0.15 kg 2.55 m 10.19 m
0.41 kg 2.55 m 10.19 m
42 kg 2.55 m 10.19 m
⚫ Hasil Percobaan 2
Kecepatan awal : 15 m/s
Massa benda : 0.15 kg
No Sudut elevasi Ketinggian Jarak
maksimum maksimum
30° 2.87 19.75 m
45°
55° 5.73 m 22.95 m
60°
75° 7.69 m 21.55 m
8.6 m 19.74 m
10.7 m 11.47 m
⚫ Hasil Percobaan 3
Massa benda : 0.15 kg
Sudut Elevasi : 45°
Kecepatan awal Ketinggian Jarak
5 maksimum maksimum
0.64 m 2.56 m
10 2.55 m 10.20 m
15 5.73 m 22.94 m
20 10.19 m 40.84 m
25 15.93 m 63.74 m
Berdasarkan hasil percobaan tersebut dapat diketahui secara pasti bahwa :
Faktor Hipotesis Fakta Hasil Percobaan
Massa Benda
Jika massa benda semakin Massa benda tidak berpengaruh
Sudut Elevasi
besar maka, ketinggian dan terhadap ketinggian dan jarak
Kecepatan Awal
jarak yang ditempuh benda maksimum benda, asal gesekan
juga semakin pendek, karena udara diabaikan .
benda yang terlalu berat sulit
untuk bergerak
Semakin besar sudut elevasi, - Semakin besar sudut elevasi,
maka nilai ketinggian akan makin besar ketinggian
seakin besar,berkebalikan maksimum benda
dengan jarak benda - Semakin besar sudut elevasi,
makin pendek jarang yang
ditempuh benda.
Semakin besar kecepatan - Semakin besar kecepatan
awal, maka semakin besar awal, makin besar pula
jarak yang ditempuh oleh ketinggian dan jarak yang
benda. ditempuh oleh benda
VIII. Analisis data
⚫ Pengaruh massa benda terhadap ketinggian dan jarak yang ditempuh benda.
➢ Variabel uji : Massa benda
➢ Variabel kontrol : Kecepatan awal dan Besar Sudut Elevasi
➢ Variabel hasil : Ketinggian dan Jarak maksimum yang ditempuh benda
➢ Massa benda yang berperan sebagai variabel uji adalah
- benda bermassa 17.6 kg menghasilkan jarak maksimum 10.19 m
- benda bermassa 0.05 kg menghasilkan jarak maksimum 10.19 m
- benda bermassa 0.15 kg menghasilkan jarak maksimum 10.19 m
- benda bermassa 0.41 kg menghasilkan jarak maksimum 10.19 m
- benda bermassa 42 kg menghasilkan jarak maksimum 10.19 m
➢ Adapun ketinggian yang dihasilkan tetap konstan meskipun massa benda yang
diujicobakan berbeda beda.Massa benda yang berbeda akan menghasilkan jarak
tempuh yang sama.
➢ Berat massa benda yang berbeda-beda (kecil-besar) maka menghasilkan jarak yang
di capai benda itu sama, sedangkan pada percobaan pengaruh masa benda terhadap
benda ini tidak ada perubahan. waktu untuk mencapai titik tertinggi, jarak
maksimum dan ketinggian maksimum dikarenakan gesekan udara di abaikan.
⚫ Pengaruh besar sudut elevasi terhadap ketinggian dan jarak yang ditempuh benda
➢ Variabel uji : Sudut elevasi
➢ Variabel kontrol : Kecepatan awal dan massa benda
➢ Variabel hasil : Ketinggian dan Jarak maksimum yang ditempuh benda
Sudut elevasi yang diujikan besarnya berbeda beda yakni 30° , 45° ,55° , 60° ,75°
Kecepatan awal benda : 15 m/s
Massa benda : 0.15 kg
Untuk menghitung ketinggian dan jarak maksimum yang ditempuh benda adalah
sebagai berikut.
Ketinggian maks = ( V02 . Sin2 α ) / 2.g
Jarak maks = (V02 . Sin 2α ) / g
Berdasarkan rumus tersebut maka hasil perhitungan yang didapatkan ialah
➢ Sudut elevasi 30°
Ketinggian maks = ( V02 . Sin2 α ) / 2.g
Ketinggian maks = ( 152 . Sin2 30 ) / 2 (9.8)
Ketinggian maks = ( 225. 0.25 ) / 19.6
Ketinggian maks = 2.87 m
Jarak maks = (V02 . Sin 2α ) / g
Jarak maks = ( 152 . Sin2 ( 30) / 9.8
Jarak maks = ( 225 . 0.86 ) / 9.8
Jarak maks = 19.75 m
➢ Sudut elevasi 45°
Ketinggian maks = ( V02 . Sin2 α ) / 2.g
Ketinggian maks = ( 152 . Sin2 45) / 2 (9.8)
Ketinggian maks = ( 225. 0.5 ) / 19.6
Ketinggian maks = 5.73 m
Jarak maks = (V02 . Sin 2α ) / g
Jarak maks = ( 152 . Sin2 ( 45) / 9.8
Jarak maks = ( 225 . 1 ) / 9.8
Jarak maks = 22.95 m
➢ Sudut elevasi 55°
Ketinggian maks = ( V02 . Sin2 α ) / 2.g
Ketinggian maks = ( 152 . Sin2 55 ) / 2 (9.8)
Ketinggian maks = ( 225. 0.67 ) / 19.6
Ketinggian maks = 7.69 m
Jarak maks = (V02 . Sin 2α ) / g
Jarak maks = ( 152 . Sin2 ( 55) / 9.8
Jarak maks = ( 225 . 0,939 ) / 9.8
Jarak maks = 21.55 m
➢ Sudut elevasi 60°
Ketinggian maks = ( V02 . Sin2 α ) / 2.g
Ketinggian maks = ( 152 . Sin2 60 ) / 2 (9.8)
Ketinggian maks = ( 225. 0.75 ) / 19.6
Ketinggian maks = 8.6 m
Jarak maks = (V02 . Sin 2α ) / g
Jarak maks = ( 152 . Sin2 ( 60) / 9.8
Jarak maks = ( 225 . 0,86 ) / 9.8
Jarak maks = 19.74 m
➢ Sudut elevasi 75°
Ketinggian maks = ( V02 . Sin2 α ) / 2.g
Ketinggian maks = ( 152 . Sin2 75 ) / 2 (9.8)
Ketinggian maks = ( 225. 0.93 ) / 19.6
Ketinggian maks = 10.7 m
Jarak maks = (V02 . Sin 2α ) / g
Jarak maks = ( 152 . Sin2 ( 75) / 9.8
Jarak maks = ( 225 . 0,5 ) / 9.8
Jarak maks = 11.47 m
Sudut elevasi yang berbeda akan menghasilkan ketinggian dan jarak tempuh yang
berbeda pula .
⚫ Pengaruh kecepatan awal benda terhadap ketinggian dan jarak yang ditempuh benda
➢ Variabel uji : Kecepatan awal
➢ Variabel kontrol : Sudut elevasi dan massa benda
➢ Variabel hasil : Ketinggian dan Jarak maksimum yang ditempuh benda
Kecepatan awal benda yang diujikan besarnya yakni 5m/s, 10 m/s, 15m/s, 20m/s,
25m/s
Sudut elevasi : 45°
Massa benda : 0.15 kg
Untuk menghitung ketinggian dan jarak maksimum yang ditempuh benda adalah
sebagai berikut.
Ketinggian maks = ( V02 . Sin2 α ) / 2.g
Jarak maks = (V02 . Sin 2α ) / g
Berdasarkan rumus tersebut maka hasil perhitungan yang didapatkan ialah
➢ Kecepatan awal 5m/s
Ketinggian maks = ( V02 . Sin2 α ) / 2.g
Ketinggian maks = ( 52 . Sin2 45) / 2 (9.8)
Ketinggian maks = ( 25 . 0.5 ) / 19.6
Ketinggian maks = 0.63 m
Jarak maks = (V02 . Sin 2α ) / g
Jarak maks = ( 52 . Sin2 ( 45) / 9.8
Jarak maks = ( 25 . 1 ) / 9.8
Jarak maks = 2.56 m
➢ Kecepatan awal 10m/s
Ketinggian maks = ( V02 . Sin2 α ) / 2.g
Ketinggian maks = ( 102 . Sin2 45) / 2 (9.8)
Ketinggian maks = ( 100 . 0.5 ) / 19.6
Ketinggian maks = 2.55 m
Jarak maks = (V02 . Sin 2α ) / g
Jarak maks = ( 102 . Sin2 ( 45) / 9.8
Jarak maks = ( 100 . 1 ) / 9.8
Jarak maks = 10.20 m
➢ Kecepatan awal 15m/s
Ketinggian maks = ( V02 . Sin2 α ) / 2.g
Ketinggian maks = ( 152 . Sin2 45) / 2 (9.8)
Ketinggian maks = ( 225 . 0.5 ) / 19.6
Ketinggian maks = 5.73 m
Jarak maks = (V02 . Sin 2α ) / g
Jarak maks = ( 152 . Sin2 ( 45) / 9.8
Jarak maks = ( 225. 1 ) / 9.8
Jarak maks = 22.9 m
➢ Kecepatan awal 20m/s
Ketinggian maks = ( V02 . Sin2 α ) / 2.g
Ketinggian maks = ( 202 . Sin2 45) / 2 (9.8)
Ketinggian maks = ( 400 . 0.5 ) / 19.6
Ketinggian maks = 10.19 m
Jarak maks = (V02 . Sin 2α ) / g
Jarak maks = ( 202 . Sin2 ( 45) / 9.8
Jarak maks = ( 400 . 1 ) / 9.8
Jarak maks = 40.82 m
➢ Kecepatan awal 25m/s
Ketinggian maks = ( V02 . Sin2 α ) / 2.g
Ketinggian maks = ( 252 . Sin2 45) / 2 (9.8)
Ketinggian maks = ( 625 . 0.5 ) / 19.6
Ketinggian maks = 15.93 m
Jarak maks = (V02 . Sin 2α ) / g
Jarak maks = ( 252 . Sin2 ( 45) / 9.8
Jarak maks = ( 625 . 1 ) / 9.8
Jarak maks = 63.7 m
Semakin besar kecepatan awal benda maka akan semakin besar pula ketinggian dan
jarak tempuhnya.
IX. Pembahasan
Gerak Parabola/Gerak peluru merupakan suatu jenis gerakan benda yang pada
awalnya diberi kecepatan awal lalu menempuh lintasan yang arahnya sepenuhnya
dipengaruhi oleh gravitasi.
Dalam kehidupan nyata , terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi gerak
parabola , yakni diantaranya adalah massa benda, besar sudut elevasi, kecepatan
awal , bentuk benda dan hambatan udara.
Massa benda tidak berpengaruh terhadap ketinggian dan jarak maksimum yang
dicapai benda dalam gerak parabola, walaupun pada kenyataannya benda yang berat
akan lebih sulit atau lambat dalam bergerak, hal ini dikarenakan dalam gerak
parabola gesekan udara dan rotasi bumi diabaikan . Oleh karena itu, besar atau
kecilnya massa suatu benda yang hendak ditembakkan, tidak akan berpengaruh
terhadap jarak dan ketinggian yang dicapai benda.
Semakin besar sudut elevasi tembakan maka nilai ketinggian maksimum akan
semakin besar dan jarak tempuh benda semakin pendek. Begitupun sebaliknya,
semakin kecil sudut elevasi tembakan maka nilai ketinggian maksimum akan
semakin kecil dan jarak tempuh benda semakin panjang. Semakin besar kecepatan
awal benda maka akan semakin besar pula ketinggian dan jarak tempuhnya.
Semakin kecik kecepatan awal benda, maka semakin kecil pula ketinggan dan jarak
tempuh benda tersebut.
Bentuk benda yang bermacam macam juga ikut mempengaruhi ketinggian dan
jarak tempuh benda. Secara umum benda yang berbetuk bulat , bundar ataupun
melingkar cenderung lebih mudah bergerak, sehingga memiliki kecepatan yang
lebih besar.Maka jaak dan ketinggian benda yang deihasilkan lebih maksimum.
Hambatan atau gesekan udara dalam perhitungan fisika cenderung tidak
diperhitungkan atau dianggap nol sehingga faktor tersebut tidak perlu
dipermasalahkan .
X. Kesimpulan
Kesimpulan yang bisa diambil dari percobaan juga pembahasan di atas adalah
sudut elevasi dan kecepatan awal sangat berpengaruh terhadap tinggi maksimum
dan jarak maksimum yang ditempuh suatu benda dalam gerak parabola. Sesuai
dengan rumusnya, sudut elevasi berbanding lurus dengan tinggi maksimum ,
sedangkan kecepatan awal berbanding lurus dengan tinggi dan jarak maksimum
yang ditempuh benda. Tanpa adanya sudut elevasi juga kecepatan awal, kita
tidak bisa menghitung jarak dan tinngin maksimum benda
XI. Daftar Pustaka
• Pengertian Gerak Parabola, Jenis, Ciri, Rumus & Contoh Soal
(gurupendidikan.co.id) Diakses pada 3 September 2021
• Gerak Parabola: Pengertian, Ciri, Jenis, Rumus, Faktor,
Landasan dan Contoh (pakdosen.co.id) Diakses pada 3
September 2021
• http://phet.colorado.edu/smulations/sims.php?sim=projectilemoti
on
XII. Lampiran
➢ Pengaruh massa benda terhadap ketinggian dan jarak maksimum yang ditempuh
➢ Pengaruh besar sudut elevasi
terhadap ketinggian dan jarak maksimum yang ditempuh
➢ Pengaruh kecepatan awal benda terhadap ketinggian dan jarak yang ditempuh benda
I. Judul Praktikum “ Tumbukan “
II. Tanggal Praktikum : 25 Oktober 2021
III. Tujuan Praktikum
Tujuan dari praktikum pada tumbukan adalah :
• Mahasiswa mampu menentukan massa benda, kecepatan, momentum
dan elastisitas pada tumbukan.
• Menentukan pengaruh massa dan elastisitas pada tumbukan
IV. Alat dan Bahan
• Alat
1. Laptop
2. Smartphone
3. http://phet.colorado.edu/en/simulation/collision-lab
• Bahan
1. Simulasi bahan pada phet Colorado
V. Landasan Teori
Secara teori, tumbukan atau lentingan bisa dikatakan juga sebagai pantulan. Hal tersebut
dikarenakan sebuah benda yang bergerak mengenai benda lain yang diam ataupun
bergerak. Masing-masing hasil dari tumbukan memiliki dua karakter yang berbeda, ada
yang sempurna dan tidak sempurna (acak) dan ada juga yang sebagian saja.
Salah satu contoh dalam kehidupan sehari-hari yang banyak ditemukan adalah palu dan
paku yang dipukul. Berdasarkan sifat kelentingan atau elastisitas benda yang bertumbukan
maka tumbukan dibedakan menjadi 3 jenis, yaitu tumbukan lenting sempurna, tumbukan
lenting sebagian dan tumbukan tidak lenting sempurna. ( Kelas Pintar , 2020 )
⚫ Tumbukan Lenting Sempurna
Tumbukan lenting sempurna ialah tumbukan yang energi kinetiknya kekal. Pada
tumbukan lenting sempurna ini, energi kinetik total antara dua benda sebelum dan setelah
tumbukan adalah bernilai sama. Kesimpulannya dalam hal ini, berlaku hukum kekekalan
momentum dan hukum kekekalan energi. Contoh dari kejadian Tumbukan Lenting
Sempurna adalah tumbukan antara dua bola elastis, seperti bola billiard, antara atom-atom,
inti atom, dan partikel-partikel lain yang seukuran dengan atom atau lebih kecil lagi.(
Berita Update, 2020)
⚫ Tumbukan Lenting Sebagian
Tumbukan lenting sebagian ialah tumbukan antara dua benda yang jumlah energi
kinetiknya sesudah terjadi tumbukan, lebih kecil di bandingkan dengan jumlah energi
kinetiknya sebelum terjadi tumbukan. Pada tumbukan ini, sebagian energi kinetik diubah
menjadi bentuk energi lain, sehingga energi kinetik setelah tumbukan lebih kecil daripada
setelah tumbukan. ( Berita Update, 2020 )
Contoh tumbukan lenting sebagian adalah
➢ benda yang jatuh bebas dan mengalami pemantulan
➢ seorang anak yang sedang bermain kelereng. Setelah kelereng bertumbukan,
semula kelereng yang diam menjadi bergerak. Karena terjadi tumbukan oleh
kelereng yang lain, kelereng yang menabrak tadi lama kelamaan kecepatannya
berkurang
➢ sebuah bola basket yang dipantulkan oleh pebasket, lama kelamaan jika didiamkan
kecepatan bolanya akan berkurang
➢ sebuah bola tenis yang dilepas dari ketinggian tertentu di atas lantai. Setelah
menumbuk lantai, bola akan terpental dari tinggi awal lalu lama kelamaan bola
berhenti.
⚫ Tumbukan Tidak Lenting Sempurna
Tumbukan tidak lenting sempurna terjadi jika dua benda yang bertumbukan menyatu dan
bergerak secara bersamaan. Setelah terjadinya tumbukan, maka kedua benda akan
bergabung atau menjadi satu. ( Berita Update, 2020 )
Contoh dari tumbukan tidak lenting sempurna adalah
➢ peluru yang ditembakkan pada balok dan bersarang di dalamnya,
➢ tanah liat yang jatuh dan akhirnya menempel ke lantai
➢ sebuah bola yang ditendang oleh seorang pemain kemudian ditangkap oleh
seorang penjaga gawang. Setelah terjadi tumbukan, bola menempel atau dipegang
oleh penjaga gawang
Nilai Koefisien Restitusi
Kendati demikian, untuk membedakan 3 jenis tumbukan ini maka bisa dilihat dari nilai
koefisien restitusinya yang diartikan sebagai nilai negatif dari perbandingan antara besar
kecepatan relatif kedua benda setelah tumbukan dan sebelum tumbukan. Secara matematis,
nilai koefisien restitusi dapat dituliskan sebagai : e = v1 – v2/ v1 – v2.
Adapun nilai-nilai koefisien restitusi untuk ketiga jenis tumbukan tersebut antara lain :
➢ Pada tumbukan lenting sempurna, nilai e = 1
➢ Pada tumbukan lenting sebagian, 0 < e < 1
➢ Pada tumbukan tidak lenting sempurna, e = 0
VI. Langkah Kerja
Simulasi 1 : Menyelidiki tumbukan lenting 100% antar bola yang bermassa sama.
1. Klik link
http://phet.colorado.edu/en/simulation/collision-lab (pada laptop atau handphone)
yang terdapat pada modul praktikum tumbukan.
2. Setelah berhasil masuk pada link phet.colorado klik icon ( Collision Lab) pada
bagian menu Intro.
3. Lalu pada menu Intro muncul tampilan layar laptop terdapat gambar dua bola.
Terdapat menu untuk mengatur massa dan elastisitas. Seperti pada gambar
dibawah ini :
4. Kemudian, klik more data maka terdapat menu posisi dan kecepatan yang dapat
diatur sendiri, lalu momentum yang hasilnya akan terlihat saat sebelum
tumbukan maupun sesudah tumbukan. Dan, klik juga tanda kotak untuk
mencentang momentum dan values. Seperti pada gambar di bawah ini :
5. Pada praktikum kali ini dilakukan dua percobaan dengan massa yang sama.
Maka diatur dulu massa yang diinginkan.
6. Pada percobaan pertama, atur massa menjadi sama – sama 1 kg dengan
elastisitas 100 % . Maka akan muncul nilai posisi, kecepatan, dan momentum
sebelum tumbukan, seperti gambar dibawah ini :
7. Lalu tekan tombol play untuk memulai tumbukan. Dan amati perubahan yang
terjadi. Setelah diamati akan didapatkan nilai posisi, kecepatan, dan momentum
setelah tumbukan akan berubah, seperti gambar pada bawah ini :
8. Pada percobaan kedua, atur massa menjadi sama – sama 1,50 kg dengan
elastisitas 100 % . Maka akan muncul nilai posisi, kecepatan, dan momentum
sebelum tumbukan, seperti gambar dibawah ini :
9. Lalu tekan tombol play untuk memulai tumbukan. Dan amati perubahan yang
terjadi. Setelah diamati akan didapatkan nilai posisi, kecepatan, dan momentum
setelah tumbukan akan berubah, seperti gambar pada bawah ini :
10. Menuliskan data hasil simulasi pada tabel hasil percobaan.
Simulasi 2 : Menyelidiki tumbukan lenting 100% antar bola yang bermassa beda.
1. Klik link
http://phet.colorado.edu/en/simulation/collision-lab (pada laptop atau handphone)
yang terdapat pada modul praktikum tumbukan.
2. Setelah berhasil masuk pada link phet.colorado klik icon ( Collision Lab) pada
bagian menu Intro.
3. Lalu pada menu Intro muncul tampilan layar laptop terdapat gambar dua bola.
Terdapat menu untuk mengatur massa dan elastisitas. Seperti pada gambar
dibawah ini :
4. Kemudian, klik more data maka terdapat menu posisi dan kecepatan yang dapat
diatur sendiri, lalu momentum yang hasilnya akan terlihat saat sebelum
tumbukan maupun sesudah tumbukan. Dan, klik juga tanda kotak untuk
mencentang momentum dan values. Seperti pada gambar di bawah ini :
5. Pada praktikum kali ini dilakukan dua percobaan dengan massa yang berbeda.
Maka diatur dulu massa yang diinginkan.
6. Pada percobaan pertama, atur massa menjadi 1,75 kg dan 2 kg dengan
elastisitas 100 % . Maka akan muncul nilai posisi, kecepatan, dan momentum
sebelum tumbukan, seperti gambar dibawah ini :
7. Lalu tekan tombol play untuk memulai tumbukan. Dan amati perubahan yang
terjadi. Setelah diamati akan didapatkan nilai posisi, kecepatan, dan momentum
setelah tumbukan akan berubah, seperti gambar pada bawah ini :
8. Pada percobaan kedua, atur massa menjadi 2,15 kg dan 2,50 kg dengan
elastisitas 100 % . Maka akan muncul nilai posisi, kecepatan, dan momentum
sebelum tumbukan, seperti gambar dibawah ini :
9. Lalu tekan tombol play untuk memulai tumbukan. Dan amati perubahan yang
terjadi. Setelah diamati akan didapatkan nilai posisi, kecepatan, dan momentum
setelah tumbukan akan berubah, seperti gambar pada bawah ini :
10. Menuliskan data hasil simulasi pada tabel hasil percobaan.
Simulasi 3 : Menyelidiki tumbukan dengan nilai elastistas berbeda antar bola yang
bermassa beda.
1. Klik link
http://phet.colorado.edu/en/simulation/collision-lab (pada laptop atau handphone)
yang terdapat pada modul praktikum tumbukan.
2. Setelah berhasil masuk pada link phet.colorado klik icon ( Collision Lab) pada
bagian menu Intro.
3. Lalu pada menu Intro muncul tampilan layar laptop terdapat gambar dua bola.
Terdapat menu untuk mengatur massa dan elastisitas. Seperti pada gambar
dibawah ini :
4. Kemudian, klik more data maka terdapat menu posisi dan kecepatan yang dapat
diatur sendiri, lalu momentum yang hasilnya akan terlihat saat sebelum
tumbukan maupun sesudah tumbukan. Dan, klik juga tanda kotak untuk
mencentang momentum dan values. Seperti pada gambar di bawah ini :
5. Pada praktikum kali ini dilakukan tiga percobaan dengan nilai elastisitas dan
massa yang berbeda. Maka diatur dulu nilai elastisitas dan massa yang
diinginkan.
6. Pada percobaan pertama, atur massa menjadi 1 kg dan 1,50 kg dengan elastisitas
0% . Maka akan muncul nilai posisi, kecepatan, dan momentum sebelum
tumbukan, seperti gambar dibawah ini :
7. Lalu tekan tombol play untuk memulai tumbukan. Dan amati perubahan yang
terjadi. Setelah diamati akan didapatkan nilai posisi, kecepatan, dan momentum
setelah tumbukan akan berubah, seperti gambar pada bawah ini :
8. Pada percobaan kedua, atur massa menjadi 1,80 kg dan 2 kg dengan elastisitas
50% . Maka akan muncul nilai posisi, kecepatan, dan momentum sebelum
tumbukan, seperti gambar dibawah ini :
9. Lalu tekan tombol play untuk memulai tumbukan. Dan amati perubahan yang
terjadi. Setelah diamati akan didapatkan nilai posisi, kecepatan, dan momentum
setelah tumbukan akan berubah, seperti gambar pada bawah ini :
10. Pada percobaan ketiga, atur massa menjadi 2,50 kg dan 2,75 kg dengan
elastisitas 75% . Maka akan muncul nilai posisi, kecepatan, dan momentum
sebelum tumbukan, seperti gambar dibawah ini :
11. Lalu tekan tombol play untuk memulai tumbukan. Dan amati perubahan yang
terjadi. Setelah diamati akan didapatkan nilai posisi, kecepatan, dan momentum
setelah tumbukan akan berubah, seperti gambar pada bawah ini :
12. Menuliskan data hasil simulasi pada tabel hasil percobaan.
VII. Hasil Percobaan
Simulasi 1 : Menyelidiki tumbukan lenting 100% antar bola yang bermassa sama.
a. Percobaan 1 sebelum simulasi
Bola Massa ( kg ) Kecepatan ( m/s ) Momentum ( kg*m/s )
1 1,00 kg 1,00 m/s 1,00 kg*m/s
2 1,00 kg -0,50 m/s -0,50 kg*m/s
2 kg 0,5 m/s 0,5 kg*m/s
Total
b. Percobaan 1 setelah simulasi
Bola Massa ( kg ) Kecepatan ( m/s ) Momentum ( kg*m/s )
1 1,00 kg -0,50 m/s -0,50 kg*m/s
2 1,00 kg 1,00 m/s 1,00 kg*m/s
2 kg 0,5 m/s 0,5 kg*m/s
Total
c. Percobaan 2 sebelum simulasi
Bola Massa ( kg ) Kecepatan ( m/s ) Momentum ( kg*m/s )
1 1,50 kg 1,00 m/s 1,50 kg*m/s
2 1,50 kg -0,50 m/s -0,75 kg*m/s
3 kg 0,5 m/s 0,75 kg*m/s
Total
d. Percobaan 2 setelah simulasi
Bola Massa ( kg ) Kecepatan ( m/s ) Momentum ( kg*m/s )
1 1,50 kg -0,50 m/s -0,75 kg*m/s
2 1,50 kg 1,00 m/s 1,50 kg*m/s
3 kg 0,5 m/s 0,75 kg*m/s
Total
Simulasi 2 : Menyelidiki tumbukan lenting 100% antar bola yang bermassa beda.
a. Percobaan 1 sebelum simulasi
Bola Massa ( kg ) Kecepatan ( m/s ) Momentum ( kg*m/s )
1 1,75 kg 1,00 m/s 1,75 kg*m/s
2 2,00 kg -0,50 m/s -1,00 kg*m/s
3,75 kg 0,5 m/s 0,75 kg*m/s
Total
b. Percobaan 1 setelah simulasi
Bola Massa ( kg ) Kecepatan ( m/s ) Momentum ( kg*m/s )
1 1,75 kg -0,60 m/s -1,05 kg*m/s
2 2,00 kg 0,90 m/s 1,80 kg*m/s
3,75 kg 0,3 m/s 0,75 kg*m/s
Total
c. Percobaan 2 sebelum simulasi
Bola Massa ( kg ) Kecepatan ( m/s ) Momentum ( kg*m/s )
1 2,15 kg 1,00 m/s 2,15 kg*m/s
2 2,50 kg -0,50 m/s -1,25 kg*m/s
4,65 kg 0,5 m/s 0,9 kg*m/s
Total
d. Percobaan 2 setelah simulasi
Bola Massa ( kg ) Kecepatan ( m/s ) Momentum ( kg*m/s )
1 2,15 kg -0,61 m/s -1,32 kg*m/s
2 2,50 kg 0,89 m/s 2,22 kg*m/s
4,65 kg 0,28 m/s 0,9 kg*m/s
Total
Simulasi 3 : Menyelidiki tumbukan dengan nilai elastistas berbeda antar bola yang
bermassa beda.
▪ Elastisitas : 0%
a. Percobaan 1 sebelum simulasi
Bola Massa ( kg ) Kecepatan ( m/s ) Momentum ( kg*m/s )
1 1,00 kg 1,00 m/s 1,00 kg*m/s
2 1,50 kg -0,50 m/s -0,75 kg*m/s
2,5 kg 0,5 m/s 0,25 kg*m/s
Total
b. Percobaan 1 setelah simulasi
Bola Massa ( kg ) Kecepatan ( m/s ) Momentum ( kg*m/s )
1 1,00 kg 0 m/s 0 kg*m/s
2 1,50 kg 0 m/s 0 kg*m/s
2,5 kg 0 m/s 0 kg*m/s
Total
▪ Elastisitas : 50%
a. Percobaan 2 sebelum simulasi
Bola Massa ( kg ) Kecepatan ( m/s ) Momentum ( kg*m/s )
1 1,80 kg 1,00 m/s 1,80 kg*m/s
2 2,00 kg -0,50 m/s -1,00 kg*m/s
3,8 kg 0,5 m/s 0,8 kg*m/s
Total
b. Percobaan 2 setelah simulasi
Bola Massa ( kg ) Kecepatan ( m/s ) Momentum ( kg*m/s )
1 1,80 kg -0,18 m/s -0,33 kg*m/s
2 2,00 kg 0,57 m/s 1,13 kg*m/s
3,8 kg 0,39 m/s 0,8 kg*m/s
Total
▪ Elastisitas : 75%
a. Percobaan 3 sebelum simulasi
Bola Massa ( kg ) Kecepatan ( m/s ) Momentum ( kg*m/s )
1 2,50 kg 1,00 m/s 2,50 kg*m/s
2 2,75 kg -0,50 m/s -1,38 kg*m/s
5,25 kg 0,5 m/s 1,12 kg*m/s
Total
b. Percobaan 3 setelah simulasi
Elastisitas : 75%
Bola Massa ( kg ) Kecepatan ( m/s ) Momentum ( kg*m/s )
1 2,50 kg -0,38 m/s -0,94 kg*m/s
2 2,75 kg 0,75 m/s 2,06 kg*m/s
5,25 kg 0,37 m/s 1,12 kg*m/s
Total
VIII. Analisis Data
⚫ Tumbukan dua benda dengan massa yang sama dan elastisitas 100%
➢ Percobaan pertama
M1 = M2 = 1 Kg ( Tanda negatif menunjukkan arah yang berlawanan )
V1 = 1 m/s V1’ = - 0.5 m/s
V2 = - 0.5 m/s V2’ = 1 m/s
Tumbukan lenting sempurna
m1 . V1 + m2 . V2 = m1 . V1’ + m2 . V2’
m ( V1 + V2 )= m ( V2’ + V1’ )
1 ( 1 - 0.5 ) = 1 ( 1 - 0.5 )
0.5 = 0.5
Jumlah momentum awal 2 benda sama dengan jumlah momentum akhir dua benda,
jika kedua massa benda tersebut sama.
➢ Percobaan kedua
M1 = M2 = 1.5 Kg ( Tanda negatif menunjukkan arah yang berlawanan )
V1 = 1 m/s V1’ = 0.5 m/s
V2 = - 0.5 m/s V2’ = 1 m/s
Tumbukan lenting sempurna
m1 . V1 + m2 . V2 = m1 . V1’ + m2 . V2’
m ( V1 - V2 )= m ( V2’ - V1’ )
1.5 ( 1 - 0.5 ) = 1.5 ( 1 - 0.5 )
0.75 = 0.75
Jumlah momentum awal 2 benda sama dengan jumlah momentum akhir dua benda
jika massa kedua benda tersebut sama.
⚫ Tumbukan dua benda dengan massa berbeda dan elastisitas 100%
➢ Percobaan pertama
M1 = 1.75 Kg
M2 = 2 Kg ( Tanda negatif menunjukkan arah yang berlawanan )
V1 = 1 m/s V1’ = - 0.6 m/s
V2 = - 0.5 m/s V2’ = 0.9 m/s
Tumbukan lenting sempurna
m1 . V1 + m2 . V2 = m1 . V1’ + m2 . V2’
1.75 . 1 + 2 (- 0.5) = 1.75 (- 0.6) + 2. 0.9
1.75 - 1 = - 1.05 + 1.8
0.75 = 0.75
Jumlah momentum awal kedua benda tersebut sama dengan jumlah momentum
akhirnya .
➢ Percobaan kedua
M1 = 2.15 Kg
M2 = 2.5 Kg ( Tanda negatif menunjukkan arah yang berlawanan )
V1 = 1 m/s V1’ = - 0.61 m/s
V2 = - 0.5 m/s V2’ = 0.89 m/s
Tumbukan lenting sempurna
m1 . V1 + m2 . V2 = m1 . V1’ + m2 . V2’
2.15 . 1 + 2.5 (- 0.5) = 2.15 (- 0.61) + 2.5 . 0.89
2.15 – 1.25 = - 1.3115 + 2.225
0.9 = 0.9135
0.9 = 0.9
Jumlah momentum awal kedua benda tersebut sama dengan jumlah momentum akhirnya .
⚫ Tumbukan dua benda dengan massa berbeda dan elastisitas berbeda
➢ Percobaan pertama
Elastisitas = 0 %
M1 = 1 Kg
M2 = 1.5 Kg ( Tanda negatif menunjukkan arah yang berlawanan )
V1 = 1 m/s V1’ = 0 m/s
V2 = - 0.5 m/s V2’ = 0 m/s
Tumbukan tak lenting sama sekali
V1’ = V2’
m1 . V1 + m2 . V2 = ( m1 + m2 ) V1’
1 . 1 + 1.5 (- 0.5) = (1 + 1.5 ) . 0
1 - 0.75 = ( 2.5 ) . 0
0.25 = 0
Jumlah momentum awal kedua benda tersebut lebih besar daripada jumlah
momentum akhirnya.
Pada elastisitas 0%, setelah bertumbuk kedua benda tersebut tidak akan terpental
atau mengalami pantulan , karena nilai e = 0 sehingga , kecepatannya menjadi
kurang lebih 0 m/s, Sehingga pada akhir tumbukan benda akan menyatu dan diam.
➢ Percobaan kedua
Elastisitas = 50%
M1 = 1.8 Kg
M2 = 2 Kg ( Tanda negatif menunjukkan arah yang berlawanan )
V1 = 1 m/s V1’ = - 0.18 m/s
V2 = - 0.5 m/s V2’ = 0.57 m/s
m1 . V1 + m2 . V2 = m1 . V1’ + m2 . V2’
1.8 . 1 + 2 (- 0.5) = 1.8 (- 0.18 ) + 2. 0.57
1.8 - 1 = - 0.324 + 1. 14
0.8 = 0.8
Jumlah momentum awal kedua benda tersebut sama dengan momentum akhirnya.
➢ Percobaan ketiga
Elastisitas = 75%
M1 = 2.5 Kg
M2 = 2. 75 Kg ( Tanda negatif menunjukkan arah yang berlawanan )
V1 = 1 m/s V1’ = - 0.38 m/s
V2 = - 0.5 m/s V2’ = 0.75 m/s
m1 . V1 + m2 . V2 = m1 . V1’ + m2 . V2’
2.5 . 1 + 2. 75 (- 0.5) = 2.5 (- 0.38) + 2.75 0.75
2.5 - 1.375 = - 0.95 + 2.0625
1.125 = 1.1125
Jumlah momentum awal kedua benda tersebut lebih besar daripada jumlah
momentum akhirnya .
IX. Pembahasan
Simulasi 1 ( Pada percobaan tumbukan dengan elastisitas 100% pada benda yang
bermassa sama )
Pada percobaan pertama, massa dua benda yang diuji sama yakni 1 kg. Sebelum
tumbukan kecepatan benda 1 adalah 1 m/s sedangkan benda 2 ialah 0,5 m/s yang
datang dari arah berlawanan menghasilkan momentum awalnya 0,25 kg*m/s.
sedangkan setelah terjadinya tumbukan, kecepatan benda 1 menjadi 0.5 m/s
sedangkan kecepatan benda 2 menjadi 1 m/s hal ini terjadi karena energi dari benda
satu ditransfer ke benda 2 yang kecepatannya lebih kecil sehingga setelah tumbukan
kecepatan benda 2 menjadi lebih besar dari benda 1, selain itu jumlah momentum
akhir yang dihasilkan sama besar dengan momentum awal benda tersebut, yakni
0,25kg*m/s. Pada percobaan kedua dengan metode yang sama, massa yang
digunakan ialah 1,5 kg akan mengahsilkan momentum awal dan akhir yang sama
pula .
Berdasarkan hasil dari simulasi pertama, maka bisa dibuktikan bahwa konsep
tumbukan lenting sempurna ( elastisitas 100% ) adalah benda. Jumlah momentum
awal benda sama dengan momentum akhirnya , hal ini terjadi karena energi pada
benda yang bertumbuk tidak akan hilang , melainkan akan ditransfer atau berpindah
ke benda yang besar energinya lebih kecil. Oleh karena itulah , benda yang
kecepatan awalnya lebih kecil sebelum terjadinya tumbukan akan memiliki
kecepatan yang besar setelah tumbukan karena adanya energi yang ditransfer ke
benda itu. Oleh karena itu tidak ada energi yang hilang selama terjadinya tumbukan.
Simulasi 2 ( Percobaan tumbukan dengan elastisitas 100% pada benda yang
bermassa berbeda )
Pada percobaan pertama sebelum tumbukan,massa benda 1 ialah 1,75 kg dengan
kecepatan adalah 1 m/s, sedangkan benda 2 bermassa 2kg dengan kecepatan -0,5
m/s yang datang dari arah berlawanan menghasilkan momentum awalnya 0,75
kg*m/s. sedangkan setelah terjadinya tumbukan, kecepatan benda 1 menjadi -0,60
m/s sedangkan kecepatan benda 2 menjadi 0,90 m/s hal ini terjadi karena energi
dari benda satu ditransfer ke benda 2 yang kecepatannya lebih kecil sehingga
setelah tumbukan kecepatan benda 2 menjadi lebih besar dari kecepatan benda 1,
selain itu jumlah momentum akhir yang dihasilkan sama besar dengan momentum
awal benda tersebut, yakni 0,75 kg*m/s. Pada percobaan kedua dengan metode
yang sama, massa yang digunakan ialah 2.15 dan 2.5 kg akan menghasilkan
momentum awal dan akhir yang sama pula.
Berdasarkan hasil dari simulasi kedua, maka bisa dibuktikan bahwa pada konsep
tumbukan lenting sempurna ( elastisitas 100% ) , semakin besar massa benda maka
akan semakin besar pula momentum yang dihasilkan. Selain itu, Jika dibandingkan
dengan percobaan 1 , maka benda yang bermassa berbeda ketika bertumbuk akan
menghasilkan jumlah momentum lebih sedikit daripada benda yang bermassa sama
Simulasi 3 ( Percobaan tumbukan dengan elastisitas yang berbeda )
⚫ menyelidiki tumbukan dengan nilai elastisitas berbeda antar bola yang bermassa
beda dengan elastisitas 0%.
Pada percobaan ini, massa dua benda yang diuji yakni 1 dan 1.5 kg. Sebelum
tumbukan kecepatan benda 1 adalah 1 m/s sedangkan benda 2 ialah 0,5 m/s yang
datang dari arah berlawanan, sehingga menghasilkan momentum awal 0,25 kg*m/s.
Sedangkan setelah terjadinya tumbukan, kecepatan benda 1 dan 2 menjadi 0 m/s . Hal
ini terjadi karena elastisitas benda ialah 0 % sehingga ketika dua benda tersebut
bertumbuk maka keduanya akan menyatu , kemudian bergerak pelan ke arah yang
dituju oleh benda yang massabya lebih besar kemudian setelah beberapa saat diam.
Sehingga kecepatan akhir dan momentum akhir tumbukan menjadi bernilai 0.
Berdasarkan hasil dari percobaan tumbukan dengan elastisitas 0% maka dapat
dibuktikan bahwa konsep tumbukan tidak lenting sama sekali adalah benar. Jika dua
benda bermassa berbeda dengan elastisitas 0% bertumbuk maka keduanya akan
menyatu , bergerak perlahan kemudian diam. Sedangkan jika dua benda benda yang
bermassa sama yang bertumbuk , maka dua benda tersebuat akan langsung menyatu
dan diam.
⚫ menyelidiki tumbukan dengan nilai elastisitas berbeda antar bola yang bermassa
beda dengan elastisitas 50% dan 75%
Pada percobaan dengan elastisitas 50%, massa dua benda yang diuji yakni 1.8 dan 2
kg. Sebelum tumbukan kecepatan benda 1 adalah 1 m/s sedangkan benda 2 ialah 0,5
m/s yang datang dari arah berlawanan, sehingga menghasilkan momentum awal 0,8
kg*m/s. Sedangkan setelah terjadinya tumbukan, kecepatan benda 1 menjadi 0.18 m/s
dan benda 2 menjadi 0.57 m/s dengan jumlah momentum akhir 0.816 kg*m/s.
Sedangkan pada percobaan dengan elastisitas 75%, massa dua benda yang diuji yakni
2.5 dan 2.75 kg. Sebelum tumbukan kecepatan benda 1 adalah 1 m/s sedangkan benda
2 ialah 0,5 m/s yang datang dari arah berlawanan, sehingga menghasilkan momentum
awal 1.125 kg*m/s. Sedangkan setelah terjadinya tumbukan, kecepatan benda 1
menjadi 0.38 m/s dan benda 2 menjadi 0.75 m/s dengan jumlah momentum akhir
1.1125 kg*m/s.
Pada du percobaan dengan elastisitas berbeda ,Jumlah momentum awal kedua benda
tersebut lebih besar daripada jumlah momentum akhirnya . Hal ini terjadi sesuai
dengan konsep tumbukan lenting sebagian, dimana dikatakan bahwa momentum akhir
benda akan lebih kecil daripada momentum awal benda . Hal ini terjadi karena nilai
elastisitasnya kurang dari 100% sehingga pantulan akhir nya tidak akan bernilai
maksimum atau melebihi nilai momentum awal.
Pada simulasi pertama dengan tumbukan dua benda yang massanya sama dan
elastisitas 100% mengakibatkan terjadinya tumbukan lenting sempurna. Pada simulasi
kedua dengan tumbukan dua benda yang bermassa berbeda dan elastisitas 100%
kembali mengakibatkan tumbukan lenting sempurna. Tetapi nilainya akan lebih kecil
jika dibandingkan dengan dua benda yang massanya sama bertumbuk dengan
elastisitas 100% . Sedangkan pada simulasi ketiga , dua benda dengan massa berbeda
dan elastis 0% mengakibatkan terjadinya tumbukan tak lenting sama sekali,. Pada
elastisitas 50% dan 75% menghasilkan tumbukan lenting sebagian .