1
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur tidak lupa kita panjatkan kepada Allah SWT, yang telah memberikan rahmat
dan karunia-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan Buku ini dengan tepat waktu.
Sholawat serta salam tetap terhanturkan kepada jujungan kita Nabi Muhammad SAW beserta
keluarga dan para sahabatnya.
Penulisan Buku ini merupakan sebuah tugas dari dosen mata kuliah Praktikum Fisika dasar.
Adapun tujuan penulisan buku ini adalah untuk menambah wawasan dan pengetahuan pada
mata kuliah yang sedang dipelajari, agar kita semua menjadi mahasiswa yang berguna bagi
agama, bangsa dan negara.
Penulis sangat bersyukur karena telah menyelesaikan Buku ini dengan tepat waktu. Penulis
mengucapkan banyak terima kasih kepada Ibu Saparini S.Pd., M.Pd. selaku dosen pembimbing
mata kuliah Praktikum Fisika Dasar. Penulis juga mengucapkan banyak terima kasih kepada
semua pihak yang telah membantu hingga terselesaikannya buku ini.
Dalam Penulisan buku ini penyusun menyadari masih banyak kekurangan-kekurangan baik
pada teknis penulisan maupun materi, mengingat akan kemampuan yang dimiliki penyusun.
Untuk itu kritik dan saran dari semua pihak sangat penyusun harapkan demi penyempurnaan
pembuatan bukui ini.
Indralaya, 19 November 2021
Penyusun
i
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR..............................................................................................i
DAFTAR ISI.............................................................................................................ii
PENGUKURAN DASAR DAN KETIDAKPASTIAN .........................................1
GAYA DAN GERAK ..............................................................................................24
GERAK PARABOLA .............................................................................................37
MOMENTUM DAN TUMBUKAN........................................................................49
HUKUM HOOKE....................................................................................................70
CATATAN................................................................................................................97
ii
1
I. Judul Praktikum : Pengukuran Dasar Dan Ketidakpastian Pada Hasil
Pengukuran
II. Tujuan Praktikum :
1. Mengidentifikasi nilai skala terkecil (NST) beberapa alat ukur dasar.
2. Mampu mengetahui cara menggunakan beberapa alat ukur dasar.
3. Menentukan ketidakpastian hasil pengukuran besaran pada pengukuran tunggal.
4. Menentukan ketidakpastian hasil pengukuran besaran pada pengukuran
berulang.
III. Alat dan Bahan
ALAT BAHAN
Nama Bahan Jumlah
No Nama Alat Jumlah No
Gambar Bahan
1 Mistar 11 Buku 1
2 Jangka sorong 1 2 Balok Kayu 1
(Aplikasi Vernier (Aplikasi 1
Caliper) Vernier
Caliper)
3 Mikrometer 1
Sekrup (Aplikasi 3 Kelereng
Vernier Caliper) (Aplikasi
Vernier
Caliper)
IV. Landasan Teori
1. Pengukuran
Pengukuran didefinisikan sebagai suatu proses membandingkan suatu besaran
dengan besaran lain (sejenis) yang dipakai sebagai satuan. Satuan adalah pembanding
di dalam pengukuran. Pengukuran adalah membandingkan sesuatu dengan sesuatu
yang lain yang dianggap sebagai patokan. Jadi dalam pengukuran terdapat dua faktor
utama yaitu perbandingan dan patokan (standar).
2
Suatu pengukuran selalu disertai oleh ketidakpastian. Beberapa penyebab
ketidakpastian tersebut antara lain adanya Nilai Skala Terkecil (NST), kesalahan
kalibrasi, kesalahan titik nol, kesalahan pegas, adanya gesekan, kesalahan
paralaks,fluktuasi parameter pengukuran dan lingkungan yang saling mempengaruhi
serta keterampilan pengamat. Dengan demikian amat sulit untuk mendapatkan nilai
sebenarnya suatu besaran melalui pengukuran. Beberapa panduan akan dijelaskan
dalam modul ini bagaimana cara memperoleh hasil pengukuran seteliti mungkin serta
cara melaporkan ketidakpastian yang menyertainya.
a. Nilai Skala Terkecil
Setiap alat ukur terdapat suatu nilai skala yang tidak dapat lagi dibagi-bagi, inilah
yang disebut Nilai Skala Terkecil (NST). Ketelitian alat ukur bergantung pada NST
ini. hasil pengukuran dengan membaca skala pada alat ukur hanya dapat dipastikan
hingga batas (jumlah angka) tertentu saja. Inilah salah satu sumber ketidakpastian
yang tak terelakkan. Sebagai contoh, penggaris plastik biasa digores dengan garis-
garis yang berjarak 1 mm, maka nilai skala terkecilnya adalah 1 mm. Jika ternyata
panjang batang lebih dari 9,4 cm tetapi kurang dari 9,5 cm, kita dapat menambahkan
satu angka lagi pada 9,4 cm, misalnya 9,45 cm. Angka 5 yang terakhir itu kita peroleh
hanya dengan perkiraan saja. Tidak pasti, jadi mengandung ketidakpastian.
b. Nonius
Untuk membantu mengukur dengan lebih teliti melebihi yang dapat ditunjukkan
oleh NST, maka digunakan nonius. Skala nonius akan meningkatkan ketelitian
pembacaan alat ukur. Umumnya terdapat suatu pembagian sejumlah skala utama
dengan sejumlah skala nonius yang akan menyebabkan garis skala titik nol dan titik
maksimum skala nonius berimpit dengan skala utama. Cara membaca skalanya adalah
sebagai berikut :
1. Baca posisi 0 dari skala nonius pada skala utama
2. Angka desimal (di belakang koma) dicari dari skala nonius yang berimpit
dengan skala utama
2. Alat Ukur Dasar
Beberapa alat ukur dasar yang akan dipelajari dalam praktikum ini adalah jangka
sorong, mikrometer sekrup, barometer, neraca teknis, penggaris, busur derajat,
stopwatch, dan beberapa alat ukur besaran listrik. Masing-masing alat ukur memiliki
cara untuk mengoperasikan dan juga cara untuk membaca hasil yang terukur.
3
a. Mistar
Pada umumnya mistar mempunyai skala yang berukuran desimal dan ukuran inci.
Tetapi dalam pembahasan ini, ukuran inci tidak dijelaskan. Skala desimal, dimana
setiap panjang 1 cm dibagi dalam 10 bagian yang sama. Dimana jarak 2 strip yang
panjang = 1 cm, dan 2 strip yang pendek = 0,1 cm = 1 mm. Jadi skala terkecil dari
mistar ini ialah 0,1 cm = 1 mm. Ada beberapa jenis mistar, yaitu mistar biasa, mistar
baja, mistar lipat, mistar kait, mistar pita atau mistar gulung.
Gambar 1. Mistar
b. Jangka Sorong
Pada saat menggunakan jangka sorong untuk menyesuaikan ukuran, pengunci
ditekan dengan ibu jari, lalu sarung digeser-geser sesuai ukuran yang dikehendaki,
kemudian pengunci dilepas lalu ukuran tersebut dibaca. Jangka sorong dapat
mengukur hingga ketelitin 0,1 mm.
Gambar 2. Jangka Sorong
c. Mikrometer
Mikrometer berasal dari kata micro (yang berarti kecil) dan meter (yang berarti
alat ukur). Jadi dapat didefinisikan bahwa mikrometer ialah alat ukur yang
mempunyai kemampuan pengukuran yang sangat kecil. Mikrometer sekrup dapat
mengukur hingga ketelitian 0,01 mm.
4
Gambar 3. Mikrometer
3. Ketidakpastian Hasil Pengukuran Pengukuran
Setiap kali melakukan pengukuran, kita selalu dihinggapi oleh ketidakpastian
(kesalahan) dalam penulisan hasil pengukuran tersebut. Hal ini disebabkan karena
keterbatasan manusia dalam membaca skala, serta keterbatasan kemampuan dan
ketelitian dari alat ukur yang digunakan.
Misalkan kita ingin mengukur panjang suatu balok kecil, yang panjangnya lebih
kurang 2,6 cm dengan mengunakan mistar dengan skala terkecil dalam milimeter
(mm). Hasil pengukuran panjang balok tersebut tidak dapat dinyatakan sebesar 2,53
cm, karena angka 3 dari hasil tersebut hanya suatu perkiraaan saja. Dengan kata lain
ada ketidakpastian pada angka 3 tersebut. Tapi bila kita mengunakan jangka sorong
atau mikrometer sekrup yang mampu membaca hingga 0,001 cm, maka angka 3
menjadi suatu yang pasti, namun masih tetap selalu ada angka yang mengandung
ketidakpastian.
4. Ketidakpastian pada fungsi variabel (perambatan ketidakpastian)
Jika suatu variabel merupakan fungsi dari variabel lain yang disertai oleh
ketidakpastian, maka variabel ini akan disertai pula oleh ketidakpastian. Hal ini
disebut sebagai perambatan ketidakpastian. Untuk jelasnya ketidakpastian variabel
yang merupakan hasil operasi variabel-variabel lain yang disertai oleh
ketidakpastian akan disajikan dalam tabel 2 berikut ini. Misalnya dari suatu
pengukuran diperoleh (a±Δa) dan (b±Δb). Kepada kedua hasil pengukuran tersebut
akan dilakukan operasi matematik dasar untuk memperoleh besaran baru.
5. Ketidakpastian Bersistem
Ketidakpastian bersistem dapat disebut sebagai kesalahan karena bersumber dari
kesalahan alat. Kesalahan tersebut dapat diperbaiki sebelum pengukuran
dilaksanakan, jika tidak memungkinkan, usahakan untuk mengoreksi kesalahan ini
pada hasil akhir pengukuran. Diantaranya kesalahan yang sering terjadi adalah :
5
1) Kesalahan
Kesalahan kalibrasi yaitu penyesuaian pembubuhan nilai pada garis skala saat
pembuatan. Untuk memperoleh hasil yang lebih baik, jika mungkin lakukanlah
pengkalibrasian ulang alat yang akan digunakan. Untuk itu diperlukan alat standar
yang penunjukkannya jauh lebih terjamin kebenarannya. Caranya adalah dengan
membuat catatan yang menyatakan berapa hasil bacaan alat standar untuk setiap
langkah yang ditunjukkan oleh alat yang digunakan. Untuk mengoreksi hasil bacaan
pengukuran, digunakan alat tersebut. Contoh : Terbaca arus 2,5 A. Sedangkan hasil
kalibrasi menunjukkan 2,5 A sesuai dengan 2,8 A pada alat standar. Maka nilai yang
digunakan sebagai hasil pengukuran adalah 2,8 A.
6. Cara menyatakan ketidakpastian pada pengukuran tunggal.
Pengukuran tunggal merupakan pengukuran yang hanya dilakukan satu kali, maka
ketidakpastian pada pengukuran tersebut diperkirakan berdasarkan skala terkecil.
Bila besaran yang diukur adalah × dan ketidakpastiannya Δ×1/2nst
Pengukuran Tunggal
ketelitian alat ukur/ketidakpastian pengukuran : ∆ × = 1nst alat ukur
2
Hasil pengukuran : Hp = × ± ∆ ×
Ketidakpastian Relatif (percentage error) = (∆×) ∙ 100%
×
Tingkat Keyakinan = 100% − Ketidakpastian Relatif
7. Ketidakpastian pada Pengukuran berulang
Apabila keadaan memungkinkan secara intuitif kita merasakan bahwa jika suatu
besaran diukur beberapa kali, kita akan mendapatkan informasi yang lebih baik
mengenai besaran tersebut. Jika demikian bagaimana cara kita memperoleh
informasi tersebut?. Ilmu statistik membenarkan intuisi kita itu dan memberikan
cara mengolah data tersebut.
Pengukuran Berulang
x1+ x2+x3+x4+...+xn
Nilai rata-rata : ̅ = N = ∑ni=1 xi
Ketidakpastian pengukuran : ∆ = 1 [ ∑ 12−(∑ )2 1
−1 ]2
Hasil pengukuran : Hp = ̅ ± ∆
6
KR = ∆ . 100%
Tingkat Keyakinan = 100% − Ketidakpastian Relatif
V. Langkah percobaan
A. Menentukan Nilai Skala Terkecil Alat Ukur
1. Ambil mistar, kemudian mengamati mistar dan menentukan nilai skala terkecil
(NST) mistar tersebut. Catat hasilnya pada tabel hasil percobaan 1!
2. Ulangi langkah 1 untuk alat ukur jangka sorong dan mikrometer sekrup.
B. Pengukuran Tunggal
1. Mistar
a. Siapkan Mistar, dan buku yang akan diukur panjang dan lebarnya
b. Letakan mistar di buku untuk mengukur panjang buku
c. Kemudian, letakan mistar di buku kembali untuk mengukur lebar buku
d. Catat hasilnya pada tabel hasil percobaan 2.
2. Jangka Sorong (Aplikasi vernier caliper)
a. Masuk ke aplikasi Vernier caliper, pilih bagian untuk pengukuran jangka sorong
b. Pilih benda yang akan diukur, kami memilih balok kayu di aplikasi venier
caliper
c. Letakan balok kayu di antara kedua rahang alat jangka sorong
d. Tarik rahang geser ke kiri sampai mengapit balok kayu yang akan diukur
e. Baca dan hitung hasil pengukuran yang diperoleh
f. Lakukan hal yang sama untuk skala 0,1 mm, 0,05 mm dan 0,02 mm
g. Catat hasil percobaan pada pada tabel hasil percobaan 2.
7
3. Mikrometer sekrup (Aplikasi vernier caliper)
a. Masuk ke aplikasi Vernier caliper, pilih bagian untuk pengukuran mikrometer
sekrup
b. Pilih benda yang akan diukur, kami memilih kelereng di aplikasi venier caliper
c. Kelereng yang akan diukur diletakkan menempel dengan bagian poros tetap
d. Setelah itu, bagian thimble diputar hingga kelereng terjepit oleh poros tetap dan
poros geser
e. Baca dan hitung hasil pengukuran yang diperoleh.
f. Catat hasil percobaan pada pada tabel hasil percobaan 2.
C. Pengukuran Berulang
1. Jangka Sorong (Aplikasi Vernier caliper)
a. Masuk ke aplikasi Vernier caliper, pilih bagian untuk pengukuran jangka sorong
b. Pilih benda yang akan diukur, kami memilih balok kayu di aplikasi venier
caliper
c. Letakan balok kayu di antara kedua rahang alat jangka sorong
d. Tarik rahang geser ke kiri sampai mengapit balok kayu yang akan diukur
e. Baca dan hitung hasil pengukuran yang diperoleh
f. Lakukan hal yang sama untuk skala 0,1 mm, 0,05 mm dan 0,02 mm
g. Lakukan hal yang sama untuk setiap anggota kelompok
h. Catat hasil percobaan pada pada tabel hasil percobaan 3.
4. Mikrometer sekrup (Aplikasi vernier caliper)
a. Masuk ke aplikasi Vernier caliper, pilih bagian untuk pengukuran mikrometer
sekrup
b. Pilih benda yang akan diukur, kami memilih kelereng di aplikasi venier caliper
8
c. Kelereng yang akan diukur diletakkan menempel dengan bagian poros tetap
d. Setelah itu, bagian thimble diputar hingga kelereng terjepit oleh poros tetap dan
poros geser
e. Baca dan hitung hasil pengukuran yang diperoleh.
f. Lakukan hal yang sama untuk setiap anggota kelompok
g. Catat hasil percobaan pada pada tabel hasil percobaan 3.
VI. Hasil Percobaan NST
1. Tabel Percobaan 1 0,1 cm
0,1 mm, 0,05 mm, 0,02 mm.
No Nama Alat 0,01 mm
1 Mistar
2 Jangka Sorong
3 Mikrometer Sekrup
2. Tabel Percobaan 2 (Pengukuran Tunggal)
MISTAR
NO Benda Panjang Lebar
14,5 cm
1. Buku 21,5 cm
JANGKA SORONG
NO Benda Panjang (NST 0,1 Panjang (NST 0,05 Panjang (NST 0,02
mm) mm) mm)
1. Balok Kayu 52,6 mm 52,3 mm 52,11 mm
MIKROMETER SEKRUP Diameter
NO Benda 12,53 mm
1. Kelereng
3. Tabel Percobaan 3 (Pengukuran Berulang)
JANGKA SORONG
NO Pengamat Panjang (NST 0,1 Panjang (NST Panjang (NST
9
1 MUTIARA mm) 0,05 mm) 0,02 mm)
2 ARRIQA 52,6 mm 52,3 mm 52,11 mm
3 SALSA 52,5 mm 52,22 mm 52,09 mm
4 TATA 50,2 mm 50,12 mm 50, 05 mm
51, 1 mm 50,05 mm 50,01 mm
No PENGAMAT MIKROMETER SEKRUP
1 MUTIARA Diameter (NST 0,01 mm)
2 ARRIQA 12,501 mm
3 SALSA 11,22 mm
4 TATA 13,89 mm
12,53 mm
VII. Analisis Data NST
1. Nilai Satuan Terkecil 0,1 cm
No Nama Alat 0,1 mm, 0,05 mm, 0,02 mm.
1 Mistar 0,01 mm
2 Jangka Sorong
3 Mikrometer Sekrup
Menentukan nilai skala terkecil (nst) alat ukur
a. MISTAR
NST= 1 = 0,1 cm = 1 mm
10
b. Jangka Sorong
NST = 1 = 1 = 0,1
ℎ 10
NST = 1 = 1 = 0,05 mm
ℎ 20
NST = 1 = 1 = 0,02 mm
ℎ 50
c. Mikrometer Sekrup
NST= 0,5 = 0,01 mm
50
10
2. Ketidakpastian hasil pengukuran besaran pada pengukuran tunggal
a. MISTAR Panjang Lebar
NO Benda 21,5 cm 14,5 cm
1. BUKU
Panjang
P= 21, 5 cm
∆P = 1 NST
2
= 1 . 0,1 cm
2
= 0,05 cm
Hp = ( P ± ∆P)
= ( 21,5 ± 0,05 ) cm
KR = ∆P/ P . 100%
= 0.05 cm / 21,5 cm . 100%
= 0, 23 %
TK = 100% - KR
= 100% - 0,23%
= 99,77%
Lebar
P= 14,5 cm
∆P = 1 NST
2
= 1 . 0,1 cm
2
= 0,05 cm
Hp = ( P ± ∆P)
= ( 14,5 ± 0,05 ) cm
KR = ∆P/ P . 100%
= 0.05 cm / 14,5 cm . 100%
= 0,3 %
TK = 100% - KR
11
= 100% - 0,3%
= 99,7%
b. JANGKA SORONG
Jangka sorong NST 0,1 mm
NST ; 1 = 0,1
10
Su = 52 mm
Sn = 6 mm
= 6 mm × 0,1 mm = 0,6
x = SU + SN
= 52 mm + 0,6 mm =52,6 mm
x = 52,6
∆ = 1
2
1
= ∙ 0,1
2
=0,05 mm
HP = (× ± ∆ ×)mm
= (52,6 ± 0,05)
Ketidakpastian relatif = ∆ ∙ 100%
Ketidakpastian relatif = 0,05 ∙ 100%
52,6
= 0,0009 × 100%
= 0,095 %
Tingkat keyakinan = 100% − 0,095% = 99,90%
Jangka Sorong NST 0,05 mm
1 = 0,05 mm
20
SU=52 mm
SN=6 mm
=6 × 0,05 = 0,3
×= 52 + 0,3 = 52,3
∆ = 1
2
12
1
∆ = 2 ∙ 0,05
∆ = 0,025
Hp = ( ± ∆ )
=(52,3 ± 0,025)
Ketidakpastian Relatif = ∆ ∙ 100%
= 0.025 ∙ 100%
52,3
=0,047 %
Tingkat Keyakinan = 100% − 0,047 % = 99,95 %
Jongka Sorong NST 0,02 mm
1 = 0,02 mm
50
Su = 52 mm
Sn = 5,8 mm
X= 52 + 5,8 × 0,02
X= 52 + 0,11
× = 52,11
∆ = 1
2
1
∆ = 2 ∙ 0,02
=0,01 mm
Hp = ( ± ∆ )
= (52,11 ± 0,01)
Ketidakpastian relatif = ∆ ∙ 100%
= 0,01 ∙ 100%
52,11
=0,00019 × 100%
=0,019 %
Tingkat Keyakinan = 100%− 0,019% = 99,98%
c. MIKROMETER SEKRUP
Su = 12 mm
Sn = 35 mm x 0,01 mm
13
= 0,35 mm
Hasil = 12 mm + 0, 35 mm
= 12, 35 mm
∆ x = 1 . 0,01 mm
2
= 0,005 mm
Hp = ( x ± ∆x ) mm
= ( 12, 35 ± 0,005) mm
KR = ∆x/ x . 100
= 0,005/ 12,35 . 100%
= 0,040 %
TK = 100% - KR
= 100% - 0,040%
= 99,6%
3. Ketidakpastian hasil pengukuran besaran pada pengukuran berulang
a. JANGKA SORONG
Tabel Percobaan 3 (Pengukuran Berulang)
JANGKA SORONG (NST 0,1 mm)
NO Pengamat X (mm) X2 (mm)
1 MUTIARA 52,6 2.766,76
2 ARRIQA 52,5 2.756,25
3 SALSA 50,2 2.520,04
4 TATA 51, 1 2.611,21
∑ =206,4 ∑ 2= 10.654,26
NST = 0,1 mm
Nilai rata – rata
(x) = X1+X2+X3+X4
N
(x) = 52,6 mm+52,5 mm+50,2 mm+51,1 mm
4
(x) = 206,4
4
(x) = 51,6 mm
14
∆X = 1 [ N ∑ 2−( ∑ )2 1
4 N−1
]2
=1[ 4 (10.654,26) −( 206,4)2 1
]2
43
= 1[ (42.617,04) −( 42.600,96 ) 1
]2
43
= 1 √98,6
43
= 1 . 5,73 mm
4
= 1,43 mm
Hp = ( x ± ∆x) mm
= ( 51,6 ± 1,43 ) mm
KR = ∆ . 100%
= 1,43 . 100%
51,6
= 2%
TK = 100% - KR
= 100% - 2 %
= 98%
NST = 0,05 mm
JANGKA SORONG (NST 0,05 mm)
NO Pengamat X (mm) X2 (mm)
1 MUTIARA 52,3 2.735,29
2 ARRIQA 52,22 2.726,9284
3 SALSA 50,12 2.512,0144
4 TATA 50,05 2.505,0025
∑ =204,69 ∑ 2=10.479,2353
⃗ ̅= X1+X2+X3+X4
N
= 52,3 mm+52,22 mm+50,12 mm+50,05mm
4−1
= 204,69 mm
4
= 51,17 mm
15
∆X = 1 N ∑ 2−( ∑ )2 1
[ ]2
4 N−1
1 4 (10.479,2353) −( 204,69)2 1
=[ ]2
4 4−1
= 1 [41.916,9412 mm − 41.897,9961 1
43 ]2
= 1 18,9451 1
[ ]2
43
= 1 √6,3150333333 mm
4
= 1 . 2,51 mm
4
= 0,62 mm
Hp = ( x ± ∆x) mm
= ( 51,17 ± 0,62 ) mm
KR = ∆ . 100%
= 0,62 . 100%
51,17
=1%
TK = 100% - KR
= 100% - 1 %
= 99%
NST = 0,02 mm
JANGKA SORONG (NST 0,02 mm)
NO Pengamat X (mm) X2 (mm)
1 MUTIARA 52,11 2.715,4521
2 ARRIQA 52,09 2.713,3681
3 SALSA 50, 05 2.505,0025
4 TATA 50,01 2.501,0001
∑ =204,26 ∑ 2=10.434,8228
̅ = X1+X2+X3+X4
N
= 52,11 mm+52,009 mm+50,05 mm+50,01mm
4−1
= 204,26 mm
4
= 51,06 mm
16
∆X = 1 N ∑ 2−( ∑ )2 1
[ ]2
4 N−1
1 4(10.434,8228) −(204,26)2 1
=[ ]2
4 4−1
= 1 41.739,2912 mm − 41.869,34444 1
[ ]2
43
= 1 17,1436 1
[ ]2
43
= 1 √5,7145333333 mm
4
= 1 . 2,39 mm
4
= 0,59 mm
Hp = ( x ± ∆x) mm
= ( 51,6 ± 0,59 ) mm
KR = ∆ . 100%
= 0,59 . 100%
51,6
=1%
TK = 100% - KR
= 100% - 0,7 %
= 99%
b. MIKROMETER SEKRUP
MIKROMETER SEKRUP (NST 0,01 mm)
No PENGAMAT X (mm) X2 (mm)
156,275001
1 MUTIARA 12,501 125,8884
192,9321
2 ARRIQA 11,22 157,0009
∑ 2= 632,096401
3 SALSA 13,89
4 TATA 12,53
∑ = 50,141
Nilai rata rata
1 + 2 + 3 + 4
̅ =
12,35 + 11,22 + 12,501 + 13,89
̅ = 4
17
=49,961
4
=12,49025 mm
∆ = 1 [ ∑ 2−( ∑ )2 1
22
4 −1
]
1
1 4 . 632,096401 − (50,141) 2 2
∆ = [ ]
43
1
1 2.528,385604 − 2.514,119881 2
∆ = [ ]
43
= 1 √4,755241 mm
4
= 1 . 2,18 mm
4
= 0,54 mm
Hp = ( x ± ∆x) mm
= ( 12,49025 ± 0,54) mm
KR = ∆ . 100%
= 0,54 . 100%
12,49025
= 0,04 %
TK = 100% - KR
= 100% - 4 %
= 96%
VIII. Pembahasan
Nilai NST pada mistar adalah 0,1 cm. Pada alat mikrometer sekrup NST
yaitu 0,01 mm. Hal tersebut telah terbukti sama dengan teori. Pada proses
praktikum untuk alat jangka sorong ditemukan nilai NST yang lain, selain 0,1 mm,
yaitu 0,05 mm dan 0,02 mm.
Pada pengukuran tunggal, alat ukur mistar untuk mengukur panjang buku
didapatkan ketidakpastian pengukuran 0,05 cm. Hasil pengukuran ( 21,5 ± 0,05 )
cm, Ketidakpastian relatif sebesar 0,23% dan tingkat keyakinan 99,77%.
Sedangkan untuk pengukuran lebar buku dengan alat ukur mistar didapatkan
ketidakpastian pengukuran 0,05 cm, dan hasil pengukuran ( 14,5 ± 0,05 ) cm,
ketidakpastian relatif 0,3% serta tingkat keyakinan 99,7%.
Untuk pengukuran jangka sorong, dilakukan percobaan dengan 3 jenis
ketelitian yang berbeda. Pengukuran dilakukan dengan benda yang sama namun
18
dengan skala ketelitian yang berbeda. Untuk jangka sorong NST 0,1 mm.
Ketidakpastian pengukuran sebesar 0,05 mm. Hasil pengukuran (52,6 ± 0,05)mm,
ketidakpastian relatif 0,095% serta tingkat keyakinan 99,90%. Untuk pengukuran
dengan NST 0,05 mm dengan menggunakan benda yang sama. Didapatkan
ketidakpastian pengukuran 0,025 dan hasil pengukuran (52,3 ± 0,025) mm.
Ketidakpastian relatif 0,047% serta tingkat keyakinan 99,95%. Serta untuk
pengukuran jangka sorong NST 0,02 mm didapatkan hasil ketidakpastian
pengukuran 0,01 mm. Hasil pengukuran (52,11 ±0,01)mm. Ketidakpastian
relatif 0,019% dengan tingkat keyakinan 99,98%. Dari hal tersebut, dapat
diketahui bahwa semakin kecil NST alat ukur maka semakin ketidakpastian
pengukuran, semakin kecil ketidakpastian relatif dan semakin tinggi tingkat
keyakinan.
Untuk mikrometer sekrup dengan NST 0,01 mm didapatkan ketidakpastian
pengukuran 0,005 mm dengan hasil pengukuran ( 12, 35 ± 0,005) mm,
ketidakpastian relatif 0,040% dengan tingkat keyakinan 99,6%.
Pada pengukuran berulang, percobaan dilakukan oleh setiap anggota
kelompok. Percobaan pertama dilakukan dengan alat ukur jangka sorong dan
dengan ketelitian yang berbeda-beda. Jangka sorong NST 0,1 mm didapatkan
ketidakpastian pengukuran 1,43 mm, Hasil pengukuran ( 51,6 ± 1,43 ) mm,
ketidakpastian relatif 2% dan tingkat keyakinan 98%. Untuk Nst 0,05 mm,
ketidakpastian pengukuran 0,62 mm, Hasil pengukuran ( 51,17 ± 0,62 ) mm.
Ketidakpastian relatif 1% dan tingkat keyakinan 99%. Sedangkan untuk NST 0,02
mm, ketidakpastian relatif 0,59 mm dan hasil pengukuran ( 51,6 ± 0,59 ) mm,
ketidakpastian relatif 1% dan tingkat keyakinan 99%.
Untuk mikrometer sekrup dengan NST 0,01 mm. ketidakpastian
pengukuran 0,54 mm dengan hasil pengukuran (12,49025 ± 0,54) mm,
ketidakpastian relatif 0,04% dan tingkat keyakinan 96%.
Ketidakpastian relatif yang paling besar terdapat pada pengukuran jangka
sorong dengan NST 0,1 yaitu sebesar 1,43 mm. Hal ini disebabkan karena
keterbatasan mata dalam mengamati, penentuan titik nol, dan bergesernya objek
pada saat pengukuran.
19
Makna Fisis Pengukuran
Makna fisis pengukuran tunggal, jadi dengan menggunakan buku, balok kayu dan
kelereng sebagai fisis untuk menentukan suatu nilai pengukuran yang dilakukan oleh
setiap anggota kelompok. Makna fisis pengukuran berulang, makna fisis Itu sendiri
Tidak terjadi perubahan dan pada percobaan ini setiap pengukuran berulang yang
dilakukan anggota kelompok dengan menggunakan benda yang sama dan memang
tidak terjadi perubahan yang signifikan.
IX. Kesimpulan
Berdasarkan percobaan pengukuran dan ketidakpastian yang kami lakukan dapat
disimpulkan bahwa:
1. Mikrometer sekrup dan mistar memiliki ketelitian sesuai dengan teori yaitu, 0,1
cm untuk mistar dan 0,01 mm untuk mikrometer sekrup, sedangkan untuk
jangka sorong dalam praktiknya memiliki ketelitian selain 0,1 mm yaitu juga
memiliki ketelitian 0,05 mm dan 0,02 mm.
2. Berdasarkan hasil pengukuran tunggal, diperoleh Untuk pengukuran panjang
dengan menggunakan mistar, hasil pengukuran ( 21,5 ± 0,05 ) cm,
ketidakpastian relatif 0, 23 % serta tingkat Keyakinan 99,77%. Untuk
pengukuran lebar dengan menggunakan mistar, hasil pengukuran ( 14,5 ± 0,05 )
cm, ketidakpastian relatif 0,3 % serta tingkat Keyakinan 99,7%. Untuk jangka
sorong NST 0,1 mm hasil pengukuran (52,6 ± 0,05)mm, ketidakpastian relatif
0,095% serta tingkat keyakinan 99,90%. Untuk pengukuran dengan NST 0,05
mm hasil pengukuran (52,3 ± 0,025) mm, ketidakpastian relatif 0,047% serta
tingkat keyakinan 99,95%. Serta untuk pengukuran jangka sorong NST 0,02
mm hasil pengukuran (52,11 ±0,01)mm. Ketidakpastian relatif 0,019% dengan
tingkat keyakinan 99,98%. Untuk mikrometer sekrup hasil pengukuran ( 12, 35
± 0,005) mm, ketidakpastian relatif 0,040% dengan tingkat keyakinan 99,6%.
3. Berdasarkan hasil pengukuran berulang, diperoleh: Jangka sorong NST 0,1 mm,
hasil pengukuran ( 51,6 ± 1,43 ) mm, ketidakpastian relatif 2% dan tingkat
keyakinan 98%. Untuk Nst 0,05 mm, hasil pengukuran ( 51,17 ± 0,62 ) mm.
Ketidakpastian relatif 1% dan tingkat keyakinan 99%. Sedangkan untuk NST
0,02 mm, hasil pengukuran ( 51,6 ± 0,59 ) mm, ketidakpastian relatif 1% dan
20
tingkat keyakinan 99%. Untuk mikrometer sekrup, hasil pengukuran ( 12,49025
± 0,54) mm, ketidakpastian relatif 0,04% dan tingkat keyakinan 96%.
X. Daftar Pustaka
Fikriardianto, Ahmad. 2019. Makalah Pengukuran dan ketidakpastian.
https://id.scribd.com/document/415076819. Diakses 5 September 2021
Saparini. 2021. Pengukuran. Universitas Sriwijaya.
21
XI. LAMPIRAN
1. Pengukuran Tunggal Mistar
2. Pengukuran Tunggal Jangka Sorong (NST 0,1 mm, 0,05 mm, 0,02 mm)
3. Pengukuran Tunggal Mikrometer Sekrup
22
4. Pengukuran Berulang Jangka Sorong (NST 0,1 mm, 0,05 mm, 0,02 mm)
5. Pengukuran Berulang Mikrometer Sekrup
23
24
I. Judul : Gaya dan Gerak
II. Tujuan Percobaan :
1. Menyelidiki hubungan antara gaya yang bekerja pada suatu benda dan
gerak benda tersebut
2. Memprediksi gerak suatu benda.
III. Alat dan bahan
Alat :
1. Laptop
2. Handphone
Bahan :
1. Website
https://phet.colorado.edu/sims/html/forces-and-motion-basics/latest/forces-
and-motion-basics_in.html
IV. Landasan Teori
1. Hubungan antara gaya yang bekerja pada suatu benda dan gerak
benda tersebut
Hukum Newton adalah hukum yang menggambarkan hubungan antara gaya
yang bekerja pada suatu benda dan gerak yang disebabkannya. Hukum gerak
ini merupakan dasar mekanika klasik yang dijabarkan dalam tiga Hukum
Fisika. Hukum Newton I “Jika resultan gaya yang bekerja pada benda sama
dengan nol, maka benda yang awalnya diam akan tetap diam. Benda yang
awalnya bergerak lurus beraturan akan tetap lurus beraturan dengan kecepatan
tetap”. Berdasarkan hukum ini, dapat memahami bahwa suatu benda cenderung
mempertahankan keadaannya. Benda yang diam akan cenderung untuk tetap
diam dan benda yang bergerak akan cenderung untuk tetap bergerak. Oleh
karena itu, Hukum Newton I juga disebut sebagai hukum kelembaman atau
hukum inersia (dideskripsikan oleh Galileo).
Hukum Newton II “Percepatan dari suatu benda akan sebanding dengan
jumlah gaya (resultan gaya) yang bekerja pada benda tersebut dan berbanding
terbalik dengan massanya”. Arah percepatan akan sama dengan arah gaya total
yang bekerja padanya. Melalui hukum ini, gaya benda menjadi semakin besar
ketika mendapatkan dorongan gaya searah laju arah benda tersebut. Sebaliknya,
25
jika diberikan gaya berlawanan (gaya tolak) melawan gaya benda itu, laju gaya
akan melambat atau mengecil karena terjadi perubahan kecepatan dan
perubahan laju. Besar kecilnya perlambatan atau percepatan yang diberikan
pada benda maka memengaruhi arah gerak benda.
Hukum Newton III “Ketika suatu benda memberikan gaya pada benda
kedua, benda kedua tersebut memberikan gaya yang sama besar tetapi
berlawanan arah terhadap benda pertama”. Dari hukum ini diketahui tiap aksi
berkonsekuensi memunculkan reaksi, atau bisa dikatakan ada sebab dan akibat.
Pemberian gaya sebab, menghasilkan gaya akibat. Gaya aksi reaksi bekerja
saling berlawanan dan bekerja pada benda yang berbeda-beda.
2. Pengaruh gaya terhadap gerak benda
Pengaruh gaya terhadap gerak benda adalah perubahan posisi suatu benda
dari posisi semula. Adanya perpindahan diakibatkan karena suatu gaya
mempengaruhi benda tersebut. Dalam kehidupan sehari-hari banyak sekali
contoh gaya yang dapat mempengaruhi gerak benda misalnya mobil mogok
akan bergerak maju jika didorong, kelereng akan menggelinding apabila
disentil, bola akan bergerak bila ditendang, tukang bakso mendorong
gerobaknya, membuka dan menutup pintu rumah.
Untuk membuat benda diam menjadi bergerak dibutuhkan besar gaya yang
cukup atau bahkan lebih dari yang dibutuhkan. Jika gaya yang diberikan tidak
cukup, benda diam tidak dapat bergerak. Misalnya, seorang anak kecil tidak
dapat menggerakkan bus yang sedang mogok walaupun ia telah berusaha
sekuat tenaga. Bus mogok tersebut dapat bergerak apabila didorong beberapa
orang dewasa. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa tanpa adanya gaya
sama sekali dan tanpa adanya gaya yang cukup, benda tidak dapat bergerak.
Gaya dapat menyebabkan benda bergerak menjadi diam, bergerak makin cepat,
berubah arah.
Berikut macam-macam pengaruh gaya terhadap peristiwa gerakan benda
1. Gaya dapat menyebabkan benda diam menjadi bergerak
Contoh, bola yang diam bergerak setelah ditendang, kursi yang diam bergeser
setelah didorong, kelereng yang diam akan bergerak setelah disentil.
2. Gaya dapat menyebabkan benda bergerak menjadi diam
26
Contoh, bola yang melaju kencang akan diam ketika ditangkap penjaga gawang,
depeda yang melaju akan berhenti ketika pedal rem ditekan.
3. Gaya dapat merubah arah benda
Contoh, mobil yang melaju akan berubah arah ketika ada putaran setir, bola
yang dilempar ke arah tembok berubah arah setelah membentur tembok.
4. Gaya dapat mengubah bentuk benda
Contoh, kaleng minuman kosong menjadi penyok setelah diinjak, mobil
menjadi penyok setelah tertabrak, plastisin berubah bentuk setelah ditekan.
5. Gaya dapat mempercepat gerakan benda
Contoh, mobil akan melaju lebih kencang ketika pedal gas diinjak semakin
dalam, sepeda melaju semakin kencang setelah dikayuh lebih kuat.
3. Penyebab benda bergerak
Sebuah benda bisa bergerak karena dipengaruhi oleh gaya. Gaya bisa
membuat benda berpindah tempat atau berubah arahnya. Faktor-faktor yang
memengaruhi gerak benda ada empat yaitu, bentuk benda. Bentuk benda yang
berbeda juga memengaruhi apakah suatu benda lebih mudah bergerak atau
tidak. Selain bentuk benda, faktor lain yang memengaruhi gerak benda adalah
ukuran benda atau berat benda, luas permukaan benda dan permukaan bidang
yang dilalui benda. Benda lebih mudah bergerak jika melalui permukaan
bidang yang halus dan licin. Sedangkan, benda yang kasar akan lebih sulit
digerakkan.
V. Langkah Percobaan
1. Langkah percobaan 1
a. Menyiapkan alat dan bahan
b. Buka website https://phet.colorado.edu/sims/html/forces-and-motion-
basics/latest/forces-and-motion-basics_in.html
c. Pilih menu gaya dan gerak (penjumlahan gaya)
d. Tempatkan 2 orang yang berukuran sama dengan jarak yang sama dari
gerobak
e. Memprediksi pergerakan gerobak dan catat hasilnya pada tabel hasil
percobaan
f. Klik tombol mulai dan amati gerakan yang sebenarnya
27
g. Klik pada jumlah gaya dan nilai di sudut kanan atas.
h. Catat gerakan yang sebenarnya, jumlah gaya dan nilai pada tabel hasil
percobaan.
2. Langkah percobaan 2
a. Menyiapkan alat dan bahan
b. Buka website https://phet.colorado.edu/sims/html/forces-and-motion-
basics/latest/forces-and-motion-basics_in.html
c. Pilih menu gaya dan gerak (penjumlahan gaya)
d. Tempatkan 2 orang yang berukuran sama dengan jarak yang berbeda dari
gerobak
e. Memprediksi pergerakan gerobak dan catat hasilnya pada tabel hasil
percobaan
f. Klik tombol mulai dan amati gerakan yang sebenarnya
g. Klik pada jumlah gaya dan nilai di sudut kanan atas.
h. Catat gerakan yang sebenarnya, jumlah gaya dan nilai pada tabel hasil
percobaan.
3. Langkah Percobaan 3
a. Menyiapkan alat dan bahan
b. Buka website https://phet.colorado.edu/sims/html/forces-and-motion-
basics/latest/forces-and-motion-basics_in.html
c. Tempatkan 2 orang yang berbeda ukuran dengan jarak yang sama dari
gerobak.
d. Memprediksi pergerakan gerobak dan catat hasilnya pada tabel hasil
percobaan
e. Klik tombol mulai dan amati gerakan yang sebenarnya
f. Klik pada jumlah gaya dan nilai di sudut kanan atas
g. Catat gerakan yang sebenarnya, jumlah gaya dan nilai pada tabel hasil
percobaan.
4. Langkah Percobaan 4
a. Menyiapkan alat dan bahan
b. Buka website https://phet.colorado.edu/sims/html/forces-and-motion-
basics/latest/forces-and-motion-basics_in.html
28
c. Tempatkan 2 orang yang berbeda ukuran dengan jarak yang berbeda dari
gerobak.
d. Memprediksi pergerakan gerobak dan catat hasilnya pada tabel hasil
percobaan
e. Klik tombol mulai dan amati gerakan yang sebenarnya
f. Klik pada jumlah gaya dan nilai di sudut kanan atas
g. Catat gerakan yang sebenarnya, jumlah gaya dan nilai pada tabel hasil
percobaan.
VI. Hasil Percobaan
1. Tabel hasil percobaan 1
Hasil Percobaan Gerakan yang Gerakan Jumlah
Diprediksi Sebenarnya Angkatan
(tidak ada, (0, x-kiri, x-
kiri, kanan) kanan)
Ukuran yang sama, Tidak bergerak Tidak ada 0
penempatan yang sama (tetap)
pada tali.
29
2. Tabel hasil percobaan 2 Gerakan Gerakan Jumlah
Hasil Percobaan yang Sebenarnya Angkatan
Diprediksi (tidak ada, (0, x-kiri,
kiri, kanan) x-kanan)
Ukuran yang sama, penempatan Tidak Tidak ada 0
yang berbeda pada tali. bergerak
(tetap)
3. Tabel hasil percobaan 3
Hasil Percobaan Gerakan yang Gerakan Jumlah
Diprediksi Sebenarnya Angkatan
(tidak ada, (0, x-kiri, x-
kiri, kanan) kanan)
Ukuran yang berbeda, Bergerak ke Kiri 50 N ke kiri
penempatan yang sama arah kiri
pada tali.
30
4. Tabel hasil percobaan 4
Hasil Percobaan Gerakan Gerakan Jumlah
yang Sebenarnya Angkatan
Diprediksi (tidak ada, (0, x-kiri,
kiri, kanan) x-kanan)
Ukuran yang berbeda, Bergerak ke Kanan 50 N ke
penempatan yang berbeda pada arah kanan kanan
tali.
VII. Analisis dan Pembahasan
1. Benda bergerak atau diam
Gaya dapat mengubah gerak suatu benda. Suatu benda dikatakan bergerak
bila benda tersebut berubah posisi atau berubah tempatnya terhadap suatu titik
acuan. Benda yang mula-mula diam bisa berubah menjadi bergerak setalah
mendapatkan gaya. Benda yang sedang bergerak apabila mendapatkan gaya
dapat mengakibatkan perubahan arah gerak benda.
Benda dapat bergerak karena diberi gaya. Gaya dapat berupa tarikan dan
dorongan. Gaya membuat benda diam menjadi bergerak. Gaya dapat membuat
benda bergerak menjadi diam. Gaya dapat mengubah arah gerak benda.
Penyebab benda diam adalah adalah resultan gaya adalah nol, dikatakan benda
tersebut dalam keadaan setimbang. Benda yang berada dalam keadaan setimbang
tidak harus diam, akan tetapi harus memiliki nilai percepatan yaitu nol. Sebuah
benda dalam keadaan diam, itu berarti tidak adanya gaya yang dimiliki benda
tersebut.
Bukti objek diam adalah pada percobaan satu dan percobaan dua. Pada
percobaan satu, jumlah gaya 0, 150 N gaya ke kiri dan 150 N gaya ke kanan,
benda tersebut diam. Pada percobaan kedua, jumlah gaya 0, 50 N gaya ke kiri
31
dan 50 N gaya ke kanan, benda tersebut diam meski peletakan orang pada tali
yang berbeda. Hal ini dikarenakan gaya tarik diantara dua orang tersebut sama
maka benda akan tetap diam dengan resultan gaya adalah nol.
Bukti objek bergerak adalah pada percobaan tiga dan empat. Pada percobaan
tiga, jumlah gaya adalah 50 N, 150 N gaya kekiri dan 100 N gaya kekanan, benda
tersebut bergerak kearah kiri. Hal ini dikarenakan gaya di kiri sebesar 150 N
lebih besar daripada gaya di kanan yaitu sebesar 100 N. Pada percobaan keempat,
jumlah gaya 50 N, 100 N gaya ke kiri dan 150 N gaya ke kanan. Benda tersebut
bergerak kea arah kanan. Hal ini dikarenakan gaya di kanan sebesar 150 N lebih
besar daripada gaya di kiri yaitu sebesar 100 N. Berdasarkan hasil percobaan
yang dilakukan, benda dapat bergerak dikarenakan adanya gaya terhadap benda.
Serta benda akan bergerak ke arah gaya yang lebih besar. Jika gaya tarik diantara
dua orang tersebut sama besar maka benda akan tetap diam, dengan jumlah gaya
adalah nol.
2. Gaya seimbang dan gaya tidak seimbang
Gaya seimbang adalah adalah ketika dua gaya sama besar, segaris,
berlawanan arah kerja pada suatu benda atau keadaan ketika resultan gaya yang
bekerja pada sebuah benda sama dengan nol. Benda yang dalam keadaan
seimbang tidak mengalami perubahan gerak. Hukum I Newton tentang gerak
merupakan kesimpulan dari pengamatan-pengamatan Newton pada benda-benda
yang mengalami gaya seimbang atau resultan gaya yang bekerja padanya sama
dengan nol. Hukum I Newton menyatakan bahwa . Hukum Newton I “Jika
resultan gaya yang bekerja pada benda sama dengan nol, maka benda yang
awalnya diam akan tetap diam. Benda yang awalnya bergerak lurus beraturan
akan tetap lurus beraturan dengan kecepatan tetap”. Hal ini sesungguhnya telah
banyak dalam kehidupan sehari-hari. Contohnya pada percobaan satu dan
percobaan dua, yaitu tarik tambang dengan gaya yang sama besar dan resultan
adalah nol. Contoh lainnya apabila naik sebuah bus, kemudian bus itu tiba-tiba
di rem, para penumpang akan terdorong ke depan, tarik tambang dengan gaya
yang sama besar. Saat naik motor dan motor digas, badan kita akan terdorong ke
belakang, saat naik motor dan motor direm, badan kita akan terdorong ke depan,
dua badak bermassa sama saling dorong dan tidak ada yang bergeser posisinya,
32
kertas di bawah gelas kaca ditarik dengan cepat, gelas tetap diam karena resultan
gayanya nol.
Gaya tidak seimbang adalah gaya yang menghasilkan perubahan gerak pada
benda. Contohnya pada percobaan ke tiga dan ke empat, yaitu tarik tambang
dengan gaya yang tidak sama besar yang mengakibatkan benda bergerak ke arah
gaya yang lebih besar. Contoh yang lainnya ika satu gaya lebih besar daripada
gaya yang lain, gerobak itu akan bergerak ke arah gaya yang lebih besar.
Pernyataan gaya yang seimbang menyebabkan perubahan gerak, adalah
tidak benar dikarenakan benda yang dalam keadaan seimbang tidak mengalami
perubahan gerak. Hal ini berdasarkan hukum Newton I “Jika resultan gaya yang
bekerja pada benda sama dengan nol, maka benda yang awalnya diam akan tetap
diam. Benda yang awalnya bergerak lurus beraturan akan tetap lurus beraturan
dengan kecepatan tetap”. Berdasarkan hukum Newton I gaya yang seimbang
tidak menyebabkan perubahan gerak.
Pernyataan gaya yang tidak seimbang menyebabkan perubahan gerak adalah
benar. Hal ini dikarenakan adanya gaya yang tidak sama besar dan benda tersebut
bergerak ke arah gaya yang lebih besar. Hal ini dibuktikan dengan hasil
percobaan.
3. Penyelesaian permasalahan
Masalah : Anda dan beberapa teman ada di taman. Anda menemukan
beberapa tali dan memutuskan Anda ingin memainkan permainan tarik tambang.
Sayangnya, ada 5 orang sehingga Anda tidak dapat memiliki jumlah orang yang
sama di setiap sisi. Salah satu teman Anda menyarankan bahwa dua orang
terbesar harus berada di satu sisi, sedangkan tiga orang yang lebih kecil harus
berada di sisi lain. Apakah menurut Anda ini cara yang adil untuk membagi tim?
Mengapa atau mengapa tidak?
Penyelesaian : Menurut diskusi kelompok kami, pembagian kelompok
sudah adil, yaitu dua orang terbesar berada di satu sisi dan tiga orang yang lebih
kecil berada di sisi yang lain. Hal ini dikarenakan massa dan gaya dua orang
yang bertubuh besar dan tiga orang bertubuh kecil memungkinkan sebanding.
Di misalkan, dua orang besar masing-masing bergaya yaitu sebesar 50N
sedangkan tiga orang kecil lainnya bergaya sama yaitu masing-masing 30N atau
33
35N maka yang didapat adalah hampir seimbang diantara orang yang berada
disisi orang dengan orang yang berada diposisi lain dan ini adalah yang paling
adil dari berbagai pembagian untuk kelima orang tersebut. Kedua tim memiliki
kemungkinan untuk memenangkan pertandingan.
Masalah : sekarang setelah Anda memiliki kesempatan untuk bereksperimen
dengan simulasi, kembali ke pertanyaan di awal penyelidikan. Menurut Anda
apa cara terbaik untuk membagi teman Anda untuk permainan tarik tambang?
Pastikan untuk menjelaskan alasan Anda.
Penyelesaian : Berdasarkan hasil diskusi kelompok kami, cara terbaik
pembagian kelompok adalah dua orang besar dan tiga orang kecil, hal ini
dikarenakan seperti yang dianalogikan tadi bahwa, dimisalkan dua orang besar
masing-masing bergaya yaitu sebesar 50N sedangkan tiga orang kecil lainnya
bergaya sama yaitu masing-masing 30N atau 35N maka yang didapat adalah
hampir seimbang diantara anak yang berada disisi satu dengan anak yang berada
diposisi lain dan ini adalah yang paling adil dari berbagai pembagian untuk
kelima orang tersebut. Kedua tim memiliki kemungkinan untuk memenangkan
pertandingan.
VIII. Kesimpulan
1. Berdasarkan hasil percobaan dengan dengan menggunakan website Phet
Colorado dapat disimpulkan bahwa gaya sangat berpengaruh terhadap suatu
benda dan arah gerak benda tersebut. Hukum Newton adalah hukum yang
menggambarkan hubungan antara gaya yang bekerja pada suatu benda dan gerak
yang disebabkannya. Gaya menyebabkan suatu benda diam ketika benda
tersebut menerima gaya yang sama besar seperti pada percobaan satu dan
percobaan dua. Sedangkan gaya mengakibatkan benda diam menjadi bergerak
ke arah gaya yang lebih besar seperti pada percobaan tiga benda bergerak ke arah
kiri dan pada percobaan ke empat benda bergerak ke arah kanan.
2. Pada percobaan satu gaya diprediksi tidak bergerak, pada percobaan dua
gaya juga diprediksi tidak bergerak, pada percobaan tiga gaya diprediksi ke arah
kiri, pada percobaan ke empat gaya diprediksi ke arah kanan. Dari semua
prediksi tersebut adalah benar sesuai dengan hasil yang sebenarnya.
34
IX. Daftar Pustaka
Anonim.2019.”Mengenal Konsep Hukum Newton Sebagai Dasar Mekanika
Klasik”https://www.kelaspintar.id/blog/tips-pintar/hukum-newton-628/,
diakses pada 19 September 2021
Anonim.2020.”5 Macam Pengaruh Gaya Pada Peristiwa Gerakan Benda”
https://kumparan.com/berita-hari-ini/5-macam-pengaruh-gaya-pada-
peristiwa-gerakan-benda-1uQTnbUjI5O, diakses pada 20 September 2021
Anonim.Tanpa Tahun.”BBM 3 (Gaya dan Penerapannya) KD
FISIKA ”http://file.upi.edu/Direktori/DUALMODES/KONSEP_DASAR_F
ISIKA/BBM_3 %28Gaya_dan_Penerapannya%29_KD_Fisika.pdf.Makal
ah
Anwar, Ilham Choirul.2021.”Pengertian Hukum Newton 1,2,3 : Bunyi, Rumus,dan
Contohnya”https://tirto.id/pengertian-hukum-newton-1-2-3-bunyi-rumus-
dan-contohnya-gbwf, diakses pada 19 September 2021
Ashari Avisena. 2021 "Faktor-Faktor yang Memengaruhi Gerak Benda serta
Contohnya" https://bobo.grid.id/amp/082495057/ini-faktor-faktor-yang-
memengaruhi-gerak-benda-serta-contohnya-apa-saja-ya?page=all, diakses
pada 20 September 2021 pukul 16.49
Ulfa, Maria. 2021. “Pengertian Gaya, Contoh Gaya Tarikan & Dorongan, Beserta
Macamnya”https://tirto.id/pengertian-gaya-contoh-gaya-tarikan-dorongan-
beserta-macamnya-gbcz, diakses pada 19 September 2021
Tanur, Nur Fadilah.2019. “PENGARUH METODE PRAKTIKUM TERHADAP
KETERAMPILAN BERPIKIR KREATIF PADAKELAS X SMA NEGERI
22 MAKASSAR” https://digilibadmin.unismuh.ac.id/upload/11120-
Full_Text.pdf.Skripsi.Makassar: Universitas Muhammaddiyah Makassar
Super Admind. 2015. ”Kesetimbangan(SMA)”. https://vlab.belajar.kemdikbud.go.id
/Konten/VirtualLab/6, diakses pada 19 September 2021
Untung Sutoyo.2012.”Peningkatan Hasil Belajar Ilmu Pengetahuan Alam Tentang
Gaya Dapat Mengubah Gerak Suatu Benda”https://repository.uksw.edu
/bitstream/123456789/2129/8/T1_262010814_Lampiran.pdf.Makalah
35
X. Lampiran
Percobaan 1. Ukuran yang sama,
penempatan yang sama pada tali.
Percobaan 2. Ukuran yang sama,
penempatan yang berbeda pada
tali.
Percobaan 3. Ukuran yang
berbeda, penempatan yang sama
pada tali.
Percobaan 4. Ukuran yang
berbeda, penempatan yang
berbeda pada tali.
36
37
I. Judul : Gerak Parabola
II. Tujuan Percobaan :
1. Untuk membuktikan konsep dasar gerak parabola
III. Alat dan bahan
Alat :
1. Laptop
2. Handphone
Bahan:
1. Website
http://phet.colorado.edu/simulations/sims.php?sim=Projectile_Motion
IV. Landasan Teori
1. Gerak Parabola
Gerak parabola merupakan gerak dua dimensi suatu benda yang bergerak
membentuk sudut elevasi dengan sumbu x atau sumbu y. Sumbu x (horizontal)
merupakan Geral Lurus Beraturan dan sumbu y (vertikal) merupakan Gerak Lurus
Berubah Beraturan. Kedua gerak ini tidak saling memengaruhi, hanya saja
membentuk suatu gerak parabola. Dalam gerak parabola terdapat komponen
sumbu X dan Komponen sumbu Y. Pada komponen sumbu X, merupakan
komponen GLB. GLB merupakan kecepatan di sumbu horizontal pada titik
ataupun posisi tetap. Pada sumbu x, komponen awal ialah simbol dari kecepatan
awal. Secara matematis, nilai didapatkan dengan persamaan yaitu, 0 = 0
. Pada komponen sumbu Y, merupakan komponen GLBB, sumbu y atau arah
vertikal komponen gerakmerupakan GLBB. Perbedaan sumbu x dengan sumbu y
ialah simbol perpindahan/jarak pada sumbu x ditunjukkan dengan s, sedangkan
pada sumbu y ditunjukkan dengan y. Sumbu y kecepatan awal disimbolkan
dengan. Sehingga, dapatdirumuskan 0 = 0 i .
Gerak parabola merupakan suatu jenis gerakan benda yang pada awalnya
diberikecepatan awal lalu menempuh lintasan yang arahnya sepenuhnya
dipengaruhi oleh gravitasi. Gerak parabola termasuk dalam pokok bahasan
kinematika (ilmu fisikayang membahas tentang gerak benda tanpa mempersoalkan
penyebabnya), maka pada pembahasan ini, Gaya sebagai penyebab gerakan
benda diabaikan, demikian juga
38
gaya gesekan udara yang menghambat gerak benda. Kita hanya meninjau gerakan
benda tersebut setelah diberikan kecepatan awal dan bergerak dalam lintasan
melengkung di mana hanya terdapat pengaruh gravitasi.
Gerak parabola atau gerak peluru ini terjadi pada setiap benda yang dilempar
ke atas dalam arah tidak vertikal atau ditembakkan dengan sudut sembarang dari
ketinggian tertentu melakukan gerak peluru. Prinsip gerak parabola ini dapat
ditemukan dan dimanfaatkan dalam melakukan kegiatan sehari-hari. Gerak
parabola dapat dimanfaatkan oleh banyak orang, seperti atlet bola voli yang
melakukan gerakan bola voli, atlet yang melakukan gerakan lompat jauh, pemain
bola yang mengatur sudut dan kekuatan tendangan sehingga bola mencapai
sasaran. Tak hanya itu gerakan parabola juga diterapkan pada bom yang
dijatuhkan dari pesawat, atau penembakan rudal.
V. Langkah Percobaan (virtual lab)
1. Percobaan 1 (faktor kecepatan awal)
a. Menyiapkan alat dan bahan
b. Membuka link praktikum virtual berikut ini
http://phet.colorado.edu/simulations/sims.php?sim=Projectile_Mot
ion
c. Klik bagian lab
d. Pilih benda pada pojok kanan atas, kami memilih cannon ball
e. Atur sudut elevasi 60°
f. Atur ketinggian posisi awal benda 0m
g. Atur jarak target 15 m
h. Atur kecepatan awal menjadi 5m/s
i. Lemparkan cannon ball dengan mengklik simbol pelempar berwarna
merah pada bagian bawah.
j. Pilih kotak berwana biru dan seret ke hasil pelemparan untuk mengetahui
jangkauan maksimum dan waktu tempuh. Seret kotak berwarna biru ke
titik tertinggi untuk mengetahui ketinggian maksimum.
k. Ulangi langkah diatas, dengan mengubah kecepatan awal menjadi 7 m/s,
9m/s, 11m/s,13m/s
39
l. Catat semua hasil percobaan pada tabel hasil percobaan
2. Percobaan 2 (sudut elevasi)
a. Menyiapkan alat dan bahan
b. Membuka link praktikum virtual berikut ini
http://phet.colorado.edu/simulations/sims.php?sim=Projectile_Mot
ion
c. Klik lab
d. Pilih benda pada pojok kanan atas, kami memilih cannon ball
e. Atur posisi ketinggian awal benda menjadi 1m
f. Atur kecepatan awal menjadi 15m/s
g. Atur jarak target menjadi 18m/s
h. Atur sudut elevasi menjadi 53°
i. Lemparkan cannon ball dengan mengklik simbol pelempar berwarna
merah pada bagian bawah.
j. Pilih kotak berwana biru dan seret ke hasil pelemparan untuk mengetahui
jangkauan maksimum dan waktu tempuh. Seret kotak berwarna biru ke
titik tertinggi untuk mengetahui ketinggian maksimum.
k. Ulangi langkah diatas, dengan mengubah sudut elevasi menjadi 55°,
60°, 60°, 63° dan 65°
l. Catat semua hasil percobaan pada tabel hasil percobaan
3. Percobaan 3 (ketinggian posisi awal benda)
a. Menyiapkan alat dan bahan
b. Kunjungi link praktikum virtual
http://phet.colorado.edu/simulations/sims.php?sim=Projectile_Mot
ion
c. Klik lab
d. Pilih benda pada pojok kanan atas, kami memilih cannon ball
e. Atur kecepatan awal menjadi 15 m/s
f. Atur sudut elevasi menjadi 45m/s
g. Atur ketinggian posisi awal benda menjadi 1m
40
h. Lemparkan cannon ball dengan mengklik simbol pelempar berwarna
merah pada bagian bawah.
i. Pilih kotak berwana biru dan seret ke hasil pelemparan untuk mengetahui
jangkauan maksimum dan waktu tempuh. Seret kotak berwarna biru ke
titik tertinggi untuk mengetahui ketinggian maksimum.
j. Ulangi langkah diatas, dengan mengubah ketinggian posisi awal benda
menjadi 3m, 5m, 7m dan 9m
k. Catat semua hasil percobaan pada tabel hasil percobaan
VI. Hasil Percobaan (virtual lab)
1. Tabel hasil percobaan 1 (menguji faktor kecepatan awal)
Nama Benda Variabel Uji Variabel
Hasil
Jangkauan Waktu Tempuh
Maksimum (m) Ketinggian (s)
Maksimu
Cannon ball 5m/s 2,21 0,88
7 m/s 4,33 m (m) 1,24
1,59
9 m/s 7,15 0,95 1,94
11 m/s 10,68 1,87 2,3
13 m/s 14,92
3,58
4,62
6,46
2. Tabel hasil percobaan 2 (menguji faktor sudut elevasi)
Nama Benda Variabel Uji Jangkauan Variabel Waktu Tempuh
Maksimum (m) (s)
Hasil
Ketinggian
Maksimu
m (m)
Cannon ball 53° 22,78 8,31 2,52
55° 22,23 8,69 2,58
60° 20,42 9,6 2,72
63° 19,05 10,1 2,8
65° 18,02 10,42 2,84
41
3. Tabel hasil percobaan 3 (menguji ketinggian posisi awal benda)
Nama Benda Variabel Uji Jangkauan Variabel Waktu Tempuh
Hasil (s)
Maksimum (m)
Ketinggian
Maksimu
m (m)
Cannon ball 1m 23,9 6,73 2,25
3m 25,62 8,73 2,42
5m 27,16 10,73 2,56
7m 28,56 12,73 2,69
9m 29,85 14,73 2,81
VII. Analisis dan Pembahasan
Proyektil dalam pemahaman kami adalah rudal yang dirancang untuk
ditembakkan di udara dengan roket atau senjata yang membentuk lintasan yang
melengkung. Selain itu hipotesis kelompok kami bahwa gerakan proyektil
dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu, kecepatan awal, sudut elevasi, posisi
ketinggian awal benda, massa benda dan gaya gravitasi.
Pada percobaan pertama, dilakukan praktikum untuk menguji faktor kecepatan
awal. Pengaruh kecepatan awal yang diberikan terhadap hasil akhir gerak proyektil,
berdasarkan hasil hipotesis adalah apabila semakin kecil kecepatan awal maka benda
akan terlempar tidak jauh dari titik awal dan pada percobaan ini kita menggunakan
cannon ball sebagai benda yang dilempar lalu apabila semakin besar kecepatan awal
maka akan semakin jauh pula benda terlempar dari titik awal dan jauh melewati
target. Hal ini dikarenakan apabila kecepatan awal kecil maka gaya dorongnya juga
akan kecil dan begitu pula sebaliknya, apabila keceptan awalnya besar maka gaya
dorongnya akan besar pula. Variabel uji yaitu kecepatan awal: 5m/s, 7 m/s, 9 m/s, 11
m/s, dan 13 m/s variable hasil adalah jangkauan maksimum (2,21 m; 4,33 m; 7,15 m;
10,68 m dan 14,92 m), ketinggian maksimum (0,95 m; 1,87 m; 3,58 m; 4,62 m; 6,46
m) dan jarak tempuh (0,88s; 1,24s; 1,59s; 1,94s; 2,3s). Variabel yang dijaga agar tetap
konstan pada praktikum ini adalah: Sudut 60°, Ketinggian posisi awal benda 0 m,
Jarak target 15 m dan Gravitasi 9,81 m/s2, Setelah percobaan pertama dengan
menempatkan variabel yang sesuai hasilnya tepat pada target yang ingin dicapai
dengan menggunakan kecepatan awal yaitu:
42
5m/s, 7m/s,9m/s,dan11m/s pada percobaan 1-4 dan hasilnya tidak mecapai target atau
kurang dari target dan untuk kecepatan awal 13m/s pada percobaan 5 dan hasilnya
benda melambung tepat pada titik target yang diinginkan. Dari hasil percobaan
pertama dapat disimpulkan bahwa kecepatan awal sangat mempengaruhi hasil akhir
gerak proyektil. Semakin besar nilai kecepatan awal maka jangkauan maksium, dan
tinggi maksimum akan semakin besar pula, sedangkan waktu tempuhnya akan
semakin lama atau dapat dikatakan nilai kecepatan awal berbanding lurus dengan
jangkauan maksimum, tinggi maksimum , dan waktu tempuh proyektil untuk
mencapai titik akhir.
Pada percobaan kedua dilakukan praktikum untuk menguji faktor sudut
elevasi. Pengaruh sudut elevasi: 53°,55°,60°,63°, dan 65° berdasarkan hasil hipotesis
adalah jika sudut elevasi proyektil adalah: 53°,55°,60°,63° maka jarak tempuh benda
akan melebihi target, Karena semakin besar sudut elevasi, maka semakin besar pula
jarak tempuh yang dilalui proyektil dan jika sudut elevasinya 65º maka jarak tempuh
yang dilalui proyektil semakin kecil dan tepat mencapai pada target. Variabel uji
yaitu: sudut elevasi 53°,55°,60°,63°, dan 65° variable hasil yaitu: jangkaun maksimum
(22,78m; 22,23m, 20,42m; 19,05m dan 18,02m) ketinggian maksimum (8,31m;
8,69m; 9,6m; 10,1m dan 10,42m) dan jarak tempuh(2,52s; 2,58s; 2,72s; 2,8s
dan2,84s) Variabel yang dijaga agar tetap konstan pada praktikum ini adalah
Ketinggian posisi awal benda 1m, Kecepaatan awal 15 m, Jarak target 18 dan
gravitasi 9,81 m/s2, Setelah semua variabel diletakkan pada tempatnya dan hasilnya
mencapai target yaitu 15 meter dengan sudut elevasinya 65º. Kesimpulan yang
didapatkan adalah sudut elevasi akan memberikan arah dan jarak tempuh proyektil
terhadap target. Sehingga dapat dinyatakan bahwa nilai sudut elevasi berbanding lurus
dengan ketinggian maksimum dan waktuh tempuh proyektil untuk mencapai titik
akhir, sedangkan nilai jangkauan terjauh akan berbanding terbalik. Hal inidikarenakan
pada percobaan kedua sudut elevasi yang digunakan sebagai variabel uji lebih besar
dari 45º (θ>45º).
Pada percobaan ketiga dilakukan praktikum untuk menguji faktor Posisi
ketinggian proyektil. Pengaruh posisi tinggi proyektil terhadap target, berdasarkan
hasil hipotesis adalah jika posisi proyektil semakin tinggi maka jarak tempuh yang
dilalui semakin jauh dan waktu tempuh untuk mendarat semakin lama. Variabel uji
yaitu: 1m,3m,5m,7m,dan 9m ketinggian proyektil dan variabel hasil yaitu: jangkauan
43
maksimum(23,9m; 26,62m; 27,16m; 28,56m dan 29,85m,) ketinggian
maksimum(6,73m; 8,73m; 10,73m dan 12,73m) jarak tempuh (2,25s; 2,442s; 2,56s
dan 2,69s). Variabel yang dijaga agar tetap konstan pada praktikum ini adalah
kecepatan awal 15m/s, sudut elevasi 45º,jarak target 30 m dan gravitasi 9,81m/s2.
Setelah meletakkan variabel pada tempatnya dan hasilnya mencapai target 30m pada
ketinggian proyektil 12,73m. Sedangkan pada ketinggian proyektil 10,73m jarak yang
ditempuh adalah 20,5m. Dari hal tersebut dapat disimpulkan bahwa posisi ketinggian
proyektil sangat berpengaruh terhadap hasil akhir gerak proyektil. Semakin tinggi
posisi proyektil maka jangkauan maksimum, tinggi maksimum dan waktuh tempuh
akan semakin besar pula atau dapat dikatakan nilai ketinggian proyektil berbanding
lurus dengan jangkauan maksimum, titik maksimum dan waktuh tempuh yang
digunakan proyektil untuk mencapai titik akhir.
Gerak proyektil juga dipengaruhi oleh percepatan gravitasi bumi oleh karena
itu gerak vertikalnya mengalami gerak dipercepat beraturan (Tipler, 1998: 68).
Terungkap bahwa ketinggian mempengaruhi jangkauan dan kecepatan awal
mempengaruhi lintasan. Perubahan sudut elevasi juga berpengaruh terhadap nilai
jarak maksimum. Menurut diskusi kelompok faktor yang paling mempengaruhi gerak
peluru adalah, kecepatan awal, ukuran sudut dan ketinggian merupakan faktor
terpenting dalam gerakan proyektil karenafaktor-faktor tersebut sangat mempengaruhi
ketepatan sasaran pada target. Selain itu juga karena karena faktor-faktor tersebut
paling banyak muncul sehingga dalam hal ini akan mempengaruhi sebagian besar
masalah.
VIII. Kesimpulan
Berdasarkan percobaan diatas dapat disimpulkan bahwa gerak parabola
dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain kecepatan awal, sudut elevasi dan
ketinggian proyektil. Setelah melalui beberapa kali percobaan menggunakan
variabel uji yang berbeda, nilai dari variabel hasil yang didapatkan tidak ada yang
menunjukkan kesaamaan. Maka dari itu dapat dinyatakan bahwa benar ketiga
faktor tersebut mempengaruhi hasil akhir gerak parabola. Hal ini dapat dibuktikan
melalui simulasi PhET “Projectile Motion”
Berikut merupakan pengaruh ketiga faktor tersebut terhadap hasil akhir gerak
parabola:
44
Pengaruh sudut elevasi terhadap hasil akhir gerak parabola adalah jika sudut
elevasi semakin besar, maka nilai waktu dan jangkauan maksimum saat
mencapai titik puncak semakin besar dan tinggi maksimum semakin
bertambah. Sehingga hubungan sudut elevasi berbanding lurus dengan hasil
akhir gerak parabola.
Sedangkan pengaruh kecepatan awal terhadap hasil akhir gerak parabola
adalah semakin besar nilai kecepatan awal maka jangkauan maksium, dan
tinggi maksimum akan semakin besar pula, sedangkan waktu tempuhnya akan
semakin lama. Sehingga hubungan kecepatan awal berbanding lurus dengan
hasil akhir gerak parabola.
Terakhir, pengaruh ketinggian proyektil terhadap gerak parabola adalah
semakin tinggi posisi proyektil maka jangkauan maksimum, tinggi maksimum
dan waktu tempuh akan semakin besar pula. Sehingga hubungan ketinggian
proyektil berbanding lurus dengan hasil akhir gerak parabola.
45
IX. Daftar Pustaka
Anonim. Tanpa tahun. “Karakteristik Gerak Parabola Dan Contonya Dalam
Kehidupan” https://fisikahepi.hepidev.com/2021/04/10/karakteristik-gerak-
parabola- dan-contohnya-dalam-kehidupan/, diakses pada 3 oktober 2021
pukul 19:25
Anonim. 2020. “Manfaat Gerak Parabola dan Definisinya Yang Perlu
Diketahui”https://kumparan.com/berita-update/manfaat-gerak-parabola-
dan-definisinya- yang-perlu-diketahui-1umoBVl8U0H, diakses pada 3
oktober 2021 pukul19:30
Kresnoadi. 2017 “Definisi Gerak Parabola Fisika Kelas 10”
https://www.ruangguru.com/blog/definisi-gerak-parabola, diakses pada 3
oktober 2021 pukul 19:10
Irbah Atika, Asrizal 2019, "PEMBUATAN TOOL PEMODELAN
EKSPERIMEN GERAK PARABOLA DENGAN PENGATURAN
SUDUT ELEVASI UNTUK ANALISIS TRACKER”
http://ejournal.unp.ac.id/students/index.php/fis/article/download/7290/374,
diakses 8 Oktober 2021 pukul 16:36
46
X. Lampiran
Percobaan 1
Percobaan 2
47