LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FISIKA DASAR MOMEN INERSIA Tanggal percobaan: Selasa, 15 November 2016 Tanggal pengumpulan: Minggu, 20 November 2016 Waktu: 100 menit Nama praktikan : Dini Istiqomah Nim : 11160163000039 LABORATORIUM FISIKA DASAR PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN JAKARTA 2016
A. Judul percobaan MOMEN INERSIA B. Tujuan percobaan 1. Menentukan konstanta pegas spiral pada alat momen inersia 2. Menentukan periode diri alat momen inersia 3. Menentukan periode benda 4. Menentukan momen inersia benda 5. Membandingkan nilai momen inersia benda secara teori dan praktikum 6. Menentukan periode piringan C. Dasar Teori: Momen gaya merupakan hasil perkalian antara gaya (F) dengan lengan gaya(l). Momen gaya dapat dibedakan atas tiga macam, yaitu momen lentur, momen puntir (torsi) dan kopel atau sering disebut sebagai momen kopel. Besaran pada gerak rotasi yang analog dengan massa pada gerak translasi dikenal sebagai momen inersia(i). Perbedaan nilai antara massa dan momen inersia adalah besar massa suatu benda hanya tergantung pada kandungan zat dalam benda tersebut, tetapi momen inersia tidak hanya tergantung pada jumlah zat tetapi juga dipengaruhi oleh bagaimana zat tersebut terdistribusi pada benda tersebut(umar,2013). Momen inersia merupakan ukuran kelembaman suatu benda untuk berputar. Momen inersia partikel dirumuskan sebagai: I = MR², dengan I = Momen inersia(kg.m²) M = Massa benda(kg) R = Jarak massa ke sumbu putar (m) Momen inersia bergantung pada bentuk benda, massa benda, dan letak sumbu putar(tim Solusi Cerdas,2015). Momen gaya atau torsi terhadap suatu poros didefinisikan sebagai hasil kali besar gaya F dan lengan momennya. Secara umum momen gaya τ dirumuskan: τ= F d sin α τ= Momen gaya (Nm) F= Gaya(N) d= Lengan gaya momen(m) α= Sudut antara gaya dan lengan gaya(tim Masmedia,2015) Mengapa engsel pintu dan gagang pintu selalu ditempatkan pada ujungujung yang berlawanan? Bayangkan jika anda mencoba merotasikan pintu dengan memberikan gaya sebesar F yang tegak lurus pada permukaan pintu, tetapi pada jarak berbeda-beda dari engsel. Anda akan mendapatkan bahwa kelajuan rotasi pintu akan lebih tinggi jik kita memberikan gaya didekat gagang pintu daripada di dekat engsel(jewett,2009). Momen inersia suatu benda kaku dengan bentuk sederhana (sangat simetris) relatif lebih mudah dihitung jika sumbu rotasinya sama dengan sumbu simetrinya. Meskipun demikian, perhitungan momen inersia terhadap suatu sumbu yang sembarang sangat sulit bahkan untuk benda yang sangat simetris(jewett,2009)
D. Alat dan Bahan No Nama Alat dan Bahan Gambar 1 Multimeter digital 2 Kabel 3 Catu daya E. Langkah percobaan: Untuk mengukur tegangan: 1. Set knob pada multimeter pada posisi volt atau tegangan 2. Pasangkan posisi multimeter dengan sumber tegangan secara parallel 3. Tempelkan probe hitam pada kutub negatif dan probe merah pada kutub positif 4. Mulailah batas ukr yang paling besar 5. Putar voltage ke angka 3 untuk percobaan pertam, ke angka 6 untuk percobaan kedua, dan ke angka 9 untuk percobaan ketiga Untuk mengukur kuat arus: 1. Set knob pada multimeter posisi arus 2. Pasangkan posisi multimeter dengan sumber tegangan secara seri 3. Tempelkan probe hitanm pada salah satu komponen yang akan diukur arusnya dan tempelkan probe merah pada komponen lainnya. 4. Mulailah batas ukur yang paling besar 5. Putar voltage ke angka 3 untuk percobaan pertam, ke angka 6 untuk percobaan kedua, dan ke angka 9 untuk percobaan ketiga F. Data percobaan Percobaan1 :Menghitung Momen Inersia Secara Teori
NO Nama Benda Massa (g) Diameter Luar (m) Diameter Dalam (cm) Tinggi (cm) 1 Bola Pejal 480 g 11 cm 8,2 cm 11 cm 2 Silinder Pejal 484 g 8 cm 14,3 cm 14,5 cm 3 Silinder Berongga 487 g 7,2 cm 6,2 cm 5,4 cm 4 Piringan Besar Cakram 2 cm 5 Piringan Kecil Cakram 3 cm 474 g 21,8 cm 3,4 cm 2 cm 472 g 18,3 cm 2,3 cm 2 cm 6 Kerucut 483 g 14 cm 4,3 cm 12 cm Percobaan2 :Menentukan Konstanta Pegas Spiral pada Alat Momen Inersia NO Massa Simpangan ( ) θ rat 1 2 3 1 50 g 42 42 42 41,7 2 100 g 71 72 71 71,3 3 150 g 93 94 94 93,7 4 200 g 105 106 105 105,3 5 250 g 113 114 113 113,3 Percobaan3 :Menentukan Periode Diri Alat Momen Inersia Waktu 3 Getaran T (s) t 1 t 2 t 3 t rata-rata 2 s 2 s 2 s 2 s 0,4 s Percobaan4 :Menghitung Periode benda No Nama Benda t 1 t 2 t 3 t rata-rata T (s) 1 Bola Pejal 2 s 4 s 4 s 3,3 s 1,1 s 2 Silinder Pejal 2 s 2 s 2 s 2 s 0,7 s 3 Silinder Berongga 2 s 2 s 2 s 2 s 0,7 s 4 Piringan 213 4 s 5 s 5 s 4,7 s 1,75
5 Piringan 714 5 s 4 s 4 s 4,3 s 1,4 s 6 Kerucut 2 s 3 s 2 s 2,3 s 0,7 s Percobaan5 :Periode Piringan (cm) Waktu 3 getaran T (s) t 1 t 2 t 3 t rata-rata 0 0,85 0,80 0,75 0,80 0,27 2,5 1,34 1,40 1,30 1,34 0,67 5 2,14 2,22 2,42 2,26 1,13 7,5 2,61 3,25 3,13 2,99 1,49 10 3,46 3,52 3,59 3,52 1,76 G. Pengelola data Percobaan1 :Menghitung Momen Inersia Secara Teori Percobaan2 :Menentukan KonstantaPegas Spiral pada Alat Momen Inersia Percobaan3 :Menentukan Periode Diri Alat Momen Inersia Percobaan4 :Menghitung Periode benda Percobaan5 :Periode Piringan H. Pembahasan I. Kesimpulan Dari percobaan yang telah kami lakukan dapat disimpulkan bahwa: 1. Kita dapat menentukan konstanta pegas spiral pada alat momen inersia 2. Kita dapat menentukan periode diri alat momen inersia 3. Kita dapat menentukan periode benda 4. Kita dapat menentukan momen inersia benda 5. Kita dapat membandingkan nilai momen inersia benda secara teori dan praktikum 6. Kita dapat menentukan periode piringan J. Komentar 1. Pada saat praktikum diperlukan memahami setiap langkah kerja yang dilakukan
2. Pada saat praktikum diperlukan ketelitian saat melakukan pengukuran 3. Pada saat praktikum dibutuhkan keakuratan saat menghitung banyaknya getaran K. Daftar Pustaka Jewett, Serway. Fisika Untuk Sains dan Teknik. 2009. Salemba Teknika: Jakarta Umar, Efrizon. Fisika dan Kecakapan Hidup. 2013. Ganeca Exact: Jakarta Tim Solusi Cerdas. Shortcut Fisika. 2015. Sekata Media: Jakarta Tim Masmedia. New Mentor Untuk SMA/MA Fisika 2016. 2015. PT Masmedia: Jakarta