Abstrak Apabila suatu peluru ditembakkan dengan membentuk sudut sebesar o terhadap sumbu x maka lintasan peluru akan berbentuk parabola. Hal ini disebabkan karena gerak peluru menurut sumbu y dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi sehingga pada suatu saat kecepatan peluru menurut sumbu y adalah nol dan yang ada hanyalah kecepatan menurut sumbu x. Pada gerak peluru dipengaruhi beberapa faktor, yaitu : kecepatan awal ( V o ), sudut yang dibentuk ( o ), besarnya percepatan dalam hal ini adalah percepatan gravitasi ( g ). Ketiga faktor ini akan mempengaruhi kecepatan sesaat peluru di udara, jarak terhadap sumbu x, dan tinggi yang akan dapat dicapai. 1
31
Embed
Abstrak · Web viewAbstrak Apabila suatu peluru ditembakkan dengan membentuk sudut sebesar (o terhadap sumbu x maka lintasan peluru akan berbentuk parabola. Hal ini disebabkan karena
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Abstrak
Apabila suatu peluru ditembakkan dengan membentuk sudut sebesar o
terhadap sumbu x maka lintasan peluru akan berbentuk parabola. Hal ini disebabkan
karena gerak peluru menurut sumbu y dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi sehingga
pada suatu saat kecepatan peluru menurut sumbu y adalah nol dan yang ada hanyalah
kecepatan menurut sumbu x. Pada gerak peluru dipengaruhi beberapa faktor, yaitu :
kecepatan awal ( Vo ), sudut yang dibentuk ( o ), besarnya percepatan dalam hal ini
adalah percepatan gravitasi ( g ). Ketiga faktor ini akan mempengaruhi kecepatan
sesaat peluru di udara, jarak terhadap sumbu x, dan tinggi yang akan dapat dicapai.
1
Daftar Isi
Abstrak ……………………………………………………………………. i
Daftar isi …………………………………………………………………... ii
Daftar gambar ……………………………………………………………... iii
Daftar tabel ………………………………………………………………... iv
Bab I : Pendahuluan
I.1 Latar Belakang ……………………………………………….. 1
I.2 Tujuan Percobaan ……………………………………………. 1
I.3 Permasalahan …………………………………………………. 1
I.4 Sistematika laporan …………………………………………… 1
Bab II : Dasar Teori ………………………………………………………. 2
Bab III : Peralatan dan Cara Kerja
III.1 Peralatan …………………………………….………………. 5
III.2 Cara Kerja …………………………………………………… 5
Bab IV : Analisa Data dan Pembahasan
IV.1 Analisa Data …………………………………………………. 7
IV.2 Pembahasan ………………………………………………….. 19
Bab V : Kesimpulan ………………………………………………………… 28
Daftar Pustaka …………………………………………………………..…… 30
Lampiran
2
Daftar Gambar
1. Gambar 2.1. trayektori suatu peluru …….………………………………..…4
2. Gambar 3.2. rangkaian percobaan …………………………………….……..5
3
Daftar Tabel
1. Tabel 4.1.1 ………………………………………………….. ……………….7
2. Tabel 4.1.2…………………………………….. ……………………………..7
3. Tabel 4.1.3 …………………..………………………………………………. 8
4. Tabel 4.1.4 ………………………………………….. ……………………….9
5. Tabel 4.1.5 ……………………………………………………………………
10
6. Tabel 4.1.6…………………………………………………………………. . .11
7. Tabel 4.1.7 …………………..………………………………… …………….12
8. Tabel 4.1.8 ………………………………………….. ……………………….13
9. Tabel 4.1.9 ……………………………………………………………………14
10. Tabel 4.1.10…………………………………….. …………………………….14
11. Tabel 4.1.11 …………………..………………………………… ……………14
12.Tabel 4.1.12 ………………………………………….. ………………………15
13. Tabel 4.1.13 ………………………………………………… ………………..16
14. Tabel 4.1.14…………………………………………………………………….17
15. Tabel 4.1.15 …………………..………………………………………………..18
16. Tabel 4.1.16 ……………………………………………………………………19
4
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang
Pada umumnya kita hanya mengenal gerak pada bidang lurus saja. Kita sering
melupakan lintasan – lintasan yang berbentuk lain ( misal : lintasan parabola ) yang
sebenarnya sangat penting untuk kita ketahui. Pada kehidupan sehari – hari kita
sering menjumpai gerak parabola, misalnya gerak peluru yang ditembakkan dari
senapan, batu yang dilemparkan dan sebagainya. Gerak semacam itu disebut gerak
peluru dan lintasan yang ditempuh peluru yang ditembakkan oleh suatu alat
penembak dinamakan trayektori.
Gerak parabola ini terjadi karena dipengaruhi oleh beberapa faktor. Faktor
– faktor inilah yang akan kita pelajari dalam percobaan ini dan kita akan mempelajari
hubungan antara faktor – faktor yang mempengaruhi terhadap jarak yang akan
ditempuh, tinggi yang akan dicapai sehingga kita bisa mengaplikasikan gerak
parabola ini dalam kehidupan kita sehari-hari sehingga dapat bermanfaat bagi
kehidupan kita.
I.2 Tujuan Percobaan
Tujuan dilaksanakannya percobaan ini adalah untuk mempelajari gerak peluru
suatu benda.
I.3 Permasalahan
Permasalahan yang akan kita hadapi dalam percobaan ini adalah:
1. Bagaimana menentukan harga Vo dari data-data yang telah kita peroleh.
2. Bagaimana kita menentukan tinggi maksimum yang dapat dicapai peluru.
3. Bagaimana keadaan V dan pada saat mengenai switch stop.
I.4 Sistematika Laporan
Laporan ini tersusun atas beberapa bab dan mencakup subbab – subbab
yang lain, yaitu bab I adalah pendahuluan, yang mencakup latar belakang, tujuan
percobaan, permasalahan, dan sistematika laporan. Lalu bab II adalah dasar teori,
5
yaitu penjelasan tentang teori yang menjadi dasar untuk melakukan percobaan.
Kemudian bab III adalah peralatan dan cara kerja, bab ini mencakup peralatan apa
saja yang akan dipergunakan dalam melakukan percobaan dan bagaimana melakukan
percobaan ini.
Bab IV adalah analisa data dan pembahasan dari data – data yang telah
diperoleh selama percobaan dilakukan. Dan yang terakhir adalah bab V yang berisi
tentang kesimpulan yang dapat diperoleh dari hasil serangkaian percobaan dan
analisisnya.
6
BAB II
DASAR TEORI
Setiap benda yang diberi kecepatan awal, lalu diteruskan untuk menempuh
suatu lintasan yang arahnya dipengaruhi oleh gaya gravitasi yang bekerja padanya
dan juga dipengaruhi oleh gesekan udara, disebut peluru ( proyektil ). Dan lintasan
yang dilalui oleh peluru itu disebut trayektori.
Gaya gravitasi terhadap peluru arahnya ke pusat bumi dan berbanding terbalik
dengan kuadrat jarak dari pusat bumi. Pertama, gerak kita proyeksikan pada sumbu –
sumbu yang melekat pada bumi. Karena sistemnya bukan suatu sistem yang lembam,
tidaklah tepat betul memberlakukan Hukum Newton kedua untuk menghubungkan
gaya terhadap peluru itu dengan percepatannya. Tetapi untuk trayektori yang jaraknya
pendek, ketidaktepatan itu sangat kecil. Efek gesekan udara pun diabaikan, sehingga
semua hasil perhitungan hanya berlaku untuk gerak dalam vakum di bumi yang tidak
berputar dan permukaannya datar.
Karena satu – satunya gaya yang bekerja terhadap peluru dalam suatu kondisi
yang diidealkan ini hanyalah beratnya sendiri, yang besar dan arahnya dianggap
konstan, maka geraknya diproyeksikan saja pada sepasang sumbu koordinat tegak
lurus. Sumbu yang horisontal kita sebut sumbu x dan yang vertikal sumbu y, dan titik
pangkal peluru mulai meluncur bebas. Maka komponen x gaya terhadap peluru
adalah nol dan komponen y ialah berat peluru itu sendiri, -mg. Jadi,
berdasarkan hukum Newtin kedua :
Artinya, komponen horisontal percepatannya adalah nol dan komponen vertikalnya
mengarah ke bawah dan sama seperti arah gerak benda jatuh bebas. Komponen ke
depan kecepatan tidak “membantu” peluru selama terbangnya. Karena percepatan nol
berarti kecepatannya konstan, maka geraknya dapat dianggap sebagai kombinasi
gerak horisontal yang kecepatannya konstan dengan gerak vertikal yang
percepatannya konstan.
7
Vy V V = Vx
Vx
Y a = -g
Voy Vo
o
Vox = -o
X V
Gambar 1: Trayektori sebuah peluru dengan kecepatan awal Vo
dan sudut elevasi o
Sekarang perihal kecepatan peluru, sumbu x dan sumbu y dilukiskan dengan
titik pangkal koordinatnya pada titik di mana peluru itu mulai terbang bebas. Pada
titik ini kita tetapkan t = 0. Kecepatan pada titik awal dilukiskan oleh vektor Vo, yang
dinamakan kecepatan awal, atau kecepatan laras jika peluru itu ditembakkan dari
senapan. Sudut o adalah sudut elevasi ( angle of departure ). Kecepatn awal
diuraikan menjadi komponen horisontal Vox yang besarnya Vo Cos o, dan komponen
vertikal Voy yang besarnya Vo Sin o.
Karena komponen kecepatan horisontal konstan, maka pada tiap saat t kita
dapatkan :
Vx = Vox = Vo Cos o
Percepatan vertikal ialah –g, sehingga komponen kecepatan vertikal pada saat
t ialah :
Vy = Voy – gt = Vo Sin o – gt
8
Komponen – komponen ini dapat dijumlahkan secara vektor untuk
menentukan kecepatan resultan V. Besarnya ialah :
dan sudut yang dibentuk terhadap horisontal ialah :
Vektor kecepatan V tangen pada trayektori, sehingga arahnya sama dengan
arah trayektori.
Koordinat peluru pada sembarang saat lalu dapat ditentukan berdasarkan
gerak dan kecepatan konstan serta percepatan konstan. Koordinat sumbu x ialah :
X = Vox t = Vo Cos o t
dan koordinat sumbu y ialah :
Y = Voy t – ½ gt2 = Vo Sin o t – ½ gt2
Pada saat mencapai puncak (tinggi maksimum), maka kecepatan menurut
sumbu y adalah nol, maka :
Vy = Vo Sin o –gt
0 = Vo Sin o – gt
gt = Vo Sin o
Nilai t diperoleh dari persamaan di atas dan dapat disubstitusikan pada persamaan X
dan Y sehingga diperoleh persamaan :
X = Vo Cos o t
9
= Vo Cos o *
X = Jarak horisontal maksimal yang dapat ditempuh peluru.
Y = Vo Sin o – ½ g t2
= Vo Sin o * – ½ g
Y = Jarak vertikal maksimum yang dapat
ditempuh peluru
Bukti dari suatu trayektori suatu gerak peluru berbentuk parabola dapat dilihat dari
mensubstitusi persamaan X = Vo Cos o ke persamaan Y = Vo Sin o – ½ gt2, maka :
Y = Vo Sin o * – ½ g
= Tan o X –
Bentuk ini sesuai dengan persamaan Y = BX – AX2, dimana persamaan ini adalah
persamaan parabola yang terbuka ke bawah ( karena koefisien dari X2 bernilai
negatif ).
10
BAB III
PERALATAN DAN CARA KERJA
III.1 Peralatan
Peralatan yang akan dipergunakan dalam melakukan percobaan ini antara lain
1. Kontak stop switch.
2. Digital stop clock.
3. Ballistik missile.
4. Bola logam.
5. Kabel penghubung dua pasang.
III.2 Cara Kerja
Dalam melakukan percobaan ini diperlukan langkah – langkah sebagai
berikut :
1. Merangkai peralatan seperti gambar 2.
a
b c
Gambar 2 : Peralatan Percobaan
Keterangan gambar :
a. Stop clock
b. Swicth on/off
c. Ballistik missile
11
2. Mengatur sudut elevasi tembakan peluru sesuai dengan arahan
asisten.
3. Menembakkan peluru dengan cara menarik pelatuk tembak.
4. Mencatat waktu yang diperlukan oleh peluru setelah ditembakkan
dengan sudut elevasi yang berbeda dan kecepatan yang berbeda.
5. Mengulangi percobaan di atas sebanyak lima kali dan mencatat