LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR I

OSILASI BATANG

Nama : Putu Yuliantari

NIM : 1108105040

Kelompok : V

Dosen : Ida Bagus Alit Paramarta, S.Si., M.Si

Asisten Dosen : Ni made Indah Suwandewi 0908205006

I Gede Astina 0908205008

Declarossy Natalia Sinaga 0908205012

Gelys Annisa Nindri 0908205019

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

I. TUJUAN PERCOBAAN

Menentukan momen inersia batang

II. TINJAUAN TEORI

Gerak osilasi adalah variasi periodik terhadap waktu dari suatu hasil pengukuran,

contohnya pada ayunan bandul. Istilah vibrasi sering digunakan sebagai sinonim

osilasi, walaupun sebenarnya vibrasi merujuk pada jenis spesifik osilasi, yaitu osilasi

mekanis. Osilasi tidak hanya terjadi pada suatu sistem fisik. Osilasi terbagi menjadi 2

yaitu osilasi harmonis sederhana dan osilasi harmonis kompleks.

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 dua yaitu :

- Gerak Harmonik Sederhana (GHS) Linier, misalnya penghisap dalam

silinder gas, gerak osilasi air raksa atau air dalam pipa U, gerak horizontal atau

vertikal dari pegas, dan sebagainya.

- Gerak Harmonik Sederhana (GHS) Angular, misalnya gerak bandul atau bandul

fisis, osilasi ayunan torsi, dan sebagainya.

Energi mekanik terdisipasi (berkurang) karena adanya gaya gesek. Maka jika

dibiarkan, osilasi akan berhenti, yang artinya Gerak Harmonik Sederhana teredam.

Gaya gesekan biasanya dinyatakan sebagai arah berlawanan dan b adalah konstanta

menyatakan besarnya redaman. Maka persamaan Gerak Harmonik Sederhana teredam

adalah dimana merupakan faktor redaman Osilasi adalah variasi periodik umumnya

terhadap waktu dari suatu hasil pengukuran, contohnya pada ayunan bandul.Osilasi

terbagi menjadi 2 yaitu osilasi harmonis sederhana dan osilasi harmonis kompleks.

Gerak periodik adalah gerak berulang atau berosilasi melalui titik setimbang dalam

interval waktu tetap. Amplitudo gerak (A), merupakan besar perpindahan maksimum

dari posisi kesetimbangan, yaitu nilai maksimum dari |x|, dengan satuan m. Perioda

(T), merupakan waktu untuk satu siklus, dengan satuan s. Frekuensi (f), merupakan

banyaknya siklus pada suatu satuan waktu, dengan satuan Hz.

Frekuensi sudut (f) yang merupakan w = 2πf atau 2π/T. resistan yaitu suatu benda

yang memiliki massa untuk bergetar gerak osilasi: gerak bolak balik yang mengacu

pada titik kedudukan resonansi: apabila pada frekuensi eksitan simpangan = frekuensi

pribadi.

contoh : derajat kebebasan dan sistem yang dapat kita kehendaki dari sistem 1

derajat kebebasan, mesin jahit, eskalator, lift, benda bergerak karena memiliki

percepatan.

∑F=ma

mg-KX=ma

Pegas bergerak karena ada massa yang membebaninya menyebabkan terjadinya

osilasi. gaya benda turun karena dipengaruhi oleh massa dan grafitasi.dan gaya benda

naik karena dipengaruhi oleh konstanta pegas dan jarak simpang pegas.

Momen inersia (Satuan SI : kg m2) adalah ukuran kelembaman suatu benda

untuk berotasi terhadap porosnya. Besaran ini adalah analog rotasi daripada massa.

Dibawah ini merupakan daftar momen inersia dari beberapa benda tegar yang

digunakan dalam perhitungan.

Keterangan :

I adalah momen inersia benda

m adalah massa benda

L adalah panjang benda

Benda Poros Gambar Momen Inersia

Batang silinder Pusat

Batang silinder

Melalui sumbu

Silinder berongga

Ujung

Melalui

sumbu

I = mR2

Silinder pejal

Silinder pejal

Melintang

sumbu

Melalui salahsatu garis singgung

Bola pejal

Melalui

diameter

Bola berongga

Bola pejal

Melalui

diameter

III. PERALATAN

1. Batang yang telah siap digantungkan dengan tali

2. Mistar

3. Stopwatch

4. timbangan

IV. PROSEDUR PERCOBAAN

1. Batang digantungkan pada tali yang telah disediakan.

2. Dengan jarak antar tali (d) dan panjang tali (L) tertentu, batang disimpangkan

dengan sudut simpangan kecil dan kemudian dilepaskan sehingga batang

melakukan osilasi (berosilasi).

3. Waktu osilasi batang dicatat untuk 15 kali ayunan.

4. Panjang tali L divariasikan dan langkah 1, 2, dan 3 diulangi.

V. HASIL PERCOBAAN

5.1 Data 1

L (cm) d (cm) N Massa (gr) t (sekon) T (sekon)

60 cm 43,5 15 261,1 22,47 1,50 7,74

60 cm 43,5 15 261,1 22,46 1,49 7,74

15261,122,191,477,7460 cm

43,5 60 cm 43,5 15 261,1 22,56 1,50 7,74

60 cm 43,5 15 261,1 22,61 1,50 7,74

5.2 Data 2

L (cm) d (cm) N Massa (gr) t (sekon) T (sekon)

55 cm 43,5 15 261,1 21,90 1,50 7,41

55 cm 43,5 15 261,1 21,71 1,44 7,41

15261,121,711,447,4155 cm

43,5 55 cm 43,5 15 261,1 21,66 1,44 7,41

55 cm 43,5 15 261,1 21,81 1,45 7,41

V.3 Data 3

L (cm) d (cm) N Massa (gr) t (sekon) T (sekon)

50 cm 43,5 15 261,1 21,17 1,41 7,07

50 cm 43,5 15 261,1 21,03 1,40 7,07

15261,121,611,417,0750 cm

43,5 50 cm 43,5 15 261,1 21,33 1,42 7,07

50 cm 43,5 15 261,1 21,28 1,42 7,07

V.4 Data 4

L (cm) d (cm) N Massa (gr) t (sekon) T (sekon)

45 cm 43,5 15 261,1 19,67 1,31 6,70

45 cm 43,5 15 261,1 19,43 1,23 6,70

15261,119,771,326,7045 cm

43,5 45 cm 43,5 15 261,1 19,95 1,33 6,70

45 cm 43,5 15 261,1 19,56 1,30 6,70

V.5 Data 5

NMassa (gr)t (sekon)T (sekon) (cm)L (cm)

d (cm) 40 cm 43,5 15 261,1 18,38 1,22 6,32

40 cm 43,5 15 261,1 18,49 1,23 6,32

40 cm 43,5 15 261,1 18,74 1,24 6,32

40 cm 43,5 15 261,1 18,48 1,23 6,32

T (s)

40 cm 43,5 15 261,1 18,59 1,24

6,32 0,6 m 1,50 7,74 19,37 11,51

0,6 m 1,49 7,74 18,25 11,37

0,6 m 1,47 7,74 18,99 11,06

0,6 m 1,50 7,74 19,37 11,51

0,6 m 1,50 7,74 19,37 11,51

gradienI (kg

m2) s.

D

D

ik

et

a

h

ui

:

=

1,

5

0

s

=

5

5

c

m

=

0,

5

5

m

T

(s)

0,55 m 1,50 7,41 20,24 12,57

0,55 m 1,44 7,41 19,43 11,58

0,55 m 1,44 7,41 19,43 11,58

0,55 m 1,44 7,41 19,43 11,58

0,55 m 1,45 7,41 19,56 11,74

t. Data 3

Diketahui : T = 1,41 s

L = 50 cm = 0,5 m

= 7,07 cm = 0,0707 m

m = 261,1 gr

g = 9,8

d = 43,5 cm = 0,435 m

Ditanyai : Momen Inersia ( I ) = ......?

Jawaban :

→ T = gradien .

Sehingga :

gradien =

gradien = → gradien = 19,94

Menghitung I

12,20 kg m2

L (m) T (s) gradien I (kg m2)

0,5 m 1,41 7,07 19,94 12,20

0,5 m 1,40 7,07 19,80 12,03

0,5 m 1,41 7,07 19,94 12,20

0,5 m 1,42 7,07 20,08 12,37

0,5 m 1,42 7,07 20,08 12,37

u. Data 4

Diketahui : T = 1,34 s

L = 45 cm = 0,45 m

= 6,70 cm = 0,0670 m

m = 261,1 gr

g = 9,8

d = 43,5 cm = 0,435 m

Ditanyai : Momen Inersia ( I ) = ......?

Jawaban :

→ T = gradien .

Sehingga :

gradien =

gradien = → gradien = 19,55

Menghitung I

11,73 kg m2

L (m) T (s) gradien I (kg m2)

0,45 m 1,31 6,70 19,55 11,73

0,45 m 1,23 6,70 18,35 10,33

0,45 m 1,32 6,70 19,70 11,91

0,45 m 1,33 6,70 19,85 12,09

0,45 m 1,30 6,70 19,40 11,55

v. Data 5

Diketahui : T = 1,22 s

L = 40 cm = 0,40 m

= 6,32 cm = 0,0632 m

m = 261,1 gr

g = 9,8

d = 43,5 cm = 0,435 m

Ditanyai : Momen Inersia ( I ) = ......?

Jawaban :

→ T = gradien .

Sehingga :

gradien =

gradien = → gradien = 19,30

Menghitung I

11,43 kg m2

L (m) T (s) gradien I (kg m2)

0,4 m 1,22 6,32 19,30 11,43

0,4 m 1,23 6,32 19,45 11,65

0,4 m 1,24 6,32 19,62 11,81

0,4 m 1,23 6,32 19,46 11,62

19,6211,81 0,4 m 1,24

6,32

6.2 Grafik hubungan antar T dengan

T

1,49 7,74

1,45 7,41

1,41 7,07

1,29 6,70

1,23 6,32

6.3 Jawaban soal-soal

1. Sudut osilasi batang harus kecil agar waktu osilasi yang dilakukan tidak

terlalu lama, dan batang saat diosilasi tidak berayun kesamping.

2. Jika yang divariasikan jarak antar tali, maka cara mendapatkan I dengan

rumus:

6.4 Ralat keraguan I

a. Data 1

T

L (m) I

0,6 m 11,51 11,39 0,12 0,0144

0,6 m 11,37 11,39 -0,02 0,0004

0,6 m 11,06 11,39 -0,33 0,1089

0,6 m 11,51 11,39 0,12 0,0144

0,6 m 11,51 11,39 0,12 0,0144

0,0305

Ralat Keraguan Data 1

Ralat nisbi = = x 100% = 0,3 %

Ralat kebenaran = 100% - 0,3 % = 99,7%

b. Data 2

L (m) I

0,55 m 12,57 11,81 0,76 0,5776

0,55 m 11,58 11,81 -0,23 0,0529

0,55 m 11,58 11,81 -0,23 0,0529

0,55 m 11,58 11,81 -0,23 0,0529

0,55 m 11,74 11,81 -0,07 0,0049

0,1482

Ralat Keraguan Data 2

Ralat nisbi = = x 100% = 0,7 %

Ralat kebenaran = 100% - 0,7 % = 99,3%

c. Data 3

L (m) I

12,23-0,030,00090,5 m

12,20,5 m 12,03 12,23 -0,2 0,04

12,23-0,030,00090,5 m

12,20,5 m 12,37 12,23 0,14 0,0196

0,5 m 12,37 12,23 0,14 0,0196

0,0162

Ralat Keraguan Data 3

Ralat nisbi = = x 100% = 0,2 %

Ralat kebenaran = 100% - 0,2% = 99,8%

d. Data 4

L (m) I