LAPORAN

GETARAN PEGAS DAN BANDUL

(GERAK HARMONIK SEDERHANA)

Nama : Nadya Yonisa

Kelas : XI IA 5

Kelompok : PAKU

SMAN 2 PALANGKARAYA

fisikarudy.com

A.TUJUAN PRAKTEK

- Menentukan Konstanta Pegas melalui getaran pegas.

- Menentukan Percepatan Gravitasi melalui ayunan bandul.

B.LANDASAN TEORI

Setiap gerak yang terjadi secara berulang dalam selang waktu yang sama

disebut gerak periodik. Karena gerak ini terjadi secara teratur maka disebut juga

sebagai gerak harmonik/harmonis. Apabila suatu partikel melakukan gerak

periodik pada lintasan yang sama maka geraknya disebut gerak

osilasi/getaran,contohnya gerak ayunan pegas dan gerak ayunan bandul.

Pada gerak ayunan pegas penerapannya dapat digunakan untuk menentukan

konstanta pegas sedangkan pada gerak ayunan bandul penerapannya dapat

digunakan untuk menentukan besar percepatan gravitasi pada lokasi dimana

percobaan dilakukan

C.ALAT DAN BAHAN

- Statif

- Benang

- Beban (50 gram)

- Pegas

- Stopwatch (pada Handphone)

- Kamera (pada Handphone)

- Alat untuk mengukur (mistar/meteran)

- Busur derajat

D.PERCOBAAN GETARAN PEGAS

D.1.LANGKAH KERJA

- Siapkan pegas yang hendak diukur (difoto jenis pegasnya)

- Siapkan tiga jenis beban (ukuran bebas,tentukan sesuai keinginan)

- Susun sebagaimana sebuah pegas digantung beban tunggal,kemudian

tarik sedikit sekitar 10%-20% panjang awal,kemudian lepaskan.

- Ikuti getaran pegas sampai sesuai frekuensi alami dalam batin pengamat

selanjutnya hitung lama getaran pegas (banyaknya getaran atau

perulangan pegas ditentukan oleh pengamat)

- Masukan data yang diperoleh ke dalam tabel pengamatan.

D.2.TABEL PENGAMATAN

Massa (kg)

Jumlah getaran

Lama getaran (s)

periode Kuadrat periode

Konstanta pegas terukur (N/m)

0,05 5 3,52 0,704 0,495616 3,982763

0,05 10 6,54 0,654 0,427716 4,615027

0,05 15 9,41 0,627333 0,393547 5,015717

0,1 5 4,49 0,898 0,806404 4,895613

0,1 10 8,43 0,843 0,710649 5,555263

0,05 5 3,52 0,704 0,495616 3,982763

0,1 15 12,88 0,858667 0,737308 5,354397

0,15 5 5,31 1,062 1,127844 5,250516

0,15 10 10,34 1,034 1,069156 5,538726

0,15 15 15,24 1,016 1,032256 5,736719

Rata -rata 5,104971

Simpangan deviasi

0,550523

Galat 10,78405 %

D.3.KESIMPULAN

Melalui percobaan ini dapat kami simpulkan bahwa penghitungan nilai

konstanta pegas dapat kita dapatkan dengan mengetahui lamanya waktu

yang diperlukan oleh sebuah pegas untuk melakukan satu getaran

(periode pegas).Adapun kesalahan pada konstanta pegas dapat disebabkan

karena perubahan konstanta atau kesalahan pengukuran atau penghitungan

pada saat melakukan percobaan.

E.PERCOBAAN AYUNAN BANDUL

E.1. LANGKAH KERJA

- Siapkan benang dan beban (cukup gunakan beban 50 gram sebuah saja)

- Tentukan panjang benang mulai dari 20 cm, 30 cm, 40 cm sampai 50 cm.

- Gantung beban pada benang yang kemudian digantung pada statif seperti

bandul.

- Bandul disimpangkan (ditarik sampai membentuk sudut sekitar 50-80

jangan lebih karena dapat menghasilkan getaran ayunan bandul yang

tidak linier dan cenderung membentuk ayunan memutar yang disebut

ayunan konis.

- Ukur banyak perulangan ayunan dengan stopwatch dan tentukan banyak

perulangan (ayunan bandul) yang diamati.

- Catat hasil pengamatan dalam tabel

D.2.TABEL PENGAMATAN

Panjang tali (m)

Jumlah getaran

Lama getaran (s)

Periode Kuadrat periode Gravitasi terukur

0,2 5 4,48 0,896 0,802816 9,834985

0,2 10 8,96 0,896 0,802816 9,834985

0,2 15 13,46 0,897333 0,805207 9,80578

0,3 5 5,5 1,1 1,21 9,788037

0,3 10 10,98 1,098 1,205604 9,823728

0,3 15 16,49 1,099333 1,208534 9,799913

0,4 5 6,36 1,272 1,617984 9,759903

0,4 10 12,67 1,267 1,605289 9,837087

0,4 15 19,07 1,271333 1,616288 9,770142

0,5 5 7,07 1,414 1,999396 9,872586

0,5 10 14,17 1,417 2,007889 9,830827

0,5 15 21,3 1,42 2,0164 9,789332

Rata -rata 9,812275

Simpangan Deviasi

0,032455

Galat

0,330762%

D.3.KESIMPULAN

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa kita

dapat menghitung percepatan gravitasi pada lokasi tertentu dengan cara

yang cukup sederhana yaitu dengan mengetahui lamanya waktu yang di

tempuh sebuah bandul untuk melakukan satu kali getaran (periode ayunan

bandul).Adapun kesalahan percepatan gravitasi yang melebihi tetapan

gravitasi bumi (9,8 M/s2) dapat disebabkan oleh angin pada saat percobaan

atau kurang tepatnya pengukuran dan penghitungan data pada saat

percobaan berlangsung.

F.PERTANYAAN KEGIATAN

1) Simpulkan konsep gerak periodik yang dialami pegas dan bandul!

Jawab :

Konsep gerak periodik pada pegas adalah sebuah beban dengan

berat tertentu dipasangkan pada ujung pegas dengan konstanta tertentu

diberikan simpangan sehingga mengalami gerak harmonik/periodik.Gerakan

yang terjadi dapat secara horizontal maupun vertikal.

Konsep gerak periodik pada bandul yang berayun adalah

menggantungkan sebuah beban/bandul pada ujung tali, titik dimana

bandul diam pada dan tidak diberikan gaya,disebut titik

kesetimbangan,kemudian tali diberikan simpangan yang kecil (< 80 ) sebagai

analogi kita sebut titik A.Saat kita lepaskan bandul akan bergerak dari titik A

ke titik kesetimbangan dan menuju ke titik C,kembali lagi ke titik

kesetimbangan dan titik A.Peristiwa ini terjadi berulang-ulang secara periodik.

2) Gambarkan secara fisika ayunan pegas dan bandul tersebut!

Jawab :

Keterangan :

Ѳ = Simpangan

L = Panjang Tali

O = Titik Kesetimbangan

Ketika beban digantungkan pada ayunan dan tidak diberikan gaya, maka benda akan diam di titik keseimbangan B. Jika beban ditarik ke titik A dan dilepaskan,maka beban akan bergerak ke B, C, lalu kembali lagi ke A.Gerakan beban akan terjadi berulang secara periodik, dengan kata lain beban pada ayunan diatas melakukan gerak harmonik sederhana.

Sebuah beban m yang digantungkan beban dapat setimbang saat dibiarkan.Karena pegas memiliki gaya elastis yang selalu ingin kembali ke keadaan seimbang maka saat beban ditarik dari O (titik seimbang) ke titik P dan dilepaskan, beban akan kembali ke titik O. Tetapi sampai di titik O akan bergerak terus hingga berhenti di titik Q. Kemudian di titik Q mendapatkan gaya lagi dan kembali ke O hingga ke titik P lagi. 3) Tunjukan gaya yang mempengaruhi ayunan pegas dan ayunan bandul tersebut melalui gambar! Jawab : (Pada Bandul)

Untuk Mengetahui besarnya gaya yang mempengaruhi gerak ayunan dapat

digunakan persamaan berikut ini :

atau

(Pada Pegas)

4) Tuliskan rumus – rumus yang berhubungan dengan ayunan pegas dan

ayunan bandul dimaksud!

Jawab :

- Periode

T =

(Pada ayunan bandul)

(Pada ayunan pegas)

- Hubungan antara frekuensi dan Periode

f =

- Energi Potensial

- Kecepatan Getar

- Percepatan Getar

- Simpangan Getar

- Konstanta Pegas dan Percepatan Gravitasi dari getaran pegas dan bandul

K = 4Π2m / T

2 (Konstanta Pegas)

g =

4Π2l / T

2 (Percepatan Gravitasi)

G.FOTO – FOTO KEGIATAN PRAKTIKUM

G.1. Praktikum Ayunan Bandul

G.2. Praktikum Ayunan Pegas