MENGUKUR MOMEN INERSIA BEBERAPA MODEL VELG SEPEDA MINI

Transkripsi

1 KONSTAN: Jurnal Fisika dan Pendidikan Fisika (ISSN ) Volue 1, No., Maret 016 MENGUKUR MOMEN INERSIA BEBERAPA MODEL VELG SEPEDA MINI 1 Suraidin, Islahudin, 3 M. Firan Raadhan 1 Mahasiswa Sarjana Progra Studi Pendidikan Fisika Universitas Muhaadiyah Matara &3 Dosen Progran Studi Pendidikan Fisika Universitas Muhaadiyah Matara ABSTRAK Telah dilakukan penelitian untuk enentukan besar oen inersia beberapa odel velg sepeda ini dan enentukan odel velg yang paling udah berotasi. Penelitian ini dilakukan di Laboratoriu Fisika Universitas Muhaadiyah Matara. Jenis penelitian yang dilakukan adalah eksperien urni, Model velg yang digunakan dala penelitian ini adalah odel-odel velg yang sering dijual dipasaran yang epunyai jari-jari yang saa yaitu sebesar 0,11 dan assa yang berbeda, diantaranya velg palang tiga elengkung, velg palang lia lurus, dan velg yang jeruji. Dari hasil analisis data diperoleh besar oen inersia (I) yang relative konstan untuk asing-asing velg pada ketinggian (0,-1,0). besar oen inersia pada asing-asing velg sepeda ini yang ditinjau untuk ketinggian (0,- 1,0), antara lain yaitu velg palang tiga elengkung adalah I 4,00 0,40 (4,53 0,45) 10 palang lia lurus yang eiliki besar oen inersia yaitu I 6,66 0,66 (7,76 0,78) 10 velg jeruji yaitu I 15,3 1,54 18,4 1,81 10, velg dan sehingga odel velg yang udah dirotasikan adalah odel velg dengan oen inersia terkecil yaitu velg palang tiga elengkung. Kata kunci : Moen Inersia, Sepeda Mini PENDAHULUAN Menurut Giancoli(1998:1) Fisika adalah ilu pengetahuan yang paling endasar, karena berhubungan dengan perilaku dan struktur benda. Naun dala kehidupan sehari-hari anusia banyak yang elakukan suatu aktifitas dan tanpa ereka sadari, bahwa apa yang ereka lakukan itu ada kaitannya dengan fisika, seperti pada orangorang yang berusaha agar dapat berjalan lebih cepat dan udah, untuk itu orang-orang encari penolong yang dapat eenuhi keinginan dan eperudah perjalanan ereka, usaha orangorang untuk encari penolong itu dapat di atasi seperti diteukannya sebuah kendaraan kecil dan sederhana yang dinaakan dengan sepeda. Sepeda juga dapat dikendarai dengan nyaan dan sepeda juga dapat encapai kecepatan yang cukup tinggi. Ada beberapa keuntungan yang didapatkan pada saat orang-orang eakai sepeda, diantaranya:harganya cukup urah, Bisa digunakan untuk berolahraga, Mepunyai kecepatan yang cukup tinggi dari pada kecepatan anusia, Tidak berasap atau tidak enggunakan BBM. Secara singkat dapat dikatakan, bahwa keuntungan enggunakan sepeda adalah sehat, heat, urah, ringan, dan aan. Di zaan odern yang ulai erasakan akibat buruk dari pengotoran lingkungan akibat kendaraan berotor dan juga eerlukan banyak energi ini, enggunakan sepeda sebagai kendaraan serbaguna. Bisowarno, 190 dala Islahudin, (006:1-) Tenaga anusia erupakan suber penggerak utaa jika enggunakan sepeda. Seakin kuat gayuh sepeda diputar, akin cepat penggerakan sepeda tersebut, selain tenaga anusia, bagian-bagian sepeda eiliki peranan yang sangat penting dala penggerak sepeda. Sekarang kita tahu bahwa velg itu epunyai odel yang beraca-aca, dari itu tentu saja kita eilih velg yang epunyai odel yang bagus dan dapat enggerakan sepeda agar bisa berjalan lebih cepat. Dala penelitian ini dititik beratkan pada velg sepeda, diana secara fisika velg sepeda enggunakan aplikasi teori atau persaaan fisika yang enyangkut asalah oen inersia beberapa odel velg sepeda. Moen inersia itu seperti pada gerak translasi, assa dijadikan ukuran kelebaan benda (inersia) yaitu ukuran yang enyatakan tanggapan benda terhadap perubahan pada keadaan geraknya. Jika assa benda besar, aka benda sukar dipercepat atau sukar diubah geraknya, sebaliknya jika assa benda kecil, aka benda udah dipercepat atau udah di ubah geraknya. Zaelani, dkk. (006:146)

2 KONSTAN: Jurnal Fisika dan Pendidikan Fisika (ISSN ) Volue 1, No., Maret 016 Pada gerak rotasi besaran yang analog dengan assa adalah oen inersia. Dengan deikian, oen inersia erupakan kelebaan benda yang berotasi/berputar terhadap subu putarnya. Moen inersia (I) dari sebuah partikel berassa didefinisikan sebagai hasil kali assa partikel dengan kuadrat jarak partikel dari titik poros/subu putar, r secara ateatisnya dapat ditulis I r (1) dengan I adalah oen inersia (kg ), adalah assa partikel (kg) dan r adalah jarak partikel terhadap titik poros (subu putar) () Dari persaaan di atas dapat kita katakan bahwa besar oen inersia sebuah partikel sebanding assa partikel itu, dan sebanding dengan kuadrat jarak partikel kesubu putarnya. Sebuah benda tegar disusun oleh banyak partikel-partikel terpisah. Karena itu oen inersia sebuah benda terhadap suatu subu putar dapat di pandang sebagai julah aljabar oen-oen inersia partikel-partikel penyusunnya. Jika assa partikel enyusun itu adalah 1,, 3... dan jarak asing-asing partikel tehadap subu putarnya adalah r 1, r, r 3... oen inersia benda terhadap subu tersebut adalah I 1r1 1r1 r 3r3... () i Berdasarkan uraian di atas, aka peneliti elakukan suatu penelitian yang berjudul engukur oen inersia beberapa odel velg sepeda ini, karena selaa ini asyarakat atau lebih khususnya pada tean-tean fisika hanya dapat endengar dan belajar tentang oen inersia pada seputar teori saja. METODE PENELITIAN A. Jenis Penelitian Penelitian ini erupakan penelitian eksperiental dengan percobaan di laboratoriu B. Lokasi dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilakukan di Laboratoriu Fisika Universitas Muhaadiyah Matara dari tanggal 3 Juli - 3 Agustus C. Alat dan Bahan Penelitian Peralatan yang digunakan dala penelitian ini terdiri atas : 1. Tiga buah velg sepeda ini, berat dan odelnya sebagai berikut: a. sepeda ini palang tiga elengkung dengan berat,6 N b. sepeda ini palang lia lurus dengan berat 3,6 N c. sepeda ini jeruji dengan berat 4,7 N d. Ketiga velg sepeda ini tersebut eiliki jari-jari yang saa yaitu: 0,11. Pita eter 3. Beban 4. Gandas (as) velg sepeda ini tiga buah 5. Benang kecil (tidak berassa) 6. Stopwatch satu buah 7. Statif (tiang) 8. Pelor sepeda 9. Peluas pelor (guug) D. Desain penelitian Gabar 1 Desain Alat Penelitian Menyusun alat seperti pada gabar dan cara kerjanya kita akan ebahas pada teknik pengupulan data. E. TeknikPengupulan Data Proses pengupulan data beberapa langkah sebagai berikut : 1. Measang gandas (as) sebagai pusat rotasi velg a. Meoleskan peluas beku pada sepasang velg roda. b. Mencocokkan gandas (as) dengan velg roda sepeda.. Mengukur waktu beban jatuh ketika enyentuh lantai/alas pada velg. 6

3 KONSTAN: Jurnal Fisika dan Pendidikan Fisika (ISSN ) Volue 1, No., Maret 016 Ada beberapa hal yang dilakukan dala engukur waktu beban jatuh, antara lain: a. Measang gandas (as) pada velg jeruji. b. Melilitkan benang kecil pada bantalan poros velg batang jeruji. c. Menandai bagian pinggir velg dengan titik P sebagai titik awal putaran velg setelah beban enyentuh lantai/alas. d. Menggantungkan beban pada benang tak berassa. e. Menjatuhkan beban dari ketinggian 0,. f. Mengukur waktu beban jatuh sapai enyentuh tanah. g. Menghitung julah putaran yang dilakukan velg jeruji setelah beban jatuh. h. Menjatuhkan kebali beban ketinggian 0,, 0,4, 0,6, 0,8, dan 1,0. i. Mengukur waktu beban jatuh setelah enyentuh lantai. j. Menghitung julah putaran yang dilakukan velg jeruji pada asing-asing ketinggian tersebut setelah beban jatuh. Selanjutnya engulangi percobaan seperti diatas dengan enggunakan velg yang berbeda, karena velg yang digunakan dala praktek tiga buah, diantaranya: 1. jeruji. palang tiga elengkung 3. palang lia lurus F. Teknik Analisis Data Dala penelitian ini, saya enggunakan teknik analisis data sebagai berikut : 1. Menghitung besar oen inersia (I) beberapa odel velg sepeda ini dengan enggunakan persaaan : gt rn I r 1 (3) h rn h. Menghitung standar deviasi oen inersia asing-asing odel velg sepeda ini I I I I I sr st sh s (4) r t h keterangan : = assa beban jatuh (kg) r = lengan gaya berat () g = percepatan gravitasi bui (/s ) t = waktu beban jatuh (s) h = tinggi beban jatuh () I = oen inersia ( ) HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil Hasil percobaan assa benda yang jatuh pada velg sepeda ini eiliki nilai yang bervariasi karena assa velgnya berbeda-beda dan hasil pengaatan percobaan assa benda yang jatuh terdapat pada tabel 1. Tabel 1. Pengaatan Percobaan Massa Benda yang Jatuh pada Sepeda N Model h t t n n o () (s) (putaran) (s) (putaran) 1 3 jeruji palang tiga elengkung palang lia lurus 0, 3,55,9 0,4 5, 4,48 0,6 6,33 5,9 6,86 3 0,8 6,97 9,38 1,0 7,59 11,31 0, 1,73,53 0,4,58 5,76 0,6 3,16 3,0 9,09 0,8 3,59 11,74 1,0 4,05 13,53 0,,16 7,17 0,4 3,3 9,76 0,6 3,94 3,7 4 14,66 0,8 4,35 18,54 1,0 4,94 3,73 6,86 8,53 14,77 Dengan enggunakan persaaan (3) aka diperoleh besar oen inersia yang relatif konstan untuk beberapa odel velg sepeda ini pada ketinggian (0, 1,0), yang ditunjukan pada lapiran yang terdapat pada tabel 0 untuk seua odel velg sepeda pada ketinggian (0, 1,0) Contoh perhitungan dengan enggunakan persaaan 3 terdapat pada lapian halaan 7-9. Jika ditinjau untuk ketinggian beban jatuh (0, 1,0) aka besar oen inersia velg sepeda ini terdapat pada tabel. 63

4 Moen Inersia (10 - ) KONSTAN: Jurnal Fisika dan Pendidikan Fisika (ISSN ) Volue 1, No., Maret 016 Tabel. Besar oen inersia beberapa odel velg sepeda ini. No Model velg Moen inersia (I) (10-1 palang tiga elengkung palang lia lurus ) 4,00 0,40 (4,53 0,45) 6,66 0,66 (7,76 0,78) 3 jeruji 15,3 1,54 18,4 1,81 Dari tabel. Di peroleh bahwa velg yang eiliki oen inersia paling kecil adalah velg palang tiga elengkung. Jika disajikan dala bentuk grafik garis, aka besar oen inersia beberapa odel velg sepeda ini pada ketinggian beban jatuh (0,-1,0) ditunjukan pada gabar berikut. Gabar Grafik garis oen inersia velg sepeda ini pada ketinggian (0,-1,0) Dari grafik garis diatas peneliti dapat elihat bahwa oen inersia beberapa odel velg sepeda ini yang paling kecil terdapat pada odel velg palang tiga elengkung. B. Pebahasan Hasil analisis data penelitian yang dilakukan dala penelitian ini enunjukan bahwa beberapa odel velg sepeda ini yang terdapat di pasaran eiliki oen inersia yang berbedabeda. Besarnya oen inersia beberapa velg tersebut tergantung dari distribusi assa velg terhadap suber rotasi. Jika kita tinjau untuk ketinggian beban jatuh pada (0,-1,0), aka besar oen inersia velg palang tiga elengkung adalah I 4,00 0,40 (4,53 0,45) 10, 64 disusul velg palang lia lurus yang eiliki besar oen inersia paling kecil yaitu sebesar, I 6,66 0,66 (7,76 0,78) 10. Sedangkan velg yang eiliki oen inersia paling besar adalah velg yang berbentuk jeruji yaitu I 15,3 1,54 18,4 1,81 10 palang tiga elengkung yang eiliki oen inersia terkecil enunjukan bahwa velg tersebut paling udah diputar dan udah dihentikan dari putarannya. Hal ini tapak dari waktu yang dibutuhkan beban jatuh kelantai lebih sedikit dan julah putaran velg setelah beban jatuh lebih sedikit, sehingga percepatanvelg tiga elengkung eiliki nilai yang terbesar Dala penelitian ini odel velg yang paling udah dirotasikan adalah odel velg palang tiga elengkung, disusun disusun oleh odel velg palang lia lurus, dan yang terakhir atau yang sulit untuk dirotasikan adalah odel velg jeruji, diana beban jatuh ebutuhkan waktu paling laa untuk enyentuh lantai dan julah putarannya lebih banyak. Hal ini sesuai dengan pendapat Giancoli (001), bahwa benda yang oen inersianya besar lebih sulit ulai berotasi dan lebih sulit diberhentikan. Dengan deikian dapat dilihat ana odel velg yang udah dirotasikan dan ana odel velg yang sulit untuk dirotasikan. Model velg yang udah dirotasikan adalah odel velg palang tiga elengkung sehingga oen inersianya lebih kecil dari pada odel velg lia lurus dan odel velg jeruji. Untuk velg palang lia lurus sebagai eleen assa velg terdistribusi cukup jauh dari subuh rotasi velg. Sehingga oen inersianya lebih besar dari pada velg palang tiga elengkung, dan pada sepeda ini odel velg ini akan ebuat sepeda sulit untuk di jalankan. Sedangkan untuk odel velg yang jeruji sebagian besar eleen assanya terletak disekeliling velg jeruji. Sehingga lebih jauh dari pusat rotasi velg. Akibatnya oen inersia velg jeruji lebih besar dari odel velg yang lain. SIMPULAN DAN SARAN A. Sipulan Besar oen inersia (I) yang ditinjau untuk ketinggian beban jatuh (0,-1,0) untuk asing-asing velg sepeda ini, yaitu velg palang tiga elengkung eiliki I 4,00 0,40 (4,53 0,45) 10, odel velg palang lia lurus yang eiliki

5 KONSTAN: Jurnal Fisika dan Pendidikan Fisika (ISSN ) Volue 1, No., Maret 016 I 6,66 0,66 (7,76 0,78) 10. dan odelvelg yangjeruji eiliki I 15,3 1,54 18,4 1,81 10 Dala penelitian ini, peneliti dapat enentukan bahwa odel velg sepeda ini yang paling udah dirotasikan adalah odel velg sepeda ini palang tiga elengkung karena oen inersianya lebih kecil dari pada odel velg yang palang lia lurus dan jeruji. B. Saran Perlu penelitian lebih lanjut pengukuran oen inersia untuk odel velg yang lain, seperti pada velg sepeda otor. Diharapkan penelitian lanjutan agar kesalahan pengukuran dihindarkan (diperkecil). Faktor-faktor yang enghabat yang enyebabkan besar nilai oen inersia berbedabeda dikontrol dengan cerat, terutaa letak titik pusat assa velg sepeda ini dan pengukuran waktu beban jatuh. DAFTAR PUSTAKA Edwar, dkk., Dasar Dasar Fisika Universitas Edisi Kedua (Terjeahan). : Erlangga :Jakarta Daryanto. 000.Fisika Teknik. PT Bina Adiaksara dengan Penerbit PT Rineka Cipta : Jakarta Giancoli Fisika. Edisi Kelia, Jilid 1. Erlangga : Jakarta Islahudin. 006.Menghitung Moen Inersia pada Beberapa Model. Skripsi : Matara Suarjono, dkk., 005. Fisika Dasar 1. UNIVERSITAS NEGERI MALANG : Malang Sarajo, Aby G. 00. Seri Fisika Dasar Mekanika. Saleba Teknika : Jakarta Soejoto, Sustini E., Praktiku Fisika Dasar. Erlangga : Jakarta Tipler Fisika Untuk Sains dan Teknik, Jilid 1. Erlangga : Jakarta Zaelani, dkk., Bank Soal Bibingan Peantapan Fisika. YRAMA WIDIA : Bandung 65