teklab proposal fix

PROPOSAL PENGAJUAN ALAT PRAKTIKUM

“ GERAK LURUS BERATURAN (GLB) DAN GERAK LURUS BERUBAH

BERATURAN (GLBB) DENGAN PENGUKUR DIGITAL BERBASIS

MIKROKONTROLER AT89S51 ”

( digunkan untuk memenuhi tugas mata kuliah Teknik Laboratorium II )

Oleh :

Ayu Andhira K 120210102005

Uvi Sugianti 120210102052

Bayu Angga D.C 120210102109

Sirojul Munir 100210102040

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

JURUSAN PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS JEMBER

2015

I. JUDUL PERCOBAAN

Gerak Lurus Beraturan (GLB) dan Gerak Lurus Berubah beraturan (GLBB)

dengan Pengukur Digital Berbasis Mikrokontroler AT89S51

II. TUJUAN PERCOBAAN

Percobaan I (GLB)

1. Mengamati gerak lurus beraturan

2. Mengetahui pengaruh koefisien gesek terhadap kecepatan

3. Memahami grafik hubungan antara jarak (s) terhadap waktu (t)

Percobaan II (GLBB)

1. Menyelidiki konsep gerak lurus berubah beraturan pada bidang

miring

2. Mengetahui pengaruh besarnya sudut terhadap percepatan atau

perlambatan

3. Memahami hubungan antara kecepatan dengan waktu pada gerak

lurus berubah beraturan.

III. DASAR TEORI

Suatu benda melakukan gerak, bila benda tersebut kedudukannya

(jaraknya) berubah setiap saat terhadap titik asalnya ( titik acuan ). Sebuah benda

dikatakan bergerak lurus, jika lintasannya berbentuk garis lurus.

Contoh : - gerak jatuh bebas

- gerak mobil di jalan.

Gerak lurus yang kita bahas ada dua macam yaitu :

1. Gerak lurus beraturan (GLB)

2. Gerak lurus berubah beraturan (GLBB)

Definisi yang perlu dipahami :

1. KINEMATIKA ialah ilmu yang mempelajari gerak tanpa

mengindahkan penyebabnya.

2. DINAMIKA ialah ilmu yang mempelajari gerak dan gaya-gaya

penyebabnya.

A. Jarak dan Perpindahan Garis Lurus

Jarak merupakan panjang lintasan yang ditempuh oleh suatu materi

(zat), sedangkan perpindahan adalah perubahan posisi suatu benda yang

dihitung dari posisi awal (acuan) benda tersebut dan tergantung pada arah

geraknya.

a. Perpindahan POSITIF jika arah gerak ke KANAN

b. Perpindahan NEGATIF jika arah gerak ke KIRI

contoh:

Perpindahan dari x1 ke x2 = x2 - x1 = 7 - 2 = 5 ( positif )

Perpindahan dari x1 ke X3 = x3 - x1 = -2 - ( +2 ) = -4 ( negatif )

B. Gerak Lurus Beraturan (GLB)

Gerak lurus beraturan ialah gerak dengan lintasan serta

kecepatannya selalu tetap. Kecepatan( v) ialah besaran vektor yang

besarnya sesuai dengan perubahan lintasan tiap satuan waktu. Kelajuan

adalah besaran skalar yang besarnya sesuai dengan perubahan lintasan

tiap satuan waktu. Pada Gerak Lurus Beraturan ( GLB ) berlaku rumus :

s = v . t

dimana :

s : jarak yang ditempuh ( perubahan lintasan)

v : kecepatan

t : waktu

1. Grafik Gerak Lurus Beraturan ( GLB )

a. Grafik v terhadap t

Pada grafik di samping : dari rumus s = v . t, maka :

t = 1 det, s = 20 m

t = 2 det, s = 40 m

t = 3 det, s = 60 m

t = 4 det, s = 80 m

Kesimpulan : Pada grafik v terhadap t, maka besarnya perubahan

lingkaran benda ( jarak ) merupakan luas bidang yang diarsir.

b. Grafik x terhadap t.

Kelajuan rata-rata dirumuskan :v̄= x

t

Kesimpulan : Pada Gerak Lurus beraturan kelajuan rat-rata

selalu tetap dalam selang waktu sembarang.

C. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Hal-hal yang perlu dipahami dalam GLBB :

1. Perubahan kecepatannya selalu tetap

2. Perubahan kecepatannya tiap satuan waktu disebut percepatan

(notasi: a ). Ada dua macam perubahan kecepatan :

a. Percepatan : positif bila a > 0

b. Percepatan : negatif bila a < 0

3. Percepatan maupun perlambatan selalu tetap.

a =

ΔvΔt

Bila kelajuan awal = vo dan kelajuan setelah selang waktu t = vt,

maka :

a =

vt−vot

at = vt –vo

vt = vo + at

Oleh karena perubahan kecepatan ada 2 macam, maka GLBB juga

dibedakan menjadi dua macam yaitu :

1. GLBB dengan a > 0 dan GLBB < 0 , bila percepatan searah dengan

kecepatan benda maka pada benda mengalami percepatan, jika

percepatan berlawanan arah dengan kecepatan maka pada benda

mengalami perlambatan.

Grafik v terhadap t dalam GLBB.

a > 0

vo=0

vt = vo + at

vt = at

a > 0

vo¹ 0

vt = vo + at

a < 0

vo¹ 0

vt = vo + at

Ket : grafik berupa garis lurus

Jarak yang ditempus (s) = luas grafik (v) terhadap (t)

s = Luas trapesium

= ( vo + vt ) .12 t

= ( vo + vo + at ) .12 t

= ( 2vo + at ) .12 t

s = vot + 12 at2

Grafik s terhadap t dalam GLBB

a > 0; x = vot + 12 at2 a < 0; x = vot +

12 at2

Ket : s=x (jarak ), grafiknya berupa parabola

D. Mikrokontroler ATmega 8

Gambar mikrokontroler AT89S51

Mikrokontroler dapat diartikan sebagai sebuah pengendali yang berukuran

mikro. Mikrokontroler ATmega 8 merupakan salah satu produk dari Atmel Corp

yang memiliki 8Kbytes Flash Programmable and Erasable Read-Only Memory

(PEROM). Mikrokontroler ini memiliki kumpulan instruksi yang sesuai dengan

standar keluarga MCS-51 produk INTEL. ATmega 8 mempunyai fitur standar

sebagai berikut: tegangan kerja 2,7-5.5 Volt, kecepatan 16MHz, 8Kbytes Flash,

512 Bytes EEPROM ,1 Kbytes RAM, 23 jalur I/O, 2 timer/counter 8bit, 1

timer/counter 16bit, 3 jalur PWM, 8 jalur ADC, serial interface ada,

Programmable Watchdog Timer with Separate On-chip Oscillator, On-chip

Analog Comparator.

Pada dasarnya sarana timer/countermerupakan seperangkat pencacah biner

(binary counter). Jika pencacah tersebut bekerja dengan frekuensi tetap yang

sudah diketahui besarnya, maka dikatakan sebagai timer. Namun jika pencacah

tersebut bekerja dengan frekuensi yang tidak tetap, maka dikatakan sebagai

counter, karena kedudukan pencacah tersebut hanyalah menyatakan banyaknya

pulsa yang sudah diterima pencacah.

Pada penelitian ini menggunakan Timer 0 (8 Bit) yaitu timer yang bisa

mencacah/menghitung sampai maksimal nilai 0xFF heksa (dalam biner 1111

1111). Program pengatur timer yang dapat menghasilkan waktu sebesar 1 detik,

dengan membuat timer selama 1 mili detik (ms) kemudian dilakukan pengulangan

sebanyak 1000 kali, maka akan dihasilkan timer selama 1 detik (1ms x 1000 = 1

detik).

E. LED

LED adalah singkatan dari Light Emitting Dioda, merupakan komponen

yang dapat mengeluarkan emisi cahaya.

Gambar LED

LED terbuat dari berbagai material setengah penghantar campuran seperti

misalnya gallium arsenide fosfida, gallium fosfida, dan gallium aluminium

arsenide. Karakteristiknya yaitu kalau diberi pancaran hijau, pertemuannya

mengeluarkan cahaya dan warna cahaya bergantung pada jenis dan kadar material

pertemuan. Ketandasan cahaya berbanding lurus dengan arus maju yang

mengalirinya. Dalam kondisi menghantar, tegangan maju pada LED merah adalah

1,6 sampai 2,2 volt, LED kuning 2,4 volt, LED hijau 2,7 volt. Sedangkan

tegangan terbaik maksimum yang dibolehkan pada LED merah adalah 3 volt,

LED kuning 5 volt, LED hijau 5 volt.

F. LDR

Gambar LDR

Light Dependent Resistor (selanjutnya disebut LDR), terdiri dari sebuah

cakram semikonduktor yang mempunyai dua buah elektroda pada permukaannya.

Pada saat gelap atau cahaya redup, bahan dari cakram tersebut menghasilkan

elektron bebas dengan jumlah yang relatif kecil. Sehingga hanya ada sedikit

elektron untuk mengangkut muatan elektrik. Artinya pada saat cahaya redup LDR

menjadi konduktor yang buruk, atau bisa disebut juga LDR memiliki resistansi

yang besar pada saat gelap atau cahaya redup.

G. Port Serial

Gambar 1 adalah gambar konektor port serial DB 9. Pada komputer IBM PC

Compatibel biasanya kita dapat menemukan dua konektor DB 9 yang bisanya

dinamakan COM1 dan COM2.

Gambar Konfigurasi Serial port DB9

IV. ALAT DAN BAHAN PERCOBAAN

IV.1Sensor kecepatan

IV.2Mikrokontroler AT89S51

IV.3LED

IV.4LDR

IV.5Port serial DB9

IV.6Mobil-mobilan

IV.7Triplek

IV.8Kain

IV.9Plastik

IV.10 Busur

IV.11 Kabel

IV.12 Komputer

V. LANGKAH KERJA PERCOBAAN

Percobaan I . Gerak Lurus Beraturan (GLB)

1. Menyiapkan alat percobaan

2. Memposisikan sudut lintasan secara mendatar (00) dengan

mengaitkan penghubung lintasan terhadap papan penyangga

3. Memasang permukaan lintasan (misalkan kayu/triplek/kain)

4. Menghubungkan alat percobaan dengan power supply

5. Menghidupkan alat percobaan (ON Power Supply)

6. Memposisikan (ON) mobil mainan pada lintasan percobaan

7. Melihat dan mencatat hasil jarak, waktu dan kecepatan yang

ditampilkan pada computer

8. Mengulangi langkah 4-7 sebanyak tiga kali

9. Matikan alat percobaan (OFF Power Supply)

10. Mengulangi langkah kerja 3-9 dengan mengganti permukaan

lintasan.

Bagian 2.


2. Memposisikan sudut lintasan secara mendatar (00) dengan

mengaitkan penghubung lintasan terhadap papan penyangga

3. Memasang permukaan lintasan kayu

4. Mengatur jarak lintasan (s)




8. Melihat dan mencatat hasil jarak, waktu dan kecepatan yang

ditampilkan pada computer



11. Mengulangi langkah kerja 3-9 dengan mengganti jarak lintasan

yang berbeda (jarak kedua sensor).

Percobaan II. Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)

Bagian 1.


2. Memposisikan sudut lintasan bagian kiri lebih tinggi dari bagian

kanan dengan posisi sudut 50 terhadap horizontal (perhatikan

busur) dengan mengaitkan penghubung lintasan terhadap papan

penyangga

3. Memasang permukaan lintasan dengan kayu




7. Melihat dan mencatat hasil jarak, waktu dan kecepatan rata- rata,

kecepatan1 (V1) dan kecepatan2 (V2) yang ditampilkan pada

computer



10. Mengulangi langkah kerja 3-9 dengan mengganti sudut lintasan

dengan 3 variasi sudut (misalkan 100, 150, 200,250,300).

Bagian 2.


2. Memposisikan sudut lintasan bagian kanan lebih tinggi dari bagian

kiri dengan posisi sudut 50 terhadap horizontal (perhatikan busur)

dengan mengaitkan penghubung lintasan terhadap papan

penyangga

3. Memasang permukaan lintasan (misalkan kayu/kain/plastik)




7. Melihat dan mencatat hasil jarak, waktu dan kecepatan rata- rata,

kecepatan1 (V1) dan kecepatan2 (V2) yang ditampilkan pada

computer



10. Mengulangi langkah kerja 3-9 dengan mengganti sudut lintasan

dengan 3 variasi sudut (misalkan 100, 150, 200,250,300).

VI. GAMBAR RANCANGAN ALAT

- Rancangan alat tampak dari atas

- Rancangan alat tampak dari samping

- Rancangan alat tampak dari depan

VII. ANALISIS DATA

- Percobaan I GLB

Bagian 1

Permukaan Jarak (s) Waktu (t) v (kecepatan

rata-rata)

Kayu

Garfik :

Bagian 2

Hubungan μs /μk terhadap v

Permukaan Jarak (s) Waktu (t) v (kecepatan rata-

rata)

Kayu

Plastic

Kain

Grafik :

- Percobaan II. GLBB

Bagian 1. Percepatan

Sudut S V1 V2 ∆t a

50

100

150

200

Grafik :

Bagian 2. Perlambatan

Sudut S V1 V2 ∆t a

50

100

150

200

Grafik :

VIII. ANGGARAN DANA

No Nama Komponen Jumlah Harga Satuan

(Rp)

Harga Total

(Rp)

1 Sensor Kecepatan 2 unit 200.000 400.000

2 Meteran I unit 5.000

3 LED 2 unit 2.000 5.000

4 LDR 2 unit 3.500 7.000

5 Mikrokontroler

AT89S51

I unit 70.000 70.000

6 Kayu/body 50.000

7 Busur 2 unit 500 2.000

8 Mur baut 14 3 unit 5.000

9 Lem G 1 unit 7.000 7.000

10 Kabel 5.000

11 Paku (kecil+besar) 5.000

12 Plastic 5.000

13 Triplek 10.000

14 Kain 10.000

15 Mobil mainan 1 unit 20.000 20.000

16 Mika 10.000

17 Jasa 100.000

TOTAL 716.000

DAFTAR PUSTAKA

Doni. 2008. Light Dependent resistor (LDR) ,

http://elkaubisa.blogspot.com/2008/04/light-dependent-resistor-

ldr.html. diakses pada 06.00, 20 oktober 2008.

Wahid, Hasan. 2009. Gerak Lurus Beraturan (GLB),

http://www.gurumuda.com/2008/08/gerak-lurus-beraturan-glb/,

diakses pada 21.00, 25 Juni 2009

Muttaqin, Syafaat. 2009. Rancang Bangun Alat Pengukur Kecepatan

Digital Berbasis Mikrokontoler AT89S51. Surakarta : Universitas

Negeri Surakarta :

Nisa, Choirun, dkk. 2014. Perancangan Instrumentasi pengukur Waktu

dan Kecepatan Menggunakan DT-Sense Infrared Proximity

Detector Untuk Pembelajaran Gerak Lurus Berubah Beraturan.

Universitas Negeri Surabaya : 2087-9946.

Setiorini, Indah. 2014. Rancang Bangun Smart Timer Alat Pengukur

Waktu dan Kecepatan untuk Media Pembelajaran Gerak Lurus.

Universitas Negeri Surabaya : Jurnal Fisika. Volume 02 Nomor 02

tahun 2014

http://www.gurumuda.com/2008/08/gerak-lurus-beraturan-glb/

http://elkaubisa.blogspot.com/2008/04/light-dependent-resistor-ldr.html.%20diakses%20pada%2006.00

http://elkaubisa.blogspot.com/2008/04/light-dependent-resistor-ldr.html.%20diakses%20pada%2006.00

teklab proposal fix

Documents