ayunan dan percepatan gravitasi ii

8/10/2019 Ayunan Dan Percepatan Gravitasi II

1/16

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR I

AYUNAN DAN PERCEPATAN GRAVITASI

Nama : Komang Ayu Tri Le!ari

NIM : "#$%"$&$''

Ke(om)o* : IV

Doen : Dr+ I,a -agu A(i! Paramar!a. M+Si

I Ke!u! Su*araa. S+Si. M+Si

Ai!en Doen : Ni /ayan Sariai0

Pu!u I*a Parami!0a Pu!ri

1URUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA 2 ILMU PENGETA3UAN ALAM

UNIVERSITAS UDAYANA

'$"#


2/16

AYUNAN DAN PERCEPATAN GRAVITASI

I+ TU1UAN

1. Mempelajari sifat ayunan

2. Menentukan percepatan gravitasi

II+ DASAR TEORI

Dalam kehidupan sehari-hari kita tidak terlepas dari ilmu fisika, seperti

gerak yang kita lakukan setiap saat, energi yang kita pergunakan setiap hari

sampai pada sesuatu yang berada diluar diri kita, salah satu yaitu ayunan.

Sebuah benda yang digantungkan pada seutas tali, diberikan simpangan lalu

dilepaskan, maka benda itu akan berayun ke kanan dan ke kiri. Berarti, ketika

benda berada di sebelah kiri akan dipercepat ke kanan dan ketika benda sudah di

sebelah kanan akan diperlambat dan berhenti, lalu dipercepat ke kiri dan

seterusnya. Dari gerakan ini dilihat baha benda mengalami percepatan selama

gerakannya. Menurut !ukum "et#n percepatan hanya timbul

ketika ada gaya. $rah percepatan dan arah gaya selalu sama. %erakan beban

akan terjadi berulang secara peri#dik, dengan kata lain beban pada ayunan di

atas melakukan gerak harm#nik sederhana.

%erak harm#nik sederhana &%!S' adalah gerak peri#dik dengan lintasan

yang ditempuh selalu sama &tetap'. %!S mempunyai persamaan gerak dalam

bentuk sinusiodal dan digunakan untuk menganalisis suatu gerak peri#dik

tertentu. %erak harm#nik sederhana dapat dibedakan menjadi 2 bagian yaitu

a+ Gera* 3armoni Se,er0ana Linier

(ang termasuk ke dalam %erak !arm#ni Sederhana )inier antara lain *

penghisap dalam silinder gas, gerak #silasi air raksa+air dalam pipa , gerak

h#ris#ntal+vertikal dari pegas, dsb.

4+ Gera* 3armoni Se,er0ana Angu(er

%erak bandul termasuk ke dalam salah satu jenis gerak harm#nis

sederhana, yaitu Gera* 3armoni Se,er0ana Angu(er. #nt#h lainnya,

misalnya *#silasi ayunan


3/16


4/16

kecil sehingga dapat diabaikan relatif terhadap b#la. ita akan memulai kajian

kita dengan meninjau persamaan gerak untuk sistem seperti yang disajikan

dalam gambar &2.1'.

Gam4ar '+"+%aya yang beraksi pada pendulum sederhana

%ambar di atas memperlihatkan pendulum sederhana yang terdiri dari

tali dengan panjangdan b#la pendulum bermassa m. %aya yang bekerja pada

b#la pendulum adalah gaya berat & ' dan gaya tegangan tali . %aya

berat memiliki k#mp#nen yang searah tali dan yang tegak

lurus tali. 0endulum ber#silasi akibat adanya k#mp#nen gaya berat m .

arena tidak ada gaya gesekan udara, maka pendulum melakukan #silasi

sepanjang busur lingkaran dengan besar amplitud# tetap sama.

!ubungan antara panjang busurxdengan sudut dinyatakan dengan persamaan*

Syarat sebuah benda melakukan %erak !arm#nik Sederhana adalah

apabila gaya pemulih sebanding dengan simpangannya. $pabila gaya pemulih

sebanding dengan simpangan atau sudut maka pendulum melakukan %erak

!arm#nik Sederhana. %aya pemulih pada sebuah ayunan menyebabkannya

selalu bergerak menuju titik setimbangnya. 0eri#de ayunan tidak berhubungan

dengan dengan amplitud#, akan tetapi ditentukan #leh parameter internal yang


5/16

berkait dengan gaya pemulih pada ayunan tersebut. %aya pemulih yang bekerja

pada pendulum adalah . Secara matematis ditulis*

3anda negatif menunjukkan baha gaya mempunyai arah yang

berlaanan dengan simpangan sudut . Berdasarkan persamaan ini, tampak

baha gaya pemulih sebanding dengan sin , bukan dengan . arena gaya

pemulih 4 berbanding lurus dengan sin , bukan dengan , maka gerakan

tersebut bukan merupakan gerak harm#nik sederhana. $lasannya jika sudut

kecil, maka panjang busur hampir sama dengan panjang

&garis putus-putus pada arah h#ris#ntal'. Dengan demikian untuk sudut yang

kecil, lebih baik kita menggunakan pendekatan*

Sehingga*

arena , maka , sehingga*

!al ini sesuai dengan hukum !##ke*

, dimana

Dari data tersebut diper#leh peri#de pendulum*


6/16

eterangan *

3 / peri#de ayunan &s'

) / panjang tali &m'

g/ percepatan gravitasi bumi &m+s2'

"+ Ayunan Fii

Bandul fisis memperhitung momen inersia yaitu kecenderungan benda

tegar melakukan gerak r#tasi. Bandul fisis memberikan t#rka pemulih sebesar

/!. %aya pada %!S bandul fisis *

Peraman G3S )a,a 4an,u( 6ii :

Perio,e 4an,u( 6ii a,a(a0 :

A!au ,a)a! )u(a ,i)ero(e0 :

eterangan *

3 / peri#da ayunan &s'

k / radius girasi terhadap pusat massa &cm'

a / jarak titik gantung terhadap pusat massa

&m'

g / percepatan gravitasi bumi &m+s2'

Gambar 2." #andul $isis

eterangan gambar*

m/ massa benda &kg'

g/ percepatan gravitasi &m+s2 '


7/16

5/ sudut simpangan

3u*um70u*um 8ayunan9 Ga(i(ei !a0un "&;. yai!u:

o 3emp# ayunan tidak bergantung dari besarnya amplitude &jarak ayunan',

asalkan amplitude tersebut tidak terlalu besar.

o 3emp# ayunan tidak bergantung dari beratnya bandulan ayunan.

o 3emp# ayunan adalah sebanding lurus dengan akar dari panjangnya

bandulan &l'.

o 3emp# ayunan adalah berbanding terbalik dengan akar dari percepatan yang

disebabkan #leh gaya berat.

Per5e)a!an Gra


8/16

bidang aer#nautika dan tekn#l#gi ruang angkasa, yang digunakan untuk

membatasi percepatan yang dirasakan #leh kru pesaat ulang-alik, disebut juga

sebagai g fores. >stilah ini menjadi p#puler di kalangan kru pr#yek luar

angkasa. Sekarang ini berbagai pengukuran percepatan gravitasi diukur dalam

satuan g . >stilah satuan gee dan grav juga menunjuk kepada satuan ini.

III+ ALAT DAN -A3AN

1. $yunan sederhana

2. $yunan fisis

;. St#patch

=. 0enggaris

IV+ PROSEDUR KER1A

A+ Ayunan Se,er0ana

1. 0anjang tali tertentu diambil.

2. 6aktu ayunan diukur dengan mengukur aktu

yang diperlukan untuk 2 kali ayunan.

;. 0erc#baan ini diulangi sekurang-kurangnya : kali

dengan mengambil panjang tali berlainan.

-+ Ayunan Fii

1. 0emberat diletakkan ditengah-tengah batang.

2. $yunan diukur dengan cara seperti $ untuk :

sumbu ayun berturut-turut pada sisi $.

;. 0erc#baan B1 diulang untuk : sumbu ayun

berturut-turut pada sisi B yang setangkup dengantitik sumbu 2.

=. )etak beban &pemberat' digeserkan satu atau dua

l#bang ke sebelah dan ulangi perc#baan B2 dan B;. Masing-masing :

sumbu diambil, tidak perlu setangkup.

V+ DATA PENGAMATAN

a+ Ayunan Se,er0ana


9/16

Pe5o4aan

0engukuran 0anjang tali &m' " t &sek#n'

1 ,


10/16

/ ,1829;

alat nisbi / 8C

ebenaran praktikum / 1C - 8C / 72C

2. $yunan 4isis

"# a &m' 0eri#de &s' g g- g- g- &g-g-'2

1 ,28 1,9


11/16

;+' Per0i!ungan

1. $yunan sederhana

0ada ayunan sederhana, nilai g dapat dicari dengan menggunakan rumus*

Misalkan data n#m#r 1 pada 3abel >>.1

8,8>.1

2. $yunan fisis

0ada ayunan fisis, nilai g dapat dicari dengan menggunakan rumus*

Dengan nilai

Misalkan data n#m#r 1 pada 3abel >>.2

8,125

@adi untuk : kali perc#baan diatas, nilai gravitasi tertera pada 3abel >>.2


12/16

3abel >>.2

;+# Gra6i*

1. %rafik antara panjang tali dan kuadrat peri#de

Grafik

!.1

2. %rafik antara panjang tali dan kuadrat peri#de

Grafik !.2

Tuga

$ . $yunan Sederhana

1. Buat grafik antara panjang tali dengan kuadrat aktuE

2. 3entukan g dan ambil rata-rata dari lima hasil perhitunganE

@aaban *

1.


13/16

2. "ilai rata-rata g pada ayunan sederhana adalah 8,;1 m+s2.

B . $yunan 4isis

1. Buat grafik aktu ayun &sebagai #rdinat' dan jarak sumbu dari pusat

massa &sebagai absis' dari data perc#baanE

2. Berikan pembahasan mengenai bentuk grafik tersebutE

;. 3entukan gravitasi g pada perc#baan tersebutE

=. )akukan perhitungan g dengan sekurang-kurangnya : pasang harga 3 dari

harga pengamatan saudara dan ambil harga rata-ratanyaE

@aaban *

1.

2. Semakin bertambah jarak antara titik sumbu dengan pusat beban, maka

semakin lama ayunan ber#silasi.

;. "ilai rata-rata g pada ayunan fisis adalah 8,8= m+s2.

=. "ilai rata-rata g pada ayunan fisis adalah 8,8= m+s2.

VII+ PEM-A3ASAN

0ada perc#baan ayunan kali ini ada dua macam bandul &ayunan', yaitu bandul

sederhana dan bandul fisis. 0raktikum ini bertujuan untuk menentukan sifat-sifat

ayunan sederhana dan fisis, serta untk menentukan percepatan gravitasi.

a+ Ayunan Se,er0ana

0ada perc#baan kali ini kami melakukan perc#baan dengan menggunakan

ayunan sederhana. 0ada ayunan sederhana, terdapat sebuah bandul yang terdiri

dari sebuah benda yang digantung pada seutas tali. 0ada perc#baan ini

didapatkan percepatan gravitasi rata-rata sebesar . 0ada


14/16

grafik ayunan sederhana di atas, manunjukkan baha semakin panjang tali,

maka semakin besar pula aktu yang di perlukan untuk menghasilkan 2

ayunan. >ni berarti panjang tali berbanding lurus dengan kuadrat aktu.

Sehingga gravitasinya berbanding terbalik dengan panjang tali dan kuadrat

aktu. 0ada praktikum ini tidak terlepas dari getaran terutama getaran harm#nis

yakni getaran yang terjadi pada bandul. %etaran adalah gerak b#lak-balik secara

peri#de melalui titik kesetimbangan. Sedangkan getaran harm#nis adalah suatu

getaran dimana resultan gaya yang bekerja pada titik sembarangan selalu

mengarah ke titik kesetimbangan dan besar resultan gaya sebanding dengan

jarak titik sembarang ke titik kesetimbangan tersebut.

4+ Ayunan 6ii

$yunan fisis merupakan sembarang benda tegar yang digantung yang

dapat berayun+bergetar+beris#lasi dalam bidang vertical terhadap sumbu tertentu.

$yunan fisis sebenarnya memiliki bentuk yang lebih k#mpleks, yaitu sebagai

benda tegar. 0ada praktikum kali ini ayunan fisis didapatkan percepatan gravitasi

rata-rata sebesar . %rafik yang terdapat pada ayunan fisis

juga menunjukkan baha semakin panjang tali,maka semakin besar pula aktu

yang di perlukan untuk menghasilkan 2 ayunan. >ni berarti kuadrat jarak sumbu

dan kuadrat girasi berbanding lurus dengan kuadrat aktu. Sehingga

gravitasinya berbanding terbalik dengan kuadrat jarak sumbu, kuadrat panjang

dan kuadrat aktu. 0ada ayunan fisis ini juga tidak terlepas dari getaran

harm#nis .

"ilai gravitasi akan selalu tetap yaitu 7,8 m+sF ,tapi hasil dari perhitungan

tidak menunjukkan nilai tersebut, ini mungkin karena adanya kesalahan

pengukuran dalam praktikum. elalaian praktikan dalam mengukur dan

menghitung saat melakukan perc#baan. 4akt#r-fakt#r yang mempengaruhi

keakuratan data antara lain*

urang ketelitian dalam pengukuran skala panjang.

etidakcermatan praktikan saat melakukan praktikum, khususnya saat

menghitung peri#de bandul.

esalahan dalam pemahaman cara kerja pada praktikan


15/16

etidakc#c#kan antara st#patch berhenti dengan selesainya ayunan 2 kali.

VIII+ KESIMPULAN

esimpulan dari perc#baan G$yunan dan 0ercepatan %ravitasiH yang telah

dilakukan antara lain *

0raktikum ini bertujuan untuk menentukan sifat-sifat ayunan sederhana dan

ayunan fisis, serta untuk menentukan percepatan gravitasi.

Sebuah bandul adalah massa &m' yang digantungkan pada salah satu ujung tali

dengan panjang l dan membuat simpangan dengan sudut kecil.

$yunan sederhana terdiri dari sebuah partikel yang digantung pada seutas tali

panjang yang ringan.$yunan fisis merupakan sembarang benda tegar yang digantung yang dapat

berayun+bergetar+beris#lasi dalam bidang vertikal terhadap sumbu tertentu.

0ada ayunan sederhana untuk menentukan percepatan gravitasi dibutuhkan

panjang tali dan peri#de.

0ada ayunan fisis untuk menentukan percepatan gravitasi dibutuhkan panjang

batang dan peri#de.

ntuk mencari peri#de adalah aktu dibagi banyaknya ayunan.

Dari perc#baan tersebut dapat disimpulkan baha hasil dalam perc#baan tidak

semua kebenaranya mencapai 1C.

Dalam perc#baan tersebut juga masih terdapat kesalahan-kesalahan dalam

praktikum.

DAFTAR PUSTAKA

$lit 0aramarta, >da Bagus S.S>., M.Si. 211. enuntun raktikum $isika ,asar

!. @urusan 4isika, 4. M>0$. niversitas dayanaI Bukit @imbaran, Bali

%ianc#li, D#uglas . 21. $isika -ilid ! (*er&emahan). @akarta * 0enerbit

Jrlangga.

anginan, Marthen, 1788,!lmu $isikaJrlangga, @akarta.

Sulisty#, dkk, 1772,!ntisari $isika0ustaka Setia, Bandung.


16/16

(#ung, !ugh D. K 4reedman, #ger $. 22. $isika /niersitas (*er&emahan).

@akarta * 0enerbit Jrlangga.

!alliday dan esnick, 1771, $isika -ilid ! *er&emahan @akarta * 0enerbit

Jrlangga.

Lemansky,sears,178;.$isika /ntuk /niersitas1. Binacipta* Bandung

ayunan dan percepatan gravitasi ii

Documents