fisika dasar

1. Laporan Praktikum Fisika I
by : Mohamad Jomka Eka Sul aki
A. Judul
Gerak Jatuh Bebas.
B. Tujuan
Agar mahasiswa dapat memahami karakteristik gerak jatuh bebas dan dapat menentukan
percepatan gerak jatuh bebas.
C. Teori Dasar
Gerak Jatuh Bebas (GJB) termasuk dalam Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB), hanya saja
benda bergerak karena dijatuhkan ke bawah dengan kecepatan awal nol (bukan dilempar ke
bawah). Dalam kasus ini, percepatan yang bekerja adalah percepatan gravitasi bumi (g),
sehingga persamaan GLBB yang awalnya :
Vt = V0 + a∙t
S = V0∙t + ½ a∙t2
Vt
2 = V0
2 + 2a∙s
Pada gerak jatuh bebas S = h, V0 = 0 dan a = g maka persamaan diatas akan menjadi :
Vt = g∙t
h = ½ g∙t2
Vt
2 = 2g∙h
Keterangan :
Vt = Kecepatan akhir (m/s)
V0 = Kecepatan awal (m/s)
a = Percepatan benda (m/s2)
t = waktu (s)
g = Percepatan gravitasi bumi (m/s2)
s = Jarak (m)
h = Ketinggian (m)

2. Energi mekanik pada gerak jatuh bebas :
Em = Ep + Ek
Misalnya, sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian h di bawah pengaruh gravitasi. Pada
ketinggian tersebut, benda memiliki energi potensial Ep = m.g.h dan energi kinetik Ek = 0.
Energi mekanik di titik A (titik awal) adalah:
EmA= EpA + EkA
EmA= m.g.h + 0 = m.g.h
Pada saat benda bergerak jatuh, tingginya berkurang dan kecepatannya bertambah. Dengan
demikian, energi potensialnya berkurang, tetapi energi kinetiknya bertambah. Tepat sebelum
benda menyentuh tanah (di titik B), semua energi potensial akan diubah menjadi energi kinetik.
Dapat dikatakan energi potensial di titik B, EpB = 0 dan energy kinetiknya EkB = 1/2m.vB
2,
sehingga energi mekanik pada titik tersebut adalah:
EmB = EpB + EkB
EmB = 0 + ½ m vb
2
EmB = ½ m vb
2
Dengan demikian, dapat dikatakan jika hanya gaya gravitasi yang bekerja pada benda, maka
energi mekanik besarnya selalu tetap.
Contoh dari gerak jatuh bebas adalah sebuah apel yang jatuh dari ketinggian pohon. Apel yang
jatuh tentu tanpa kecepatan awal. Ia jatuh semata-mata karena pengaruh dari gaya gravitasi bumi
yang bekerja padanya.
Pada salah satu persamaan gerak lurus, yaitu jarak yang ditempuh benda adalah sama dengan
hasil kali antara kecepatan dan waktu yang dialami benda tersebut (x = v.t) . Persamaan ini
menunjukkan bahwa jika dua buah benda yang memiliki massa yang berbeda dijatuhkan secara
bebas (tanpa kecepatan awal / V0 = 0) dari suatu ketinggian yang sama, maka kecepatan kedua
benda ketika tiba di tanah adalah sama. Jika kecepatan kedua benda sama, maka waktu yang
dibutuhkan oleh kedua benda itu untuk tiba di tanah adalah sama. Waktu yang diperlukan untuk
mencapai tanah dari benda yang jatuh bebas tidak dipengaruhi oleh massa benda itu. Jika kita
melihat kenyataan bahwa ketika sehelai kertas dan sebuah batu dijatuhkan pada ketinggian yang
sama dan ternyata batu terlebih dahulu mencapai tanah daripada kertas, itu hanyalah diakibatkan
karena pada kertas bekerja gaya gesekan udara yang lebih besar. Gaya gesekan yang bekerja

3. pada kertas bisa diperkecil dengan cara menggulung kertas tersebut sebesar batu, sehingga gaya
gesekannya kira-kira sama dengan yang dialami oleh batu.
D. Alat dan Bahan
No. Katalog Nama Alat Jumlah
FPT 16.02/66 Rel Presisi 1
FPT 16.04/68 Kaki Rel 2
FME 51.40 Pewaktu Ketik 1
FME 69 Pita Ketik 1
FME 27.01 Beban Bercelah dan Bergantung 1 set
GMM 221 Mistar Pita, 3m 1
KAL 99/10-025 Kabel Penghubung 25 cm, Hitam 1
KAL 99/20-025 Kabel Penghubung 25 cm, Merah 1
Jepit Kertas 1
Kertas Manila 1
Selotip 1 rol
Power Supply 1 unit
E. Cara Kerja
Karena percepatan jatuh bebas cukup besar, sebaiknya perlu menempatkan benda dan pewaktu
ketik pada tempat yang berkedudukan cukup tinggi, misalnya pada ketinggian 1,5 meter atau
lebih agar data yang diperoleh mencukupi sehingga dapat dianalisis dengan baik.
a. Persiapan percobaan
1. Tempatkan pewaktu ketik pada salah satu ujung rel presisi.
2. Pasang pita ketik pada pewaktu ketik melalui alur pita.
3. Gantungkan kaitan penggantung beban pada ujung pita dengan cara melipat ujung pita di
sekeliling kaitan, dan menyemat ujungnya menggunakan penyemat (selotip).
4. Atur rangkaian alat yang tadi telah disusun di atas meja.
5. Atur pita ketik sedemikian rupa sehingga pita dapat bergerak bebas dengan sedikit mungkin
hambatan.
6. Sambungkan kedua kabel (merah dan hitam) yang telah disiapkan kepada power supply.

4. b. Langkah-langkah percobaan
1. Tahan pita ketik untuk mencegah pita bergerak dan upayakan agar beban menggantung bebas.
2. Hidupkan pewaktu ketik dengan mengalirkan arus listrik melalui power supply, dan lepaskan
pita ketik agar beban jatuh bebas.
3. Matikan pewaktu ketik sesaat setelah beban smpai di lantai.
4. Amati titik-titik ketikan pada pita ketik. Interpretasi (beri arti) jenis gerakan beban yang jatuh
bebas tersebut. Tulis interpretasi Anda pada data percobaan.
5. Potong atau tandai pita ketik yang masing-masing panjanganya lima ketik.
6. Buatlah kurva laju-waktu pada kertas manila.
7. Pada kurva laju-waktu tersebut, hubungkan titik tengah ujung atas kertas hingga membentuk
garis lurus.
8. Dari kurva laju-waktu, tentukan percepatan benda yang bergerak jatuh bebas dengan mengukur
∆v dan ∆t. Catat hasilnya pada data percobaan, dan sesungguhnya hasil yang didapat adalah
percepatan gravitasi benda (beban).
9. Ulangi langkah percobaan seperti di atas untuk menentukan percepatan gravitasi beban yang
berbeda-beda besarnya (0,050 kg, 0,100 kg, dan 0,200 kg).
10. Asumsikan pewaktu ketik bergetar dengan perioda 1/50 atau 0,02 s. Ubah percepatan yang
didapatkan kedalam satuan m/s2.
F. Data Percobaan
1. Benda ke-1
 Massa = 0,050 kg
 Jumlah ketikan pada pita = 15 ketik
No. Interval / 5 ketik Jarak / 5 ketik (cm) ∆t / 5 ketik
1 lima ketik ke-1 3,9 0,1
2 lima ketik ke-2 11 0,1
3 lima ketik ke-3 18,3 0,1
Jumlah (∑) ∑x = 33,2 ∑t = 0,3
2. Benda ke-2
 Massa = 0,100 kg

5.  Jumlah ketikan pada pita = 15 ketik
No. Interval / 5 ketik Jarak / 5 ketik (cm) ∆t / 5 ketik
1 lima ketik ke-1 6 0,1
2 lima ketik ke-2 14,4 0,1
3 lima ketik ke-3 23,2 0,1
Jumlah (∑) ∑x = 43,6 ∑t = 0,3
3. Benda ke-3
 Massa = 0,200 kg
 Jumlah ketikan pada pita = 15 ketik
No. Interval / 5 ketik Jarak / 5 ketik (cm) ∆t / 5 ketik
1 lima ketik ke-1 6,15 0,1
2 lima ketik ke-2 15,4 0,1
3 lima ketik ke-3 24,4 0,1
Jumlah (∑) ∑x = 45,95 ∑t = 0,3
G. Perhitungan
1. Mencari waktu tiap lima ketikan.
Frekuensi dan perioda mempunyai hubungan sebagai berikut :
f = 1/T dan f = n/t 1/T = n/t t = n∙T
Ket :
f = frekuensi (Hz)
T = perioda (s)
t = waktu (s)
n = jumlah ketikan

6. Bila diketahui perioda (T) sebesar 1/50 atau 0,02 s dan jumlah ketikan (n) adalah 15 ketikan pada
masing-masing beban, maka waktunya (t) sebesar 0,02 (T) ∙ 15 (n) = 0,3 s, dan untuk tiap
interval 5 ketik waktunya (t) adalah 0,02 (T) ∙ 5 (n) = 0,1 s.
2. Mencari ∆v.
∆v = vakhir – vawal = ∑x / ∑t
a. Beban dengan massa 0,050 kg
∆v = ∑x / ∑t = 33,2 / 0,3
= 110,66… cm/s
b. Beban dengan massa 0,100 kg
∆v = ∑x / ∑t = 43,6 / 0,3
= 145,33… cm/s
c. Beban dengan massa 0,200 kg
∆v = ∑x / ∑t = 45,95 / 0,3
= 153,16… cm/s
3. Mencari percepatan gravitasi.
a = ∆v / ∆t……(cm/(5 ketik)2)
a. Beban dengan massa 0,050 kg
a = ∆v / ∆t
= 110,66… / (0,3)2
= 1229,55… cm/s2
b. Beban dengan massa 0,100 kg
a = ∆v / ∆t
= 145,33… / (0,3)2
= 1614,81... cm/s2
c. Beban dengan massa 0,200 kg
a = ∆v / ∆t
= 153,166... / (0,3)2

7. = 1701,85... cm/s2
Dari hasil perhitungan di atas kita bisa membuat tabel sebagai berikut :
Massa Δv[cm/(5ketik)] Δt ( 5 ketik )
a = Δv/ Δt =
.....cm/( 5 ketik)2
a = .........m/s2
0,050 kg 110,66… 0,3 1229,55… 12,29…
0,100 kg 145,33… 0,3 1614,81… 16,14…
0,200 kg 153,16… 0,3 1701,85… 17,01…
H. Pembahasan
1. besarkah ( lebih besar daripada 10%-kah ) perbedaan percepatan jatuh bebas benda-benda yang
massanya yang berbeda-beda yang digunakan diatas ? atau tidak besarkah perbedaannya ?
Jawab :
a2/a1 x 100 % = 16,14/12,29 x 100%
= 1,31 x 100 % = 131 % - 100 % = 31 %
a3/a2 x 100 % = 17,01/16,14 x 100%
= 1,05 x 100 % = 105 % - 100 % = 5 %
a3/a1 x 100 % = 17,01/12,29 x 100 %
= 1,38 x 100 % = 138 % - 100 % = 38 %
Ket :
a1 = percepatan benda dengan massa 0,050 kg
a2 = percepatan benda dengan massa 0,100 kg
a3 = percepatan benda dengan massa 0,200 kg
2. Jika untuk percobaan ini diberikan toleransi sebesar 10% terhadap kemungkinan adanya
kesalahan, dapatkah dikatakan bahwa percepatan akibat gravitasi tidak bergantung pada massa
benda ?
Jawab :

8. Berdasarkan hasil percobaan di atas, dapat disimpulkan bahwa massa sebuah benda tidak
berpengaruh pada percepatan benda yang jatuh bebas. Karena dapat dilihat bahwa dengan beban
yang mempunyai massa yang berbeda-beda, percepatan yang dialami tidak jauh berbeda
nilainya. Perbedaan hasil yang didapat bisa saja terjadi karena adanya beberapa kesalahan yang
dilakukan ketika melakukan percobaan.
I. Kesimpulan
Setelah melakukan percobaan, dapat disimpulkan bahwa pada gerak jatuh bebas, tidak
dipengaruhi oleh massa benda yang mengalami gerak jatuh bebas tersebut. Percepatan yang
didapat dari percobaan di atas yang menggunakan benda dengan massa berbeda-beda adalah
tidak jauh berbeda. Perbedaan hasil yang didapat bisa diakibatkan karena terjadinya kesalahan
saat melakukan percobaan.
Daftar Pustaka
Hamidah, Ida. 2009. Fisika I. Bandung : Universitas Pendidikan Indonesia.
Haryadi, Bambang. 2009. Fisika. Jakarta : Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional.
Ishaq, Mohamad. 2007. Fisika Dasar. Yogyakarta : Graha Ilmu.
Modul Praktikum Fisika. Pudak Scientific