Penjumlahan Vektor Gaya

Attention: Learn It! Do not Copy!

Judul Praktikum : Penjumlahan Vektor Gaya©

Praktikum Oleh : Muhammad Naufal Aziz

SMA Negeri Mojoagung, website: sman-mojoagung.sch.id

I. Tujuan Percobaan : Mempelajari cara menentukan jumlah (resultan) dua vektor gaya.

IV. Dasar Teori :

1.       Untuk menentukan resultan dua vektor gaya data menggunakan metode analitis dan metode grafis.

2.       Untuk metode analitis, kita bisa menggunakan rumus kosinus. Yaitu :

R²= F₁²+ F₂²+2F₁F₂ cosα

Dimana : R= resultan dua gaya

F₁= gaya 1

F₂= gaya 2

α = sudut apit antara dua gaya (Rumus ini bisa digunakan hanya untuk menentukan resultan dari dua gaya)

Resutan gaya akan semakin kecil jika nilai cosα semakin kecil. Nilai cosα akan semakin kecil bila nilai sudut α bertambah besar. (ingat! Nilai kosinus dari setiap sudut istimewa)

3.       Untuk metode grafis, bisa menggunakan metode penjumlahan dua vektor gaya dengan menggunakan metode jajar genjang.

II. Alat Dan Bahan :

Dasar Statif                              (2 buah)

Batang Statif Pendek                (1 buah)

Batang Statif Panjang               (2 buah)

Balok Pendukung                     (2 buah)

Beban 50 gram                         (2 buah)

Dinamometer 3,0 Newton         (2 buah)

Jepitan Penahan                        (2 buah)

Benang/Tali

Busur Derajat                           (1 buah)

III. Langkah-Langkah Percobaan:

1. Merakit statif, balok pendukung, jepit penahan dan dinamometer seperti gambar di bawah samping.
2. Mengikat kedua beban dengan tali dan membuat simpul untuk nantinya diikatkan pada kedua dynamometer.
3. Menggantungkan kedua beban (100 gram) pada dynamometer. 
4. Mengatur panjang tali agar sudut yang dibentuk kedua tali terhadap arah vertikal sama. untuk sudut 1, adalah 20°.
5. Mencatat gaya yang terbaca pada kedua dinamometer di tabel pengamatan.
6. Melakukan hal yang sama, untuk sudut 2, 3, 4 berturut-turut adalah 25°, 30°, dan 35°.

Sketsa Percobaan:

V. Data:

α1	α2	F1	F2	Berat Beban (N)	Resultan Gaya (N)
20°	20°	0,6	0,5	1	1,034
25°	25°	0,6	0,5	1	1,001
30°	30°	0,6	0,5	1	0,954
35°	35°	0,7	0,6	1	1,066

VI. Analisis Data :

Pada table diatas terlihat bahwa sudut yang terbentuk antara tali yang terhubung pada dinamoneter dan garis vertical selalu sama. Meskipun begitu besar gaya yang terbaca pada dinamoneter selalu sama yaitu 0,6 N dan 0,5 N.

Untuk mencari resultan gaya terlebih dahulu kita harus menggambar kedua gayanya.

F₁ dan F₂ adalah vektor gaya yang ditunjukkan dynamometer. Mengapa arahnya keatas? Ini dikarenakan pada dinamoneter, prinsip yang digunakan adalah elastisitas(pegas). F₁ dan F₂ adalah gaya pemulih pegas yang ada dalam dynamometer.

Pada percobaan kali ini sistem tidak bergerak. Maka kita bisa menggunakan metode ∑F=0. (resultan gaya yang bekerja pada simpul sama dengan nol). 

∑F=0

F₁cosα + F₂cosα – W = 0

W= F₁cosα + F₂cosα. Jika kita melihat persamaan disamping, dapat kita rumuskan Resultan (R) sama dengan  F₁cosα + F₂cosα.

Resultan gaya dari tabel :

Untuk α=20°

R= F₁cosα + F₂cosα

R=0,6 cos20° + 0,5 cos20°

R= 1,034 Newton

Untuk  α=25°

R= F₁cosα + F₂cosα

R=0,6 cos25° + 0,5 cos25°

R= 1,001 Newton

Untuk α=30°

R= F₁cosα + F₂cosα

R=0,6 cos30° + 0,5 cos30°

R= 0,957 Newton

Untuk α=35°

R= F₁cosα + F₂cosα

R=0,7 cos35° + 0,6 cos35°

R= 1,066 Newton

Metode yang digunakan pada perhitungan data diatas adalah metode analitis/metode penguraian vektor.  Jika nilai cosα semakin kecil atau sudut apit antar vektor gaya semakin besar, maka resultan gayanya akan semakin kecil juga. Tetapi untuk α=35° resultan gaya semakin besar, dikarenakan ketidak telitian pengamat saat melakukan praktikum.

VI. Kesimpulan :

Semakin besar sudut yang dibentuk dua vektor gaya, maka resultan gayanya akan semakin kecil. Rumus yang digunakan untuk menentukan resultan (R) dua vektor adalah R²= F₁²+ F₂²+2F₁F₂ cosα. Atau bisa juga menggunakan metode yang lain. Seperti metode jajar genjang dan metode penguraian vektor.

VII. Daftar Pustaka:

Kanginan, Marthen.2010. Physics for Senior High School 1^st Semester Grade X.Erlangga.Jakarta.Indonesia.

fisika-bse.blogspot.com/2012/05/penguraian-vektor.html

jokosubi.blogspot.con/2012/07/penguraian-vektor.html

Read more »