TUGAS INDIVIDU
PRAKTIKUM IPA DI SD (PDGK 4107)
DI SUSUN OLEH
:
NAMA : DIMAS ANGGIH P
NIM : 825133079
POKJAR
: PURWOKERTO BARAT
PROGRAM STUDI S1-PGSD
FAKULTAS KEGURUAN & ILMU PENDIDIKAN
UIVERSITAS TERBUKA
UPBJ PURWOKERTO
2015-1
PENDAHULUAN
Bandul adalah benda yang terikat pada
sebuah tali dan dapat berayun secara bebas dan periodik yang menjadi dasar
kerja dari sebuah jam dinding kuno yang mempunyai ayunan. Dalam bidang fisika,
prinsip ini pertama kali ditemukan pada tahun 1602 oleh Galileo Galilei, bahwa
perioda (lama gerak osilasi satu ayunan, T) dipengaruhi oleh panjang tali dan
percepatan gravitasi mengikuti rumus:
Di mana adalah panjang tali dan adalah percepatan gravitasi.
Periode berayun menjadi lebih panjang ketika amplitodo θ0 (lebar ayunan) bertambah.
Gerak Harmonik Sederhana (GHS) adalah gerak periodik dengan lintasan yang ditempuh selalu sama (tetap). Gerak Harmonik Sederhana mempunyai persamaan gerak dalam bentuk sinusoidal dan digunakan untuk menganalisis suatu gerak periodik tertentu. Gerak periodik adalah gerak berulang atau berosilasi melalui titik setimbang dalam interval waktu tetap. Gerak Harmonik Sederhana dapat dibedakan menjadi 2 bagian, yaitu :
• Gerak Harmonik Sederhana (GHS) Linier, misalnya penghisap dalam silinder gas, gerak osilasi air raksa / air dalam pipa U, gerak horizontal / vertikal dari pegas, dan sebagainya.
• Gerak Harmonik Sederhana (GHS) Angular, misalnya gerak bandul/ bandul fisis, osilasi ayunan torsi, dan sebagainya.
Beberapa Contoh Gerak Harmonik:
• Gerak harmonik pada bandul: Sebuah bandul adalah massa (m) yang digantungkan pada salah satu ujung tali dengan panjang l dan membuat simpangan dengan sudut kecil. Gaya yang menyebabkan bandul ke posisi kesetimbangan dinamakan gaya pemulih yaitu dan panjang busur adalah Kesetimbangan gayanya. Bila amplitudo getaran tidak kecil namun tidak harmonik sederhana sehingga periode mengalami ketergantungan pada amplitudo dan dinyatakan dalam amplitudo sudut.
• Gerak harmonik pada
pegas: Sistem pegas adalah sebuah pegas dengan konstanta pegas (k) dan diberi massa pada ujungnya dan diberi simpangan sehingga membentuk gerak harmonik. Gaya yang berpengaruh pada sistem pegas adalah gaya Hooke.
• Gerak Harmonik Teredam
Secara umum gerak osilasi sebenarnya teredam. Energi mekanik terdisipasi (berkurang) karena adanya gaya gesek. Maka jika dibiarkan, osilasi akan berhenti, yang artinya GHS-nya teredam. Gaya gesekan biasanya dinyatakan sebagai arah berlawanan dan b adalah konstanta menyatakan besarnya redaman. dimana = amplitudo dan = frekuensi angular pada GHS teredam.
Gerak harmonik pada bandul
Bandul sederhana terdiri atas benda bermassa m yang diikat dengan seutas tali ringan yang panjangnya l (massa tali diabaikan). Jika bandul berayun, tali akan membentuk sudut sebesar α terhadap arah vertical. Jika sudut α terlalu kecil, gerak bandul tersebut akan memenuhi persamaan gerak harmonic sederhana seperti gerak massa pada pegas
Di mana adalah panjang tali dan adalah percepatan gravitasi.
Periode berayun menjadi lebih panjang ketika amplitodo θ0 (lebar ayunan) bertambah.
Gerak Harmonik Sederhana (GHS) adalah gerak periodik dengan lintasan yang ditempuh selalu sama (tetap). Gerak Harmonik Sederhana mempunyai persamaan gerak dalam bentuk sinusoidal dan digunakan untuk menganalisis suatu gerak periodik tertentu. Gerak periodik adalah gerak berulang atau berosilasi melalui titik setimbang dalam interval waktu tetap. Gerak Harmonik Sederhana dapat dibedakan menjadi 2 bagian, yaitu :
• Gerak Harmonik Sederhana (GHS) Linier, misalnya penghisap dalam silinder gas, gerak osilasi air raksa / air dalam pipa U, gerak horizontal / vertikal dari pegas, dan sebagainya.
• Gerak Harmonik Sederhana (GHS) Angular, misalnya gerak bandul/ bandul fisis, osilasi ayunan torsi, dan sebagainya.
Beberapa Contoh Gerak Harmonik:
• Gerak harmonik pada bandul: Sebuah bandul adalah massa (m) yang digantungkan pada salah satu ujung tali dengan panjang l dan membuat simpangan dengan sudut kecil. Gaya yang menyebabkan bandul ke posisi kesetimbangan dinamakan gaya pemulih yaitu dan panjang busur adalah Kesetimbangan gayanya. Bila amplitudo getaran tidak kecil namun tidak harmonik sederhana sehingga periode mengalami ketergantungan pada amplitudo dan dinyatakan dalam amplitudo sudut.
• Gerak harmonik pada
pegas: Sistem pegas adalah sebuah pegas dengan konstanta pegas (k) dan diberi massa pada ujungnya dan diberi simpangan sehingga membentuk gerak harmonik. Gaya yang berpengaruh pada sistem pegas adalah gaya Hooke.
• Gerak Harmonik Teredam
Secara umum gerak osilasi sebenarnya teredam. Energi mekanik terdisipasi (berkurang) karena adanya gaya gesek. Maka jika dibiarkan, osilasi akan berhenti, yang artinya GHS-nya teredam. Gaya gesekan biasanya dinyatakan sebagai arah berlawanan dan b adalah konstanta menyatakan besarnya redaman. dimana = amplitudo dan = frekuensi angular pada GHS teredam.
Gerak harmonik pada bandul
Bandul sederhana terdiri atas benda bermassa m yang diikat dengan seutas tali ringan yang panjangnya l (massa tali diabaikan). Jika bandul berayun, tali akan membentuk sudut sebesar α terhadap arah vertical. Jika sudut α terlalu kecil, gerak bandul tersebut akan memenuhi persamaan gerak harmonic sederhana seperti gerak massa pada pegas
TUJUAN
Menghitung besarnya periode dan
Frekuensi pada bandul sederhana.
ALAT DAN BAHAN
Alat
– alat yang diperlukan antara lain :
1. Beban
50 gram dan 100 gram
2. Benang
120 cm
3. Mistar
panjang
4. Paku
dan palu
5. Stopwatch,
dll
CARA KERJA
1. Mengikat
beban pada tali yang tersedia sepanjang 120 cm.
2. Menggantungkan
tali sepanjang 120 cm tersebut pada statip.
3. Mengayunkan
beban dengan simpangan 10 cm.
4. Mengulangi
langkah 3 sampai 5 kali.
5. Menentukan
waktu untuk 10 getaran.
6. Mencatat
dan masukkan ke dalam tabel data, pada lembar data yang telah tersedia.
7. Mengulang
langkah 1 – 5 untuk massa beban 50 ge atau yang lain.
8. Mengulang
1 – 5 untuk panjang tali yang berlainan sesuai tabel pengamatan.
.
PEMBAHASAN
. Hasil
Pengamatan
|
No.
|
Panjang Tali (cm)
|
Percobaan
|
Waktu untuk 10 ayunan (detik)
|
Periode (T)
|
T2
|
g (cms2)
|
|
|
1.
|
120
|
1
2
3
4
5
|
21,87
21,79
21,75
21,84
21,89
|
2,187
2,179
2,175
2,184
2,189
|
4,78
4,74
4,73
4,77
4,79
|
25,1
25,36
25,37
25,16
25,06
|
989,1
999,2
999,6
991,3
986,9
|
|
2.
|
110
|
1
2
3
4
5
|
20,87
20,90
20,84
20,93
21,02
|
2,087
2,090
2,084
2,093
2,102
|
4,35
4,37
4,34
4,38
4,42
|
25,29
25,17
25,34
25,11
24,89
|
996,4
991,8
998,4
989,5
980,7
|
|
3.
|
100
|
1
2
3
4
5
|
19,88
20,05
19,98
20,01
19,96
|
1,988
2,005
1,998
2,004
1,996
|
3,95
4,02
3,99
4,01
3,98
|
25,32
24,87
25,06
24,93
25,12
|
997,5
980,1
987,4
982,2
989,9
|
|
4.
|
90
|
1
2
3
4
5
|
18,94
18,90
18,91
19,01
18,97
|
1,894
1,890
1,891
1,901
1,897
|
3,58
3,57
3,57
3,61
3,59
|
25,14
25,21
25,21
24,93
25,06
|
990,5
993,3
993,3
982,2
987,7
|
|
5.
|
80
|
1
2
3
4
5
|
17,86
17,90
17,87
17,95
17,79
|
1,786
1,790
1,787
1,795
1,779
|
3,18
3,20
3,19
3,2
3,16
|
25,15
25
25,07
25
25,31
|
991,2
985
988,1
985
997,2
|
VI. Analisis
Data dan Menjawab Pertanyaan
Dari
percobaan yang dilakukan, diperoleh percepatan gaya gravitasi dengan mengganti
panjang tali dengan tiap ukuran tali masing dilakukan 5x percobaan. Dari data
yang kami peroleh dan dihitung dengan menggunakan rumus:
T =
2π T = 2π , atau g = (2π)2.l/T2
g
Dan pada
pembahsan dibawah ini, kami menggunakan satu percobaan untuk masing-masing
ukuran tali.
1. Panjang
tali 120 cm, dengan waktu 21,87 detik.
T2 =
4,78
l/T2=
120/4,78 = 25,1
g=
(2π)2.l/T = 4π2. 25,1 = 989,12 cm/s2 = 9,8912 m/s2
2. Panjang
tali 110 cm, dengan T = 20,87
T2 =
4,35
l/T2 =
110/4,35 = 25,29
g=
(2π)2. l/T = 4π2 . 25,29 = 996,43 cm/s2 = 9,9643 m/s2
3. Panjang
tali 100 cm, dengan T = 19.88 s
T2 =
3,95
l/T2 =
100/3,95 = 25,32
g =
(2π)2. l/T2 = 4π2 . 25,32 = 997,46 cm/s2 = 9,9746 m/s2
4. Panjang
tali 90 cm, dengan T = 18,94 s
T2 =
3,58
l/T2 =
90/3,58 = 25,14
g =
(2π)2. l/T2 = 4π2. 25,14 = 990,5 cm/s2 = 9,905 m/s2
5. Panjang
tali 80 cm, dengan T = 17,86 s
T2 =
3,18
l/T2 =
80/3,18 = 25,15
g =
(2π)2. l/T2 = 4π2 . 25,15 = 991,19 cm/s2 = 9,9119 m/s2
∑ g = 989,1 + 999,2 + 999,6 + 991,3 + 986,9 + 996,4 + 991,8 + 998,4 + 989,5 +
980,7 + 997,5 + 980,1 + 987,4 + 982,2 + 989,9 + 990,5 + 993,3 + 993,3 + 982,2 +
987,7 + 991,2 + 985 + 988,1 + 985 + 997,2
= 24753,5 m/s2
Banyaknya percobaan = 25x percobaan
rata-rata
g = ∑g / banyaknya percobaan
=
24753,5 / 25
= 990,14 cm/s2
= 9,9 m/s2
Hasil
percepatan gravitasi yang di peroleh tidak berbeda jauh dari percepatan
gravitasi yang sudah diputuskan 9,8-10 m/s² karena setelah di
rata-rata hasilnya 10 m/s² yaitu mendekati rumus yang sudah ditentukan.
Jadi,
gaya gravitasi mempunyai banyak manfaat antara lain :
1. Kita
dapat beradadi bumi ini dan tidak melayang layang di angkasa.
2. Makhluk
hidup dapat melakukan kegiatan dengan adanya gaya gravitasi tersebut.
VII. Kesimpulan
Kesimpulan
Percepatan
gravitasi berbanding terbalik dengan periode, dan sebanding dengan panjang
tali. Pada percobaan tersebut, didapatkan hasil rata-rata percepatan gravitasi
dengan nilai 9,9 m/s2. Maka itu sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa nilai
percepatan gravitasi sekitar 9,8m/s2 – 10m/s2.
·
DAFTAR PUSTAKA
·
LAMPIRAN-LAMPIRAN
Tidak ada komentar:
Posting Komentar