17
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR TUMBUKKAN Hari, tanggal : Jumat, 29 Mei 2015 Nama Asisten 1. Clinton Simanjuntak Rekan Kerja 1. Sabila Nur Faizah 2. Jessica Wiyanto Alghi Alfiesta 1400610012 LABORATORIUM FISIKA DASAR CHEMICAL AND GREEN PROCESS ENGINEERING SURYA UNIVERSITY 2015

LP3 CHE Alghi Alfiesta

Embed Size (px)

DESCRIPTION

fisdas 3

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR

TUMBUKKAN

Hari, tanggal : Jumat, 29 Mei 2015 Nama Asisten

1. Clinton Simanjuntak

Rekan Kerja

1. Sabila Nur Faizah

2. Jessica Wiyanto

Alghi Alfiesta

1400610012

LABORATORIUM FISIKA DASAR

CHEMICAL AND GREEN PROCESS ENGINEERING

SURYA UNIVERSITY

2015

2

1.1 Tujuan Praktikum

Tujuan dari praktikum ini adalah untuk membuktikan hukum kekekalan momentum

berdasarkan prinsip yang sudah dikemukakan newton pada hukum 2 dan 3 newton.

1.2 Dasar Teori

Tumbukan adalah suatu peristiwa yang berhubungan erat dengan momentum dan impuls.

Untuk menganilis peristiwa tumbukkan digunakan prinsip hukum kedua dan hukum ketiga

newton. Pada suatu peristiwa tumbukkan, dua buah benda akan bergerak dan menumbuk satu

sama lain. Pada peristiwa tumbukkan setiap benda akan memiliki massa dan kecepatan. Kita

dapat memisalkan massanya dengan m1 dan m2, dan kecepatannya adalah V1 dan V2.

Ketika dua benda tersebut mengalami tumbukan, maka akan terjadi gaya pada setiap benda.

Misalkan gaya pada benda pertama dan benda kedua masing-masing adalah F1 dan F2. Maka

menurut hukum kedua Newton didapat persamaan seperti dibawah ini, yaitu:

F1= m1𝑑𝑣1

𝑑𝑡 dan F2= m2

𝑑𝑣2

𝑑𝑡

Dari persamaan itu tersebut kita dapat menghubungkan dengan hukum ketiga newton.

Hukum ketiga Newton mengatakan bahwa kedua gaya interaksi F1 dan F2 mempunyai besar

yang sama tapi arah yang berlawanan, sehingga didapatkan:

F1 = -F2

Kedua hukum ini dapat dihubungkan sehingga didapat persamaan seperti dibawah ini.

𝑑

𝑑𝑡(𝑚1. 𝑉2 + 𝑚2. 𝑉2 ) = 0

Dari persamaan diatas dapat dikatakan bahwa momentum total tidak akan berubah selama

tumbukan. Karena turunannya terhadap waktu selalu nol pada setiap saat selama tumbukan.

Hasil ini bisa dikatakan bahwa selama tumbukkan momentum kekal.

Tumbukan digolongkan menjadi tiga macam. Yaitu tumbukan elastik sempurna inelastik

sempurna, dan tumbukan semi elastik. Tumbukan elastik sempurna terjadi ketika kecepatan

relatif kedua benda sesudah dan sebelum tumbukkan sama, dan memiliki nilai koefisien

restitusi atau e = 1. Tumbukkan inelastik sempurna akan terjadi jika kecepatan pada saat setelah

tumbukkan adalah nol, sehingga memiliki koefisien restitusi atau e =0. Sedangkan tumbukkan

3

semi elastik terjadi jika setelah tumbukkan kecepatan lebih kecil dari pada sebelum, sehingga

memiliki koefisien restitusi sebesar diantara 0 dan 1. Koefisien restitusi merupakan rasio

bersarnya kecepatan relatif saat sebelum dan sesudah tumbukkan. Sehingga didapat persamaan

seperti dibawah ini.

𝑒 =𝑉2 − 𝑉1

𝑉0

1.3 Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang diperlukan yaitu:

1 Set rel udara yang terdiri dari:

o Air track

o 2 buah kereta

o Magnet

o Pegas

o 5 buah tumit

o Velcro

o Penghalang cahaya

o Gerbang cahaya

o Beban

Jangka sorong

Neraca empat lengan

Time counter

Air blower

1.4 Prosedur Kerja

Pada praktikum kali ini dilakukan 7 macam percobaan dengan masing masing percobaan

dilakukan sebanyak 5 kali percobaan.

Percobaan Pertama

Pertama yang dilakukan adalah menghitung momentum dengan massa sama dan

menggunakan pegas pada tiap kereta.

4

a) Rangkai kereta pada air track dan sambungkan masing masing kabel photogate ke

alat timer counter.

b) Periksa apakah air track sudah stabil atau belum.

c) Ukur lebar celah penghalang 2 jari.

d) Pasang pegas di setiap sisi kereta yang akan saling menumbuk.

e) Timbang massa kereta tersebut.

f) Jalankan timer counter pada fungsi timer II.

g) Diamkan kereta pertama di tengah antara photogate 1 dengan photogate 2.

h) Jalankan kereta kedua dengan memantulkan ke karet yang akan dipasang di ujung

air track.

i) Hitung t1 dan t2 yang didapat dari timer counter.

j) Hitung kecepatan dengan data waktu yang sudah didapat.

k) Lakukan percobaan ini selama 5 kali.

l) Setelah itu olah data sehingga mendapatkan nilai momentum dan energi kinetik.

Percobaan Kedua

Percobaan kedua ini adalah melakukan percobaan dengan massa yang berbeda pada salah

satu kereta.

a) Rangkai kereta pada air track dan sambungkan masing masing kabel photogate ke

alat timer counter.

b) Periksa apakah air track sudah stabil atau belum.

c) Pasang pegas di setiap sisi kereta yang akan saling menumbuk.

d) Tambahkan beban pada salah satu kereta.

e) Timbang massa kereta

f) Jalankan timer counter pada fungsi timer II.

g) Diamkan kereta pertama dengan beban di tengah antara photogate 1 dengan

photogate 2.

h) Jalankan kereta kedua dengan memantulkan ke karet yang akan dipasang di ujung

air track.

i) Hitung t1 dan t2 yang didapat dari timer counter.

5

j) Hitung kecepatan dengan data waktu yang sudah didapat.

k) Lakukan percobaan ini selama 3 kali.

l) Tukar posisi kereta sehingga kereta yang ringan akan diam di tengah, dan yang

memiliki beban akan dipantulkan.

m) Lakukan selama 2 kali.

n) Setelah itu olah data sehingga mendapatkan nilai momentum dan energi kinetik.

Percobaan Ketiga

Percobaan ketiga ini adalah melakukan percobaan tumbukkan dengan menggunakan velcro

pada setiap sisi kereta yang akan bertumbukkan.

a) Susun kembali air track dengan stabil.

b) Pasangkan velcro di setiap sisi kereta yang akan saling menumbuk.

c) Timbang massa kereta tersebut.

d) Jalankan timer counter pada fungsi timer II.

e) Diamkan kereta pertama di tengah antara photogate 1 dengan photogate 2.

f) Jalankan kereta kedua dengan memantulkan ke karet yang akan dipasang di ujung

air track.

g) Hitung t1 dan t2 yang didapat dari timer counter.

h) Hitung kecepatan dengan data waktu yang sudah didapat.

i) Lakukan percobaan ini selama 5 kali.

j) Setelah itu olah data sehingga mendapatkan nilai momentum dan energi kinetik.

Percobaan Keempat

Pada percobaan ini kita akan melakukan percobaan tumbukkan dengan velcro pada sisi

kereta dengan menggunakan massa yang berbeda.

a) Periksa apakah air track sudah stabil atau belum.

b) Pasang velcro di setiap sisi kereta yang akan saling menumbuk.

c) Tambahkan beban pada salah satu kereta.

d) Timbang massa kereta

e) Jalankan timer counter pada fungsi timer II.

6

f) Diamkan kereta pertama dengan beban di tengah antara photogate 1 dengan

photogate 2.

g) Jalankan kereta kedua dengan memantulkan ke karet yang akan dipasang di ujung

air track.

h) Hitung t1 dan t2 yang didapat dari timer counter.

i) Hitung kecepatan dengan data waktu yang sudah didapat.

j) Lakukan percobaan ini selama 3 kali.

k) Tukar posisi kereta sehingga kereta yang ringan akan diam di tengah, dan yang

memiliki beban akan dipantulkan.

l) Lakukan selama 2 kali.

m) Setelah itu olah data sehingga mendapatkan nilai momentum dan energi kinetik.

Percobaan Kelima

Percobaan kelima ini adalah sama dengan seperti percobaan pertama dan ketiga. Namun,

menggunakan magnet yang di pasangkan diatas kereta.

a) Periksa apakah air track sudah stabil atau belum.

b) Pasang magnet dibagian atas kereta, dan jangan dipasang pada bagian tengah

melainkan didekat pinggir sisi yang akan menumbuk.

c) Timbang massa kereta tersebut.

d) Jalankan timer counter pada fungsi timer II.

e) Diamkan kereta pertama di tengah antara photogate 1 dengan photogate 2.

f) Jalankan kereta kedua dengan memantulkan ke karet yang akan dipasang di ujung

air track.

g) Hitung t1 dan t2 yang didapat dari timer counter.

h) Hitung kecepatan dengan data waktu yang sudah didapat.

i) Lakukan percobaan ini selama 5 kali.

j) Setelah itu olah data sehingga mendapatkan nilai momentum dan energi kinetik.

7

Percobaan Keenam

Percobaan keenam sama dengan percobaan kedua dan keempat yaitu dengan

menambahkan massa pada salah satu kereta.

a) Periksa apakah air track sudah stabil atau belum.

b) Pasang magnet dibagian atas kereta, dan jangan dipasang pada bagian tengah

melainkan didekat pinggir sisi yang akan menumbuk.

c) Tambahkan beban pada salah satu kereta.

d) Timbang massa kereta

e) Jalankan timer counter pada fungsi timer II.

f) Diamkan kereta pertama dengan beban di tengah antara photogate 1 dengan

photogate 2.

g) Jalankan kereta kedua dengan memantulkan ke karet yang akan dipasang di ujung

air track.

h) Hitung t1 dan t2 yang didapat dari timer counter.

i) Hitung kecepatan dengan data waktu yang sudah didapat.

j) Lakukan percobaan ini selama 3 kali.

k) Tukar posisi kereta sehingga kereta yang ringan akan diam di tengah, dan yang

memiliki beban akan dipantulkan.

l) Lakukan selama 2 kali.

m) Setelah itu olah data sehingga mendapatkan nilai momentum dan energi kinetik.

Percobaan Ketujuh

Percobaan ketujuh ini adalah untuk membuktikan gaya interaksi magnetik.

a) Diamkan salah satu kereta di ujung sisi rel.

b) Miringkan rel tersebut dengan menambahkan satu tumit.

c) Dekatkan kereta kedua.

d) Kereta akan mengalami gaya tolak menolak.

e) Saat terjadi tolak menolak diamkan kereta dan hitung jarang antar kereta tersebut.

f) Lakukan percobaan ini dengan menaikkan rel sampai setinggi lima tumit.

8

Percobaan Kedelapan

Percobaan ini untuk membuktikan energi potensial yang terjadi.

a) Diamkan salah satu kereta di ujung sisi rel.

b) Miringkan rel tersebut dengan menambahkan satu tumit.

c) Luncurkan kereta kedua dari suatu jarak tertentu

d) Kereta akan mengalami gaya tolak menolak.

e) Saat terjadi tolak menolak lihat langsung jarak saat kereta kedua memantul kembali

naik keatas.

f) Lakukan percobaan ini dengan menaikkan rel sampai setinggi lima tumit.

g) Olah data sehingga bisa mendapatkan energi potensial.

1.5 Data Eksperimen

Percobaan Pertama

No Waktu (ms) Massa

Kereta (g) Δt1 Δt2 Δt2'

1 30.1 0 30.81

111.48

2 32.74 0 33.5

3 34.97 0 35.4

4 35.24 0 35.9

5 39.9 0 40.82

Tabel 1.5.1

Percobaan Kedua

No Waktu (ms)

Massa Kereta (gr) Δt1 Δt2 Δt2'

1 37.8 0 33.18 111.48

2 31.1 0 26.61

3 24.92 0 30.54

161.39 4 27.13 0 33.1

5 24.1 0 29.65

Tabel 1.5.2

9

Percobaan Ketiga

No Waktu (ms) Massa Kereta

(g) Δt1 Δt2 Δt2'

1 36.36 0 68.2

113.46

2 30.86 0 58.86

3 42.2 0 83.66

4 24.11 0 47.41

5 29.83 0 58.58

Tabel 1.5.3

Percobaan Keempat

No Waktu (ms)

Massa Kereta (g) Δt1 Δt2 Δt2'

1 24.48 0 41.1 113.46

2 28.85 0 46.96

3 24.81 0 59.35

163.3 4 30.54 0 74.15

5 28.21 0 69.11

Tabel 1.5.4

Percobaan Kelima

No Waktu (ms) Massa Kereta

(g) Δt1 Δt2 Δt2'

1 30.13 0 30.11

156.06

2 32.88 0 32.9

3 32.79 0 32.82

4 30.88 0 30.95

5 32.5 0 32.43

Tabel 1.5.5

Percobaan Keenam

No Waktu (ms)

Massa Kereta (gr) Δt1 Δt2 Δt2'

1 29.37 0 25.73 156.06

2 39.94 0 35.1

1 22.32 0 28.59

208.465 2 32.47 0 37.97

3 32.44 0 37.58

Tabel 1.5.6

10

Percobaan Ketujuh

No Elevasi Lintasan (cm) Sisi Miring Sin α Jarak Antar Magnet

1 0.96 86.1 0.011 5

2 1.615 86.1 0.019 3.8

3 2.27 86.1 0.026 3

4 2.925 86.1 0.034 2.6

5 3.58 86.1 0.042 2.3

Tabel 1.5.7

Percobaan Kedelapan

No Elevasi Lintasan

(cm) Sisi Miring Sin α

Jarak Awal

(cm)

Jarak Antar

Magnet

1 0.96 86.1 0.011 10 2.4

2 1.615 86.1 0.019 10 1.1

3 2.27 86.1 0.026 10 0.6

4 2.925 86.1 0.034 10 0.3

5 3.58 86.1 0.042 10 0.1

Tabel 1.5.8

1.6 Hasil Perhitungan

Percobaan Pertama

Dari data percobaan diatas kita dapat mencari momentum dengan rumus P = m.v , Energi

Kinetik dengan 𝐸𝐾 =1

2 (𝑚. 𝑣2) , Koefisien relatif dengan 𝑒 =

𝑉2

𝑉1 , momentum relatif dengan

𝑃1−𝑃2

𝑃1 𝑥 100% dan energi kinetik relatif dengan

𝐸𝑘1− 𝐸𝑘2

𝐸𝑘1 𝑥 100%

Massa benda yang digunakan adalah 111.48 gr 0.11148 kg

Tabel 1.6.1

No Waktu (ms) Kecepatan (m/s)

Momentum

(Kg.m/s)

Energi Kinetik (Kg

m2/s2) Koefisien

Restitusi

(e)

Momentum

Relatif (%)

EK

Relatif

(%) Δt1 Δt2 Δt2' v1 v1' v2 P1 P2 Ek1 Ek2

1 30.1 0 30.81 0.033 - 0.032 0.004 0.004 0.0000009 0.0000008 0.977 2.304 4.556

2 32.74 0 33.5 0.031 - 0.030 0.003 0.003 0.0000007 0.0000007 0.977 2.269 4.486

3 34.97 0 35.4 0.029 - 0.028 0.003 0.003 0.0000006 0.0000006 0.988 1.215 2.415

4 35.24 0 35.9 0.028 - 0.028 0.003 0.003 0.0000006 0.0000006 0.982 1.838 3.643

5 39.9 0 40.82 0.025 - 0.024 0.003 0.003 0.0000005 0.0000005 0.977 2.254 4.457

Rata –

Rata 0.980 1.976 3.911

11

Percobaan Kedua (Massa kereta berbeda dengan pegas di setiap ujung kereta)

Pada percobaan ini adalah percobaan yang dilakukan dengan menggunakan dua massa

yang berbeda dengan pegas pada setiap ujung kereta.

Massa kereta yang diam pada percobaan 1 dan 2 adalah sebesar 111.48 gr sedangkan massa

kereta yang diam pada percobaan 3,4,5 adalah 161.39 gr

No Waktu (ms) Kecepatan (m/s)

Momentum

(Kg.m/s)

Energi Kinetik

(Kg.m2/s2) Koefisien

Restitusi

(e)

Momentum

Relatif (%) EK Relatif

(%) Δt1 Δt2 Δt2' v1 v1' v2 P1 P2 Ek1 Ek2

1 37.8 0 33.18 0.026 - 0.030 4.270 3.360 0.056 0.051 1.139 21.307 11.545

2 31.1 0 26.61 0.032 - 0.038 5.189 4.189 0.083 0.079 1.169 19.270 5.986

3 24.92 0 30.54 0.040 - 0.033 4.474 5.285 0.090 0.087 0.816 18.130 3.744

4 27.13 0 33.1 0.037 - 0.030 4.109 4.876 0.076 0.074 0.820 18.659 2.820

5 24.1 0 29.65 0.041 - 0.034 4.626 5.443 0.096 0.092 0.813 17.672 4.553

Rata rata 0.951 19.007 5.729

Tabel 1.6.2

Percobaan Ketiga

Percobaan ketiga merupakan percobaan menumbukkan dua kereta dengan memasangkan

velcro pada ujung kereta dan kedua kereta memiliki massa sama. Massa kereta sebesar

113.46 gram

Tabel 1.6.3

No Waktu (ms) Kecepatan (m/s)

Momentum

(Kg.m/s)

Energi Kinetik

(kg.m2/s2) Koefisien

Restitusi

(e)

Momentum

Relatif (%)

EK

Relatif

(%) Δt1 Δt2 Δt2’ v1 v1’ v2 P1 P2 Ek1 Ek2 1 36.36 0 68.2 0.028 - 0.015 0.00312 0.00166 0.0000429 0.0000122 0.533 46.686 71.576

2 30.86 0 58.86 0.032 - 0.017 0.00368 0.00193 0.0000596 0.0000164 0.524 47.571 72.511

3 42.2 0 83.66 0.024 - 0.012 0.00269 0.00136 0.0000319 0.0000081 0.504 49.558 74.556

4 24.11 0 47.41 0.041 - 0.021 0.00471 0.00239 0.0000976 0.0000252 0.509 49.146 74.138

5 29.83 0 58.58 0.034 - 0.017 0.00380 0.00194 0.0000638 0.0000165 0.509 49.078 74.070

Rata Rata 0.516 48.408 73.370

12

Percobaan Keempat

Percobaan ini tetap mencari nilai dengan rumus sama seperti percobaan sebelumnya.

Dengan massa kereta berbeda dan tetap menggunakan velcro pada ujung kereta. Massa kereta

diam yang digunakan pada percobaan ke 1,2, adalah sebesar 113.46 gram dan pada percobaan

ke 3,4,5 163.3 gram.

No Waktu (ms) Kecepatan (m/s)

Momentum

(kg.m/s)

Energi Kinetik

(kg.m2/s2) Koefisien

Restitusi

(e)

Momentum Relatif(%)

EK Relatif

(%) Δt1 Δt2 Δt2' v1 v1' v2 P1 P2 Ek1 Ek2

1 24.48 0 41.1 0.041 - 0.024 0.005 0.004 0.000095 0.000048 0.596 14.274 48.940

2 28.85 0 46.96 0.035 - 0.021 0.004 0.003 0.000068 0.000037 0.614 11.578 45.678

3 24.81 0 59.35 0.040 - 0.017 0.005 0.003 0.000092 0.000023 0.418 39.834 74.849

4 30.54 0 74.15 0.033 - 0.013 0.004 0.002 0.000061 0.000015 0.412 40.721 75.585

5 28.21 0 69.11 0.035 - 0.014 0.004 0.002 0.000071 0.000017 0.408 41.250 76.019

Rata rata 0.490 29.531 64.214

Tabel 1.6.4

Percobaan Kelima

Pada percobaan ini yaitu menumbukkan dua kereta dengan massa sama dan memasangkan

magnet pada ujung kereta. Massa kereta adalah 156.06 gram.

No Waktu (ms) Kecepatan (m/s)

Momentum

(kg.m/s)

Energi Kinetik

(Kg.m2/s2) Koefisien

Restitusi

(e)

Momentum

Relatif (%)

EK

Relatif

(%) Δt1 Δt2 Δt2' v1 v1' v2 P1 P2 Ek1 Ek2

1 30.13 0 30.11 0.0332 - 0.0332 0.0052 0.00518 0.0000860 0.0000861 1.0007 0.066 0.133

2 32.88 0 32.9 0.0304 - 0.0304 0.0047 0.00474 0.0000722 0.0000721 0.9994 0.061 0.122

3 32.79 0 32.82 0.0305 - 0.0305 0.0048 0.00476 0.0000726 0.0000724 0.9991 0.091 0.183

4 30.88 0 30.95 0.0324 - 0.0323 0.0051 0.00504 0.0000818 0.0000815 0.9977 0.227 0.454

5 32.5 0 32.43 0.0308 - 0.0308 0.0048 0.00481 0.0000739 0.0000742 1.0022 0.215 0.430

Rata Rata 0.9998 0.1322 0.2643

Tabel 1.6.5

13

Percobaan Keenam

Percobaan ini menggunakan magnet pada setiap ujung kereta dan massa kereta berbeda.

Dengan massa kereta yang diam pada percobaan 1 dan 2 adalah 156.06 gram dan massa

kereta yang diam pada percobaan 3,4,5 adalah 208.465 gram.

No Waktu (ms) Kecepatan (m/s)

Momentum

(kg.m/s)

Energi Kinetik

(kg.m2/s2) Koefisien

Restitusi

(e)

Momentum Relatif (%)

EK Relatif (%)

Δt1 Δt2 Δt2' v1 v1' v2 P1 P2 Ek1 Ek2

1 29.37 0 25.73 0.034 - 0.039 0.005 0.008 0.000090 0.000157 1.141 52.477 42.545

2 39.94 0 35.1 0.025 - 0.028 0.004 0.006 0.000049 0.000085 1.138 52.000 42.183

1 22.32 0 28.59 0.045 - 0.035 0.007 0.007 0.000157 0.000128 0.781 4.285 22.828

2 32.47 0 37.97 0.031 - 0.026 0.005 0.005 0.000074 0.000072 0.855 14.231 2.371

3 32.44 0 37.58 0.031 - 0.027 0.005 0.006 0.000074 0.000074 0.863 15.310 0.464

Rata rata 0.956 27.660 22.078

Tabel 1.6.6

Percobaan Ketujuh

Pada percobaan ini adalah kita akan menghitung gaya tolak yang terjadi ketika

mendekatkan dua kereta bermagnet. Dengan rumus F = m.g.sin α dan sinα didapat dari panjang

elevasi lintasan dibagi sisi miring. Dengan massa kereta adalah 156.06 gram.

No

Elevasi

Lintasan

(cm)

Sisi

Miring

(cm)

Sin α

Jarak

Antar

Magnet

F

1 0.96 86.1 0.011 5 17.052

2 1.615 86.1 0.019 3.8 28.687

3 2.27 86.1 0.026 3 40.322

4 2.925 86.1 0.034 2.6 51.957

5 3.58 86.1 0.042 2.3 63.591

Tabel 1.6.7

Dari tabel 1.6.7 diatas, kita dapat membuat grafik antara gaya magnet terhadap jarak antar

magnet.

14

0.000.000

0.000.000

0.000.000

0.000.000

0.000.000

0.000.000

0.000.000

0.000.000

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

Ener

gi

Po

tensi

al

Jarak Terkecil

Grafik Antara Ep dengan Jarak Terkecil

Magnet

Grafik 1.6.2

Grafik 1.6.1

Percobaan Kedelapan

Percobaan kedelapan adalah mencari energi potensial dengan rumus Ep = m.g.sinα.Δs

dengan massa 156.06 gram.

No

Elevasi

Lintasan

(cm)

Sisi

Miring

(cm)

Sin α

Jarak

Awal

(cm)

Jarak

Antar

Magnet

ΔS (m)

Energi

Potensial

(Kg.m2/s2)

1 0.96 86.1 0.011 10 2.4 0.0076 0.000130

2 1.615 86.1 0.019 10 1.1 0.0089 0.000255

3 2.27 86.1 0.026 10 0.6 0.0094 0.000379

4 2.925 86.1 0.034 10 0.3 0.0097 0.000504

5 3.58 86.1 0.042 10 0.1 0.0099 0.000630

Tabel 1.6.8

Dari tabel 1.6.8 diatas, kita dapat membuat grafik antara energi potensial dengan jarak antar

magnet.

0.000

0.010

0.020

0.030

0.040

0.050

0.060

0.070

2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5

Gay

a

Jarak Antar Magnet

Grafik Antara Gaya dan Jarak Antar Magnet

15

1.7 Pembahasan

Setelah kita melakukan delapan percobaan berbeda, kita mendapatkan hasil yang dapat kita

buktikan secara teori. Namun, tidak semua hasil yang kita dapat sesuai dengan teori yang sudah

diketahui, hal ini terjadi akibat adanya kesalahan perhitungan ataupun kesalahan dalam melakukan

eksperimen itu sendiri. Oleh karena itu akan dibahas pada bagian ini untuk masing masing

percobaan.

Percobaan Pertama

Percobaan pertama adalah percobaan dengan menumbukkan dua kereta dengan massa yang

sama dan dipasangkan pegas pada sisi yang akan bertumbukkan. Pada percobaan ini kita ingin

mengetahui, apakah tumbukkan ini semielastik,in elastik, atau inelastik sempurna. Serta

mengetahui prinsip kekekalan momentum. Dari hasil perhitungan sesuai dengan tabel 1.6.1

kita mendapat angka momentum relatif yang kecil yaitu dengan rata rata sebesar 1.976 % dan

memiliki rata rata koefisien restitusi sebesar 0.980. angka rata rata momentum ini mendekati

1 sehingga bisa dikatakan tumbukan ini mendekati tumbukkan elastik sempurna.

Percobaan Kedua

Percobaan kedua adalah percobaan dengan menumbukkan dua kereta dengan massa yang

berbeda namun tetap menggunakan pegas pada ujung kereta yang akan bertumbukkan. Dari

hasil tabel 1.6.2 didapat nilai koefisien restitusi relatif sebesat 0.951. Angka ini mendekati 1

sehingga tumbukkan yang terjadi mendekati elastik sempurna. Tetapi nilai error relative untuk

momentum sebesar 19% dan error relative energi sebesar 5.729%. untuk error relative energi

anggak tersebut masih dalam batas kewajaran untuk membuktikkan hukum kekekalan energi.

Sedangkan untuk hukum kekekalan momentum angka yang didapat cukup besar sehingga tidak

dapat dikatan bahwa itu bisa membukttikan hukum tersebut.

Percobaa Ketiga

Percobaan ketiga ini cara dan prinsip yang digunakan sama dengan percobaan pertama.

Hanya saja kita perlu menambahkan beban pada salah satu kereta dan mengganti sisi yang

akan bertumbukkan dengan velcro. Dari hasil tabel 1.6.3 kita mendapatkan nilai rata rata

koefisien restitusi sebesar 0.516 sehingga bisa dikatakan percobaan ini menghasilkan

16

tumbukan semi elastik tetapi mendekati 0 sehingga akan menuju ke tumbukkan inelastik.

Tetapi nilai momentum relatif didapatkan angka yang besar yaitu sebesar 48.408 % , angka ini

terlalu besar sehingga kita tidak dapat mengatakan pada percobaan ini bahwa hukum kekekalan

momentum serta hukum kekekalan energi berlaku. Karena, error yang didapat untuk energi

relatif adalah sekitar 73%.

Percobaan Keempat

Percobaan keempat ini sama dengan percobaan ketiga, namun massa salah satu kereta

ditambahkan. Prinsip yang digunakan sama dengan percobaan percobaan sebelumnya. Dari

hasil percobaan didapat nilai koefisien restitusi relatif sebesar 0.490 sehingga bisa dikatakan

tumbukkan yang terjadi semi elastik dengan mendekati tumbukkan inelastik. Untuk nilai

momentum relatif didapat 29.531 % dan untuk energi relatif sebesar 64.214% sehingga kedua

hukum kekekalan tersebut tidak dapat terbukti karena error yang sangat besar.

Percobaan Kelima

Percobaan kelima ini sama halnya denga percobaan pertama dan ketiga. Tetapi kita

kembali mengganti ujung sisi yang bertumbukkan dengan magnet. Dari hasil tabel 1.6.5 kita

dapat bahwa nilai rata rata koefisien restitusi sebesar 0.998 dan momentum relatif sebesar

0.1322%. Dari hasil ini nilai rata rata koefisien restitusi sangat sangat mendekati satu sehingga

bisa dikatakan bahwa percobaan ini menghasilkan tumbukkan yang elastik sempurna.

Sedangkan hukum kekekalan momentum dan energi dapat dibuktikan disini karena error yang

didapat relatif sangat kecil.

Percobaan Ke enam

Percobaan ke enam ini sama seperti percobaan lainnya yang menambahkan salah satu

kereta dengan massa, tetapi tetap menggunakan magnet pada setiap ujung yang akan

bertumbukkan. Dari percobaan ini didapat nilai koefisien restitusi rata rata sebesar 0.956

sehingga tumbukkan ini mengarah ke tumbukkan elastik sempurna. Dengan kesalah

momentum sebesar 27.600% dan relatif dari energi sekitar 22.078% maka, kedua hukum

kekekalan tersebut belum bisa dibuktikan akibat terlalu besar error yang didapat.

17

Percobaan Ketujuh

Pada percobaan ketujuh ini yang akan kita lakukan adalah mendekatkan kereta bermagnet

dan kita ingin menghitung gaya tolak menolak yang dihasilkan. Dari perhitungan tabel 1.6.7

kita dapat membuat suatu grafik antara gaya yang didapat dengan jarak antar magnet di kereta.

Dari hasil grafik 1.6.1 tersebut dapat dikatakan bahwa nilai gaya magnet akan berbanding

terbalik dengan jarak antara magnet pada posisi setimbang.

Percobaan Kedelapan

Pada percobaan ini kita ingin mengetahui energi potensial. Setelah kita melakukan

eksperiman ternyata didapat dari grafik 1.6.2 bahwa semakin tinggi sudut elevasi maka nilai

energi potensial akan semakin besar.

1.8 Kesimpulan

Pada tumbukkan yang bermassa sama hukum kekekalan momentum dan energi dapat

dibuktikan.

Pada tumbukkan yang memiliki massa berbeda hukum kekekalan momentum dan energi

tidak dapat dibuktikan.

1.9 Saran

Dalam melakukan perhitungan perhatikan satuan yang digunakan.

Teliti dalam mencatat dan melakukan percobaan.