contoh lks Percobaan Percepatan sentripetal; pada gerak melingkar

I. JUDUL PRAKTIKUM  

Percepatan Sentripetal

II. TUJUAN

A.      Menentukan hubungan antara Kecepatan sudut, Jari-jari putaran dengan percepatan sentripetal

B.      Memformulasikan persamaan percepatan sentripetal

C.      Memformulasikan persamaan gaya sentripetal

III. INFORMASI PENDUKUNG

Gerak melingkar dengan laju tetap disebut gerak melingkar beraturan. Sebuah partikel dikatakan bergerak melingkar jika  lintasan yang dilakukan berbentuk lingkaran, Suatu partikel yang bergerak melingkar beraturan dipengaruhi oleh gaya yang arahnya menuju titik pusat yang diberi nama gaya Sentripetal. Besarnya gaya sentripetal sebanding dengan massa benda dan percepatan sentripetal benda tesebut. Faktor apa sajakah yang mempengaruhi besar pecepatan sentripetal? Marilah kita ikuti percobaan berikut ini

 

              

IV. Alat dan Bahan

Ø  satu set alat sentripetal dengan beban + 20 gram

( pipa paralon benang nilon dan beban spt gambar)

Ø  stopwatch

Ø  beban pemberat m_A = 50 gram, 100 gram, dan 200 gram

Ø  mistar

Ø  neraca  

V. Langkah-Langkah Percobaan

Urutan kerja

a.      Timbanglah berat beban dengan neraca
M_A  =         gram          W_A = . . . . . . . .  N

M_B  =         gram          W_B = . . . . . . . .  N

b.      Susunlah al;at seperti gambar

c.       Putarlah benda A sehingga bergerak melingkar beraturan. Usahakan tali PA horisontal. Panjang PA + 0,50 m

d.      Ukurlah waktu 10 putaran, Tentukan perioda putaran T

e.      Ukurlah jari-jari lingkaran R.

f.        Lakukan percobaan ini 5 kali dengan m_B  = 100 gram dan dan R yang berbeda dan isilah hasilnya pada tabel di bawah ini.

       g.        Ulangi percobaan di atas dengan menggunaakan Massa beban yang berbedan dan jari-jari putaran yang tetap

Kemudian masukkan hasilnya ke dalam tabel di bawah ini

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   (1)

Informasi : Gaya F_s dalam kolom 9 disebut gaya sentripetal yang arahnya ke pusat.

i.        Sebutkan faktor-faktor kesalahan apa yang mempengaruhi hasil pengukuran tersebut.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   (2)

j.        Seandainya faktor-faktor tersebut dapat diusahakan sekecil mungkin, maka kesimpulan apakah yang dapat diperoleh mengenai hasil kolom 3 dab 9 ?

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   (3)

k.       Tuliskan ungkapan gaya sentripetal F_s dalam m, R, dan T.

......................................................................   (4)

l.        Tuliskan Ungkapan percepatan Sentripetal menurut kata-katamu sendiri

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   (5)

m.     Formulasikan percepatan Sentripetal dalam a_s. V dan R

,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,    (6)

Tugas

1.      Pada benda yang mana gaya sentripetal F_s bekerja

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   (7)

Kemanakah arahnya ?

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   (8)

2.      Sebutkan dua buah contoh benda yang bergherak melingkar beraturan !

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   (9)

3.      Jika  bulan dalam gerakannya mengelilingi bumi dianggap merupakan gerak melingkar beraturan, gaya apa yang bekerja pada bulan ?

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   (10)

Kemana arah gaya tersebut ?

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .   (11)

 

VI.  Kesimpulan dan Saran

4.    . Buatlah kesimpulan dari  Saran percobaan kamu

5.     Tuliskan kembali formulasi  percepatan sentripetal menurut kata-katamu sendiri  !                

6.     laporan praktikum diketik rapi dikumpul minggu depan

VII Aplikasi  Soal Latihan        

1.       Sebuah benda bergerak melingkar beraturan dengan jari-jari lintasan 50 cm dan melakukan 6 putaran selama 3 menit.  Hitunglah :

a.       periode putaran,                                                  c. kecepatan sudut dan

b.       frekuensi putaran,                                               d. kecepatan linier

2.       Sebuah benda massanya 0,3 kg diikatkan pada ujung tali yang panjangnya 0,4 meter dan diputar mendatar dengan 3 putaran tiap detik. Hitunglah :

a.       laju linier benda,                                           b. percepatan sentripetal

3.       Sebuah baling-baling helikopter berputar dengan 900 putaran per menit.

(a)     Berapakah kecepatan sudutnya ? 

(b)     Berapakah kelajuan linear sebuah titik di ujung baling-baling jika radius baling-baling 3 m ?

4.      Sebuah roda berputar 90 kali tiap menit. Tentukan kecepatan linier suatu titik pada roda yang berjarak 15 cm dari pusat roda !

5.      Pada sebuah mobil balap, jari-jari ban mobil sama dengan 30 cm. Mobil ini bergerak dipercepat dari keadaan diam sampai kecepatan 15 m/s dalam waktu 8 sekon. Dalam waktu 8 sekon tersebut, telah berapa kali ban mobil berputar ?

6.      Boneka kecil diikat dengan tali yang panjangnya 20 cm. Boneka tersebut diputar di atas meja dengan laju tetap. Apabila untuk melakukan 10 putaran diperlukan waktu 3 sekon, tentukanlah frekuensi putarannya, laju linier dan laju angulernya.

7.      Seorang mengendarai sepeda dengan laju 18 km/jam. Bila garis tengah roda sepeda 0,8 m, berapakah periode putar roda itu ?

8.     Seutas tali melilit pada sebuah roda yang jari-jarinya 25 cm. Jika kelajuan sebuah titik pada tali sama dengan 5 m/s, berapakah kecepatan sudut roda itu berputar ?

9.      Sebuah partikel bergerak melingkar dengan radius 40 cm. Jika partikel tersebut melakukan 5 kali putaran dalam setiap sekonnya, berapakah kelajuan linear partikel ?

10.  Sebuah benda bermassa 4 kg diikatkan pada tali dan diputar dengan jari-jari  6 m pada kelajuan konstan 12 m/s oleh seorang Hercules. Berapakah kecepatan sudutnya ?