Energi Mekanik

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA
ENERGI MEKANIK

Oleh:
Shofiyati Rohmah
Siti ika Nurjannah

Untuk
Ujian Akhir
Madrasah Aliyah Muhammadiyah 2 Banjaranyar
Baureno Bojonegoro


Tahun ajaran 2009/2010

BAB I
Pendahuluan

Latar Belakang Masalah
Dalam belajar fisika salah satu materi dalam pelajaran fisika yaitu berupa energi mekanik. Adapun energi pada energi yang dimiliki oleh sebuah benda hanyalah terjadi pada benda yang bermassa saja. Baik benda itu dalam keadaan bergerak maupun dalam keadaan diam.Adapun energi yang dimiliki oleh benda yang bergerak disebut sebagai energi kinetik, sedangkan energi yang di miliki oleh benda yang diam disebut sebagai energi potensial. Meskipun sebuah benda memiliki massa yang sama namun energi yang dimliki antara benda yang bergerak dan benda yang diam tidaklah sama.Oleh karna itu diperlukan praktikum untuk membuktikannya.

Rumusan masalah
Berdasarkan pernyataan diatas, maka muncullah pertanyaan sebagai berikut:
1. Bagaimanakah menghitung energi potensial pada sebuah bola jika diletakkan pada ketinggian yang berbeda-beda?
2. Bagaimanakah cara menghitung energi kinetik sebuah bola yang bergerak jika disimpangkan pada jarak yang berbeda?
3. Bagaimanakah hubungan antara energi potensial dan energi kinetik pada sebuah bola?

Tujuan Penelitian
1. Untuk menghitung Energi Potensial sebuah bola
2. Untuk menghitumg energi kinetik pada sebuah bola
3. Untuk menentukan hubungan antara energi kinetik dan energi potensial pada sebuah benda.

BAB II
Kajian Pustaka

Energi potensial
Energi potensial adalah energi yang dimiliki suatu benda akibat adanya pengaruh tempat atau kedudukan dari benda tersebut. Energi potensial disebut juga dengan energi diam karena benda yang dalam keaadaan diam dapat memiliki energi. Jika benda tersebut bergerak, maka benda itu mengalami perubahan energi potensial menjadi energi gerak. Contoh misalnya seperti buah kelapa yang siap jatuh dari pohonnya, cicak di plafon rumah, dsb
persamaan energi potensial : Ep = m.g.h
keterangan
Ep = energi potensial
m = massa dari benda
g = percepatan gravitasi
h = tinggi benda dari tanah

Energi Kinetik
Energi kinetik adalah energi dari suatu benda yang dimiliki karena pengaruh gerakannya.
persamaan energi kinetik :
Ek = 1/2.m.v^2
keterangan
Ep = energi kinetik
m = massa dari benda
v = kecepatan dari benda
v^2 = v pangkat 2

Hukum Kekekalan Energi
" Energi tidak dapat diciptakan dan juga tidak dapat dimusnahkan "
Jadi perubahan bentuk suatu energi dari bentuk yang satu ke bentuk yang lain tidak merubah jumlah atau besar energi secara keseluruhan.
persamaan mekanik (berhubungan dengan hukum kekekalan energi) :
Em = Ep + Ek
keterangan
Em = energi mekanik
Ep = energi kinetik
Ek = energi kinetik



BAB III
Pelaksanaan praktikum

Untuk menjawab semua rumusan masalah, maka kamipun melakukan penelitian sederhana sebagaimana berikut:
Alat-alat:
1. Bola berpedngait dengan berat 100 gram
2. Benang jahit
3. Silet
4. Kertas karbon 3 lembar
5. Kertas HVS 3 lembar
6. Penggaris dan meteran rol
7. Batang bambu berbentuk penggaris tipis sepanjang 50 cm

Langkah kerja:
1. Menyusun alat seperti pada gambar yang terlampir dan mengatur letak silet sehinggadapat tepat memotong benang dekat bola ukur dan mencatat tinggi BD (Y).
2. Menyimpangkan bola ke titik A setinggi h tertentu. Kemudian mencatat tinggi h.
3. Melepaskan bola A mengayun ke B sehingga terputus talinya oleh silet dan mengenai sasaran c. Kemudian mengukur jarak (s) dari C ke D.
4. Mengulangi pelaksanaan 2 sampai 3 untuk tinggi h yang berbeda-beda sebanyak sepuluh kaLI.

BAB IV
Pembahasan

Analisis Data
Teori
Sebuah benda bermassa m digantung dengan benag pada titik tumpu P, yang dalam keadaan setimbangpada kedudukan B. Dari keadaaan B bola disimpangkan ke kedudukan A setinggi h.
Energi potensial, Ep= mgh……….…..(1)
Dari A bola dilepaskan mengayun ke titik B mencapai kecepatan v. Tepat di B benangb terputus oleh silet, sehingga bola bergerak menurut lintasan peluru, mengenai sasaran C yang berjarak s dari D(titk kaki garis PBD. Menurut gerak peluru dapat diturunkan
V= s …………(2)
eEnergi kinetik Ek = s2…………….(3)

jika s, y, h, dan mg diketahui, maka dapat dihitung Ep dan Ek bola serta hubungannya.
Berdasarkan hasil praktikum dapat diketahui bahwa:
1. Energi potensial sebuah bola berbanding lurus dengan massa, percepatan gravitasi, dan tinggi benda dari permukaan tanah.
2. Semakin besar simpangan pada bola maka jarak yang dihasilkan pun semakin besar (berbanding lurus)
3. Energi kinetik sebuah benda berbanding lurus dengan massa, percepatan gravitasi, jarak yang dihasilkan oleh bola pada kertas karbon, serta berbanding terbalik dengan empat kali jarak bola dengan permukaan tanah

Hasil percobaan
Berdasarkan hasil praktikum sesuai dengan data yang tertera pada hasil percobaan (terlampir), dapat diketahui bahwa:
1. Semakin tinggi kedudukan sebuah benda dari permukaan bidang datar (bumi), maka energi potensialpun semakin besar.
2. Semakin besar nilai simpangan maka maka jarak yang dihasilkan oleh bola pun semakin besar.
3. Semakin besar jarak yang di hasilkan bola maka energi kinetik pun semakin besar.


BAB V
Kesimpulan

Berdasarkan hasil analisis data pada praktikum ayunan sedarhana ini dapat ditarik beberapa kesimpulan, antara lain:
1. Energi potensial pada sebuah bola berbanding lurus dengan massa, percepatan gravitasi, dan kedudukan bola dari permukaan tanah
2. Energi kinetik pada sebuah bola sebanding dengan massa, pertcepatan gravitasi, kuadrat jarak yang dihasilkan bola, dan berbanding terbalik dengan empat kali jarak bola dari permukaan tanah.
3. Sebuah benda (bola) memiliki energi karena kedudukannya yaitu energi potensial (saat diam) dan energi kinetik (saat bergerak). Kedua energi ini bila dipadukan akan menghasilkan energi mekanik dan dapat bernilai sama bila tidak dipengaruhi oleh gaya luar.Dan jika pada ayunan berada pada titik kesetimbangan, maka energi kinetik sama dengan nol.



Lampiran
I Perhitungan Energi Potensial & Energi kinetik
1. Perhitungan Energi Potensial.
Dengan memasukkan data yang diperoleh kedalam persamaan
Ep = mgh
Diketahui : m= 100 gram= 10-1 kg
g= 10 m/s2
Ditanya: Ep pada h= a. 3 cm = 3. 10-2 m b. 4 cm = 4.10-2
dan seterusnya sampai pada h= 12 cm
a. Ep saat 3 cm= 10-1. 10 . (3 . 10-2) = 3 . 10 -2 joule
b. Ep saat 4 cm= 4. 10-2 joule
c. Ep saat 5 cm = 5. 10-2 joule
d. Ep saat 6 cm = 6. 10-2 joule
e. EPsaat 7 cm = 7. 10-2 joule
f. Ep saat 8 cm = 8 . 10-2 joule
g. Ep saat 9 cm = 9 . 10-2 joule
h. Ep saat 10 cm = 10-1 joule
i. Ep saat 11 cm = 1,1 . 10-1 joule
j. Ep saat 12 cm = 1,2 . 10-1 joule

2. Perhitungan Energi kinetik
Dengan memasukkan data yang diproleh kedalam persamaan
Ek = s2
Diketahui: m = 10-1 kg
g= 10 m/s2
y= 36 cm = 3,6.10-1 m
4y= 4 . 3,6 .10-1 m = 1,44 m
Ditanya Ek dengan jarak yang di hasilkan(s)…?
a. Pada h= 3 cm menghasilkan jarak (s) = 19 cm = 1,9 .10-1 m (s2= 3,61 m) maka Ek = 3,61 = 2,5 .10-2 joule
b. Pada h= 4 cm diperoleh s =27 cm = 2,7 . 10-1 m (s2 = 7,29 m) maka
Ek = 7,29 = 5,06 . 10-2 joule
c. Pada h= 5 cm diperoleh s =28 cm = 2,8 . 10-1 m (s2 =7,84 m) maka
Ek = 7,84 = 5,4 . 10-2 joule
d. Pada h= 6 cm diperoleh s = 31 cm =3,1 . 10-1 m (s2 =9,61 m) maka
Ek = 9,61 = 6,67. 10-2 joule
e. Ek pada h = 7 cm = 7,56 . 10-2 joule
f. Ek pada h = 8 cm = 8,027. 10-2 joule
g . Ek pada h = 9 cm = 8,51 . 10-2 joule
h . Ek pada h = 10 cm = 8,99 . 10-2 joule
I . Ek pada h = 11 cm = 10,03 . 10-2 joule
J . Ek pada h = 12 cm = 10, 03. 10-2 joule
II . Format tabel
No S (m) Y (m) H (m) Ep (j) Ek (j)
1 1,9.10-1 3,6.10-1 3.10-2 3 .10 -2 2,5 .10-2
2 2,7.10-1 3,6.10-1 4.10-2 4. 10-2 5,06 . 10-2
3 2,8.10-1 3,6.10-1 5.10-2 5. 10-2 5,4 . 10-2
4 3,1.10-1 3,6.10-1 6.10-2 6. 10-2 6,67. 10-2
5 3,3.10-1 3,6.10-1 7.10-2 7. 10-2 7,5 .10-2
6 3,4.10-1 3,6.10-1 8.10-2 8 .10-2 8,03.10-2
7 3,5.10-1 3,6.10-1 9.10-2 9 .10-2 8,51 . 10-2
8 3,6.10-1 3,6.10-1 10-1 10-1 8,99 . 10-2
9 3,6.10-1 3,6.10-1 1,1.10-1 1,1.10-1 10,03 .10-2
10 3,6.10-1 3,6.10-1 1,1.10-1 1,1.10-1 10,03.10-2


Teori ralat
Dalam melakukan praktikum ini kami menyadari banyak sekali kekurangan pada pelaksanaan praktikum ini, antara lain:
1. Ketidaktepatan dalam merangkai alat terhasdap bidang horizontal
2. Ketidaktepatan dalam mengamati pengukuran simpangan (h)
3. Adanya pengaruh angin, dikarenakan praktikum dilakukan di ruang terbuka