Post on 07-Aug-2015
description
BAB I
BANDUL SEDERHANA
1.1 Tanggal Percobaan
Percobaan ini, penulis laksanakan pada tanggal 21 Desember 2012 pada pukul 10.30-
13.00 WITA yang bertempat di Laboratorium Fisika Jurusan Teknik Elektro, Politeknik
Negeri Bali.
1.2 Nama Percobaan
Percobaan ini merupakan Percobaan Bandul Sederhana.
1.3 Tujuan Percobaan
1.3.1 Memahami atas aturan sederhana dan getaran selaras
1.3.2 Memahami antar hubungan periodic bandul sederhana dengan panjang talinya
1.3.3 Menentukan percepatan gravitasi di tempat percobaan dilakukan
1.4 Alat-alat yang dipergunakan
1.4.1 Alat ayunan bandul sederhana, yang terdiri dari bola logam digantungkan pada tali
yang dilengkapi dengan lampu sebagai petunjuk bahwa bola tepat pada titik
seimbangnya.
1
1.4.2 Stopwatch
1.4.3 Mistar (rollmeter)
2
1.4.4 Busur derajat
1.5 Dasar Teori
Getaran bandul sederhana untuk simpangan yang kecil merupakan salah satu contoh
harmonis sederhana dengan periode(T).
∑ Fx = 0
∑ Fy = 0
∑ Fx = 0
= 0 l θ
= - mg sin θ
= - mg θ
F = - mg Xl
X
3
Jika sin θ = Xl
; θ << l
Maka θ = Xl
ω = √k /m = √(mg /l)/m = √ g/ l
f = ω / 2π
T = 1 / f = 2π √ l /g
g = 4π2 . l
T ×T
dimana :
l = Panjang tali
g = Percepatan gravitasi
T = Periode atau waktuyang diperlukan untuk melakukan satu getaran atau satu
gelombang.
Persamaan tersebut menyatakan bahwa periode berbanding lurus dengan akar dari
panjang tali. Sebagai catatan, dalam hal ini titik adalah disebutkan amplitudo getaran, yang
berarti getaran bandul adalah toutochronous. Yaitu berlaku pada selang waktu yang tetap
sama tanpa memperhatikan amplitudonya. Sifat toutochronous ini membuat bandul berguna
sebagai bagian dari jam. Karena akan tetap memberikan periode yang tetap sama pada saat
perjam baru diputar maupun pada saat sudah kendur.
Dengan peralatan bandul sederhana maka dapat kita ketahui harga L dan T sehingga
dengan perhitungan persamaan (l) maka besar percepatan gravitasi (g) dapat ditentukan
dengan cukup teliti, asal dipenuhi syarat-syarat sebagai berikut :
4
- Tali jauh lebih ringan dibandingkan dengan bola
- Simpangannya harus kecil ( jika tali terlalu pendek maka sukar untuk
menddapatkan simpangan yang kecil).
- Geseran dengan udara harus kecil sehingga dapat diabaikan.
- Gaya putaran (teori) harus tidak ada. Jadi tali penggantung tidak boleh terpuntir.
1.6 Gambar rangkaian percobaan
5
1.7 Data Hasil Percobaan
NO Panjang Tali
(l)
Waktu
(t)
Gelombang
N(kali)
Periode tN
g
ms-2 = ( 4π2 . l
T ×T )
6
(T)
1 20 cm 09,00 10 0,9 9,7378
2 25 cm 10,04 10 1,004 9,781
3 30 cm 11,00 10 1,1 9,778
4 35 cm 11,90 10 1,190 9,7475
5 42 cm 13,00 10 1,3 9,8012
6 47 cm 13,81 10 1,381 9,71918
7 50 cm 14,25 10 1,425 9,7109
8 55 cm 14,90 10 1,490 9,770
9 58 cm 15,22 10 1,522 9,8745
10 62 cm 15,78 10 1,578 9,8196
11 66 cm 16,31 10 1,631 9,7848
12 69 cm 16,59 10 1,659 9,8872
13 72 cm 17,10 10 1,710 9,7109
14 77 cm 17,53 10 1,753 9,882
15 80 cm 18,03 10 1,803 9,705
Rata-Rata 9,7803
1.8 Analisa Data
A. Gravitasi
Berikut ini merupakan contoh perhitungan cara menentukan percepatan gravitasi
bumi (g) untuk data No. 1:
7
g (m s−2 )=4 π2 .1
T2
g (m s−2 )=4 π2 .1
0,92
g (m s−2 )=4(3.14 )2 .1
0,81
g (m s−2 )=9,737 m s−2
B. Standar Devisiasi (S)
Berdasarkan perolehan data pada table, maka Standar Devisiasinya adalah:
S=√∑( Xrata−Xi)2
(n−1)
S=√(−1,776356)2
(15−1)
S=√ 3,15544063916
S=√0,2253886171
S=0,47475
C. Kesalahan Relatif
¿ SX
x 100 %
8
¿ 0,474759,78038
x 100 %
¿0.04854 x 100 %
¿4,854 %
1.9 Grafik
20 25 30 35 40 45 50 55 58 62 66 69 72 77 800
0.20.40.60.81
1.21.41.61.82
Periode Terhadap Panjang Tali
Periode
20 25 30 35 40 45 50 55 58 62 66 69 72 77 809.6
9.65
9.7
9.75
9.8
9.85
9.9
9.95
Grafik Gravitasi Terhadap Panjang Tali
Gravitasi
Nila
i Gra
vita
si
1.10 Kesimpulan
Berdasarkan data hasil percobaan dapat ditarik simpulan sebagai berikut:
9
Panjang tali mempengaruhi periode bandul, semakin panjang tali maka waktu yang
dibutuhkan bandul akan semakin lama untuk memperoleh gelombang sebanyak 10
kali, sehingga periode semakin lama, begitu pula sebaliknya.
Semakin panjang tali, semakin dekat bandul dengan bumi, maka nilai gravitasinya
akan semakin besar.
1.11 Saran-Saran
Diharapkan diadakan pelatihan atau penjelasan mengenai fungsi dan cara
menggunakan alat-alat sebelum praktikum terhadap mahasiswa yang akan melaksanakan job
praktikum agar tidak terjadi kecelakaan maupun kerusakan barang saat proses praktik
dilaksanakan.
10