MODUL AJAR Prepared By: DWI MARWA AULIA VENNY MAYLEN 2023 PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS EGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SRIWIJAYA
KATA PENGANTAR Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena dapat terselesainya e-modul fisika untuk SMA kelas X. e- modul ini bertujuan untuk membantu siswa SMA dalam memahami penggunaan dan pengembangan konsep konsep baru agar lebih terarah. Penulis berharap bahwa e-modul ini juga dapat menambah referensi bagi siswa dalam pembelajaran IPA Dalam e-modul ini memuat tentang uraian materi-materi yang berkaitandengan dinamika partikel selain itu untuk pemahaman juga contoh soal, dan LKPD yang berisi lembar praktikum. Penulis juga menyisipkan info info penerapan dinamika partikel dalam kehidupan sehari hari. yang berkaitan dengan materi. Penulis berusaha menyusun emodul fisika ini sesuai dengan kebutuhan siswa dan guru sehingga dapat terjadi kegiatan belajar dan mengajar yang lebih komunikatif dan optimal. Penulis mengucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan e-modul ini, semoga dapat memberikan kemajuan siswa untuk mempelajari IPA Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penyusunan e-modul ini untuk itu, kritik dan saran bag kesempurnaan e modul ini sangat saya harapkan. Semoga e-modul ini capat memberikan manfaat bagi siswa maupun bagi pembaca. Indralay, September 2023 Penulis
PENDAHULUAN A. Identitas Modul Mata Pelajaran : Fisika Kelas : X Alokasi Waktu : 5 Jam Pelajaran (2 Pertemuan) Judul Modul : Dinamika Partikel B.Kompetensi Dasar 3.7 Menganalisis interaksi pada gaya serta hubungan antara gaya, massa dan gerak lurus benda serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari 4.7 Melakukan percobaan berikut presentasi hasilnya terkait gaya serta hubungan gaya, massa dan percepatan dalam gerak lurus benda dengan menerapkan metode ilmiah C. Deskripsi Singkat Materi Pada modul kali ini membahas tentang Hukum Newton pada Gerak Lurus yang membahas tentang gerak dan penyebabnya yang terjadi pada lintasan lurus. Modul ini akan menjelaskan konsep dan Hukum-Hukum Newton tentang Gerak. Sebelum membahas materi pada modul ini, terdapat prasyarat utama yaitu ananda harus memahami konsep besaran-besaran pada kinematika translasi yang membahas tentang konsep gerak benda dengan kecepatan konstan (GLB) dan gerak benda dengan percepatan konstan (GLBB) yang terdapat pada modul KD. 3.4 sebelumnya. Dengan memahami isi secara utuh dalam modul ini, maka ananda akan mampu menjelaskan tentang bergeraknya sebuah benda yang merupakan pondasi awal dalam mempelajari fenomena Fisika secara lebih detail. Pada modul ini penulis hanya membatasi pada Hukum-Hukum Newton yang terjadi pada Gerak Lurus. Diharapkan setelah mempelajari modul ini, menuntun ananda berimajinasi dalam proses penerapan Hukum-Hukum Newton pada gerak benda lainnya. D. Petunjuk Penggunaan Modul Agar modul dapat digunakan secara maksimal, maka peserta didik diharapkan melakukan langkah-langkah sebagai berikut : 1. Pelajari daftar isi serta skema peta konsep dengan cermat dan teliti. 2. Pahami setiap materi dengan membaca secara teliti dan perhatikan seksama. E.Perhatikan perintah dan langkah-langkah dalam melakukan percobaan dengan cermat untuk mempermudah dalam memahami konsep, sehingga diperoleh hasil yang maksimal.
Uraian Materi Dinamika Partikel Kajian tentang gerak benda merupakan bagian penting dari penggambaran alam semesta. Sejak zaman dahulu manusia berusaha menyingkap rahasia tentang gerak benda. Mulai dari masa Aristoteles sampai masa Galileo dan Newton, pemahaman gerak mengalami perkembangan yang signifikan. Ilmu yang mempelajari tentang gerak dengan memperhatikan penyebabnya di sebut dinamika. A. Hukum Newton Sir Isaac Newton adalah ilmuwan terbesar sepanjang abad. Newton adalah seorang ahli matematika, astronomi, fisika, filsafat, guru besar, dan banyak gelar lainnya. Ia menemukan hukum gravitasi, hukum gerak, kalkulus, teleskop pantul, dan spektrum. Bukunya yang terkenal berjudul Principa dan Optika. Pada suatu hari Newton berjalan-jalan di kebun sambil berpikir mengapa bulan bergerak mengelilingi bumi. Kemudian ia beristirahat di bawah pohon apel. Tak lama berselang ia melihat buah apel jatuh dari pohonnya. Setelah mengamati jatuhnya buah apel, Newton sadar bahwa gaya gravitasi yang menariknya buah apel tersebut, dan gaya itu jugalah yang menarik bulan sehingga tetap dalam orbitnya mengelilingi bumi. Hukum gravitasi universal pun terungkap, hukum tersebut berbunyi “Besarnya gaya gravitasi antara dua massa berbanding lurus dengan hasil kali kedua massa dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara pusat-pusat kedua massa itu” 1. Hukum 1 Newton Pada zaman dahulu, orang percaya bahwa alam ini bergerak dengan sendirinya. Tidak ada sesuatu pun yang menggerakkannya. Mereka menyebutnya dengan gerak alami. Di lain sisi, untuk benda yang jelas-jelas digerakkan, mereka menamakan gerak paksa. Teori yang dipelopori oleh Aristoteles ini terbukti salah saat Galileo dan Newton mengemukakan pendapat mereka. Galileo mematahkan teori Aristoteles dengan sebuah percobaan sederhana. Galileo menyatakan “ Jika gaya gesek pada benda tersebut ditiadakan, maka benda tersebut akan terus bergerak tanpa memerlukan gaya lagi”. Teori Galileo dikembangkan oleh Isaac Newton. Newton mengatakan bahwa “ Jika resultan gaya pada suatu benda
sama dengan nol, maka benda yang diam akan tetap diam dan benda yang bergerak akan tetap bergerak dengan kecepatan tetap”. Kesimpulan Newton tersebut dikenal sebagai hukum I Newton. Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut. Berdasarkan hukum I Newton, dapatlah Anda pahami bahwa suatu benda cenderung mempertahankan keadaannya. Benda yang mula-mula diam akan mempertahankan keadaan diamnya, dan benda yang mulamula bergerak akan mempertahankan geraknya. Oleh karena itu, hukum I Newton juga sering disebut sebagai hukum kelembaman atau hukum inersia. Setiap hari kita mengalami hukum I Newton. Misalnya, saat kendaraan yang Anda naiki direm secara mendadak, maka Anda akan terdorong ke depan dan saat kendaraan yang Anda naiki tiba-tiba bergerak, maka Anda akan terdorong ke belakang. 2. Hukum 2 Newton Dalam kehidupan sehari-hari kita melihat sebuah gerobak ditarik oleh seekor sapi, seseorang mendorong kereta sampah, dan mobil bergerak makin lama makin cepat. Dari fenomena-fenomena di atas akan muncul suatu pertanyaan bagaimana hubungan antara kecepatan, percepatan terhadap gaya sebagai penyebab adanya gerakan-gerakan tersebut? Pertanyaan ini dijelaskan oleh Newton yang dikenal sebagai Hukum II Newton. Definisi Hukum II Newton adalah sebagai berikut: “ Percepatan yang dihasilkan oleh resultan gaya yang bekerja pada suatu benda berbanding lurus dengan resultan gaya, dan berbanding terbalik dengan massa benda”. − = 0 ∑ =
Dengan : ΣF = gaya total yang di alami benda (N), m = massa kelembaman benda (kg ), = percepatan (m/s2 ). Dari Hukum II Newton kita ketahui bahwa percepatan benda berbanding terbalik dengan massanya. Semakin besar massa benda, maka percepatan benda akan semakin kecil jika diberi gaya eksternal yang sama 3. Hukum 3 Newton Bunyi hukum III Newton adalah sebagai berikut “Jika benda A mengerjakan gaya pada benda B, maka benda B akan mengerjakan gaya pada benda A, yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan”. Hukum ini biasanya juga dinyatakan sebagai berikut “Untuk setiap aksi, ada suatu reaksi yang sama besar tetapi berlawanan arah”. Secara matematis hukum III Newton dapat di tulis sebagai berikut. Contoh yang menunjukkan gaya aksi reaksi adalah ketika Anda berjalan di atas lantai. Saat berjalan, kaki Anda menekan lantai ke belakang (aksi). Sebagai reaksi, lantai mendorong telapak kaki Anda ke depan sehingga Anda dapat berjalan. Contoh lainya yaitu Pernahkah anda memperhatikan tank yang sedang menembak? Pada saat menembakkan peluru, tank mendorong peluru ke depan (aksi). Sebagai reaksi, peluru mendorong tank ke belakang sehingga tank terdorong ke belakang. Gaya aksi-reaksi inilah yang menyebabkan tank terlihat tersentak ke belakang sesaat setelah memuntahkan peluru. B. Jenis –Jenis Gaya Jenis-Jenis Gaya Gaya merupakan dorongan atau tarikan yang akan mempercepat atau memperlambat gerak suatu benda. Pada kehidupan seharihari gaya yang Anda kenal biasanya adalah gaya langsung. Artinya, sesuatu yang memberi gaya berhubungan langsung dengan yang dikenai gaya. Selain gaya langsung, juga ada gaya tak langsung. Gaya tak langsung merupakan gaya yang bekerja di antara dua benda tetapi kedua benda tersebut tidak bersentuhan 1. Gaya Berat = −
Pada kehidupan sehari-hari, banyak orang yang salah mengartikan antara massa dengan berat. Misalnya, orang mengatakan “Doni memiliki berat 65 kg”. Pernyataan orang tersebut keliru karena sebenarnya yang dikatakan orang tersebut adalah massa Doni. Anda harus dapat membedakan antara massa dan berat. Massa merupakan ukuran banyaknya materi yang dikandung oleh suatu benda. Massa (m) suatu benda besarnya selalu tetap dimanapun benda tersebut berada, satuannya kg. Berat (w) merupakan gaya gravitasi bumi yang bekerja pada suatu benda. Satuan berat adalah Newton (N). Hubungan antara massa dan berat dijelaskan dalam hukum II Newton. Misalnya, sebuah benda yang bermassa m dilepaskan dari ketinggian tertentu, maka benda tersebut akan jatuh ke bumi. Jika gaya hambatan udara diabaikan, maka gaya yang bekerja pada benda tersebut hanyalah gaya gravitasi (gaya berat benda). Benda tersebut akan mengalami gerak jatuh bebas dengan percepatan ke bawah sama dengan percepatan gravitasi. Jadi, gaya berat (w) yang dialami benda besarnya sama dengan perkalian antara massa (m) benda tersebut dengan percepatan gravitasi (g) di tempat itu. Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut. Keterangan : w : gaya berat (N) m : massa benda (kg) g : percepatan gravitasi (m/s2 ) 2. Gaya Normal Gaya yang menahan buku agar tidak jatuh adalah gaya tekan meja pada buku. Gaya ini ada karena permukaan buku bersentuhan dengan permukaan meja dan sering disebut gaya normal. Gaya normal (N) adalah gaya yang bekerja pada bidang yang bersentuhan antara dua permukaan benda, yang arahnya selalu tegak lurus dengan bidang sentuh. Jadi, pada buku terdapat dua gaya yang bekerja, yaitu gaya normal (N) yang berasal dari meja dan gaya berat (w). Kedua gaya tersebut besarnya sama tetapi = ×
berlawanan arah, sehingga membentuk keseimbangan pada buku. Ingat, gaya normal selalu tegak lurus arahnya dengan bidang sentuh. Jika bidang sentuh antara dua benda adalah horizontal, maka arah gaya normalnya adalah vertikal. Jika bidang sentuhnya vertikal, maka arah gaya normalnya adalah horizontal. Jika bidang sentuhya miring, maka gaya normalnya juga akan miring. Perhatikan Gambar diatas 3. Gaya Gesekan Jika kita mendorong sebuah lemari besar dengan gaya kecil, maka lemari tersebut dapat dipastikan tidak akan bergerak (bergeser). Jika Anda mengelindingkan sebuah bola di lapangan rumput, maka setelah menempuh jarak tertentu bola tersebut pasti berhenti. Mengapa hal-hal tersebut dapat terjadi? Apa yang menyebabkan almari sulit di gerakkan dan bola berhenti setelah menempuh jarak tertentu? Gaya yang melawan gaya yang Anda berikan ke almari atau gaya yang menghentikan gerak bola adalah gaya gesek. Gaya gesek adalah gaya yang bekerja antara dua permukaan benda yang saling bersentuhan. Arah gaya gesek berlawanan arah dengan kecenderungan arah gerak benda. Untuk benda yang bergerak di udara, gaya geseknya bergantung pada luas permukaan benda yang bersentuhan dengan udara. Makin besar luas bidang sentuh, makin besar gaya gesek udara pada benda tersebut sedangkan untuk benda padat yang bergerak di atas benda padat, gaya geseknya tidak tergantung luas bidang sentuhnya. Gaya gesekan dapat dibedakan menjadi dua, yaitu gaya gesekan statis dan gaya gesekan kinetis. Gaya gesek statis (f s ) adalah gaya gesek yang bekerja pada benda selama benda tersebut masih diam. Menurut hukum I Newton, selama benda masih diam berarti resultan gaya yang bekerja pada benda tersebut adalah nol. Jadi, selama benda masih diam gaya gesek statis selalu sama dengan yang bekerja pada benda tersebut. Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut.
Keterangan: : gaya gesekan statis maksimum (N) : koefisien gesekan statis Gaya gesek kinetis ( ) adalah gaya gesek yang bekerja pada saat benda dalam keadaan bergerak. Gaya ini termasuk gaya dissipatif, yaitu gaya dengan usaha yang dilakukan akan berubah menjadi kalor. Perbandingan antara gaya gesekan kinetis dengan gaya normal disebut koefisien gaya gesekan kinetis ( ). Secara matematis dapat di tulis sebagai berikut. Keterangan: : gaya gesekan kinetis (N) : koefisien gesekan kinetis 4. Gaya Sentripetal Arah percepatan sentripetal selalu menuju ke pusat lingkaran dan tegak lurus dengan vektor kecepatan. Menurut hukum II Newton, percepatan ditimbulkan karena adanya gaya. Oleh karena itu, percepatan sentripetal ada karena adanya gaya yang menimbulkannya, yaitu gaya sentripetal. Pada hukum II Newton dinyatakan bahwa gaya merupakan perkalian antara massa benda dan percepatan yang dialami benda tersebut. Sesuai hukum tersebut, hubungan antara percepatan sentripetal, massa benda, dan gaya sentripetal dapat dituliskan sebagai berikut , = =
keterangan: = gaya sentripetal (N) = massa benda (kg) = kecepatan linear (m/s) = jari-jari lingkaran (m) = kecepatan sudut Gaya sentripetal pada gerak melingkar berfungsi untuk merubah arah gerak benda. Gaya sentripetal tidak mengubah besarnya kelajuan benda. Setiap benda yang mengalami gerak melingkar pasti memerlukan gaya sentripetal. Misalnya, planetplanet yang mengitari matahari, elektron yang mengorbit inti atom, dan batu yang diikat dengan tali dan diputar. C. Penerapan Hukum Newton Penerapan hukum-hukum Newton dalam kehidupan sehari-hari dengan menganggap dalam proses gerakan benda tidak ada gesekan antara benda dan papan/lantai. Dalam rangka membantu/mempercepat pemahaman siswa maka dalam penyelesaian hukum-hukum Newton digunakan sistem koordinat 2 dimensi (sumbu x dan sumbu y), kemudian kita tinjau untuk masing-masing koordinat 1. Gerak Benda pada Bidang Datar = × , = 2 = 2 = 2 = 2
Perhatikan Gambar (7)! Sebuah benda yang terletak di atas bidang datar licin ditarik horizontal dengan gaya F. Ternyata benda tersebut bergerak dengan percepatan a. Karena benda bergerak pada sumbu X (horizontal), maka gaya yang bekerja pada benda tersebut dapat dituliskan sebagai berikut. Bagaimana jika gaya tarik F membentuk sudut Komponen yang menyebabkan benda bergerak di atas bidang datar licin adalah komponen horizontal F, yaitu Fx . Oleh karena itu, persamaannya dapat ditulis sebagai berikut. Sesuai dengan hukum II Newton, percepatan benda adalah sebagai berikut. Bagaimana jika bidang datar tempat benda berada kasar? Untuk sebuah benda yang berada di atas bidang kasar, Anda harus memperhitungkan gaya gesek antara benda dan bidang datar tersebut. = = = cos = cos
2. Gerak Benda pada Bidang Miring arah gaya normal selalu tegak lurus dengan bidang sentuh. Misalnya, sebuah benda yang bermassa m diletakkan pada bidang miring licin yang membentuk sudut T terhadap bidang horizontal. Jika diambil sumbu X sejajar bidang miring dan sumbu Y tegak lurus dengan bidang miring, maka komponen-komponen gaya beratnya adalah sebagai berikut. Komponen gaya berat pada sumbu X adalah Wx = mg sin θ Komponen gaya berat pada sumbu Y adalah Wy = mg cos θ Gaya-gaya yang bekerja pada sumbu Y adalah sebagai berikut : Karena benda tidak bergerak pada sumbu y, maka = 0 atau = cos . Gaya-gaya yang bekerja pada sumbu x adalah sebagai berikut. Karena benda bergerak pada sumbu X (gaya yang menyebabkan benda bergerak adalah gaya yang sejajar dengan bidang miring), maka percepatan yang dialami oleh benda adalah sebagai berikut. = − = − cos Atau = sin = × sin = × atau = sin
3. Gerak Dua Benda yang Bersentuhan Misalkan dua benda ma dan mb bersentuhan dan diletakkan pada bidang datar licin (perhatikan Gambar ). Jika benda ma didorong dengan gaya F , maka besarnya gaya kontak antara benda ma dan mb adalah Fab dan Fba. Kedua gaya tersebut sama besar tetapi arahnya berlawanan. Menurut hukum II Newton permasalahan tersebut dapat Anda tinjau sebagai berikut Gaya yang bekerja pada benda pertama adalah = atau − = . Gaya yang bekerja pada benda kedua adalah = atau = . Karena . dan merupakan pasangan aksi reaksi, maka besar keduanya sama. Sehingga Anda juga dapat menuliskan persamaan = . Berdasarkan persamaanpersamaan tersebut, Anda dapatkan persamaan sebagai berikut. Dengan demikian persamaan gaya kontak antara benda ma dan mb adalah sebagai berikut. − × = × = × = × = (+) atau = + = + atau = +
4. Gerak Benda yang Dihubungkan dengan Katrol Perhatikan Gambar. Misalnya dua buah benda dan dihubungkan dengan seutas tali melalui sebuah katrol licin (tali dianggap tidak bermassa). Jika > , maka akan bergerak ke bawah (positif) dan bergerak ke atas (negatif) dengan percepatan sama. Untuk menentukan besarnya percepatan dan tegangan tali pada benda, Anda dapat lakukan dengan meninjau gaya-gaya yang bekerja pada masing-masing benda Tinjau benda : Tinjau benda : = × × − = × ⇔ = × − × = × − × = × ⇔ = × + ×
Karena Anda anggap tali tidak bermassa dan katrol licin, maka gesekan antara katrol dan tali juga diabaikan. Sehingga tegangan tali di manamana adalah sama. Oleh karena itu, dari persamaan-persamaan di atas Anda dapatkan persamaan sebagai berikut. 5. Gaya Tekan Kaki pada Lantai Lift Tentu Anda pernah menaiki lift. Apa yang Anda rasakan saat lift diam, naik, dan turun? Suatu hal aneh terjadi saat bobot seseorang yang sedang menaiki lift ditimbang. Bobot orang tersebut ternyata berbeda ketika lift diam, bergerak turun, dan bergerak naik. Bagaimana hal tersebut dapat terjadi? Menurut hukum-hukum Newton, hal tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut. Lift diam Perhatikan Gambar Pada lift diam atau bergerak dengan kecepatan tetap, maka percepatannya nol. Oleh karena itu, berlaku keseimbangan gaya (hukum I Newton). × − × = × + × × − × = × + × ( − ) = ( + ) = − + = 0 − = × Karena = , maka =
Jadi, gaya tekan kaki pada saat lift diam atau bergerak dengan kecepatan tetap adalah sama dengan gaya berat orang tersebut. Lift naik Perhatikan Gambar Jika lift bergerak ke atas dengan percepatan, maka besarnya gaya tekan kaki pada lantai lift dapat ditentukan sebagai berikut. Sebagai acuan pada gerak lift naik, gaya-gaya yang searah dengan arah gerak lift diberi tanda positif dan yang berlawanan di beri tanda negatif. Selanjutnya, perhatikan Gambar Lift turun = × − = × = + ×
Berdasarkan penalaran yang sama seperti saat lift bergerak ke atas, maka untuk lift yang bergerak ke bawah Anda dapatkan persamaan sebagai berikut = × − = × = − ×
DAFTAR PUSTAKA Iskandar, D. (2009). Mudah dan aktif belajar fisika SMA X Nurachmandani, S. (2009). fisika 1. Radjawane, MM. (2022). Fisika https://adiwarsito.files.wordpress.com/2021/01/kd-3.6_hukum-newton-pada-gerak-lurus.pdf https://ftp.unpad.ac.id/bse/Kurikulum_2006/10_SMA/kelas10_fisika_karyono.pdf
LEMBAR KERJAPESERTA DIDIKDWI MARWA AULIA (06111282126051) VENNY MAYLEN (06111282126019) P R O G R A M S T U D I P E N D I D I K A N F I S I K A F A K U L T A S K E G U R U A N D A N I L M U P E N D I D I K A N U N I V E R S I T A S S R W I J A Y A
LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK HUKUM II NEWTON A. Tujuan Praktikum Menemukan konsep hukum II newton pada pesawat Atwood B. Bunyi Hukum II Newton Jika benda bergerak dengan kecepatan yang berubah dari 0 ke 1 selama rentang waktu Δt, maka besarnya percepatan (a) adalah: dengan a adalah percepatan, satuannya ⁄ 2. Hukum II newton “Jika resultan gaya pada suatu benda tidak nol, maka benda akan mengalami perubahan kecepatan.” Makna dari hukum II newton, jika ada gaya yang tidak berimbang terjadi pada sebuah benda, maka benda yang semula diam akan bergerak dengan kecepatan tertentu, atau jika benda semula bergerak dapat menjadi diam (kecepatan nol). Bertambah kecepatannya atau melambat karena dipengaruhi gaya luar. Hal ini dapat diungkapkan dalam rumus hukum newton, yaitu : Dengan : ΣF = gaya total yang di alami benda (N), m = massa kelembaman benda (kg ), = percepatan (m/s2 ). ∑ = = 1−2
C. Alat Dan Bahan Type Atwood bertiang ganda Tinggi tiang 150 cm Katrol diameter 12 cm Tali penggantung nilon Dua beban berbentuk silinder M1 dan M2 yang massanya sama M = 100 gram diikatkan pada ujung-ujung tali penggantung beban tambahan (m) becelah berjumlah 5 buah dengan massa 5 gram penahan beban berlubang diameter 3.64 cm dan penahan beban tanpa lubang pemegang beban dengan pegas (pelepas beban) Timer Counter AT-01 Gerbang cahaya 1. Massa M1 dan M2 masing-masing 100 gram, kemudian catat pada tabel 3.1 2. Gantungkan beban silinder pada ujung-ujung tali kemudian lewatkan tali pada katrol
3. Pastikan bahwa tali terletak pada bagian tengah pengarah beban, Jika tidak di tengah, maka sesuaikan dengan pengatur kerataan pesawat atwood menggunakan sekrup pengatur tegak lurus pada bagian alas 4. Putar sekrup hingga tali beban berada tepat di tengah masing-masing pengarah beban 5. Pasang pemegang beban pada sisi kiri bawah tiang 6. Pada tiang kanan atur posisi gerbang cahaya 1 pada skala 40 cm, gerbang cahaya 2 pada skala 80 cm, dan penghenti beban tanpa lubang di bagian bawah tiang (sejajar dengan pemegang beban). Catat jarak antara gerbang cahaya 1 dan 2 sebagai nilai h 7. Tahan beban M1 (sebelah kiri) pada pemegang beban. D. PROSEDUR PERCOBAAN Kegiatan 1 M1 dan M2 : Selisih massa berubah, Massa total tetap 1. Hubungkan gerbang cahaya 1 dan 2 dengan panel bagian belakang pewaktu pencacah AT-01. 2. Nyalakan pewaktu pencacah dan atur fungsi pada TIMING I 3. Tambahkan 5 beban tambahan becelah pada M2 (masing-masing beban bermassa 5 gram). Catat massa tambahan sebagai m2 pada tabel 1. 4. Ukur panjang M2 setelah ditambah beban. Catat nilai pada kolom S di tabel 1. 5. Lepaskan M1 dengan menekan pegas sehingga M1 akan bergerak ke atas, sedangkan M2 akan bergerak ke bawah dan berhenti saat menyentuh penghenti beban tanpa lubang. 6. Dengan fungs TIMING I akan diperoleh 2 data waktu: E1 dan E2. Tekan CH. OVER untuk melihat nilai E1 dan E2 secara bergantian. Catat nilai waktu yang ditampilkan dilayar Pewaktu Pencacah pada kolom t1 dan t2 di Tabel 1. 7. Kembalikan posisi M1 dan M2 seperti semula, yaitu M1 pada pemegang beban, kemudian tekan tombol FUNCTION untuk mengembalikan nilai waktu ke angka 0 (reset to zero). 8. Pindahkan 1 beban tambahan dari M2 ke M1 sehingga selisih massa antara M1 dan M2 menjadi 15 gram dengan massa total tetap. Catat beban tambahan m1 pada kolom m1 di Tabel 1.
9. Ulangi langkah 4-7. 10. Pindahkan 1 beban tambahan dari M2 ke M1 sehingga selisih massa antara M1 dan M2 menjadi 5 gram, kemudian lakukan kembali langkah 4-7. Kegiatan 2 M1 dan M2: Selisih Massa Tetap, Massa Total Berubah 1. Hubungkan gerbang cahaya 1 dan 2 dengan panel bagian belakang Pewaktu Pencacah AT-01. 2. Nyalakan Pewaktu Pencacah dan atur fungsi pada TIMING I. 3. Tambahkan 1 beban tambahan berelah pada M2. Catat massa tambahan sebagai m2 pada Tabel 1. 4. Ukur panjang M2 setelah ditambah beban. Catat nilai tersebut pada kolom s di Tabel 2. 5. Lepaskan M1 dengan menekan pegas sehingga M1 akan bergerak ke atas, sedangkan M2 akan bergerak ke bawah dan berhenti saat menyentuh penghenti beban tanpa lubang. 6. Dengan fungsi TIMING I akan diperoleh 2 data waktu: E1 dan E2. Tekan CH. OVER untuk melihat nilai E1 dan E2 secara bergantian. Catat nilai waktu yang ditampilkan di layar Pewaktu Pencacah pada kolom t1 dan t2 di Tabel 2. 7. Kemudian posisi M1 dan M2 seperti semula, yaitu M1 pada pemegang beban, kemudian tekan tombol FUNCTION untuk mengembalikan niai waktu ke angka 0 (reset to zero). 8. Tambahkan 1 beban tambahan pada M1 dan M2 sehingga massa total menjadi 15 gram dan selisih massa tetap 5 gram. 9. Uangi langkah 4-7. 10. Tambahkan 1 beban tambahan pada M1 dan M2 sehingga massa total menjadi 25 gram kemudian lakukan langkah 4-7. E. TABEL HASIL PENGAMATAN Tabel 1. M1 dan M2: selisih massa berubah, massa total tetap
1 (kg) 2 (kg) [(2 + 2 ) − (1 + 1 )] (kg) 1 + 1 + 2 + 2 (kg) (m) 1(s) 2 (s) 1(/ 2 ) 2(/ 2 ) (/ 2 ) Buatlah grafik percepatan a terhadap selisih massa [(M2+m2)-(M1+m1)] Tabel 2. M1 dan M2: selisih massa tetap, massa total berubah 1 (kg) 2 (kg) [(2 + 2 ) − (1 + 1 )] (kg) 1 + 1 + 2 + 2 (kg) (m) 1(s) 2 (s) 1(/ 2 )
2(/ 2 ) (/ 2 ) Buatlah grafik percepatan a terhadap massa total M1+m1+M2+m2 .