I.
Judul
Praktikum : Analisis Gerak pada Jalan Cepat 50
meter
II.
Tujuan
Praktikum :
1. Mengukur
kecepatan rata-rata dan percepatan rata-rata jalan cepat 50 m.
2. Mengetahui
hubungan
posisi terhadap waktu pada jalan cepat 50 m.
3. Mengetahui
hubungan
kecepatan terhadap waktu pada jalan cepat 50 m.
4. Menentukan jenis gerak lurus pada praktikum jalan
cepat 50 m.
III.
Landasan Teori :
A.
Gerak
Benda dikatakan
bergerak jika mengalami perubahan posisi terhadap titik acuan tertentu. Gerak
juga dapat dikatakan sebagai perubahan posisi dalam selang waktu tertentu.
Gerak bersifat relatif. Jadi, penempatan kerangka acuan menjadi hal yang
penting. Misalnya, ada seorang sedang berlari di atas treadmill (mesin lari
fitness). Orang tersebut tidak dapat dikatakan bergerak karena dia diam
terhadap titik acuannya (lari di tempat).
Dalam dunia
Fisika jenis gerak dari suatu benda dapat ditentukan oleh sebuah lintasan yaitu
:
1. Bila
suatu benda bergerak dengan lintasannya berupa garis maka dikatakan benda
tersebut bergerak lurus. Kita anggap A adalah sebuah benda yang bergerak
kekanan, sedangkan B bergerak kearah kiri. Maka benda A tersebut dikatakan
bernilai positif sedangkan B dikatakan bernilai negatif. Jadi panjang lintasan
gerakan A adalah +A sedangkan panjang lintasan B adalah -B.
2. Bila
suatu benda bergerak dengan litasan berbentuk parabola, maka benda tersebut
dinamakan gerak Parabolik. Benda A bergerak dari arah kiri mengikuti
gerakan parabolik maka panjang lintasannya dipengaruhi oleh besarnya sudut
ketika pertama kali dia melintas.
3. Bila
suatu benda bergerak dengan lintasannya berupa lingkaran, maka benda tersebut
disebut gerak melingkar. Benda A bergerak mengikuti lintasan berupa
lingkaran, maka panjang lintasannya dipengaruhi oleh besarnya jari-jari dari
suatu lingkaran dimana benda tersebut bergerak.
B.
Jarak
dan Perpindahan
Dalam Fisika
Gerak, selain gerak benda, jarak dan perpindahan juga merupakan hal yang
dipelajari. Sebagai contoh, Rima berjalan 4 meter ke barat dari rumahnya, lalu
ke timur 3 meter, maka jarak yang telah ditempuh Rima adalah 4 meter ditambah 3
meter, yaitu 7 meter. Sementara itu, perpindahan yang ditempuhnya adalah 1
meter (yang dihitung dari selisih posisi awal terhadap posisi akhir).
Contoh lainnya
adalah, Dian berlari mengitari lapangan yang berbentuk lingkaran berjari-jari 7
meter. Berapakah jarak dan perpindahan yang ditempuhnya? Jarak yang ditempuh
Dian sama dengan keliling lingkaran lapangan tersebut yaitu 44 meter. Sementara
perpindahannya adalah 0 karena titik awal sama dengan titik akhir.
C.
Kecepatan
dan Kelajuan
Kecepatan
merupakan besaran vektor, sementara kelajuan adalah besaran skalar. Besaran
vektor memperhitungkan arah gerak, sementara skalar hanya memiliki besarnya
tanpa memperhitungkan arah geraknya. Secara matematis, keduanya dapat ditulis
sebagai berikut:
Kecepatan (v) =
Perpindahan (s) / selang waktu (t)
Kelajuan (v) =
jarak (s) / selang waktu (t)
Dengan catatan,
satuan dari v (kecepatan atau kelajuan) adalah meter per sekon. Sementara s
(perpindahan atau jarak) adalah meter, dan t (selang waktu) satuannya detik.
D.
Kecepatan
dan Kelajuan Rata-rata
Kecepatan rata-rata didefinisikan sebagai perpindahan dalam selang waktu tertentu. Sebagai contoh, ada sebuah benda bergerak terhadap sumbu x. Secara matematis, kecepatan rata-rata dapat ditulis sebagai berikut:
di mana:
·
∆ x didefinisikan sebagai selisih x
akhir, dikurangi x awal, atau x2 – x1 (meter).
·
∆ t adalah selisih waktu t akhir
dikurangi t awal atau t2 – t1 (sekon).
Kelajuan rata-rata adalah jarak yang ditempuh tiap satuan waktu. Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut:
E.
Percepatan
Suatu benda dikatakan mengalami percepatan jika kecepatannya makin lama makin bertambah. Maka benda tadi dikatakan dipercepat. Sebagai contoh, kamu menaiki sepeda menuruni bukit sehingga kamu tidak perlu mengayuh sepedamu karena tanpa dikayuh pun sepedamu akan meluncur dengan cepat. Secara matematis percepatan dirumuskan sebagai berikut:
di mana:
a = percepatan (meter / sekon
kuadrat)
v = kecepatan (meter)
t = waktu (sekon)
Percepatan
merupakan besaran vektor sehingga dapat bernilai negatif dan positif,
bergantung pada arah perpindahan benda. Percepatan yang bernilai negatif
disebut perlambatan. Dalam kasus perlambatan, percepatan memiliki arah yang
berlawanan terhadap kecepatan.
F.
Percepatan
Rata-rata
Percepatan
rata-rata didefinisikan sebagai perubahan kecepatan dalam selang waktu
tertentu. Secara matematis dirumuskan sebagai berikut:
Percepatan rata-rata = perubahan kecepatan / selang waktu, atau:
di mana:
a =
percepatan rata-rata (meter per sekon kuadrat)
∆ v = v akhir – v awal atau v2 – v1(meter per sekon)
∆ t
= t akhir – t awal atau t2 – t1 (detik atau sekon)
G.
Hubungan
Kecepatan dan Percepatan
|
...............................(1)
|
||
|
|
|
.........(2)
|
H.
Gerak Lurus Beraturan ( GLB )
Gerak
lurus beraturan ialah gerak dengan lintasan serta kecepatannya selalu tetap.
Kecepatan ( v ) ialah besaran
vektor yang besarnya sesuai dengan perubahan lintasan tiap satuan waktu.
Kelajuan ialah besaran skalar yang besarnya sesuai dengan perubahan lintasan tiap satuan waktu.
Pada
Gerak Lurus Beraturan ( GLB ) berlaku rumus :
dimana : x = jarak yang ditempuh ( perubahan
lintasan )
v = kecepatan
t = waktu
Grafik
Gerak Lurus Beraturan ( GLB )
a. Grafik v terhadap t
Kita
lihat grafik di samping : dari rumus x = v . t, maka :
t
= 1 det, x = 20 m
t
= 2 det, x = 40 m
t
= 3 det, x = 60 m
t
= 4 det, x = 80 m
Kesimpulan
: Pada grafik v terhadap t, maka besarnya perubahan lingkaran benda = ( jarak ) merupakan luas bidang yang diarsir.
b.
Grafik x terhadap t.
Kelajuan
rata-rata dirumuskan :
Kesimpulan
: Pada Gerak Lurus beraturan kelajuan rat-rata selalu tetap dalam
selang
waktu sembarang.
I.
Gerak Lurus Berubah Beraturan ( GLBB )
Hal-hal
yang perlu dipahami dalam GLBB :
1.
Perubahan kecepatannya selalu tetap
2. Perubahan kecepatannya tiap satuan waktu disebut
: Percepatan (notasi=
a )
3.
Ada dua macam perubahan kecepatan :
a. Percepatan : positif bila a > 0
b. Percepatan : negatif bila a < 0
4.
Percepatan maupun perlambatan selalu tetap.
a =
Bila
kelajuan awal = vo dan kelajuan setelah selang waktu t = vt, maka :
a =
at = vt -vo
vt = vo + at
Oleh
karena perubahan kecepatan ada 2 macam, maka GLBB juga dibedakan menjadi dua
macam yaitu :
GLBB
dengan a > 0 dan GLBB < 0 , bila percepatan searah dengan kecepatan benda
maka pada benda mengalami percepatan, jika percepatan berlawanan arah dengan
kecepatan maka pada benda mengalami perlambatan.
Grafik
Gerak Lurus Beraturan ( GLB )
a. Grafik v terhadap t dalam GLBB.
a
> 0
vo=0
vt
= vo + at
vt
= at
|
a
> 0
vo0
vt
= vo + at
|
a
< 0
vo0
vt
= vo + at
|
Grafiknya berupa “GARIS LURUS”
JARAK YANG DITEMPUH = LUAS GRAFIK V TERHADAP T.
|
x
= Luas trapesium
= ( vo + vt ) .t
= ( vo + vo + at ) .t
= ( 2vo + at ) .t
x
= vot + at2
|
b. Grafik x terhadap t dalam GLBB
a
> 0; x = vot + at2
|
a
< 0; x = vot + at2
|
Grafiknya berupa “PARABOLA”
- Gerak Vertikal Pengaruh Grafitasi Bumi
a. Gerak jatuh bebas.
Gerak jatuh bebas ini merupakan gerak lurus berubah
beraturan tanpa kecepatan awal ( vo ), dimana percepatannya disebabkan karena
gaya tarik bumi dan disebut percepatan grafitasi bumi ( g ).
Misal
: Suatu benda dijatuhkan dari suatu ketinggian tertentu, maka :
Rumus
GLBB : vt = g . t
y = g t2
|
|
b. Gerak benda dilempar ke bawah.
Merupakan GLBB dipercepat dengan kecepatan
awal vo.
Rumus
GLBB : vt = vo + gt
y = vot + gt2
|
|
c. Gerak benda dilempar ke atas.
Merupakan
GLBB diperlambat dengan kecepatan awal vo.
Rumus
GLBB : vt = vo - gt
y = vot - gt2
|
|
y
= jarak yang ditempuh setelah t detik.
Syarat
- syarat gerak vertikal ke atas yaitu :
a.
Benda mencapai ketinggian maksimum jika vt = 0
b.
Benda sampai di tanah jika y = 0
IV.
Alat
dan Bahan :
1.
Meteran
2.
Kapur
3.
Stopwatch
4.
Kertas
5.
Bolpoin
V.
Langkah-langkah :
1. Bekerja
dalam kelompok (anggota 11 orang mahasiswa). Masing-masing bertugas: 6 orang
mahasiswa sebagai pencatat waktu, 1 orang mahasiswa berada di garis start untuk
memberikan aba-aba, dan 4 orang mahasiswa sebagai pejalan cepat, secara
bergantian.
2. Membuat
lintasan jalan cepat sejauh 50 m, membagi 10 dengan interval 10 m dan pada
setiap titik interval 10 m tersebut berilah tanda jelas.
3. Pada
setiap jarak 10 m setelah garis start harus ada seorang mahasiswa yang memegang
stopwatch (atau alat pengukur waktu yang lain) sebagai pencatat waktu
(diperlukan 6 orang mahasiswa sebagai pencatat waktu)
4. Anda
sebagai pejalan cepat berada pada garis start (Catatan : semua mahasiswa
harus mengambil data untuk perfomanya masing-masing selama jalan cepat 50 m
tersebut)
5. Saat
aba-aba “Yaa”, pejalan cepat mulai jalan, dan semua pencatat waktu secara
bersamaan juga menghidupkan stopwatchnya masing-masing (atau alat pengukur
waktu yang lain)
6. Saat
pejalan cepat melintasi tepat di depan masing-masing pencatat waktu, pencatat
waktu itu mematikan stopwatch dan waktu yang ditunjukkan oleh stopwatch segera
dicatat.
7. Mengulangi
kegiatan diatas dengan pejalan cepat yang berbeda.
8. Membuat
tabel data waktu setiap interval 10 jalan cepat 50 m sebanyak 4 tabel untuk
masing-masing pejalan cepat. (Tabel 1)
9. Membuat
tabel data interval waktu, kecepatan rata-rata dan percepatan rata-rata untuk
setiap interval 10 m selama jalan cepat 50 m sebanyak 4 tabel untuk
masing-masing pejalan cepat. (Tabel 2)
10. Membuat
grafik posisi (sumbu y) terhadap waktu (sumbu x) dari data pada Tabel 1. (Catatan:
waktu dalam sekon, posisi dalam meter)
11. Membuat
tanda titik pada setiap posisi pejalan cepat dan waktu tempuhnya dan hubungkan
titik-titik tersebut hingga membentuk sebuah kurva
12. Menentukan
gradien grafik berdasarkan grafik tersebut. (keterangan: Gradien grafik
tersebut merupakan kecepatan rata-rata pejalan cepat itu)
13. Membandingkan
kecepatan rata-rata pejalan cepat yang diperoleh berdasarkan grafik dan
berdasarkan perhitungan melalui Tabel 2.
14. Membuat
grafik kecepatan (sumbu y) terhadap waktu (sumbu x) dari data pada Tabel 1 dan
Tabel 2. (Catatan: waktu dalam sekon, kecepatan dalam m/s)
15. Membuat
tanda titik pada setiap nilai kecepatan dan waktu tempuhnya dan hubungkan
titik-titik tersebut hingga membentuk sebuah kurva
16. Menentukan
gradien grafik berdasarkan grafik tersebut. (keterangan: Gradien grafik
tersebut merupakan percepatan rata-rata pejalan cepat itu)
17. Membandingkan
percepatan rata-rata pejalan cepat yang diperoleh berdasarkan grafik dan
berdasarkan perhitungan melalui Tabel 2.
VI.
Data Pengamatan :
Tabel
1.1. Data waktu setiap interval 10 m jalan cepat 50 m
(Nama
Pejalan Cepat: Nur Istiqomah Mardhotillah)
No.
|
Posisi
(m)
|
Waktu
yang Tercatat (s)
|
Interval
waktu (s)
|
1.
|
0
|
0
|
0
|
2.
|
10
|
5,25
|
5,25
|
3.
|
20
|
9,98
|
4,73
|
4.
|
30
|
16,03
|
6,05
|
5.
|
40
|
20,00
|
3,97
|
6.
|
50
|
25,06
|
5,06
|
Tabel
1.2. Data waktu setiap interval 10 m jalan cepat 50 m
(Nama
Pejalan Cepat: Iin Aristi Malyda Alfa)
No.
|
Posisi
(m)
|
Waktu
yang Tercatat (s)
|
Interval
waktu (s)
|
1.
|
0
|
0
|
0
|
2.
|
10
|
3,98
|
3,98
|
3.
|
20
|
7,62
|
3,64
|
4.
|
30
|
13,30
|
5,68
|
5.
|
40
|
17,57
|
4,27
|
6.
|
50
|
22,03
|
4,46
|
Tabel
1.3. Data waktu setiap interval 10 m jalan cepat 50 m
(Nama
Pejalan Cepat: Achmad Ainul Roziqin)
No.
|
Posisi
(m)
|
Waktu
yang Tercatat (s)
|
Interval
waktu (s)
|
1.
|
0
|
0
|
0
|
2.
|
10
|
4,27
|
4,27
|
3.
|
20
|
8,73
|
4,46
|
4.
|
30
|
13,00
|
4,27
|
5.
|
40
|
17,01
|
4,01
|
6.
|
50
|
19,05
|
2,04
|
Tabel
1.4. Data waktu setiap interval 10 m jalan cepat 50 m
(Nama
Pejalan Cepat: Rahmania Firda)
No.
|
Posisi
(m)
|
Waktu
yang Tercatat (s)
|
Interval
waktu (s)
|
1.
|
0
|
0
|
0
|
2.
|
10
|
4,60
|
4,60
|
3.
|
20
|
10,37
|
5,77
|
4.
|
30
|
18,08
|
7,71
|
5.
|
40
|
23,02
|
4,94
|
6.
|
50
|
28,01
|
4,99
|
Tabel
2.1. Data kecepatan rata-rata dan percepatan rata-rata setiap interval 10 m
selama jalan cepat 50 m
(Nama
Pejalan Cepat: Nur Istiqomah Mardhotillah)
No.
|
Interval (m)
|
Interval
waktu (s)
|
Kecepatan Rata-rata (m/s)
|
Percepatan Rata-rata (m/s2)
|
1.
|
0 - 10
|
5,25
|
1,90
|
0,36
|
2.
|
10 - 20
|
4,73
|
2,11
|
0,45
|
3.
|
20 - 30
|
6,05
|
1,65
|
0,27
|
4.
|
30 - 40
|
3,97
|
2,52
|
0,63
|
5.
|
40 - 50
|
5,06
|
1,98
|
0,39
|
Tabel
2.2. Data kecepatan rata-rata dan percepatan rata-rata setiap interval 10 m
selama jalan cepat 50 m
(Nama
Pejalan Cepat: Iin Aristi Malyda Alfa)
No.
|
Interval (m)
|
Interval
waktu (s)
|
Kecepatan Rata-rata (m/s)
|
Percepatan Rata-rata (m/s2)
|
2.
|
0 - 10
|
3,98
|
2,51
|
0,63
|
3.
|
10 - 20
|
3,64
|
2,75
|
0,75
|
4.
|
20 - 30
|
5,68
|
1,76
|
0,31
|
5.
|
30 - 40
|
4,27
|
3,24
|
0,55
|
6.
|
40 - 50
|
4,46
|
2,24
|
0,50
|
Tabel
2.3. Data kecepatan rata-rata dan percepatan rata-rata setiap interval 10 m
selama jalan cepat 50 m
(Nama
Pejalan Cepat: Achmad Ainul Roziqin)
No.
|
Interval (m)
|
Interval
waktu (s)
|
Kecepatan Rata-rata (m/s)
|
Percepatan Rata-rata (m/s2)
|
2.
|
0 - 10
|
4,27
|
2,35
|
0,55
|
3.
|
10 - 20
|
4,46
|
2,24
|
0,50
|
4.
|
20 - 30
|
4,27
|
2,34
|
0,55
|
5.
|
30 - 40
|
4,01
|
2,49
|
0,62
|
6.
|
40 - 50
|
2,04
|
4,09
|
2,40
|
Tabel
2.4. Data kecepatan rata-rata dan percepatan rata-rata setiap interval 10 m
selama jalan cepat 50 m
(Nama
Pejalan Cepat: Rahmania Firda)
No.
|
Interval (m)
|
Interval
waktu (s)
|
Kecepatan Rata-rata (m/s)
|
Percepatan Rata-rata (m/s2)
|
2.
|
0 - 10
|
4,60
|
2,17
|
0,47
|
3.
|
10 - 20
|
5,77
|
1,73
|
0,30
|
4.
|
20 - 30
|
7,71
|
1,30
|
0,17
|
5.
|
30 - 40
|
4,94
|
2,02
|
0,41
|
6.
|
40 - 50
|
4,99
|
2,00
|
0,40
|
|
|
|
|
|
VII.
Analisis
Data :
Dalam
praktikum gerak dan perubahan ini, ada 4 orang yang bertugas sebagai pejalan cepat. 4 orang ini harus berjalan cepat dengan melintasi jarak 50
meter dan jarak
tersebut dibagi
menjadi
5 interval. Dari data yang didapat
masing-masing pejalan mempunyai kecepatan dan percepatan
yang berubah-ubah. Untuk pejalan yang pertama yaitu Nur Istiqomah Mardhotillah, pejalan ini mempunyai kecepatan yang berubah-ubah pada 5 interval yaitu 1,90 m/s; 2,11 m/s; 1,65 m/s; 2,52 m/s; 1,98 m/s dan mempunyai percepatan yang berubah-ubah pada 5 interval yaitu 0,36 m/s2; 45 m/s2; 0,27 m/s2; 0,63 m/s2; 0,39 m/s2. Untuk pejalan yang kedua yaitu Iin Aristi Malyda Alfa, pejalan ini mempunyai kecepatan yang berubah-ubah pada 5 interval yaitu 2,51 m/s; 2,75
m/s;
1,76 m/s;
3,24 m/s;
2,24 m/s dan mempunyai percepatan yang berubah-ubah pada 5 interval yaitu 0,636 m/s2; 0,75 m/s2; 0,31m/s2; 0,55 m/s2; dan 0,50 m/s2. Untuk pejalan yang ketiga yaitu Achmad Ainul Roziqin,
pejalan ini mempunyai kecepatan yang berubah-ubah pada 5 interval yaitu 2,35 m/s; 2,24 m/s; 2,34 m/s; 2,49 m/s; 4,09 m/s dan mempunyai percepatan yang berubah-ubah pada 5 interval yaitu 0,55 m/s2; 0,50 m/s2; 0,55m/s2; 0,62 m/s2; dan 2,40
m/s2. Untuk pejalan
yang keempat yaitu Rahmania Firda, pejalan ini mempunyai kecepatan yang berubah-ubah pada 5 interval yaitu 2,17 m/s; 1,73 m/s; 1,30 m/s; 2,02 m/s; 2,00 m/s dan mempunyai percepatan yang berubah-ubah pada 5 interval yaitu 0,47 m/s2; 0,30 m/s2; 0,17m/s2; 0,41 m/s2 dan 0,40
m/s2.
Berdasarkan
data diatas dapat disimpulkan bahwa ini termasuk gerak lurus berubah beraturan karena pada masing-masing pejalan cepat mempunyai percepatan yang berbeda-beda. Ciri-ciri dari gerak lurus berubah beraturan adalah ketika benda yang bergerak membuat lintasan garis lurus dengan percepatan tidak tetap,
baik besarnya saja, arahnya saja maupun besar dan arahnya. Perubahan percepatan dapat dinyatakan dengan 2 cara, yaitu percepatan sebagai fungsi waktu dan percepatan sebagai fungsi posisi.
VIII.
Grafik :
Grafik
1.1. Hubungan posisi dengan waktu oleh pejalan 1
(Nama
Pejalan Cepat: Nur Istiqomah Mardhotillah)
Grafik
1.2. Hubungan posisi dengan waktu
(Nama
Pejalan Cepat: Iin Aristi Malyda Alfa)
Grafik
1.3. Hubungan posisi dengan waktu
(Nama
Pejalan Cepat: Achmad Ainul Roziqin)
Grafik
1.4. Hubungan posisi dengan waktu
(Nama
Pejalan Cepat: Rahmania Firda)
Grafik 2.1. hubungan kecepatan dengan
waktu
(Nama Pejalan Cepat: Nur Istiqomah
Mardhotillah)
Grafik 2.1. hubungan kecepatan dengan
waktu
(Nama
Pejalan Cepat: Iin Aristi Malyda Alfa)
Grafik 2.3. Hubungan kecepatan dengan
waktu
(Nama
Pejalan Cepat: Achmad Ainul Roziqin)
Grafik 2.4. Hubungan kecepatan dengan
waktu
(Nama
Pejalan Cepat: Rahmania Firda)
IX.
Kesimpulan :
Dari
praktikum yang telah kami lakukan, maka diperoleh kesimpulan sebagai berikut:
1. Kecepatan
rata-rata dan percepatan rata-rata jalan cepat 50 m, antara lain:
Pejalan ke-
|
Kecepatan rata-rata (m/s)
|
Percepatan rata-rata (m/s2)
|
1
|
2,428
|
0,42
|
2
|
2,5
|
0,548
|
3
|
2,702
|
0,924
|
4
|
1,844
|
0,35
|
2. Pengaruh
posisi terhadap waktu pada jalan cepat 50 m
Pengaruh posisi
terhadap waktu yaitu berbanding lurus. Apabila posisi yang ditempuh kecil, maka
waktu yang ditempuh juga kecil. Dan apabila posisi yang ditempuh besar, maka waktu yang ditempuh juga akan besar.
3. Pengaruh
kecepatan terhadap waktu pada jalan cepat 50 m
Pengaruh
kecepatan terhadap waktu yaitu berbanding terbalik. Apabila kecepatan yang
ditempuh kecil, maka waktu yang diperlukan akan besar. Dan apabila kecepatan
yang ditembuh besar, maka waktu yang diperlukan akan kecil.
4. Jenis gerak lurus pada praktikum jalan cepat 50 m.
Gerak lurus yang
digunakan pada praktikum kami yaitu Gerak Lurus Berubah beraturan (GLBB).
X.
Daftar Pustaka :
Dheryand. 2010. Materi
Gerak, (Online), (http://dheryand.blogspot.com/p/materi-gerak.html,
diakses 08 November 2013).
Admin. Definisi Rumus
Gerak Fisika, (Online), (http://indonesiaindonesia.com/f/101849-definisi-rumus-gerak-fisika/,
diakses 08 November 2013).
Tidak ada komentar:
Posting Komentar