Eksperimen fisika sederhana

          Gerak Rotasi: Benda yang Berputar

Tujuan: Menentukan pengaruh ukuran terhadap energi mekanis dua bola yang berotasi pada bidang miring.

Bahan-bahan:

2 atau 3 buah buku; Kertas karton berukuran 30 x 90 cm (ukuran tidak terlalu penting; karton dengan ukuran sebanding juga bisa digunakan); Handuk; Spidol; Penggaris; dan 2 buah kelereng dengan jari-jari yang berbeda.

Cara Kerja: 

1. Tumpuklah buku di atas lantai, dan buatlah sebuah lintasan miring (bidang miring) dengan salah satu ujung karton bertumpu pada tumpukan buku.

2. Bentangkan handuk di atas lantai, tepat di ujung lintasan miring karton tersebut. Ini akan membantu menghentikan kelereng setelah bola melewati lintasan miring.

3. Gunakan spidol untuk mengggambar garis melintang terhadap lintasan miring sejauh 10 cm dari puncak lintasan miring. Tahan ujung penggaris pada garis tersebut, lalu letakkan kelerengnya di belakang penggaris.

4. Angkat penggarisnya sehingga kelereng meluncur melalui lintasan miring. Amati dan tentukan kelereng mana yang mencapai ujung lintasan miring terlebih dulu.

Hasil: 
Kelereng mencapai ujung lintasan miring pada waktu yang sama.

Mengapa? 

Energi adalah kemampuan untuk menggerakkan sesuatu. Dengan kata lain, energi merupakan kemampuan untuk melakukan usaha. Energi Potensial (EP) merupakan energi yang tersimpan dalam sebuah benda oleh karena posisi atau kondisinya. Setiap benda memiliki energi potensial ketika mereka dikenai usaha, misalnya dengan mengangkat benda atau menekan pegas. Benda dengan energi potensial memiliki kemampuan untuk melakukan usaha. Jika sebuah benda berada di atas posisi yang energi potensialnya samadengan nol, maka benda tersebut memiliki energi potensial gravitasi. Energi Kinetik (EK) adalah energi yang dimiliki sebuah benda yang dihasilkan dari gerakan benda tersebut. Cara lain untuk menggambarkan energi kinetik sebuah benda adalah dengan mempertimbangkan bagaimana benda tersebut bergerak. Energi kinetik benda dengan gerak translasi (gerak dimana pusat massa benda bergerak dari satu tempat ke tempat lain) disebut energi kinetik translasi. Rotasi adalah gerak perputaran benda pada sumbunya,dan energi kinetik yang disebabkan oleh rotasi dinamakan dinamakan energi kinetik rotasi. 

Energi mekanik (E_m)  adalah energi dari gerak, yaitu energi dari benda yang sedang bergerak atau memiliki kemampuan untuk bergerak. Energi mekanik total adalah penjumlahan energi potensial dan energi kinetik benda, yaitu E_m = EK + EP. Di puncak lintasan miring, kedua kelereng memiliki energi mekanis total yang sama. Pada keadaan sempurna tanpa adanya energi yang hilang karena tahanan udara atau gaya gesek yang lain terhadap kelereng, maka energi mekanis kelereng tetap tersimpan. Hal ini berarti besarnya energi mekanis maksimum masing-masing kelereng di puncak lintasan miring sama dengan besarnya energi mekanis maksimum di dasar lintasan miring. Di puncak lintasan miring, energi kinetik kelereng sama dengan nol, sehinggga hanya memiliki energi potensial graitasi (EPG). Saat kelereng melintas dari lintasan miring, ketinggiannya berkurang dan kecepatan rotasi (kecepatan benda yang berotasi pada sumbunya) serta kecepatan translasi (kecepatan benda yang bergerak dari satu tempat ke tempat lain) bertambah; saat EK bertambah, maka EP berkurang, demikian seterusnya sehingga kelereng mencapai dasar lintasan, maka EP sama dengan nol. Hubungan antara EP + EK disebut hukum kekekalan energi mekanis. Fakta bahwa kelereng dengan ukuran yang berlainan dapat mencapai dasar lintasan miring waktu yang sama, menunjukkan bahwa ukuran tidak mempengaruhi energi mekanisnya.

Selamat mencoba ^-^

Sumber: Buku Proyek FISIKA

#Thanks for reading my blogger :)