## PEMBUATAN SISTEM PENENTUAN KOEFISIEN GESEK STATIS BENDA PADA BIDANG MIRING SECARA DIGITAL BERBASIS MIKROKONTROLER
Maisa Fitri 1) Hufri 2) Yohandri 2)
1) Mahasiswa Fisika, FMIPA Universitas Negeri Padang
2) Staf Pengajar Jurusan Fisika, FMIPA Universitas Negeri Padang maisa.fitri27@yahoo.com 1) hufri_unp@yahoo.co.id 2) yohandri.unp@gmail.com 2)

## ABSTRACT
Research  has  been  done  to  design  a  system  of  determination  of  the  static  friction  coefficient  of  the object  on  inclined  plane  digitally.  The  purpose  of  this  research  is  to  explain  the  performance  specifications, accuracy and precision of the system. There are three results of this research. First, The system is designed with the surface of the slip object size 8.7 x 15 cm and glide plane 9 x 100 cm. Second, average of precision relative sensor accelerometer is 95,58%. Third, average accuration is 0,977.

## Keywords : Static friction coefficient, accelerometer, tilt sensor

## PENDAHULUAN
Eksperimen  fisika  memiliki  peranan  yang sangat  penting.  Perkembangan  ilmu  pengetahuan khususnya  yang  berhubungan  dengan  fisika  muncul dengan  adanya  eksperimen  fisika.  Hal  terpenting yang harus diperhatikan dalam melakukan eksperimen  fisika  adalah  set  eksperimen  yang digunakan.  Set  eksperimen  sangat  menentukan  hasil yang didapatkan pada suatu penelitian. Saat ini telah banyak industri yang mengembangkan set eksperimen  fisika  untuk  memudahkan  siswa  dan mahasiswa  dalam  memahami  pelajaran  fisika.  Set eksperimen  tersebut  dapat  berupa  analog  maupun digital.
Pengembangan  set  eksperimen  fisika  digital dapat  dilakukan  oleh  mahasiswa  Jurusan  Fisika khususnya bidang kajian elektronika dan instrumentasi. Beberapa contoh tugas akhir mahasiswa bidang kajian elektronika dan instrumentasi  adalah  alat  ukur  suhu  dan  kelembapan udara secara digital, timbangan digital serta alat ukur intensitas  cahaya  matahari  secara  digital.  Namun, pengembangan  set  eksperimen  fisika  belum  optimal sehingga  masih  banyak  set  eksperimen  fisika  yang berupa  analog.  Salah  satunya  adalah  set  eksperimen bidang  miring  untuk  menentukan  koefisien  gesek statis.
Penentukan  koefisien  gesek  dapat  dilakukan dengan  tiga  cara,  yaitu  dengan  menggunakan  balok yang  ditarik  dengan  katrol  pada  bidang  datar,  balok yang  meluncur  pada  bidang  miring,  dan  balok  yang ditarik  dengan  katrol  pada  bidang  miring [1] .  Pada penelitian  ini,  penentuan  koefisien  gesek  statis digunakan balok yang meluncur pada bidang miring. Berdasarkan  hukum  II  Newton,  maka  didapatkan rumus  untuk  menentukan  koefisien  gesek  dua permukaan  bersentuhan  yang  meluncur  pada  bidang miring adalah nilai tangensial dari sudut ketika benda tepat saat akan bergerak.
Cara  kerja  alat  analog  untuk  menentukan koefisien gesek statis adalah dengan cara mengangkat  bidang  luncur  perlahan-lahan  secara manual.  Pada  kemiringan  tertentu,  benda  yang terdapat  di  atas  bidang  akan  meluncur.  Saat  benda meluncur,  bidang  luncur  berhenti  bergerak.  Tangen dari  sudut  ketika  benda  tepat  akan  bergerak  adalah koefisien  gesek  statis  dua  permukaan  benda  yang bersentuhan.
Bidang  luncur  dapat  diangkat  secara  otomatis menggunakan  motor  DC.  Motor  DC  (motor  arus searah)  adalah  mesin  yang  merubah  energi  listrik arus  searah  menjadi  energi  mekanis.  Motor  DC terdiri  atas  bagian  yang  diam  (stator)  dan  bagian yang  berputar  (rotor).  Gambar  1  merupakan konstruksi motor arus searah bagian stator dan rotor.
(a) (b)
Gambar 1. Konstruksi Motor Arus Searah Bagian Stator (a) dan Rotor (b) [2]
Penentuan  sudut  ketika  benda  tepat  saat  akan bergerak adalah menggunakan sensor accelerometer . Accelerometer adalah  sebuah  sensor  yang  berfungsi untuk  mengukur  percepatan  suatu  objek.  Sensor accelerometer MEMSIC  2125  bekerja  dengan memanfaatkan ruang gas dengan elemen pemanas di tengah dan empat sensor suhu di tepi [3] . Accelerometer juga dapat digunakan untuk mengukur kemiringan  tanah  dengan  cara  membandingkan percepatan  pada  posisi  bidang  miring  dengan  posisi vertikal. Accelerometer yang  digunakan  adalah
MEMSIC  2125.  Bentuk Accelerometer MEMSIC 2125 ditunjukkan oleh Gambar 2.
Gambar2. Accelerometer MEMSIC 2125 [4]
Selain accelerometer , diperlukan
phototransistor dan LED inframerah sebagai pendeteksi  ketika  benda  tepat  saat  akan  bergerak. Phototransistor merupakan  suatu  komponen  yang dapat  mengubah  efek  cahaya  menjadi  sinyal  listrik. Bentuk  fisik phototransistor ditunjukkan  oleh Gambar 3.
Gambar 3. Phototransistor [5]
LED  Inframerah  adalah  sebuah  dioda  yang memancarkan  cahaya.  Arus  yang  diperlukan  LED untuk  menghasilkan  cahaya  yang  cerah  adalah  220 mA [6] . Simbol  dan  bentuk  fisik  LED  Inframerah ditunjukkan oleh Gambar 4.
Gambar 4.   Lambang LED Inframerah dan Bentuk Fisiknya
Phototransistor dan LED Inframerah diletakkan di sisi bidang luncur, tepat di depan benda yang akan meluncur. Posisi awal adalah phototransistor terkena cahaya  dari  LED  Inframerah.  Namun,  pada  sudut tertentu  benda  akan  meluncur  sehingga  cahaya  dari LED  Inframerah  ke phototransistor dihalangi  oleh benda.  Pada  kondisi  ini, phototransistor tidak  dialiri arus. Phototransistor berlogika low dengan tegangan keluaran  0  Volt.Pada  kondisi  ini, phototransistor tidak  dialiri  arus  dan  memberikan  sinyal  kepada mikrokontroler.
Mikrokontroler  adalah  mikrokomputer  yang berbentuk chip-tunggal untuk aplikasi-aplikasi kontrol dan bukan untuk aplikasi-aplikasi serbaguna [7] .  Mikrokontroler  yang  digunakan  adalah mikrokontroler  ATMega16A.  Mikrokontroler  ini mempunyai 40 pin dengan konfigurasi pin diperlihatkan pada Gambar 5.
Gambar 5. Konfigurasi Pin ATMega16A [8]
Data yang diolah oleh mikrokontroler ditampilkan  pada  LCD.  LCD  ( Liquid  Crystal Display )  merupakan  media  untuk  menampilkan angka    atau  karakter.  LCD  banyak  digunakan  untuk berbagai keperluan karena memiki banyak keuntungan.  Diantaranya  adalah  menampilkan  data baik digital maupun analog, mudah dalam pengoperasian,  membutuhkan  tegangan  yang  kecil dan  dapat  menampilkan  berbagai  karakter.  Bentuk LCD dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6. Liquid Crystal Display [9]
Power  supply atau  catu  daya  diperlukan  untuk mengubah  arus  AC  menjadi  DC [10] .  Catu  daya sebaiknya  dilengkapi  dengan  regulator  tegangan [11] . IC yang digunakan sebagai regulator tegangan adalah 78xx  dan79xx.  IC  78xx  merupakan  regulator  positif yang  menghasilkan  tegangan  xx  volt,  dan  IC  79xx merupakan  regulator  negatif  yang  menghasilkan tegangan xx volt [12] .
Berdasarkan  permasalahan  seperti  uraian  di atas,  maka  dalam  artikel  ini  akan  diuraikan  suatu sistem  yang  mampu  menentukan  koefisien  gesek statis secara digital. Sistem ini dibangun menggunakan sebuah bidang miring yang dikendalikan oleh motor dan berbasis mikrokontroler.

## METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  dilakukan  di  Laboratorium Elektronika  dan  Instrumentasi  Jurusan  Fisika Fakultas  Matematika  dan  Ilmu  Pengetahuan  Alam Universitas  Negeri  Padang.  Pelaksanaan  kegiatan dimulai  pada  bulan  November  2013  sampai denganbulan  Juni  2014  dengan  beberapa  tahap kegiatan.  Kegiatan  tersebut  meliputi  penulisan proposal,  penelitian,  perancangan  sistem,  perakitan komponen, pengambilan serta pengolahan data.
1. Desain Perangkat Keras
Tahapan  mendesain perangkat keras sistem ada dua: pertama desain  rangkaian  elektronika  yang terdiri  dari  beberapa  blok  rangkaian,  seperti rangkaian motor DC, sensor accelerometer ,phototransistor, mikrokontroler  dan display LCD. Blok  diagram  sistem  ini  diperlihatkan  pada  Gambar 7.
Gambar  7 . Blok  Diagram  Sistem  Penentuan Koefisien  Gesek  Statis  Benda  pada Bidang Miring
Kedua, rancangan  set  eksperimen.  Rancangan set  eksperimen  ini  tidak  jauh  berbeda  dibandingkan dengan  set  eksperimen  standar  yang  terdapat  di Laboratorium  Fisika  Universitas  Negeri  Padang. Rancangan set eksperimen dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar  8.  Ilustrasi  Set  Eksperimen  Penentuan
Koefisien  Gesek  Statis  Benda  pada Bidang Miring Berbasis Mikrokontroler

## 2. Desain Perangkat Lunak
Perangkat  lunak  sangat  erat  hubungannya dengan  kinerja  perangkat  keras.Perangkat  lunakpada sistem  mikrokontroler  biasa  juga  disebut firmware . Perangkat  lunak  ini  berfungsi  untuk  memberikan
instruksi  dan  menjalankan  mikrokontroler.  Instruksi yang  dilakukan  adalah  menyalakan  motor  DC, membaca  sinyal  dari  phototransistor,  mematikan motor DC, membaca pulsa dari sensor accelerometer, menghitung kemiringan benda, membaca database sudut kemiringan dan tangen dari sudut,  hingga  menampilkan  data  pada  LCD.  Bahasa pemograman yang digunakan adalah Basic . Compiler software yang  digunakan  adalah  BASCOM-AVR. Flowchart perangkat lunak  sistem dapat dilihat pada Gambar 9.
Data Mikrokontroler Motor DC Phototransistor Sensor Accelerometer LCD Catu Daya Tidak Tampilkan nilai sudut dan koefisien Baca Keadaan Phototransistor Ya Tidak Start Tampilkan judul program Baca input tombol Tekan tombol naik? Bidang luncur diangkat Baca pulsa masuk dari accelerometer
Hitung rumus pulsa accelerometer menjadi sudut Tangen dari sudut menjadi koefisien gesek β Inisialisasi program mikrokontroler Phototransistor Gelap?
Gambar 9. Desain flowchart Perangkat Lunak Sistem

## HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Data  yang  diperoleh  dari  hasil  pengukuran memiliki  arti  yang  sangat  penting  dalam  suatu penelitian  eksperimen.  Berdasarkan  data  yang diperoleh  dapat  digambarkan  hubungan  antara  suatu variabel  bebas  dengan  variabel  terikat  yang  terdapat pada  sistem  penentuan  koefisien  gesek  statis.Untuk mengetahui  bagaimana  hubungan  antara  besaran pada  variabel  bebas  dengan  variabel  terikat  dalam sistem  untuk  penentuan  koefisien  gesek  statis  ini diperlukan  analisis  terhadap  data  yang  diperoleh. Penyajian  data  dinyatakan  dalam  bentuk  tabel  dan grafik.
Analisis data yang dilakukan meliputi spesifikasi  performansi  sistem,  penentuan  ketepatan dan ketelitian sistem.

## 1. Spesifikasi Performansi Sistem
Spesifikasi  performansi  dari  sistem  penentuan koefisien  gesek  statis  benda  ini  merupakan pengidentifikasian  atau  penguraian  fungsi  setiap bagian pembentuk sistem. Sistem penentuan koefisien  gesek  statis  benda  ini  dirancang  mampu menentukan sudut kemiringan ketika benda meluncur dan  koefisien  gesek  antarabidang  dan  benda  luncur. Data  yang  diperoleh  dari  pengukuran  ditampilkan pada  LCD  berupa  sudut  dan  nilai  tangen  dari  sudut yang  diidentifikasikan  sebagai  koefisien  gesek  statis benda.

## a. Hasil Rancangan Sistem
Sistem ini dirancang dengan ukuran permukaan benda luncur 8,7 x 15 cm dan bidang luncur 9 x 100 cm. Hasil rancangan sistem alat ukur ini dapat dilihat pada Gambar 10.
(a)
(b) (c)                      (d) Gambar  10.  Foto  Hasil  Rancangan  Sistem:  a)  Set Eksperimen, b) Panel Depan, c) Sensor
Phototransistor dan  LED,  d)  Motor DC
Pada  Gambar  10  terlihat  bahwa  secara  umum, sistem  ini  terdiri  dari  sistem  mekanik  dan  sistem elektronik  yang  terdapat  di  dalam box berwarna putih. Sistem elektronik berfungsi untuk menghidupkan,  menggerakkan  serta  mengontrol sistem  mekanik  sehingga  diperoleh  tujuan  yang diinginkan,  yaitu  menentukan  koefisien  gesek  benda pada bidang luncur.
Sistem  penentuan  koefisien  gesek  statis  benda pada  bidang  luncur  secara  digital  ini  dilengkapi dengan  sistem input dan output .  Sistem input terdiri dari  tombol power yang  berfungsi  untuk  menghidup dan mematikan sistem, tombol naik untuk menaikkan bidang  luncur,  tombol  turun  untuk  menurunkan bidang luncur, serta tombol reset untuk mengembalikan  mikrokontroler  ke setting awal . Sedangkan  sistem output terdiri  dari  LCD  dan  data sudut serta koefisien.
Phototransistor dan  LED  Inframerah  pada Gambar  10  diletakkan  di  dekat  benda  luncur sehingga  dapat  mendeteksi  benda  ketika  benda  tepat saat akan bergerak. Ketika benda bergerak, motor DC berhenti berputar. Motor DC seperti pada Gambar 10 berfungsi  mengangkat  dan  menurunkan  bidang luncur.
Terdapat beberapa rangkaian elektronika pembangun sistem, diantaranya adalah power supply 5 dan 12 volt, rangkaian motor DC, sistem minimum mikrokontroler ATMega16A,  rangkaian sensor
Reset Turun Naik Power Ya Tidak Ya Bidang luncur diam Stop Tekan tombol turun? Baca input tombol Bidang luncur turun β
accelerometer MEMSIC  2125  dan  rangkaian phototransistor .  Hasil  desain  rangkaian  elektronika sistem  penentuan  koefisien  gesek  statis  benda  dapat dilihat pada Gambar11.
Gambar  11.  Hasil  Desain  Rangkaian  Elektronika Sistem  Penentuan  Koefisien  Gesek Statis Benda
Rangkaian  catu  daya  berfungsi  sebagai  sumber tegangan untuk mengaktifkan komponen elektronika. Rangkaian  catu  daya  ini  dibuat  dengan  tegangan keluaran  5  volt  dan  12  volt.  Tegangan  5  volt digunakan  untuk  menghidupkan  sistem  minimum mikrokontroler,  LCD, phototransistor, dan  sensor accelerometer MEMSIC  2125.  Sedangkan  tegangan 12  volt  digunakan  untuk  menghidupkan  motor  DC. Rangkaian  catu  daya  ini  bersumber  dari  PLN  yang terdiri dari transformator stepdown, dioda, capasitor, regulator tegangan 7805 untuk mendapatkan tegangan  5  volt  serta  sebuah relay . Transformator step  down berfungsi  untuk  menurunkan  tegangan dari 220 volt AC menjadi 6 volt AC. Tegangan 6 volt AC  akan  disearahkan  oleh  4  buah  dioda  dan diratakan    oleh    kapasitor.    Regulator    tegangan    5 volt  (7805)  digunakan  supaya  keluaran  yang dihasilkan  tetap  5  volt meskipun  terjadi  perubahan pada  tegangan  masukan. Relay berfungsi  untuk mengaktifkan salah satu sumber yang diperlukan.
Rangkaian  sistem  minimum  mikrokontroler berfungsi  untuk    mengaktifkan  kerja  mikrokontroler ATMega16A.  Mikrokontroler  ATMega16A  bertugas memproses  sinyal input ,  mengolah    data    dan mengatur    keluaran    sesuai    dengan    fungsi    sistem yang  dikehendaki.    Untuk    menjalankan    aktivitas tersebut    mikrokontroler    dihubungkan  dengan beberapa  perangkat  eksternal  baik  itu  sebagai masukan ataupun keluaran.
b. Karakteristik Phototransistor
Phototransistor menghantar  ketika  cahaya  dari LED  diterima  oleh phototransistor (tidak  ada  benda yang  menghalangi) , yang  berarti phototransistor dalam  keadaan  terang . Pada  kondisi  ini,  tegangan keluaran dari phototransistor sekitar 4,4 Volt ( high ). Sebaliknya,  ketika  cahaya  dari  LED  Inframerah terhalang  oleh  benda  menuju Phototransistor, yang berarti phototransistor dalam  keadaan  gelap,  maka tegangan keluarannya adalah 0 Volt ( low). Hubungan ini dapat dilihat pada Gambar 12.
Gambar  12.  Hubungan  Keadaan Phototransistor dengan Tegangan Keluaran

## c. Karakteristik Sensor Accelerometer
Pengukuran waktu pulsa tinggi (T1) dan periode keluaran  sensor accelerometer dapat  ditentukan dengan  menggunakan osiloskop. Bentuk pengukuran waktu  pulsa  tinggi  dan  periode  keluaran  sensor menggunakan  osiloskop  ditunjukkan  pada  Gambar 13.
Gambar 13. Osiloskop
Pulsa  keluaran  sensor accelerometer memiliki periode sebesar 10 ms jadi saat keadaan 0 o memiliki pulsa high dengan  waktu  sebesar  5  ms.  Setiap perubahan  posisi  sudut  pada  sensor accelerometer MEMSIC  2125  akan  mengalami  perubahan  pada nilai T1. Grafik pengaruh sudut kemiringan terhadap waktu  pulsa  tinggi  (T1)  ditunjukkan  pada  Gambar 14.
Gambar  14.    Grafik  Pengaruh  Sudut  Kemiringan Terhadap Waktu Pulsa Tinggi (T1)
Rangkaian Power
Supply 12 V
Rangkaian Motor DC Rangkaian Phototransistor Rangkaian Power Supply 5 V Rangkaian Sistem Minimum ATMega16A Rangkaian sensor Accelerometer Keadaan terang 0 V 4,4 V Vo gelap
Pada  Gambar  14  terlihat  bahwa  semakin  besar sudut kemiringan sensor terhadap bidang datar, maka nilai T1 juga semakin besar.
2. Ketepatan Pengukuran Sistem
a. Ketepatan  Pengukuran  Sudut  Kemiringan Sistem dibandingkan dengan Busur
Berdasarkan  analisis  data  sudut  kemiringan sistem  dibandingkan  dengan  pengukuran  sudut kemiringan menggunakan busur didapatkan kesalahan rata-rata sebesar 1,48%.
b. Ketepatan  Pengukuran  Sistem  dibandingkan dengan Alat Standar
1) Ketepatan Sudut
Berdasarkan  analisis  data  sudut  kemiringan sistem  dibandingkan  dengan  alat  standar  didapatkan grafik seperti pada Gambar 15.
Gambar 15. Grafik Perbandingan Sudut Kemiringan Sistem dengan Alat Standar
Pada  gambar  15,  hasil  pengukuran  sudut kemiringan sistem dan alat standar tidakjauh berbeda. Ketepatan  pengukuran  berkisar  antara  0,93  sampai 0,97.  Ketepatan  relatif  rata-rata  pengukuran  adalah 95,38%.  Kesalahan  rata-rata  yang  terjadi  adalah 4,62%.

## 2) Ketepatan Koefisien Gesek Statis
Berdasarkan  analisis  data  koefisien  gesek  statis sistem  dibandingkan  dengan  alat  standar  didapatkan grafik seperti pada Gambar 16.
Gambar  16.  Grafik  Perbandingan  Koefisien  Gesek Statis Sistem dengan Alat Standar
Pada  gambar  16,  hasil  pengukuran  koefisien gesek  sistem  dan  alat  standar  tidak  jauh  berbeda. Ketepatan  berkisar  antara  0,93  sampai  0,96. Ketepatan  relatif  rata-rata  pengukuran  adalah 94,79%.  Kesalahan  rata-rata  yang  terjadi  adalah 5,21%.

## 3. Ketelitian Pengukuran Sistem
Untuk  menentukan  ketelitian  pengukuran  ini, dilakukan pengukuran berulang. Dengan menetapkan sudut  tertentu  yang  telah  diukur  dengan  busur, dilakukan  pengukuran    berulang  sebanyak  10  kali menggunakan  alat  ukur.  Selain  itu,  juga  dilakukan pengukuran  berulang  untuk  menentukan  sudut kemiringan ketika benda tepat saat akan bergerak dan koefisien gesek statis benda. Berdasarkan pengukuran  dapat  ditentukan  nilai  rata-rata,  standar deviasi, persentase simpangan dan ketelitian.

## a. Ketelitian  Pengukuran  Sudut  Kemiringan Sistem
Ketelitian  pengukuran  sudut  dari  sistem  ini diperoleh  dengan  mengukur  sudut  yang  telah  diukur dengan  busur  kemudian  melakukan  pengukuran sebanyak  10  kali  menggunakan  sistem  yang  telah dirancang.  Sudut  yang  telah  ditetapkan  nilainya menggunakan  busur  adalah  sudut  10 o ,  30 o dan  45 o . Ketelitian pengukuran sudut dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1.   Ketelitian Pengukuran Sudut Kemiringan
Sistem Sudut Referensi Theta rata-rata Ketelitian  theta Theta ±  theta KR (%) 10 9,4 0.949 0,16 9,4 ± 0,16 1,71 30 28,7 0.985 0,15 28,7 ± 0,15 0,52 45 42,9 0,996 0,1 42,9 ± 0,1 0,23
Dari  Tabel  1  terlihat  bahwa  alat  ukur  memiliki ketelitian  yang  tinggi  untuk  pengukuran  sudut. Ketelitian rata-rata untuk 3 variasi waktu pengukuran sudut  adalah  0,977  dengan  standar  deviasi  rata-rata 0,1367 dan kesalahan relatif (KR) rata-rata 0,82%

## b. Ketelitian  Pengukuran  Sudut  Kemiringan Ketika Benda Tepat saat akan Bergerak
Ketelitian  pengukuran  sudut  kemiringan  ketika benda tepat saat akan bergerak diperoleh dengan cara meletakkan  benda  luncur  pada  bidang  luncur,  lalu mengaktifkan  sistem.  Ketika  benda  meluncur,  akan diperoleh  sudut  kemiringan  benda  yang  ditampilkan pada LCD. Hal ini dilakukan sebanyak 10 kali untuk benda  dan  bidang  luncur  yang  sama.  Ketelitian pengukuran sudut kemiringan ketika benda tepat saat akan bergerak ditunjukkan oleh Tabel 2.
Tabel  2.  Ketelitian  Pengukuran  Sudut  Kemiringan Ketika Benda Tepat saat Akan Bergerak
Benda luncur Bidang luncur Sudut Rata-rata Ketelitian KR (%) Kayu halus Kayu halus 24,2 0,97 0,29 1,00 Kayu kasar Kayu kasar 23,4 0,97 0,27 1,14 Kaca Kaca 21,4 0,97 0,27 1,25 Beton Karet 35,3 0,97 0,39 1,12 Kaca Tembaga 14,7 0,93 0,37 2,50 Baja Tembaga 13,3 0,94 0,30 2,27
Dari  Tabel  2  terlihat  bahwa  alat  ukur  memiliki ketelitian  yang  tinggi  untuk  pengukuran  sudut kemiringan  ketika  benda  tepat  saat  akan  bergerak. Persentase  kesalahan  relatif  terbesar  yaitu  kaca dengan tembaga sebesar 2,5%. Sedangkan persentase kesalahan  relatif  terkecil  yaitu  kayu  halus  dengan kayu halus sebesar 1,00 %.

## c. Ketelitian  Pengukuran  Koefisien  Gesek  Statis Beberapa Benda
Ketelitian  pengukuran  koefisien  gesek  statis beberapa  benda  diperoleh  dengan  cara  meletakkan benda  luncur  pada  bidang  luncur,  lalu  mengaktifkan sistem.  Ketika  benda  meluncur,  akan  diperoleh koefisien  gesek  statis  benda  yang  ditampilkan  pada LCD.  Hal  ini  dilakukan  sebanyak  10  kali  untuk benda  dan  bidang  luncur  yang  sama.  Ketelitian pengukuran  koefisien  gesek  statis  beberapa  benda ditunjukkan pada Tabel 3.
Tabel  3.  Ketelitian  Pengukuran  Koefisien  Gesek
Statis Beberapa Benda Benda luncur Bidang luncur Rata-rata Ketelitian KR (%) Kayu halus Kayu halus 0,451 0,96 0,015 3,41 Kayu kasar Kayu kasar 0,434 0,95 0,014 3,23 Kaca Kaca 0,392 0,98 0,010 2,44 Beton Karet 0,706 0,96 0,047 6,68 Kaca Tembaga 0,264 0,93 0,005 1,82 Baja Tembaga 0,236 0,94 0,005 2,21
Dari  Tabel  3  terlihat  bahwa  alat  ukur  memiliki ketelitian  yang  tinggi  untuk  pengukuran  koefisien gesek  statis  benda.  Persentase  kesalahan  relatif terbesar  yaitu  beton  dengan  karet  sebesar  6,68%. Sedangkan persentase kesalahan relatif terkecil  yaitu kaca dengan tembaga sebesar 1,82 %.
Kelebihan  alat  ini  dibandingkan  dengan  alat analog  yang  terdapat  di  laboratorium  Fisika  adalah mengangkat  bidang  luncur  tidak  secara  manual, tetapi  menggunakan  motor  DC.  Terdapat  sensor phototransistor dan  LED  untuk  mendeteksi  ketika benda  tepat  saat  akan  bergerak,  sehingga  kesalahan yang  timbul  dapat  diminimalisir.  Selain  itu,  terdapat sensor accelerometer untuk  menentukan  sudut
kemiringan  benda.  Nilai  koefisien  gesek  statis  juga ditampilkan  pada  LCD  dengan  cara  membuat  tabel hubungan sudut dengan tangen sudut pada mikrokontroler. Untuk mengembalikan posisi bidang luncur ke posisi awal juga dilakukan secara otomatis menggunakan motor DC.
Terdapat beberapa kendala dalam penelitian ini, yaitu  dimensi  sistem  yang  besar  dan  adanya  getaran yang  tidak  diinginkan  saat  bidang  luncur  bergerak naik.  Kendala  ini  dapat  diatasi  dengan  melakukan penelitian  tindak  lanjut  untuk  mengembangkan penelitian  dengan  menggunakan  bidang  luncur  yang lebih pendek dan mengganti tali yang menghubungkan  motor  dan  bidang  luncur  dengan window  regulator. Oleh  karena  itu,  tidak  diperlukan tiang  yang  tinggi  untuk  memposisikan  motor sehingga  efisien  terhadap  ruang.  Selain  itu, penggunaan window  regulator dapat  mengurangi getaran  yang  diinginkan  saat  bidang  luncur  bergerak naik.

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  pengujian  dan  analisis terhadap  besaran  fisika  yang  ada  pada  sistem penentuan  koefisien  gesek  statis  dapat  dikemukakan beberapa kesimpulan dari penelitian ini yaitu:
1. Hasil  spesifikasi  performansi  sistem  penentuan koefisien  gesek  statis  benda  pada  bidang  miring secara  digital  ini  terdiri  dari  sistem  mekanik  dan ditunjang  oleh  sistem  elektronik.  Rangkaian elektronika  pembangun  sistem  terdiri  dari power supply 5 dan 12 volt, rangkaian motor DC, sistem minimum  mikrokontroler  ATMega16A,  dan rangkaian phototransistor. Phototransistor bersifat high dengan tegangan 4,4 Volt ketika ada cahaya  dari  LED  dan  bersifat low dengan tegangan  0  Volt  ketika  tidak  ada  cahaya  dari LED.  Selain  itu,  terdapat  rangkaian  sensor accelerometer MEMSIC  2125  yang  diletakkan pada bidang luncur untuk menentukan kemiringan  bidang  luncur  terhadap  bidang datar.Setiap  perubahan  posisi  sudut  pada  sensor accelerometer MEMSIC  2125  akan  mengalami perubahan  pada  nilai  T1.  Semakin  besar  sudut kemiringan  sensor accelerometer, maka  semakin besar nilai T1
2. Hasil  penentuan  ketepatan  pengukuran  sistem penentuan  koefisien  gesek  statis  benda  adalah sebagai berikut:
a. Ketepatan  pengukuran  sudut  kemiringan sistem  dibandingkan  dengan  pengukuran sudut kemiringan menggunakan busur didapatkan  persentase  kesalahan  rata-rata 1,48%  dan  persentase  ketepatan  relatif  rata- rata sistem 98,52%.
b. Ketepatan  pengukuran  sistem  dibandingkan dengan  alat  standar  untuk  pengukuran  sudut persentase  kesalahan  rata-rata  sebesar  4,62% dan  persentase  ketepatan  relatif  rata-rata
sistem  95,38%.  Untuk  pengukuran  koefisien gesek statis kesalahan rata-rata sebesar 5,21% dan  persentase  ketepatan  relatif  rata-rata sistem 94,79%.
3. Ketelitian pengukuran sistem penentuan koefisien gesek statis benda cukup tinggi. Untuk pengukuran  sudut  kemiringan  ketelitian  rata- ratanya adalah 0,977 dengan standar deviasi rata- rata  0,14  dan  kesalahan  relatif  rata-rata  0,82%, untuk  sudut  kemiringan  ketika  benda  tepat  saat akan  bergerak  ketelitian  rata-ratanya  adalah  0,96 dengan  standar  deviasi  rata-rata  0,32  dan kesalahan  relatif  rata-rata  1,55%,  dan  untuk koefisien  gesek  statis  pada  beberapa  benda ketelitian rata-ratanya adalah 0,95 dengan standar deviasi  rata-rata  0,016  dan  kesalahan  relatif  rata- rata 3,30%.

## DAFTAR PUSTAKA
(1) Serway, Raymond A dan Jewett John W. 2004. Physics  for  Scientists  and  Engineers . Thomson Brooks: California
(2) Purna,  RN.  2011. Motor  Arus  Searah. Universitas Sumatera Utara: Medan
(3) Haryanti, Munnik dan Kusumaningrum, Nurwijayanti.  2008. Aplikasi  Accelerometer  3 Axis  Untuk  Mengukur  Sudut  Kemiringan  (Tilt) Engineering  Model  Satelit  di Atas  Air  Bearing. Jurnal Teknik Elektro Vol. 10 No. 2 Hlm. 55
(4) Parallax,  Inc.  2009. Memsic  2125  Dual-Axis Accelerometer . www.parallax.com diakses pada tanggal 12 Juni 2014
(5) Hidayat,  dkk.  2011. Perancangan  Robot Pemadam  Api  Divisi  Senior  Berkaki .  Jurnal
Ilmiah Semesta Teknika Vol. 14
(6) Kadir. Abdul. 2012. Panduan Praktis Mempelajari  Aplikasi  Mikrokontroler  dan Pemrogramannya Menggunakan Arduino.
Andi: Yogyakarta
(7) Tooley,  Mike.  2002. Rangkaian  Elektronik Prinsip dan Aplikasi . Erlangga: Jakarta
(8) Atmel. 2009. Microcontroller with 16K Bytes In- System Programmable Flash . Orchard Parkway:
USA
(9) Wulandari,Ika  Puspita.  2009. Pembuatan  Alat Ukur  Kecepatan  Respon  Manusia  Berbasis Mikrokontroller  AT  89S8252 .  Jurnal  Neutrino Vol. 1, No. 2
(10) Bishop, Owen. 2004. Dasar-Dasar Elektronika. Erlangga: Jakarta
(11) Ginting, Filemon, dkk. 2013. Perancangan Alat Ukur  Kekeruhan  Air  Menggunakan  Light Dependent  Resistor  Berbasis  Mikrokontroler Atmega  8535. E-Journal  Teknik  Elektro  dan Komputer
(12) Sutrisno,  1999. Elektronika  Lanjut  Teori  dan
Penerapan. ITB, Bandung