Petunjuk Praktikum Fisika Dasar I. (Tumbukan Dalam Satu Dimensi)

Transkripsi

1 Petunjuk Praktkum Fska Dasar I (Tumbukan Dalam Satu Dmens) Dajukan Untuk Memenuh Tugas Tersruktur Mata ulah Ekspermen Fska Dasar 1 Jurusan Penddkan Fska Oleh : Muhamad Ihsanudn ( ) JURUSAN PENDIDIAN FISIA FAULTAS PENDIDIAN MATEMATIA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS PENDIDIAN INDONESIA 2007

2 Tumbukan Dalam Satu Dmens A. Pendahuluan Dalam sebuah tumbukan, dua benda salng mendekat, bernteraks dengan kuat, dan salng menjauh. Sebelum tumbukan, ketka salng berjauhan, kedua benda tu bergerak dengan kecepatan konstan. Setelah tumbukan, keduanya bergerak dengan kecepatan konstan yang berbeda. Basanya, kta ngn menemukan kecepatan akhr benda jka kecepatan-kecepatan awal dan karakterstk tumbukan dketahu. Gerakan benda setelah tumbukan selalu dapat dhutung dar gerakan sebelum tumbukan asalkan kta mengetahu gaya-gaya yang bekerja selama tumbukan dan kta dapat memecahkan gerakannya. Tetap serngkal gaya-gaya n tdak kta ketahu. ta hanya tahu bahwa selama tumbukan prnsp kekekalan momentum harus berlaku demkan pula kekekalan tenaga total. Walaupun demkan, dalam banyak hal kta dapat memperkrakan hasl tumbukan dengan menggunakan prnsp-prnsp n, sekalpun nteraksnya secaa terpernc. D dalam ekspermen n yang akan kta pelajar adalah mpulse-momentum hubungan tu yang menggunakan pedat tunggal dan suatu sensor kekuatan, dan mempelajar kekekalan pusa dan kekekalan tenaga dengan dua menabrak pedat. B. Prnsp Dar Hukum gerakan 2 Newton F = ma = dp/dt, (1) Persamaa n mengkut bahwa gaya dorongan gerakan dberkan oleh F dt = p = p - p. (2) Jka dua massa bertumbukan, kemudan dar Hukum 3 Newton memberkan gaya dorongan pada massa adalah sama dan kebalkan, maka: p 1 = - p 2, (3) p 1 + p 2 = p 1 + p 2, (4) m 1 v 1 + m 2 v 2 = m 1 v 1 + m 2 v 2 (5) Menurut dens, pada tumbukan lentng tenaga knetc kekal, sehngga kta peroleh juga:

3 ½m 1 v ½m 2 v 2 2 = ½m 1 v ½m 2 v 2 (6) Persamaan momentum dpat dtulskan sebaga: m 1 (v 1 - v 1 ) = m 2 (v 2 - v 2 ) (7) dan persamaan tenaga dapat dtuls sebaga 2 m 1 (v 1 - v 2 2 ) = m 2 (v v 2 2 ) (8) Bla persamaan 8 dbag oleh persamaan 7, dengan menganggap v 2 v 1. Dan v 1 v 2, maka dpeoleh: v 1 + v 1 = v 2 + v 2 Atau setelah dsusun kembal: v 1 + v 2 = v 2 + v 1 (9) D dalam Tumbukan 1 Dmens, kta menurunkan notas gars vektor dan menanda adanya arah oleh tanda p dan v. Total tenaga gerak sebelum d depan dan setelah benturan dber oleh = ½ m 1 v ½ mv 2 (10) = ½ m 1 v ½ mv 2 (11) C. Prosedur Percobaan Persapan dan Langkah percobaan 1. Implus- momentum D dalam bagan n yang akan anda rancang adalah suatu kereta ke arah sensor kekuatan dan membuatnya untuk memantul kembal. Anda akan mengukur kecepatan akhr dan awal kereta dengan penggunaan photogate untuk mengukur waktu nterval untuk suatu berlayar lebar x untuk menerobos photogate. Dengan sensor kekuatan, anda akan mengukur kekuatan sebaga ungs waktu sepanjang benturan. photogate orce sensor cart

4 Double-clck pada atas 1 Dmens Patung orang suc Benturan pada desktop atau menetapkannya sendr. In akan membuka Studo Data dengan dua photogates sewajarnya menyedakan ketka pengatur waktu. Tambahkan sensor kekuatan kepada susunan dan menetapkan contoh menla 200 Hz. -Set d atas sedemkan sehngga akan merencanakan kekuatan melawan waktu. Anda akan mempunya salah satu dar dua jens sensor kekuatan. Jka tu adalah bentuk-u, kemudan memlh kereta dengan Velcro yang lembut melepaskan pakaan pada atas satu akhr dan mengorentaskan sedemkan sehngga tujuan n akan menabrak dengan sensor kekuatan. Batas kecepatan kereta sedemkan sehngga kakas dampak sungguh bak d bawah yang maksmum untuk 20N. Jka n merupakan suatu sensor kekuatan lat, kemudan memlh kereta tu dengan magnt sependapat berakhr dan mengorentaskannya ke arah sensor kekuatan yang mempunya mengusr magnt. Batas kecepatan awal tu sedemkan sehngga magnt tdak membuat kontak sepanjang benturan tu. Temukan dorongan gaya dar daerah tu d bawah orce-tme kurva, dan menentukan awal tu dan daya gerak yang akhr kereta tu. 2. Benturan 1. Dengan sepenuhnya benturan tak lentng Mengamankan 200 g berkumpul kepada salah satu dar kereta yang menggunakan double-stcky tape. Orentas kereta keduanya dengan Velcro potongan menghadap satu sama lan sedemkan sehngga mereka akan tetap bersatu ketka mereka menabrak. Proyek M1 ke arah m2, dengan m2 yang pada awalnya pada poss dam, dan menentukan kecepatan akhr dan awal tu dar nterval waktu yang terukur tu. photogate 1 photogate 2 m 1 m 2 2. Hampr benturan lentng

5 Mengamankan 200 g berkumpul kepada salah satu dar kereta yang menggunakan double-stcky tape. Putar kereta tu sedemkan sehngga akhr dengan magnt sedang menghadap satu sama lan. photogate 1 photogate 2 m 1 m 2 Rancang kereta tu ke arah masng-masng lan sedemkan sehngga mereka menabrak antara photogates, sepert dtunjukkan d atas. Batas kecepatan awal tu sedemkan sehngga kereta tdak sentuh sepanjang benturan; kecepatan harus cukup besar, meskpun demkan, bahwa kereta memantul kembal dan melewat photogates lag. Ukur kecepatan akhr dan awal tu dar tap kereta. D. Pertanyaan 1 Lakukan pengukuran anda pada sebagan untuk mengkonrmaskan kebenaran Eq. ( 2)? Tunjukkan angka-angka tu epada apa yang anda tunjukan perbedaan? 2 arena bagan B1 dengan sepenuhnya berbentuk benturan tak lentng, tentukan: menghtung total daya gerak sebelum dan setelah benturan dan total tenaga gerak sebelum dan setelah benturan tu. p alkulas perbandngan tu dan tentang total daya gerak dan total tenaga p gerak. 3 arena bagan B2 Yang hampr benturan lentng, tentukan: alkulas perubahan tu d dalam daya gerak dar tap pedat, dan lhat jka penyamaan ( 3) dcukup. Perhtungan total tenaga gerak sebelum dan setelah benturan. alkulas perbandngan total tenaga gerak.

6 4 Lakukan hasl anda menunjukkan daya gerak dpengaruh dalam kesalahan bersat percobaan? 5 Mengapa 1 adalah untuk hampr benturan lentng? 6 Dar Eqs. ( 5)-(7) dapat dtunjukkan tu untuk suatu benturan taklentng sempurna m1 = m + m 1 2 Apakah persamaan n member anda nla; jumlah yang sama yang sepert anda mengukur pada sebagan B.1? E. Buku Acuan Halday, D. dan Resnck, R. 1998, FISIA Jld 1 (Terjemahan Pantur Slaban dan Erwn Sucpto). Jakarta : Erlangga. Paul A. Tpler, FISIA Jld 1 ( Terjemahan Lea Prseto dan Rahmad W. Ad). Jakarta : Erlangga.