1. PESAWAT SEDERHANA= ATWOOD
A. Tujuan percobaan
1. Mengukur percepatan gravitasi bumi
2. Menguji hukum-hukum gerak newton
B. Dasar teori
Pesawat sederhana adalah alat mekanik yang dapat mengubah arah
atau besaran dari suatu gaya. Secara umum, alat-alat ini bisa disebut sebagai
mekanisme paling sederhana yang memanfaatkan keuntungan mekanik untuk
menggandakan gaya (Wulandari, 2013).
Seperti yang kita ketahui bahwa di sekitar kita banyak sekali peralatan
yang digunakan untuk mempermudah melakukan pekerjaan. Alat-alat tersebut
diciptakan manusia dari yang paling sederhana sampai yang paling rumit
seperti motor, mobil, pesawat terbang, telepon, televisi, komputer dan lain-
lain. Alat yang digunakan oleh manusia untuk memudahkan melakukan
pekerjaan atau kegiatan disebut pesawat.
“Pesawat sederhana adalah alat bantu untuk memudahkan kerja
manusia yang disusun secara sederhana. Pesawat sederhana secara umum
berguna antara lain untuk melipat gandakan gaya, merubah arah gaya,
memperbesar kecepatan, dan melakukan perpindahan yang besar” (Muslimin,
2013: 17)
Pesawat sederhana dikelompokkan menjadi empat jenis, yaitu tuas,
bidang miring, katrol, dan roda berporos.
1. Tuas
Linggis merupakan salah satu jenis tuas. Tuas lebih dikenal dengan
nama pengungkit. Pada umumnya, tuas atau pengungkit menggunakan batang
besi atau kayu yang digunakan untuk mengungkit suatu benda. Terdapat tiga
2. titik yang menggunakan gaya ketika kita mengungkit suatu benda, yaitu
beban, titik tumpu, dan titik kuasa. Beban merupakan berat benda, sedangkan
titik tumpu merupakan tempat bertumpunya suatu gaya. Gaya yang bekerja
pada tuas disebut kuasa. Tuas dapat digambarkan secara sederhana.
Berdasarkan posisi atau kedudukan beban, titik tumpu, dan kuasa, tuas
digolongkan menjadi tiga, yaitu tuas golongan pertama, tuas golongan kedua,
dan tuas golongan ketiga (Sandy, 2012).
a. Tuas golongan pertama
Pada tuas golongan pertama, kedudukan titik tumpu terletak di antara
beban dan kuasa. Contoh tuas golongan pertama ini di antaranya adalah
gunting, linggis, jungkat-jungkit, dan alat pencabut paku.
b. Tuas golongan kedua
Pada tuas golongan kedua, kedudukan beban terletak di antara titk
tumpu dan kuasa. Contoh tuas golongan kedua ini di antaranya adalah gerobak
beroda satu, alat pemotong kertas, dan alat pemecah kemiri, pembuka tutup
botol.
c. Tuas golongan ketiga
Pada tuas golongan ketiga, kedudukan kuasa terletak di antara titik
tumpu dan beban. Contoh tuas golongan ketiga ini adalah sekop yang biasa
digunakan untuk memindahkan pasir .
2. Bidang Miring
Jalan yang berkelok-kelok menuju pegunungan memanfaatkan cara kerja
bidang miring. Bidang miring adalah permukaan rata yang menghubungkan dua
tempat yang berbeda ketinggiannya. Dengan dibuat berkelok-kelok pengendara
kendaraan bermotor lebih mudah melewati jalan yang menanjak. Orang yang
memindahkan drum ke dalam bak truk dengan menggunakan papan sebagai
bidang miringnya. Dengan demikian, drum berat yang besar ukurannya lebih
mudah dipindahkan ke atas truk. Bidang miring memiliki keuntungan, yaitu kita
dapat memindahkan benda ke tempat yang lebih tinggi dengan gaya yang lebih
3. kecil. Namun demikian, bidang miring juga memiliki kelemahan, yaitu jarak yang
di tempuh untuk memindahkan benda menjadi lebih jauh. Prinsip kerja bidang
miring juga dapat ditemukan pada beberapa perkakas, contohnya kampak, pisau,
pahat, obeng, dan sekrup. Berbeda dengan bidang miring lainnya, pada perkakas
yang bergerak adalah alatnya.
3. Katrol
“Katrol merupakan roda yang berputar pada porosnya. Biasanya pada
katrol juga terdapat tali atau rantai sebagai penghubungnya. Berdasarkan cara
kerjanya, katrol merupakan jenis pengungkit karena memiliki titik tumpu, kuasa,
dan beban. Katrol digolongkan menjadi tiga, yaitu katrol tetap, katrol bebas, dan
katrol majemuk” (Muslimin, 2013:19).
a. Katrol tetap
Katrol tetap merupakan katrol yang posisinya tidak berpindah pada saat
digunakan. Katrol jenis ini biasanya dipasang pada tempat tertentu. Katrol yang
digunakan pada tiang bendera dan sumur timba adalah contoh katrol tetap.
b. Katrol bebas
Berbeda dengan katrol tetap, pada katrol bebas kedudukan atau posisi
katrol berubah dan tidak dipasang pada tempat tertentu. Katrol jenis ini biasanya
ditempatkan di atas tali yang kedudukannya dapat berubah, seperti tampak pada
gambar di samping. Salah satu ujung tali diikat pada tempat tertentu. Jika ujung
yang lainnya ditarik maka katrol akan bergerak. Katrol jenis ini bisa kita temukan
pada alat-alat pengangkat peti kemas di pelabuhan.
c. Katrol majemuk
“Katrol majemuk merupakan perpaduan dari katrol tetap dan katrol bebas.
Kedua katrol ini dihubungkan dengan tali. Pada katrol majemuk, beban dikaitkan
pada katrol bebas. Salah satu ujung tali dikaitkan pada penampang katrol tetap.
Jika ujung tali yang lainnya ditarik maka beban akan terangkat beserta
bergeraknya katrol bebas ke atas” (Suryatin: 2006).
4. 4. Roda Berporos
Roda berporos merupakan roda yang di dihubungkan dengan sebuah
poros yang dapat berputar bersama-sama. Roda berporos merupakan salah
satu jenis pesawat sederhana yang banyak ditemukan pada alat-alat seperti
setir mobil, setir kapal, roda sepeda, roda kendaraan bermotor, dan gerinda.
C. ALAT PERCOBAAN
1. Tipe atwood bertiang ganda. Tinggi 150cm, diameter katrol 12cm
2. Tali penggantung bahan (benang)
3. Dua beban bersilinder M1 dan M2 yang massanya sama M=100
gram
4. Beban tambahan m dengan massa 20g dan 50g
5. Stopwatch
D. PERSIAPAN PERCOBAAN
1. Gantungkam massa beban utama M1 dan M2 pada ujung-ujung tali
kemudin pasang pada katrol
2. Pasangkan M1 pada pemegang beban berpegas,selidiki apakah
tiang sejajar dengan tali. Jika tidak aturlah sampai sejajar.
3. Tambahkan beban m pada M2
4. Tekan pegas pada pemegang beban, maka M1 akan terlepas dari
pemegang beban dan bergerak keatas, sedgkan M2+m melalui
penahan beban berlubang maka beban m akan tersangkut di
penaha beban, dan kemudian sistam akan bergerak lurus beraturan.
Jika hal ini tidak terjadi, perbaiki letak penahan beban.
5. Lakukanlan kegiatan ini secara berulang untuk pengambilan data
yang lebiih akurat
5. E. LANGKAH PERCOBAAN
1. Siapkan alat dengan beban M1=M2= 100g. Amati apakah posisi
benda dalam keadaan seimbang
2. Tambahkan 20g pada M2, lalu tariklah M1 hingga menyemmntuh
tanah.
3. Ukurlah ketinggian M2 dari tanah
4. Lepaskan penahan M1, biarlah M2 jatuh menyentuh tanah dan
catalah waktu menyentuh tanah
5. Ulangi langka 1-4 untuk penambahan bebn yang berbeda
6. Masukan hasil pengamatan kedalam tabel hasil pengamatan
F. HASIL PENGAMATAN
No M1(gr) M2(gr) M
Tambahan
Waktu
jatuh (s)
a(m/s2) g(m/s2) h
(cm)
1 100gr 100gr 20gr 02,52 s
02,18 s
0,450
0,601
4,95
6,61
143
cm
2 100gr 100gr 50gr 01,40 s
01, 28 s
1,459
1,745
7, 295
8, 725
143
cm
G. ANALISIS DATA
Percobaan 1:
Massa M1=M2=100gr
M tambahan = 20gr
Waktu jatuh 1 = 02,52 s
Waktu jatuh 2 = 02,18 s
H = 1,43 cm = 143 m
Maka percepatan, a= ????
𝑎1 =
2ℎ
𝑡2
=
2.1,43𝑚
(02,52 𝑠 )2
=
2.86 𝑚
6,3504𝑠2
= 0,450 m/s2
7. 𝑔2 =
𝑎(𝑚1+𝑚2+𝑚 𝑡𝑎𝑚𝑏𝑎ℎ𝑎𝑛
(𝑚2+𝑚 𝑡𝑎𝑚𝑏𝑎ℎ𝑎𝑛−𝑚1)
=
0,601 m/s2 m/s2(100𝑔+100𝑔 +50𝑔𝑟
(100𝑔 +50𝑔𝑟−100𝑔 )
=
1,745m/s2(250𝑔𝑟)
50𝑔𝑟
=8,75 m/s2
𝑎 𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎=
(1,459+1,745)
2
m/s2 = 1,602m/s2
𝑔 𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 =
(7,295 +8,275 )
2
m/s2=8,01m/s2
H. Pertanyaan dan jawaban
1. Hitunglah besar percepatan!
Jawaban:
Menggunakan persamaan 𝑎1 =
2ℎ
𝑡2
. Besar percepatan sesuai dengan
analisis data di atas.
2. Hitunglah besarnya g!
Jawaban:
Untuk mencari nilai g menggunakan persamaan 𝑔 =
𝑎(𝑚1+𝑚2+𝑚 𝑡𝑎𝑚𝑏𝑎ℎ𝑎𝑛
(𝑚2+𝑚 𝑡𝑎𝑚𝑏𝑎ℎ𝑎𝑛−𝑚1)
besarnya nilai g sesuai analisis data di atas.
I. Pembahasan
Dari hasil percobaan yang telah dilakukan, dimulai dari percobaan
pertama dengan nilai m1 dan m1 adalah 100 gram,setelah itu m2 ditambah 20
gram, jika m1 dan m2 sudah sejajar , tekan pegas pada pemegang beban ,
maka m1 akan terlepas dari pemegang beban dan bergerak ke atas, sedangkan
m2 + m tambahan akan bergerak ke bawah, dan kita menghitung waktu m2
bergerak ke bawah dengan waktu(t) = 02, 52 sekon, tapi kami mengambil data
dua kali dengan massa yang supaya relatif ,waktu jatuh yang ke dua sebesar
= 02, 18 sekon. Setelah itu hitung nilai a menggunakan persamaan 𝑎1 =
2ℎ
𝑡2
.
8. Dari persamaan di atas maka nilai a, untuk waktu yang pertama sebesar 0,450
m/s2, dengan nilai g dapat dicari menggunakan persamaan 𝑔 =
𝑎(𝑚1+𝑚2+𝑚 𝑡𝑎𝑚𝑏𝑎ℎ𝑎𝑛
(𝑚2+𝑚 𝑡𝑎𝑚𝑏𝑎ℎ𝑎𝑛−𝑚1)
Sehingga diperoleh nilai g sebesar 4,95m/s2 , sedangkan untuk waktu yang ke
dua nilai a sebesar =6,61 m/s2 dan g 6,61 m/s2 dari data tersebut diperoleh
rata-rata nilai g = g rata-rata=
(4,95+6,61)
2
=5,78m/s2
Pada percoban ke dua dengan mtambahan 50 gram, waktu jatuh yang
pertama 01,40, dengan nilai a1 sebesar 1,459 m/s2 dan g = 7,295 m/s2,
sedangkan untuk waktu jatuh yang ke dua = 01,28 s dengan nilai a2 =
1,745m/s2 , dan g = 8,75 m/s2 . Dari data diperoleh rata-rata nilai g sebesar =
J. Kesimpulan
Dari hasil hasil percobaan satu dan yang telah dilakukan diperoleh rata
nilai g berturut-turut sebesar 5,78m/s2 , dan 8,01m/s2.
K. SARAN
Ada baiknya sebelum melakukan praktikum alat percobaan harus
lengkap, supaya praktikum berjalan dengan lancar.
DOKUMENTASI
