BANDUL MATEMATIS

I. PELAKSANAAN PRAKTIKUM

1. Tujuan Praktikum: - Memahami gerak osilasi yang tidak teredam.

Menentukan besarnya nilai percepatan gravitasi.

2. Waktu Praktikum: Sabtu, November 2010.

3. Tempat Praktikum: Laboratorium Fisika Dasar, Lantai II, Fakultas

MIPA, Universitas Mataram.

II. ALAT DAN BAHAN PRAKTIKUM

1. Beban

2. Benang

3. Stopwatch

4. Meteran

5. Statif

6. Busur derajat

III. LANDASAN TEORI

Bandul sederhana (simple pendulum) adalah benda ideal yang terdiri dari sebuah titik massa yang digantungkan pada tali ringan yang tidak mulur. Jika bandul ditarik kesamping dari posisi seimbangnya dan dilepaskan, maka bandul akan berayun pada bidang vertikal karena pengaruh gravitasi. Geraknya merupakan gerak osilasi dan periodik (Halliday dan Resnick,1985: 459).

Pendulum sederhana terdiri dari sebuah bola kecil yang digantungkan diujung tali yang ringan. Gerak bolak balik pendulum sederhana dengan gesekan yang dapat diabaikan menyerupai gerak harmonik sederhana. Pendulum berosilasi sepanjang busur sebuah lingkaran dengan amplitudo yang sama tiap sisi titik setimbang dan sementara melalui titik setimbang lajunya maksimum (Giancoli.2001:375).Bandul matematis adalah salah satu sistem fisis yang bergerak mengikuti gerak harmonik sederhana. Bandul matematis merupakan benda ideal yang terdiri dari sebuah titik massa yang digantungkan pada sebuah tali ringan yang tak mulur dan tidak bermassa. Gaya-gaya yang bekerja pada bandul dengan massa (m) adalah gaya gravitasi (mg) dan gaya tegang tali (T). Untuk sudut yang kecil maka besar percepatan gravitasinya dihitung dari persamaan (Anonim,2005: )

T = 2 dimana : T = Periode bandul (s)

l = Panjang tali (m)

g = percepatan gravitasi ()

Suatu gerak benda pada selang waktu yang tetap disebut gerak periodik. Yang termasuk gerak periodik antara lain gerak ayunan suatu massa yang tergantung pada seutas tali. gerak periodik selalu diayunkan dalam bentuk sinus dan kosinus. Jika geraknya adalah bolak balik pada jalan yang sama maka gerak tersebut disebut gerak osilasi. Suatu getaran adalah suatu gerak periodik. Periode adalah waktu yang diperlukan untuk suatu getaran (sutrisno,1991:154).IV. PROSEDUR PERCOBAAN

1. Digantungkan benda (m1) pada tali dengan panjang tertentu (yang telah ditentukan).2. Disimpangkan bandul dengan sudut tertentu ( < 10o) dari titik kesetimbangan.

3. Dilepaskan bandul dan dihitung waktunya untuk 20 ayunan.

4. Diulangi cara (1) sampai (3) untuk beberapa panjang tali yang berbeda dan dicatat hasilnya pada tabel 1.

5. Diulangi cara (1) sampai (4) untuk massa benda (m1) berbeda dan dicatat hasilnya pada tabel 1.

V. TABEL PENGAMATAN

Tabel 1. Hasil pengamatan Percobaan Bandul Matematis

(Terlampir).

VI. ANALISIS DATA

1. Penentuan nilai percepatan gravitasi

Metode ketidakpastian

a. (beban 1 = 259 gram)

NoPanjangTali

(cm)WaktuAyunan

(s)TT2gigi-(gi-)2

1107,860,7860,6186,3888,225-1,8373,397

2158,950,8950,8017,3938,225-0,8320,692

3209,990,9990,9987,9128,225-0,3130,098

42511,381,1381,2957,6218,225-0,6040,365

53011,821,1821,3978,4788,225 0,2530,064

63512,521,2521,5688,8128,225 0,5870,345

74013,461,3461,8128,7158,225 0,4900,240

84514,021,4021,9669,0368,225 0,8110,658

95014,841,4842,2028,9648,225 0,7390,546

105515,591,5592,4308,9358,225 0,7100,504

6,887

Standar DeviasiSD = g = = = = 0,875 Nilai Pendekatang = g

- Nilai maksimum : g = + g

= 8,225 + 0,875

= 9,100 Nilai minimum: g = - g

= 8,225 - 0,875

= 7,350 Metode Grafik Sudut kemiringan

tan =

= = = = 0,037

Percepatan gravitasi

g = = = 10,67 b. (beban 2 = 108, 439)

NoPanjang

Tali

(cm)Waktu

Ayunan

(s)TT2gigi-(gi-)2

1107,600,7600,5786,8308,230-1,4001,960

2159,150,9150,8377,0758,230-0,1551,334

32010,101,0100,0207,7418,230-0,4890,293

42511,001,1001,2108,1568,230-0,0740,005

53011,881,1881,4118,3948,230 0,1640,027

63512,611,2611,5908,6908,230 0,4600,212

74013,471,3471,8148,7058,230 0,4750,226

84514,071,4071,9909,9728,230 0,7420,551

95014,901,4902,2208,8928,230 0,6620,438

105515,671,5672,4558,8448,230 0,6140,377

5,369

Standar Deviasi

SD = g = = = = 0,772 Nilai Pendekatang = g

- Nilai maksimum : g = + g

= 8,230 + 0,772

= 9,002 Nilai minimum: g = - g

= 8,230 - 0,772

= 7,458 Metode Grafik Sudut kemiringan

tan =

= = = = 0,045 Percepatan gravitasi

g = = = 8,77 VII. PEMBAHASANBenda yang memiliki massa (m) apabila digantung dengan seutas tali, kemudian diayun, maka benda tersebut akan mengalami gerak bolak-balik terhadap suatu titik tertentu. Apabila gerakan bolak-balik benda pada jalan (posisi) yang sama tetapi secara terus menerus maka gerakan seperti ini disebut gerak osilasi. Jika getaran bolak balik tersebut bergerak dalam posisi yang sama tetapi dalam jangka waktu yang lama benda itu akan berhenti, maka gerak seperti itu dinamakan gerak osilasi teredam. Contohnya pada praktikum ini yaitu dengan menggantungkan benda yang memiliki massa (m) dengan seutas tali yang panjangnya berbeda-beda. Percobaan tersebut bertujuan untuk memahami gerak osilasi dan menghitung atau mencari nilai percepatan gravitasinya.Pada percobaan ini diperoleh hasil yang berbeda-beda untuk tiap-tiap panjang tali yaitu dari 10 cm sampai 55 cm. Waktu yang diperlukan untuk berayun ( bergerak bolak balik ) sebanyak 10 ayunan ternyata tidak sama. Waktu yang diperlukan oleh benda untuk berayun, pada panjang tali 10 cm ternyata memerlukan waktu yang paling singkat dibandingkan dengan panjang tali yang lebih panjang. Jadi dapat dikatakan bahwa semakin panjang tali, maka akan semakin lama waktu yang diperlukan untuk berayun. Hal ini menunjukkan bahwa periode berbanding lurus dengan panjang tali. persamaannya dapat:T = 2 VIII. PENUTUP1. Kesimpulan

Gerak osilasi tidak teredam adalah gerak bolak balik benda yang memiliki massa yang digantungkan pada seutas tali secara periodik (terus - menerus) dengan mengabarkan gaya gesekan udara.

Periode dipengaruhi oleh panjang tali, semakin panjang tali maka periode akan semakin besar atau panjang tali (l) berbanding lurus dengan periode (T).

Percepatan gravitasi bumi berkisar antara 10,67 - 8,77 2. Saran Praktikan harus lebih teliti dalam pengukuran agar hasil yang didapat lebih akurat.

Kerjasama Co. Ass dan praktikan sudah baik.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2005. Petunjuk Praktikum Fisika Dasar. Mataram : UPT.

MIPA Universitas Mataram.

Sutrisno.1990. Fisika Dasar Mekanika.Bandung: ITB.

Giancoli, Douglas C. Fisika. Jakarta : Erlangga.

Halliday, David dan Robert Resnick.Fisika. Jakarta : Erlangga.LAMPIRAN

Beban (bandul)Panjang Tali (cm)Waktu Ayunan (detik)

M1 = 295 gram107,86

158,95

209,99

2511,38

3011,82

3512,52

4013,46

4514,02

5014,84

5515,59

M1 = 108,439 gram107,60

159,15

2010,10

2511,00

3011,88

3512,61

4013,47

4514,07

5014,90

5515,67