TITIK BERAT

BAB I

PENDAHULUAN

1.1            Latar Belakang

            Pemahaman berarti mengerti benar. Pemahaman mencakup kemampuan untuk menangkap makna dan arti dari bahan yang dipelajari (W.S. Winkel, 1996: 245). Dalam proses pembelajaran, hal yang harus dimiliki seorang siswa sebaiknya tidak hanya mengetahui tetapi hal yang terpenting adalah memahaminya. Pada setiap materi pelajaran siswa diharuskan untuk memahami materi yang telah diajarkan, namun proses pembelajaran secara teoritis akan membuat siswa hanya sekedar tahu. Oleh sebab itu, dibutuhkan suatu cara yang membuat siswa dapat memahami materi pelajarannya. Praktikum adalah hal yang sesuai untuk siswa agar  dapat memahami materi pelajarannya.  

            Praktikum titik berat benda adalah praktikum yang bertujuan memahami materi Titik Berat Benda, serta pengaplikasiaannya. Titik berat benda adalah titik dimana benda akan berada dalam keseimbangan rotasi (tidak mengalami rotasi).  Dalam kehidupan sehari- hari berbagai inovasi dibuat dengan memerhatikan tiik berat benda. Lalu, bagaimanakah cara mengetahui dan juga menghitung letak titik berat suatu benda?, apa saja inovasi yang mengandalkan titik berat benda?, dengan praktikum ini siswa dapat memahami materi titik berat benda serta mampu menjawab pertanyaan diatas.

1.2            Tujuan Percobaan

Tujuan dari praktikum ini adalah untuk menentukan letak titik berat bangun luasan tertentu, diantaranya: bangun luasan jajargenjang, luasan setengah lingkaran, luasan segitiga, dan luasan juring lingkaran.

1.3            Manfaat Percobaan

1.      Mengetahui letak titik berat setiap bangun luasan baik yng bentuknya beraturan maupun yang tidak beraturan.

2.      Siswa dapat mengembangkan keterampilannya langsung di tempat praktikum dengan memahami cara kerja.

3.      Siswa dapat mengembangkan pengalaman praktikum menjadi bahan laporan sebagai suatu sarana informasi.

BAB  II

LANDASAN TEORI

2.1     Pengertian Titik Berat (Center Of Gravity)

          Semua benda di bumi mempunyai berat. Berat suatu benda dapat dianggap terkonsentrasi pada satu titik yang di sebut pusat gravitasi atau titik berat. Pada titik berat ini gaya-gaya yang bekerja menghasilkan momen resultan sama dengan nol. Karena itulah benda yang di tumpu pada titik beratnya akan berada dalam keseimbangan statik. Dengan kata lain titik berat adalah titik tangkap dari semua gaya yang bekerja. Contoh berikut ini menunjukkan bagaimana menentukan letak resultan gaya yang sejajar.

a.       Titik berat benda homogen satu dimensi (garis), untuk benda-benda berbentuk memanjang seperti kawat , massa benda dianggap diwakili oleh panjangnya (satu dimensi).

b.       Titik berat benda-benda homogen berbentuk luasan (dua dimensi), Jika tebal diabaikan maka benda dapat dianggap berbentuk luasan (dua dimensi).

c.      Titik berat benda-benda homogen berdimensi tiga, letak titik berat dari gabungan beberapa benda pejal homogen berdimensi tiga.

Bentuk benda homogen berbentuk garis (1 dimensi) dan letak titik beratnya

Titik berat benda homogen berbentuk luasan yang bentuknya teratur terletak pada sumbu simetrinya. Untuk bidang segi empat, titik berat diperpotongan diagonalnya, dan untuk lingkaran terletak dipusat lingkaran. Titik berat bidang homegen di perlihatkan pada tabel berikut:

Letak titik berat bangun tiga dimensi:

Telah dikatakan sebelumnya bahwa suatu benda tegar dapat mengalami gerak translasi (gerak lurus) dan gerak rotasi. Benda tegar akan melakukan gerak translasi apabila gaya yang diberikan pada benda tepat mengenai suatu titik yang yang disebut titik berat.

Titik berat merupakan titik dimana benda akan berada dalam keseimbangan rotasi (tidak mengalami rotasi). Pada saat benda tegar mengalami gerak translasi dan rotasi sekaligus, maka pada saat itu titik berat akan bertindak sebagai sumbu rotasi dan lintasan gerak dari titik berat ini menggambarkan lintasan gerak translasinya.

Mari kita tinjau suatu benda tegar, misalnya tongkat pemukul kasti, kemudian kita lempar sambil sedikit berputar. Kalau kita perhatikan secara saksama, gerakan tongkat pemukul tadi dapat kita gambarkan seperti membentuk suatu lintasan dari gerak translasi yang sedang dijalani dimana pada kasus ini lintasannya berbentuk parabola. Tongkat ini memang berputar pada porosnya, yaitu tepat di titik beratnya. Dan, secara keseluruhan benda bergerak dalam lintasan parabola. Lintasan ini merupakan lintasan dari posisi titik berat benda tersebut.

Jadi, lintasan gerak translasi dari benda tegar dapat ditinjau sebagai lintasan dari letak titik berat benda tersebut. Dari peristiwa ini tampak bahwa peranan titik berat begitu penting dalam menggambarkan gerak benda tegar.

Cara untuk mengetahui letak titik berat suatu benda tegar akan menjadi mudah untuk benda-benda yang memiliki simetri tertentu, misalnya segitiga, kubus, balok, bujur sangkar, bola dan lain-lain. Yaitu d sama dengan letak sumbu simetrinya. Hal ini jelas terlihat pada contoh diatas bahwa letak titik berat sama dengan sumbu rotasi yang tidak lain adalah sumbu simetrinya.Di sisi lain untuk benda-benda yang mempunyai bentuk sembarang letak titik berat dicari dengan perhitungan. Perhitungan didasarkan pada asumsi bahwa kita dapat mengambil beberapa titik dari benda yang ingin dihitung titik beratnya dikalikan dengan berat di masing-masing titik kemudian dijumlahkan dan dibagi dengan jumlah berat pada tiap-tiap titik. dikatakan titik berat juga merupakan pusat massa di dekat permukaan bumi, namun untuk tempat yang ketinggiannya tertentu di atas bumi titik berat dan pusat massa harus dibedakan.

                   

2.2     Rumus – Rumus Untuk Titik Berat

          a. Titik berat benda homogen satu dimensi (garis)

Untuk benda-benda berbentuk memanjang seperti kawat , massa benda dianggap diwakili oleh panjangnya (satu dimensi) dan titik beratnya dapat dinyatakan dengan persamaan berikut:

l1 = panjang garis 1 l2 = panjang garis 2

           

            b. Titik berat benda-benda homogen berbentuk luasan (dua dimensi)

Jika tebal diabaikan maka benda dapat dianggap berbentuk luasan (dua dimensi), dan titik berat gabungan benda homogen berbentuk luasan dapat ditentukan dengan persamaan berikut:

A1 = Luas Bidang 1 A2 = Luas bidang 2 x1 = absis titik berat benda 1 x2 = absis titik berat benda 2 y1 = ordinat titik berat benda 1 y2 = ordinat titik berat benda 2

            c. Titik berat benda-benda homogen berdimensi tiga

Letak titik berat dari gabungan beberapa benda pejal homogen berdimensi tiga dapat ditentukan dengan persamaan:

V1=Volume Benda 1 V2= Volume Benda 2 x1 = absis titik berat benda 1 x2 = absis titik berat benda 2 y1 = ordinat titik berat benda 1 y2 = ordinat titik berat benda 2

 

BAB III

PROSES PERCOBAAN

3.1     Alat dan Bahan

          1. Kertas karton

            2. Mistar(Penggaris)

            3. Benang

            4. Pensil

            5. Jangka

            6. Statif

            7. Gunting

`           8. Jarum

3.2     Prosedur Percobaan

1. Gambar bangun datar pada kertas karton   (jajargenjang, setengah lingkaran, segitiga, dan juring lingkaran)

            2. Gunting pola bangun datar yang di gambar pada kertas karton tadi

            3. Tusuk bagian sudut bangun tadi dengan menggunakan jarum

            4. Masukkan benang melewati lubang tadi kemudian ikat benang agar tidak lepas

5. Ikatkan benang di statif, berilah sisa panjang pada benang kemudian berilah beban di             bagian ujung benang ( misalnya: ujung benang dililitkan dengan pulpen)

            6.  Upayakan bangun datar tersebut dalam keadaan stabil

7. Setelah menemukan titik lurus, lalu daerah yang dilalui benang dilukis di bangun datar                          tadi.

8. kaitkan lagi benang pada sudut bangun yang lainnya, upayakan keadaannya stabil, kemudian lukis garis yang dilalui benang

9. Tentukan titik potong dari pertemuaan dua garis tadi.

10. Tusuk dan kaitkan benang ke statif, melalui titik potong tersebut

11. Perhatikan keseimbangan bangun datar tersebut untuk mengetahui apakah letak tittik  berat tepat atau tidak. Kalau tidak, ulangi percobaan.

         

 BAB IV

ANALISIS PERCOBAAN

4.1 Percobaan pertama

            1). Percobaan pada bangun luasan jajargenjang

     Dik: -tinggi teori = 10,7

             -tinggi praktik = 5,3

     Dit: Kp?

     Penyelesaian :

Ø  titik berat jajargenjang :  y_o = t

                                y_o=  . 10,7

                                             = 5,35

Ø  Kp = X 100 %

       =  X 100 %

       = 0,93 %

4.2.... Percobaan Kedua

......... 2). Percobaan pada bangun luasan segitiga

Dik: Tinggi teori = 15,8

       Tinggi praktik = 5.4

Dit: Kp?

Penyelesaian :

Ø Titik berat luasan segitiga : y_o = 

                                =

                                      = 5,2

Ø Kp  = X 100 %

      =  x 100%

       = 3,8 %

4.3   Percobaan Ketiga

3). Percobaan pada bangun luasan setengah lingkaran

     Dik: Tinggi teori = 13,5

              Tinggi praktik = 5,4

     Dit: Kp?

     Penyelesaian :

Ø  Titik berat luasan setengah lingkaran : y_o =

                                                     =

                                                     =

                                                     = 5,7

Ø Kp = X 100 %

             = X 100 %