Laporan Praktikum Kesetimbangan Benda Tegar
Kata Pengantar
Puji syukur kita panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena hanya dengan izin dan karunianya sehingga saya dapat menyelesaikan makalah ini. Tujuan penulisan makalah ini adalah untuk menambah pengetahuan kepada pembaca dan melengkapi materi yang tak di bahas secara mendetail di buku.Makalah ini dibuat sebagai referensi sekaligus menjadi salah satu penilaian dari dosen.diharapkan makalah ini dapat memberikan sekaligus menambah pengetahuan pembaca.
Makalah ini berisi informasi tentang Kesetimbangan Benda Tegar. Yangsaya harapkan pembaca dapat mengertahui berbagai aspek yang berhubungan dengan keseimbangan benda tegar dan kejadian hidup yang masih mengandung unsur dari bahan yang saya bahas ini.
Kami menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat membangun selalu kami harapkan demi kesempurnaan makalah ini.
Akhir kata, kami sampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah berperan serta dalam penyusunan makalah ini dari awal sampai akhir. Semoga Tuhan Yang Maha Esa senantiasa meridhoi segala usaha kita. Amin.
Gondangwetan, 30 Januari 2014
(penyusun)
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN PENGESAHAN……………….………………………………………………1
KATA PENGANTAR………………………...…………………………………………….2
DAFTAR ISI………………………………………..……………………………………….3
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Penulisan Makalah………...………………………………..4
1.2 Rumusan Masalah………...………………………………………………..4-5
1.3 Tujuan Penulisan…....……………………………………………………….5-6
1.4 Manfaat Penelitian.....................................................................................6
BAB II PEMBAHASAN
2.1 Teori Dasar Kesetimbangan Benda Tegar............................................7-8
2.2 Alat dan Bahan.........................................................................................9
2.3 Cara Kerja...........................................................................................9-10
2.4 Hasil Pengamatan..................................................................................10
2.5 Pertanyaan dan jawaban.............................................................10-11-12
BAB III PENUTUP
A. Kesimpulan….........................................................................................13
B. Saran......................................................................................................13
DAFTAR PUSTAKA............................................................................................14
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sebagai seorang pelajar, tentunya kita harus berusaha menuntut ilmu sebanyak-banyaknya.Oleh karena itu, untuk memudahkan kita dalam mengerti pelajaran yang diajarkan, sehingga siswa mampu memahami mata pelajara fisika, baik secara materi ataupun secara praktek.
Isi laporan praktikum fisika ini mencakup materi dan kegiatan belajar berdasarkan Standar Isi dan Standar Kompetensi mata pelajaran fisika SMA. Materi praktikum yang kami paparkan ini tidak hanya berguna bagi penyusun, namun juga berguna bagi siswa yang akan melaksanakan kegiatan praktikum pada mata pelajaran fisika. Dan juga dapat diaplikasikan di masyarakat dan lingkungan.
Penyusun mengucapkan terima kasih kepada Bapak sekolah SMAN 1 Gondangwetan dan Bapak Supa’at S.Pd. Selaku guru pembimbing mata pelajaran fisika. Oleh karena itu, kita diharapkan dapat berpikir kreatif dan memanfaatkan media yang ada untuk mencari segala informasi yang dibutuhkan sehingga kita dapat belajar secara optimal.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun masalah yang akan dibahas antara lain:
Bagaimana Hasil belajar siswa kelas XI semester II menggunakan Model Pembelajaran Konvensional pada materi Kesetimbangan Benda Tegar? Bagaimana Hasil belajar siswa kelas XI semester II menggunakan Model Pembelajaran Berdasarkan Masalah pada materi Kesetimbangan Benda Tegar? Bagaimana Perbedaan hasil belajar siswa kelas XI semester II
menggunakan Model Pembelajaran Berdasarkan Masalah dengan Model Pembelajaran Konvensional pada materi Kesetimbangan Benda Tegar?
1.3 Hipotesa
Hipotesa menurut kelompok kami adanya hubunganantara gaya berat (W) dengan letak titik pusat massa (tpm). Untuk mengetahui hasil belajar siswa kelas XI semester II yang diajarkan menggunakan model Pembelajaran Konvensional pada materi Kesetimbangan Benda Tegar. Untuk mengetahui hasil belajar siswa kelas XI semester II yang diajarkan menggunakan model Pembelajaran Berbasis Masalah pada materi Keseimbangan Benda Tegar. Untuk mengetahui perbedaan hasil belajar siswa kelas XI semester II yang diajarkan menggunakan model Pembelajaran Berbasis Masalah dengan model Pembelajaran Konvensional pada materi Kesetimbangan Benda Tegar.
1.4 Tujuan Penelitian
Tujuan dilaksanaknnya penelitian ini adalah sebagai berikut:
Menemukan hubungan antara gaya berat (W) dengan letak titik pusat massa (tpm). Untuk mengetahui hasil belajar siswa kelas XI semester II yang diajarkan menggunakan model Pembelajaran Konvensional pada materi Kesetimbangan Benda Tegar. Untuk mengetahui hasil belajar siswa kelas XI semester II yang diajarkan menggunakan model Pembelajaran Berbasis Masalah pada materi Keseimbangan Benda Tegar. Untuk mengetahui perbedaan hasil belajar siswa kelas XI semester II yang diajarkan menggunakan model Pembelajaran Berbasis Masalah dengan model Pembelajaran Konvensional pada materi Kesetimbangan Benda Tegar.
1.5 Manfaat Penulisan
Menumbuhkan minat belajar siswa tentang mata pelajaran fisika. Menjadikan siswa efektif dalam bertanya dan mengeluarkan pendapat saat proses pembelajaran fisika. Siswa menjadi lebih termotifasi dalam belajar secara kelompok. Meningkatkan hasil belajar siswa
BAB II PEMBAHASAN
2.1 Teori Dasar Kesetimbangan Benda TegarSebuah benda tegar berada dalam keadaan seimbang mekanis bila, relative terhadap suatu kerangka acuan inersial
1. Percepatan linier pusat massanya nol.
2. Percepatan sudutnya mengelilingi sembarang sumbu tetap dalam kerangka acuan ini juga nol.
Persyaratan di atas tidak mengharuskan benda tersebut dalam keadaan diam, karena persyaratan pertama membolehkan benda bergerak dengan kecepatan pusat massanya konstan, sedangkan persyaratan kedua membolehkan benda berotasi dengan kecepatan sudut rotasi yang konstan juga.
Bila benda benarbenar diam (relatif terhadap suatu kerangka acuan), yaitu ketika kecepatan linier pusat massanya dan kecepatan sudut rotasinya terhadap sembarang sumbu tetap, bernilai nol keduanya, maka benda tegar tersebut dikatakan berada dalam keseimbangan statik. Bila suatu benda tegar berada dalam keadaan seimbang statik, maka kedua persyaratan di atas untuk keseimbangan mekanik akan menjamin benda tetap dalam keadaan seimbang statik. Persyaratan pertama ekuivalen dengan persyaratan bahwa total gaya eksternal yang bekerja pada benda tegar sama dengan nol
Sedangkan persyaratan kedua ekuivalen dengan persyaratan bahwa total torka eksternal yang bekerja pada benda tegar sama dengan nol
Dalam kasus ini yang akan ditinjau hanyalah keseimbangan benda tegar di dalam pengaruh gaya eksternal yang konservatif. Karena gayanya adalah gaya konservatif, maka terdapat hubungan antara gaya yang bekerja dengan energi potensialnya,
Keadaan seimbang terjadi ketika nilai Fx = 0, kondisi ini tidak lain adalah syarat titik ekstrem untuk fungsi energi potensial U(x). Andaikan saja titik seimbang ini kita pilih sebagai posisi x = 0. Fungsi energi potensial dapat diekspansikan
Bila a2 > 0 maka pergeseran kecil dari titik seimbang, memunculkan gaya yang mengarahkan kembali ke titik seimbang. Keseimbangan ini disebut keseimbangan stabil.
Bila a2 > 0 maka pergeseran sedikit dari titik seimbang, memunculkan gaya yang menjauhkan dari titik seimbangnya. Keseimbangan ini disebut keseimbangan labil. Bila a2 = 0 maka pergeseran sedikit dari titik seimbang tidak memunculkan gaya. Keseimbangan ini disebut keseimbangan netral.
1. Percepatan linier pusat massanya nol.
2. Percepatan sudutnya mengelilingi sembarang sumbu tetap dalam kerangka acuan ini juga nol.
Persyaratan di atas tidak mengharuskan benda tersebut dalam keadaan diam, karena persyaratan pertama membolehkan benda bergerak dengan kecepatan pusat massanya konstan, sedangkan persyaratan kedua membolehkan benda berotasi dengan kecepatan sudut rotasi yang konstan juga.
Bila benda benarbenar diam (relatif terhadap suatu kerangka acuan), yaitu ketika kecepatan linier pusat massanya dan kecepatan sudut rotasinya terhadap sembarang sumbu tetap, bernilai nol keduanya, maka benda tegar tersebut dikatakan berada dalam keseimbangan statik. Bila suatu benda tegar berada dalam keadaan seimbang statik, maka kedua persyaratan di atas untuk keseimbangan mekanik akan menjamin benda tetap dalam keadaan seimbang statik. Persyaratan pertama ekuivalen dengan persyaratan bahwa total gaya eksternal yang bekerja pada benda tegar sama dengan nol
Sedangkan persyaratan kedua ekuivalen dengan persyaratan bahwa total torka eksternal yang bekerja pada benda tegar sama dengan nol
Dalam kasus ini yang akan ditinjau hanyalah keseimbangan benda tegar di dalam pengaruh gaya eksternal yang konservatif. Karena gayanya adalah gaya konservatif, maka terdapat hubungan antara gaya yang bekerja dengan energi potensialnya,
Keadaan seimbang terjadi ketika nilai Fx = 0, kondisi ini tidak lain adalah syarat titik ekstrem untuk fungsi energi potensial U(x). Andaikan saja titik seimbang ini kita pilih sebagai posisi x = 0. Fungsi energi potensial dapat diekspansikan
Bila a2 > 0 maka pergeseran kecil dari titik seimbang, memunculkan gaya yang mengarahkan kembali ke titik seimbang. Keseimbangan ini disebut keseimbangan stabil.
Bila a2 > 0 maka pergeseran sedikit dari titik seimbang, memunculkan gaya yang menjauhkan dari titik seimbangnya. Keseimbangan ini disebut keseimbangan labil. Bila a2 = 0 maka pergeseran sedikit dari titik seimbang tidak memunculkan gaya. Keseimbangan ini disebut keseimbangan netral.
Suatu benda tegar dapat mengalami gerak translasi (gerak lurus) dan gerak rotasi.Benda tegar akan melakukan gerak translasi apabila gaya yang diberikan pada bendatepat mengenai suatu titik yang disebut titik berat. Benda akan seimbang jika pasdiletakkan dititik beratnya.Titik berat merupakan titik dimana benda akan berada dalam keseimbangan rotasi(tidak mengalami rotasi). Pada saat benda tegar mengalami gerak translasi dan rotasisekaligus, maka pada saat itu titik berat akan bertindak sebagai sumbu rotasi dan lintasangerak dari titik berat ini menggambarkan lintasan gerak translasinya.Untuk benda yang berbentuk garis (satu dimensi), letak titik beratnya berada ditengah-tengah garis. Misalkan sebuah kawat dengan panjang6m, maka titik beratnya berada pada jarak 3m dari ujungnya.Letak atau posisi titik berat yaitu terletak pada perpotongan diagonal ruang untuk benda homogen berbentuk teratur,dan terletak pada perpotongan garis kedua garisvertikal untuk benda sembarang.
2.2 Alat dan Bahan
1. Kertas karton
2. Gunting
3. Penggaris
4. Alat tulis
5. Jarum Pentul
6. Bandul ( Kelereng )
7. Benang Jahit
8. Kain kasa
2.3 Cara Kerja
1. Siapkan kertas karton.
2. Gunting dengan bentuk sembarang.
3. Buat 3 titik sembarang.
4. Siapkan benang jahit secukupnya, beri beban (kelereng) yang telah di balut kain kasa di ujungnya, gantungkan di tembok, di bagian tengah diberi penjepit (jarum pentul)
5. Biarkan karton berrotasi, biarkan sampai mencapai titik seimbang.
6. Tarik garik lurus dengan penggaris, yang lurus dengan benang.
7. Lakukan langkah ke 4 – 6, di titik yang berbeda.
8. Cari titik perpotongan dari ke-tiga garis tersebut, di titik itulah titik berat karton, berinama Zo
9. Gunting salah satu garis, sehingga karton terbagi menjadi 2 bagian.
10. Buat 3 titik sembarang di bagian belakang karton yang telah dibagi 2.
11.Lakukan hal yang sama, sehingga didapat titik perpotongannya, diberinama Z1 dan Z2.
12. Hubungkan titik Z1 dan Z2 dengan sebuah garis lurus.
13. Jika percobaan ini berhasil, maka garis lurus Z1 dan Z2 akan melalui Zo.
2.4 Hasil Pengamatan
W=m.g
|
W1=m1.g
|
W2=m2.g
|
Xz
|
X1
|
X2
|
Yz
|
Y1
|
Y2
|
65 cm
|
35 cm
|
30 cm
|
8.5 cm
|
7 cm
|
9 cm
|
8.2 cm
|
9.8 cm
|
5.5 cm
|
2.5 Pertanyaan :
1. Ukur z1 z dan z2 z ? bagaimana hasilnya. Jelaskan?
2. Hitung (x1.w1+x2.w2) : (xz)(w1+w2)=….
3. Hitung persamaan (xz) = ….
4. Hitung (y1.w1+y2.w2) : (yz)(w1+w2)=….
5. Hitung persamaan (yz) = ….
6. Kesimpulan = …..
Jawaban :
1. z1 z = 2.5 cm
z2 z = 2.5 cm
(x1.w1+x2.w2)
|
:
|
(xz)(w1+w2)
|
(7 . 35 + 9 . 30)
|
:
|
(8.5)(35+30)
|
515
|
:
|
(8.5) 65
|
515
|
:
|
552.5
|
1
|
:
|
1
|
2.
3. (x1.w1+x2.w2) : (xz)(w1+w2) =1 : 1
= 
xz(w1+w2) = x1.w1+x2.w2
xz =
xz = x1+x2
xz = 7 + 9
xz = 16
4. (x1.w1+x2.w2)
|
(xz)(w1+w2)
| |
(9.5 . 35 + 5.5 . 30)
|
:
|
(8.2)(35+30)
|
343 + 165
|
:
|
(8.5) 65
|
508
|
:
|
533
|
1
|
:
|
1
|
5. (y1.w1+y2.w2) : (yz)(w1+w2) =1 : 1
=
yz(w1+w2) = y1.w1+y2.w2
yz =
yz = y1+y2
yz = 7 + 9
yz = 16
6. Kesimpulan
Terdapat hubungan antara gaya berat (W) dengan titik P massa (tpm)
BAB III PENUTUP
A. KESIMPULAN
Kesetimbangan adalah suatu kondisi benda dengan resultan gaya dan resultan momen gaya sama dengan nol. Benda tegar adalah benda yang tidak berubah bentuknya karena pengaruh gaya dari luar.kesetimbangan benda tegar dapaat di bagi menjadi Kesetimbangan benda tegar dibedakan menjadi dua yaitu Kesetimbangan partikel dan Kesetimbangan benda.
B. Saran
Dalam penyusunan makalah ini, kami banyak mendapat bantuan serta dukungan dari berbagai pihak, baik bersifat moril maupun materil,baik secara langsung maupun tidak langsung, dimana bantuan itu sangat berarti dan bernilai bagi penulis.
Menyadari keterbatasan kami sebagai manusia biasa, dalam penyusunanmakalah ini masih terdapat banyak kekeliruan dan kekurangan, maka oleh karenanya kami mengharapkan kritik dan saran dari pembaca yang bersifat membangan untuk kami jadikan tolak ukur dimasa yang akan datang. Akhirnya kami mengucapkan terima kasih dan semoga makalah ini dapat memberi manfaat bagi kita semua.
Jangan lupa cantumkan sumber di daftar pustaka kalian ;)
0 komentar:
Posting Komentar