Gerak Vertikal Benda Berukuran Berbeda yang Jatuh Tanpa Kecepatan Awal dan Bergesekan dengan Udara

Abstract

Satu konsep mekanika yang popular dipelajari baik secara teoritis maupun eksperimen adalah gerak benda jatuh vertikal karena pengaruh gravitasi bumi dengan kondisi tanpa kecepatan awal. Tujuan penelitian adalah mengaplikasikan konsep gerak jatuh bebas untuk menentukan nilai percepatan gravitasi melalui percobaan di laboratorium, serta melakukan analisis untuk mengetahui penyebab penyimpangan hasil percobaan terhadap nilai yang sesungguhnya. Analisis teoritis dilakukan dengan memperhitungkan keberadaan gaya gesek udara terhadap benda yang bergerak jatuh vertikal. Metoda penelitian yang digunakan adalah analisis deskriptif data primer di Laboratorium Fisika Terapan Politeknik Negeri Bandung. Pengambilan data percobaan dilakukan dengan menggunakan perangkat gerak jatuh bebas yang bersifat otomatis. Data percobaan yang diamati adalah ketinggian atau jarak tempuh sebagai peubah bebas dan waktu tempuh sebagai peubah terikat. Dari hasil analisis matematis diperoleh hubungan matematis antara ketinggian jatuhnya benda dengan waktu tempuh yang sekaligus memberikan koreksi terhadap perumusan Gerak Jatuh Bebas yag sering digunakan namun mengabaikan gesekan udara. Hasil penentuan nilai percepatan gravitasi yang diperoleh lebih kecil dari nilai sesungguhnya, yaitu sebesar 9,5 m/s²untuk bola besar dan 8,9 m/s² untuk bola kecil. Penyimpangan hasil percepatan gravitasi bumi melalui percobaan gerak jatuh bebas disebabkan karena adanya remanensi magnet yang menahan bola tidak segera jatuh saat saklar pengukur waktu dioperasikan.