< PreviousFisika Kelas X102 Nah, agar kalian memahami prinsip Hukum I Newton atau Hukum Inersia, lakukan Eksperimen berikut.Menyelidiki Hukum I NewtonEksperimenA. Dasar Teori Hukum I Newton merupakan hukum yang menjelaskan gerak benda. Menurut hukum ini, benda mempunyai sifat untuk mempertahankan kedudukannya. Artinya, benda yang mula-mula diam akan tetap diam jika resultan gaya luar yang bekerja pada benda tersebut sama dengan nol. Sama halnya dengan benda yang mula-mula bergerak, maka benda itu akan terus bergerak dengan kecepatan tetap. Sifat benda yang cenderung mempertahankan kedudukannya disebut inersia (kelembaman). Menurut Hukum I Newton, jika resultan gaya yang bekerja pada sebuah benda sama dengan nol, maka benda tersebut akan diam atau bergerak lurus beraturan (mempunyai kecepatan tetap). B. Tujuan Percobaan Setelah melakukan percobaan ini, kalian diharapkan mampu:1. Mendefinisikan Hukum I Newton tentang gerak benda.2. Memahami pengertian kelembaman benda (inersia).3. Memberikan contoh aplikasi hukum I Newton dalam kehidupan sehari-hari.C. Alat dan Bahan1. Mobil-mobilan baterai 1 buah. 4. Batu bata 1 buah.2. Kotak kecil 1 buah. 5. Uang logam 100-an 10 buah.3. Papan luncur. 6. Penggaris yang terbuat dari logam.D. Langkah Kerja1. Pembuktikan benda yang mula-mula bergerak akan terus bergerak.a. Susunlah alat percobaan seperti gambar disamping.b. Hidupkan mobil-mobilan. Biarkan mobil-mobilan meluncur dan menabrak batu bata.c. Amatilah keadaan kotak kecil pada saat mobil-mobilan menabrak batu bata. 2. Pembuktikan benda yang mula-mula diam akan terus diam.a. Tumpuklah 10 buah uang logam 500-an di pinggir meja.b. Sentillah uang logam paling bawah menggunakan penggaris secara perlahan. Amati uang logam lain di atasnya. c. Sentillah dengan cepat uang logam paling bawah dari samping menggunakan penggaris, sehingga uang logam tersebut terpisah dari uang logam lainnya. Ama-tilah keadaan tumpukan 9 uang logam lainnya.E. Pembahasan 1. Apakah yang terjadi dengan kotak pada saat mobil-mobilan menabrak batu bata?2. Apakah yang dapat kalian simpulkan dari percobaan nomor 1?3. Apakah yang terjadi dengan 9 tumpukan logam di atas logam yang disentil secara per-lahan? Bagaimana pula ketika disentil dengan cepat?4. Apakah yang dapat kalian simpulkan dari percobaan nomor 2?5. Berikan contoh kegiatan lain yang dapat membuktikan Hukum I Newton. Tulislah laporan hasil percoban kalian dan kumpulkan kepada guru kalian. Gaya dan Gerak103ContohSeekor kuda menarik kereta ke arah barat dengan gaya 300 N. Di belakang kereta, tiga orang menarik kereta tersebut. Agar kereta tidak berjalan, berapakah gaya yang harus diberikan ketiga orang tersebut?Penyelesaian:Diketahui: F1 = 300 N ke baratDitanyakan: F2 agar kereta tidak bergerak.Jawab: agar kereta tidak bergerak, maka F = 0F = 0F1 + F2 = 0300 + F2 = 0F2 = - 300 N (F2 berlawanan arah dengan F1).Jadi, gaya yang harus diberikan agar kereta tidak bergerak adalah 300 N ke timur. Gambar 5.2 Akibat gaya yang diberikan siswa, meja bergerak dengan percepatan tertentu.A. Dasar Teori Gaya merupakan penyebab gerak benda. Untuk memindahkan benda yang bermassa besar, kita memerlukan gaya yang besar juga. Jika kita memberikan gaya yang sama pada dua benda yang berbeda massanya, maka benda yang bermassa kecil akan bergerak lebih cepat. Sementara itu, benda yang bermassa besar akan bergerak lebih lambat. Kecepatan benda yang diberikan gaya selalu berubah setiap saat. Dengan kata lain, benda mengalami percepatan yang sebanding dengan gaya yang diberikan. Menyelidiki Hubungan Gaya, Massadan PercepatanEksperimen Dari hasil eksperimen, kalian telah mengetahui contoh penerapan Hukum I Newton. Hukum I Newton dapat digunakan untuk menyelesaikan masalah yang berhubungan dengan keseimbangan. Perhatikan contoh berikut. Hukum I Newton hanya menjelaskan gerak benda dengan resultan gaya sama dengan nol. Bagaimanakah jika resultan gaya yang bekerja pada benda tidak sama dengan nol? Untuk mengetahuinya, pelajari materi selanjutnya. 2. Hukum II Newton Doronglah sebuah meja yang terletak di lantai datar hingga meja bergerak. Tambahkan besar gaya dorong kalian setiap saat. Bagaimanakah kecepatan meja? Ketika kalian mendorong meja dapat dikatakan bahwa kalian memberi gaya pada meja yang menyebabkan meja bergerak. Ketika gaya ditambahkan, meja akan bergerak dengan kecepatan yang berubah setiap saat. Semakin lama, geraknya semakin cepat yang berarti benda mengalami percepatan. Dari kejadian ini, kita dapat mengambil kesimpulan bahwa gaya dapat menyebabkan percepatan. Bagaimanakah hubungan antara gaya dan percepatan? Untuk mengetahuinya, lakukanlah percobaan pada Eksperimen di bawah ini. Gaya dan Gerak105E. Pembahasan1. Pada subbab gerak lurus, kalian telah melakukan percobaan dengan ticker timer. Menunjukkan apakah titik-titik pada potongan pita kertas?2. Buatlah grafik hubungan kecepatan (v) dengan waktu (t) berdasarkan data hasil percobaan nomor 1 dan nomor 2.3. Hitunglah besar percepatan benda berdasarkan grafik hubungan kecepatan dan waktu tersebut.4. Dari hasil percobaan nomor 1, buatlah grafik hubungan antara berat balok B dan percepatan. 5. Dari hasil percobaan nomor 2, buatlah grafik hubungan antara percepatan dengan massa balok A.6. Bagaimanakah bentuk grafik hubungan percepatan dan gaya?7. Bagaimanakah bentuk grafik hubungan percepatan dan massa benda?8. Buatlah kesimpulan dari hasil percobaan. Tuliskanlah hasil laporan kalian dan kumpulkan kepada guru. Perhatikan sekali lagi hasil percobaan yang telah kalian lakukan. Ketika mencari hubungan antara gaya dengan percepatan (percobaan no.1), kalian menggunakan balok B yang berbeda dan balok A tetap. Dengan kata lain, balok A sebagai variabel tetap, balok B sebagai variabel bebas, dan percepatan sebagai variabel terikat. Pada percobaan tersebut, balok B menarik balok A. Besarnya tarikan atau gaya yang diberikan balok B sama dengan gaya beratnya (w). Jadi, FA = wBFA = mB g Dengan melihat hasil percobaan, kita dapat mengambil kesimpulan bahwa semakin besar massa balok B, percepatan balok A (dapat dilihat dari jarak titik-titik pada pita kertas) juga semakin besar. Dengan kata lain, percepatan berbanding lurus dengan gaya yang dialami benda. a F Perhatikan hasil percobaan untuk mencari hubungan massa dengan percepatan (percobaan no.2). Pada percobaan ini, balok B dibuat tetap, sehingga gaya yang bekerja pada balok A besarnya tetap. Gaya tetap ini diberikan pada benda dengan massa yang berbeda. Dari hasil percobaan dapat dilihat, semakin besar massa balok A percepatan geraknya semakin kecil. Ini berarti besar percepatan berbanding terbalik dengan massa benda, atau dapat dituliskan dalam bentuk, am≈1 Dari dua persamaan di atas, dapat diambil kesimpulan bahwa percepatan yang dialami benda berbanding lurus dengan resultan gaya yang bekerja, dan berbanding terbalik dengan massa benda. Kesimpulan ini dikenal sebagai Hukum II Newton.Fma∑=F∑FGmmr=122gGmr=12Fisika Kelas X110 Dari percobaan tersebut, kalian telah mengenal prinsip Hukum III Newton. Salah satu contoh benda yang bekerja berdasarkan prinsip Hukum III Newton adalah roket. Pada saat peluncuran, roket menyemburkan gas dengan gaya yang besar ke udara di bawahnya. Akibatnya, gas memberikan reaksi berupa gaya dorong terhadap roket dengan gaya yang sama besar dengan gaya semburan Membuktikan Hukum III NewtonEksperimenA. Dasar Teori Berdasarkan Hukum III Newton, jika kita memberikan gaya pada suatu benda (aksi), maka benda tersebut akan memberikan gaya kepada kita (reaksi). Besarnya gaya yang diberikan benda kepada kita (reaksi) sama dengan besar gaya yang kita berikan (aksi). Namun, arah gaya reaksi berlawanan dengan arah gaya aksi. Jika kita mendorong tembok, maka tembok akan mendorong kita dengan gaya yang sama besar dengan gaya dorong kita. Demikian juga sebaliknya. Sebuah benda yang tergantung pada tali, mempunyai gaya berat yang arahnya ke bawah. Akibat gaya berat ini, tali memberikan gaya yang sama besar dengan gaya berat, tetapi arahnya ke atas. Jika tali ini kita ganti dengan 2 buah neraca pegas, akan tampak kedua neraca pegas menunjuk skala yang sama. B. Tujuan PercobaanSetelah melakukan percobaan ini, kalian diharapkan mampu :1. Mengetahui prinsip Hukum III Newton.2. Memberikan contoh benda-benda yang bekerja berdasarkan Hukum III Newton.C. Alat dan Bahan1. Neraca pegas (2 buah).2. Beban (0,5 kg, 1 kg, dan 2 kg) D. Langkah Kerja1. Aksi-reaksi pada temboka. Susunlah kedua neraca pegas seperti gambar di samping.b. Tariklah neraca pegas secara perlahan sampai menunjukkan skala tertentu. Perhatikan skala yang terbaca pada kedua neraca pegas tersebut. 2. Aksi-reaksi pada beban yang tergantung.a. Susunlah kedua neraca pegas dan beban 0,5 kg seperti gambar.b. Bacalah skala yang ditunjukkan kedua neraca pegas tersebut.c. Ulangilah langkah a dan b dengan mengganti beban yang lain. E. Pembahasan1. Pada percobaan nomor 1 dan nomor 2, apakah skala pada kedua neraca pegas menunjukkan angka yang sama? 2. Dari gambar pada percobaan nomor 1 dan nomor 2, manakah yang menunjukkan pasangan aksi-reaksi? Jelaskan.3. Berikan contoh benda yang bekerja berdasarkan prinsip Hukum III Newton. Buatlah laporan hasil percobaan, kemudian kumpulkan kepada guru kalian. Gambar 5.6 Roket menyemburkan gas pada saat peluncuran. Akibatnya, gas memberikan gaya dorong kepada roket.Microsoft Encarta Premium 2006Next >