LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA GERAK HARMONIS AYUNAN SEDERHANA

Disusun oleh : JONI ARISANDI 19 XI IPA3

SEKOLAH MENENGAH ATAS NEGERI 1 JETIS YOGYAKARTA 2010

BAB I PENDAHULUANA. Latar Belakang Dalam kehidupan sehari-hari kita tidak terlepas dari ilmu fisika, dimulai dari yang ada dari diri kita sendiri seperti gerak yang kita lakukan setiap saat, energi yang kita pergunakansetiap hari sampai pada sesuatu yang berada diluar diri kita, salah satu contohnya adalah permainan ditaman kanak-kanak, yaitu ayunan. Sebenarnya ayunan ini juga dibahas dalam ilmu fisika, dimana dari ayunan tersebut kita dapat menghitung perioda yaitu selang waktu yang diperlukan beban untuk melakukan suatu getaran lengkap dan juga kita dapat menghitung berapa besar gravitasi bumi di suatu tempat. Pada percobaan ini, ayunan yang dipergunakan adalah ayunan yang dibuat sedemikian rupa dengan bebannya adalah bandul fisis. Pada dasarnya percobaan dengan bandul ini tadak terlepas dari getaran, dimana pengertian getaran itu sendiri adalah gerak bolak balik secara periodia melalui titik kesetimbangan. Getaran dapat bersifat sederhana dan dapat bersifat kompleks. Getaran yang dibahasntentang bandul adalah getaran harmonik sederhana yaitu suatu getaran dimana resultan gaya yang bekerja pada titik sembarangan selalu mengarah ke titik kesetimbangan dan besar resultan gaya sebanding dengan jarak titik sembarang ketitik kesetimbangan tersebut.

B. Rumusan Masalah Bagaimana mencari nilai percepatan gravitasi bumi di suatu tempat dengan menggunakan bandul dan apakah nilai tersebut sesuai dengan nilai konstanta percepatan gravitasi bumi (g = 9.8 m/s2) atau tidak ?

C. Tujuan

Berdasarkan permasalahan yang ada, maka tujuan dari percobaan ini adalah untuk mengamati perioda osilasi bandul dan kemudian menentukan besar percepatan gravitasi bumi di suatu tempat,Menentukan hubungan antara waktu getardan panjang ayunan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKASetiap 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. Bentuk yang sederhana dari gerak periodik adalah benda yang berosilasi pada ujung pegas. Karenanya kita menyebutnya gerak harmonis sederhana. Banyak jenis gerak lain (osilasi dawai, roda keseimbangan arloji, atom dalam molekul, dan sebagainya) yang mirip dengan jenis gerakan ini, sehingga pada kesempatan ini kita akan membahasnya secara mendetail. Dalam kehidupan sehari-hari, gerak bolak balik benda yang bergetar terjadi tidak tepat sama karena pengaruh gaya gesekan. Ketika kita memainkan gitar, senar gitar tersebut akan berhenti bergetar apabila kita menghentikan petikan. Demikian juga bandul yang berhenti berayun jika tidak digerakan secara berulang. Hal ini disebabkan karena adanya gaya gesekan. Gaya gesekan menyebabkan benda-benda tersebut berhenti berosilasi. Jenis getaran seperti ini disebut getaran harmonik teredam. Walaupun kita tidak dapat menghindari gesekan, kita dapat meniadakan efek redaman dengan menambahkan energi ke dalam sistem yang berosilasi untuk mengisi kembali energi yang hilang akibat gesekan, salah satu contohnya adalah pegas dalam arloji yang sering kita pakai. Pada kesempatan ini kita hanya membahas gerak harmonik sederhana secara mendetail, karena dalam kehidupan sehari-hari terdapat banyak jenis gerak yang menyerupai sistem ini.

GERAK HARMONIS SEDERHANA

Gerak harmonis sederhana yang dapat dijumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah getaran benda pada pegas dan getaran benda pada ayunan sederhana. Kita akan mempelajarinya satu persatu. Gerak Harmonis Sederhana pada Ayunan Ketika beban digantungkan pada ayunan dan tidak diberikan gaya maka benda akan diam di titik kesetimbangan 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 di atas melakukan gerak harmonik sederhana. Besaran fisika pada Gerak Harmonik Sederhana pada ayunan sederhanaPeriode (T)

Benda yang bergerak harmonis sederhana pada ayunan sederhana memiliki periode alias waktu yang dibutuhkan benda untuk melakukan satu getaran secara lengkap. Benda melakukan getaran secara lengkap apabila benda mulai bergerak dari titik di mana benda tersebut dilepaskan dan kembali lagi ke titik tersebut. Pada contoh di atas, benda mulai bergerak dari titik A lalu ke titik B, titik C dan kembali lagi ke B dan A. Urutannya adalah A-B-C-B-A. Seandainya benda dilepaskan dari titik C maka urutan gerakannya adalah C-B-A-B-C.

BAB III METODE PRAKTIKUM A. Alat dan Bahan : a. Beban 50 gram b. Benang 1,5 meter c. Mistar panjang d. Stopwatch e. Kertas grafik f. Statip

B. Langkah Kerja : 1. Gantung tali sepanjang 120cm pada ranting Ayun beban dengan simpangan 5cm, tentukan waktu untuk 10 getaran. Catat dan masukkan kedalam tabel data, pada lembar data yang telah tersedia. Ambil massa beban 50 gram. 2. Ayun beban 50 gram dengan simpangan 5cm dan panjang tali berubah menjadi 110 cm, 100 cm, 90 cm, dan 80 cm. Tentukan waktu untuk 10 getaran dan catat kedalam tabel. 3. Ayun beban 50 gr, 100 gr, 150 gr, dan 200 gr dengan panjang tali yang sama yaitu 120 cm. Tentukan waktu untuk 10 getaran dan catat kedalam tabel. 4. Jika titik O adalah titik keseimbangan ayunan dan titik P adalah merupakan simpangan terjauh beban, maka perhitungan 1 getaran diawali dari P-O-Q-O-P. 5. Tentukan periode dari masing-masing ayunan. 6. Tentukan harga T2 dan 1/T2. Dan Tentukan harga percepatan gravitasi dengan rumus :T = 2 l g

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil Pengamatan Massa beban = 50 gr, jumlah getaran = 10 x ayunan Panjang No. 1. 2. 3. 4. 5. Tali (cm) 120 110 100 90 80 ayunan (detik) 22 21 20 19 18 (T) 2,2 2,1 2,0 1,9 1,8 Waktu untuk 10 Periode T2 4,84 4,41 4,0 3,61 3,24 1/T2 (cms2) 1 /4,84 9,77 1 /4,41 9,83 1 /4 9,85 g

1 /3,61 9,75 1 /3,24 9,73

Panjang tali = 120 cm jumlah getaran= 10x ayunan Massa No. 1. 2. 3. 4. 5. beban(gr) ayunan (detik) 50 23 100 150 200 23 23 23 (T) 2,3 2,26 2,26 2,26 Waktu untuk 10 Periode T2 5,29 5,29 5,29 5,29 1/T2 (m/s2) 1 /5,29 9,903 1 /5,29 9,903 1 /5,29 9,903 1 /5,29 9,903 g

B. Pembahasan Dari percobaan yang telah dilakukan mendapatkan hasil Percepatan gravitasi pada percobaan pertama dengan mengganti panjang tali menghasilkan lima hasil seperti yang terdapat dalam tabel di atas dan hasil tersebut sangatlah tidak meyimpang terlalu jauh dari percepatan gravitasi yang sudah diputuskan 9,8 karena setelah saya rata rata hasilnya 9,9

yaitu mendekati rumus yang sudah ditentukan Dari data yang kami peroleh dan dihitung dengan menggunkan rumusT = 2 l g

Dari hasil seperti pada tabel menunjukkan bahwa semakin panjang tali maka semakin besar pula periode tersebut. Sedangkan perubahan massa benda tidak dialami dengan bertambahnya periode bahkan bertambahnya massa periode selalu tetap sama.

BAB V KESIMPULAN Setelah melakukan dua percobaan, didapatkan dua kesimpulan mengenai pengaruh massa benda dan panjang tali terhadap besarnya periode (T), yaitu sebagai berikut :

1 . Pada percobaan pertama diperoleh kesimpulan mengenai hubungan antara massa benda dengan besarnya periode. Percobaan ini dilakukan dalam5tahap dengan menggunakan panjang tali yang sama yaitu 70 cm dengan beban yang berbeda sebanyak 3 variasi beban disetiap tahapnya yaitu 10 gr, 20 gr dan 50 gr. Dari hasil percobaan tersebut diperoleh besar periode pada tiap tahapnya. Ternyata besarnya periode pada semua beban yang bervariasi tersebut relatif sama besar. Sehingga dapat disimpulkan bahwa massa bendati dak mempengaruhi besarnya periode.

2.Pada percobaan kedua diperoleh kesimpulan mengenai hubungan antara panjang tali dengan besarnya periode. Percobaan ini juga dilakukan dalam 3 tahapdenganmenggunakan massa benda yang sama besar yaitu 50gr dengan panjang tali yang berbeda sebanyak 3 variasi panjang disetiap tahapnya yaitu 30 cm, 60 cm, dan 100 cm. Dari hasil percobaan tersebut diperoleh besar periode ditiap tahapnya. Ternyata besarnya periode pada semua panjang tali yang bervariasi tersebut berbeda-beda, semakin panjang tali, semakin besar periodenya. Sehingga dapat disimpulkan bahwapanj ang t ali me mpengar uhi besarnya periode. Kedua percobaan diatas juga didukung dengan tingkat ketelitian yang tinggi yang berkisar antara 100% yang sesuai dengan hasil analisis data sehingga dapat menjamin bahwa data hasil pengamatan tidak terjadi kesalahan dalam penghitungannya.

DAFTAR PUSTAKA

- Supiyanto, 2005. Fisika SMA XI Kurikulum 2004. Jakarta : Erlangga. - www.google.co.id/gerakan harmonis sederhana - www.gudangmateri.com - www.wikpedia.org - www.annisanfushie.wordpress.com

LAPORAN UJIAN PRAKTEK FISIKA TAHUN AJARAN 2009-2010 PENYUSUN : ERIL VICTORY NIS : 9910055618 SMK WIRASWASTA CIMAHI 2010 DAFTAR ISI -Pendahuluan1 -Tujian & Teori2 -Deskripsi3&4 -Alat & Bahan.5 -Cara Membuat..6 -Gambaran Bandul..7 -Cara Menggunakan8 -Percobaan9 -Kesimpulan10 -Referensi.11 PENDAHULUAN Sehubungan dengan tengah dilaksanakanya ujian praktek, saya selaku siswa telah selesai menyelesaikan tugas fisika yang telah di berikan kepada seluruh murid kelas XII, sebelum saya menyelesaikan laporan ini, terlebih dahulu saya telah melakukan uji coba terhadap tugas yang telah di berikan mengenai grafitasi dan frekuensi pada Pendulum. laporan ini dibuat sesuai kemampuan dan hasil dari uji coba yang telah saya lakukan, jadi saya mohon maaf jika terdapat kesalahan dalam laporan ini, saya sadar bahwa laporan yang sudah saya buat masih jauh dari kata sempurna. penyusun Eril Victory Daely Tujuan 1. Mengamati gerak osilasi bandul matematis

2. Menentukan frekuensi bandul matematis 3. Menentukan nilai tetapan pecepatan gravtasi bumi Teori Jika suatu massa digantungkan secara vertikal dengan seutas tali sepanjang l, lalu bandul disimpangkan kurang dari 15, maka bandul akan berosilasi dengan frekuensi: dengan w adalah frekuensi bandul matematis T adalah periode bandul matematis g adalah tetapan percepatan gravitasi bumi l adalah panjang tali DESKRIPSI 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. gerak osilasi (getaran) yang populer adalah gerak osilasi pendulum (bandul). Pendulum sederhana terdiri dari seutas tali ringan dan sebuah bola kecil (bola pendulum) bermassa m yang digantungkan pada ujung tali, gaya gesekan udara kita abaikan dan massa tali sangat kecil sehingga dapat diabaikan relatif terhadap bola. Dengan bandulpun kita dapat mengeahui grafitasi di tempat bandul tersebut diuji. Bandul sederhana adalah sebuah benda kecil, biasanya benda berupa bola pejal, digantungkan pada seutas tali yang massanya dapat diabaikan dibandingkan dengan massa bola dan panjang bandul sangat besar .dibandingkan dengan jari-jari bola. Ujung lain tali digantungkan pada suatu penggantung yang tetap, jika bandul diberi simpangan kecil. dan kemudian dilepaskan, bandul akan berosilasi (bergetar) di antara dua titik, misalnya titik A dan B, dengan periode T yang tetap. Seperti sudah dipelajari pada percobaan mengenai, getaran, satu getaran (1 osilasi) didefinisikan sebagai gerak bola dari A ke B dan kembali ke A, atau dari B ke A dan kembali ke B, atau gerak dari titik a ke A ke B dan kembali ke titik O. Ada beberapa parameter (atau variabel) pada bandul, yaitu periodenya (T), ), massa bandul (m), dan simpangan sudut (O) panjangnya ( ). BAHAN-BAHAN DAN ALAT Bahan : Paralon kecil - Sambungan L / keni - Sambungan T - Benang Nilon - Jarum 3 buah - Bola Backland 3 buah - Papan Kayu Alat : Gergaji Penggaris - Lem paralon (jika perlu)

- Bor - Stopwacth CARA MEMBUAT - Potonglah paralon ukuran 1m menjadi tiga bagian 2x40cm, dan 20 cm. - Pasang sambungan L disetiap ujung paralon yang berukuran 20cm, - Sambungkan paralon yang ukurannya 40cm dengan sambungan T - Setelah tersambung dengan sambunganya masing-masing kemudian gabungkanlah menjadi 1, dengan posisi paralon yang berukuran 20cm di tengah dan melintang. - Pasanglah ketiga bola tersebut di paralon yang berukuran 20cm dengan ukuran tali yang berbeda. Gambaran Bandul

bandul CARA MENGGUNAKAN 1. Simpangkan bandul kurang dari 15, lalu lepaskan sehingga bandul berosilasi 2. Hitung periode bandul untuk 10-20 kali osilasi 3. Ulangi langkah di atas dengan memvarisai panjang tali bandul matematis (maksimal 3 variasi panjang tali). 4. Dari data di atas, tentukan nilai tetapan percepatan gravitasi bumi dengan metode grafik. Dan cari ketidak pastiannya PERCOBAAN Bandul 1, 10cm ntTg

1 2 3 Bandul 2, 15cm ntTg 1 2 3 Bandul 3, 20cm ntTg 1 2 3 KESIMPULAN Bahwa pada dasarnya gravitasi adalah gaya yang ditimbulkan bumi dan dapat dihitung dengan berbagai cara diantaranya dengan ayunan bandul sederhana. Pada ayunan bandul sederhana massa bandul tidak diperhitungkan, yang diperhitungkan hanya kuadrat periode (T2) dan panjang tali ( ). ). REFERENSI - www.wikipedia.com - www.Gampangingat.wordpress.com