=0,1 s
δmax=0,1 s
∆v=|(∆x )/x| + |∆t/t| v
= |(0,05 )/40| + |0,1/4,0| 10,00
= |0,00125| + |0,0025| 10,00 = 0,0263 m/s
KR = ∆v/v ×100%
=(0,0263 m/s)/( 10,00 m/s) x 100%=0,00263 ×100%=0,263%
PF = |v ± ∆v|
= |10,00 ± 0,0263|
Plot Grafik Hubungan antara Jarak dan Waktu
Ketinggian 5,00 cm
Grafik Hubungan antara Jarak Tempuh dan Waktu Tempuh pada Ketinggian 5 cm
Kecepatan dari tiap grafik
y = mx + c
s = mt + c
V=s/t
V=ds/dt
= (d(mt+c))/dt
v=m
v=0,155
DK= R2
DK=0,990
KR=(1-DK)100%
KR=(1-0,990)100%
= 1% = 0,01
∆V=KR x V KR=∆v/v
∆V=0,01 x 0,155 = 0,00155
PF=|v ± ∆v|
PF=|0,15500± 0,00155|
Ketinggian 10,00 cm
Grafik Hubungan antara Jarak Tempuh dan Waktu Tempuh pada Ketinggian 10 cm
Kecepatan dari tiap grafik
y = mx + c
s = mt + c
V=s/t
V=ds/dt
= (d(mt+c))/dt
v=m
v=0,092
DK= R2
DK=0,535
KR=(1-DK)100%
KR=(1-0,535)100%
= 46,5% = 0,465
∆V=KR x V KR=∆v/v
∆V=0,465 x 0,092 = 0,0428
PF=|v ± ∆v|
PF=|0,0920± 0,0428|
Ketinggian 15 cm
Grafik Hubungan antara Jarak Tempuh dan Waktu Tempuh pada Ketinggian 15 cm
Kecepatan dari tiap grafik
y = mx + c
s = mt + c
V=s/t
V=ds/dt
= (d(mt+c))/dt
v=m
v=0,1
DK= R2
DK=1
KR=(1-DK)100%
KR=(1-1)100%
= 0% = 0
∆V=KR x V KR=∆v/v
∆V=0 x 0,1 = 0
PF=|v ± ∆v|
PF=|0,1± 0|
PEMBAHASAN
Untuk pengukuran jarak dan perpindahan dan waktu tempuh pada kegiatan pertama diperlukan meteran, stopwatch, dan tiga objek untuk perbandingannya. Dalam pengukuran ada empat lintasan lintasan yaitu, AB,AC,AD, dan AB. Pada pengukuran ini didapatkan hasil analisnya tidak jauh berbeda pada setiap orang. Pada kegiatan kedua diperlukan tabung GLB,statif, dan stopwatch, dan 3 orang untuk mengamati waktu untuk pengambilan data.pada kegiatan ini ada tiga ketinggian yang akan diukur yaitu,5cm,10cm, dan 15 cm dan mempunyai jarak tempuh yang berbeda-beda. Dan analisis ketidakpastiannya pun brbeda-beda dikarenkan masing-masing objek yang mengamati.
Jarak adalah panjang lintasan yang ditempuh benda tanpa memperhatikan arah.sedangkan perpindahan adalah besar perubahan posisi benda dari posisi awal ke posisi akhir. Selain itu,kcepatan adalah perpindahan yang dilakukan benda setiap satuan waktu pada suatu lintasan,sedangkan kelajuan adalah besarnya jarak yang di tempuh benda tiap satuan waktu. Hubungan antara perpindahan dengan waktu tempuh ialah berbanding lurus artinya setiap waktu terjadinya perubahan posisi atau perpindahan yang terjadi berubah secara konstan. Kecepatan dan kelajuan menghasilkan nilai yang berbeda dikarenakan kecepatan menggunakan perpindahan sedangkan kelajuan menggunakan jarak yang kemudian sama-sama dibagikan dengan waktunya. Ada kecepatannya yang Nol,karena diakibatkan perpindahannya bernilai Nol pula,karena adanya perpindahan dari titik awal namun kembali lagi ke titik awal,sehingga inilah yang menyebabkan nilai kecepatannya menjadi nol. Namun,pada grafik hasil percobaan hubungan antara jarak tempuh dan waktu tempuh tidaklah berbanding lurus,ini disebabkan karena adanya ketidaktelitian dalam mengambil data pada saat melakukan percobaan sehingga diperoleh waktu yang perubahannya tidak konstan.Sehingga grafik yang dihasilkan tidaklah sesuai dengan teori yang ada.
KESIMPULAN
Setelah dilakukannya percobaan mengenai Gerak Lurus Beraturan,dapat disimpulkan:
1). Jarak adalah Panjang total lintasan yang dilalui benda bergerak sedangkan perpindahan adalah besar perubahan posisi dari posisi awal benda ke posisi akhir
2). Kecepatan adalah perubahan posisi benda pada satian waktu atau lebih mengarah pada perpindahan dibagi waktu tempuh sedangkan kelajuan adalah besar jarak tempuh per satuan waktu atau lebih mengarah pada jarak dibagi waktu tempuh.
Namun,kami dapat memahami Gerak Lurus Beraturan itu merupakan gerak sebuah benda pada lintasan yang bebentuk garislurus dengan kelajuan tetap.
3). Hubungan antara ∆x dan t dalam GLB adalahtergantung dari lintasan benda yang bergerak, apabila benda bergerak dari titik A ke D melewati titik B, C, kemudian ke D maka waktu yang diperlukan semakin banyak. Namun Jika benda bergerak langsung dari titik ke D tanpa melewati B, C waktu yang di perlukan semakin singkat, padahal perpindahan yang dilakukan kedua benda akan sama besarnya namun waktu yang diperlukan berbeda bergantuk pada lintasan yng di tempuh.
4). GLB adalah gerak suatu benda yang menempuh lintasan lurus yang dalam waktu sama benda menempuh jarak yang sama.
5). Pada kegiatan pertama ,Semakin cepat objek bergerak semakin cepat waktu yang diperlukan, semakin lambat objek bergerak semakin lambat waktu yang diperlukan
Sedangkan Pada kegiatan kedua semakin tinggi ketinggian tabung GLB, semakin cepat gelumbung begerak dan memerlukan waktu yang cepat, dan semakin rendah tabung GLB, maka semakin lambat gelembung bergerak dan memerlukan waktu yang lambat.
DAFTAR RUJUKAN
Halliday, David dan Resnick, Robert. 1999. Fisika Jilid 1 Edisi Ketiga (Terjemahan). Jakarta: Erlangga.
Tipler, Paul A. 2001. Fisika untuk Sains dan Teknik Edisi Ketiga Jilid 1(Terjemahan). Jakarta: Erlangga.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar