1

Dosen Pembimbing :Sudirman, M.SiDr.Sardianto MS, M.Pd, M.SiDisusun oleh :Mukhsinah (06091011008)Meidahrianti (060910110011Prodi Pendididan Fisika

Jurusan MIPA

Universitas Sriwijaya

2

KATA PENGANTAR

PujidansyukurpenulisucapkankepadaTuhan Yang MahaEsa,

atasberkatrahmatdankebaikan-

NyasehinggapenulisdapatmenyusundanmenyelesaikanLaporanPraktikum yang

berjudul“ BandulFisis ”.

LaporaninidisusundalamrangkamemenuhitugasmatakuliahLaboratoriumFisikaSeko

lah II.

Dalamlaporaniniberisihasilpraktikum “BandulFisis

”besertaLembarKerjaSiswa (LKS)

danrubrikpenilaiannyajikapraktikuminidilakukanolehsiswa.

Penulisbanyakmengucapkanterimakasihkepadasemuapihak yang

telahmembantuterutamakepadaDosenPengasuh Mata

KuliahLaboratoriumFisikaSekolah II , Sudirman, M.SidanDr.Sardianto MS, M.Pd, M.Si

yang

telahmemberikanarahansertabimbingankepadapenulisdalammenyelesaikanlaporan

ini. Ucapanterimakasihjugapenulissampaikankepadakeduaorangtua, teman-

temandankepadasemuapihak yang telahbanyakmembantubaik moral

maupunmateril.

Penulismenyadariakankekurangan yang terdapatlaporanini. Olehkarenaitu,

kritikdan saran yang

bersifatmembangundarisemuapihaksangatpenulisharapkandansemogalaporaninida

patmemberikansumbanganpemikiran yang bermanfaat.

Inderalaya, Mei 2012

TIM PENULIS

3

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR.............................................................................................................................................. i

DAFTAR ISI.............................................................................................................................................................. ii

I PENDAHULUAN.................................................................................................................................................1

1.1 LatarBelakang........................................................................................................................................1

1.2 Permasalahan....................................................................................................................................... 2

1.3 Tujuan...................................................................................................................................................... 2

II BANDUL FISIS...................................................................................................................................................3

III PENUTUP........................................................................................................................................................... 6

Kesimpulan............................................................................................................................................. 10

DAFTAR PUSTAKA...............................................................................................................................................6

DAFTAR LAMPIRAN............................................................................................................................................

LKS......................................................................................................................................................................

Rubrik Penilaian ............................................................................................................................................

4

PENDAHULUAN1.1 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 dibahas tentang 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.

Umumya suatu benda yang dapat bergetar bekerja serentetan impuls berkala

yang frekuensinya sama dengan salah satu frekuensi alam getaran benda itu,

maka timbullah getaran yang amplitudonya relatif besar.

Fenomena ini dinamakan resonansi, dan dikatakan benda itu resonan

dengan impuls yang bekerja padanya. Contoh umum resonansi mekanis

adalah kalau kita mendorong sebuah ayunan. Ayunan ialah bandul yang

mempunyai hanya satu frekuensi alam yang bergantung pada panjangnya.

5

Jika pada ayunan tadi secara berkala (periodik) dilakukan dorongan yang

frekuensinya sama dengan frekuensi ayunan, maka geraknya dapat dibuat

besar sekali.

Jika frekuensi dorongan tidak sama dengan frekuensi alam ayunan, atau

bila dorongan dilakukan dalam selang-selang waktu yang tidak teratur maka

ayunan itu tidak dapat disebut melakukan getaran.

1.2 Permasalahan

Dari latar belakang tentang percoban bandul yang telah diuraikan

diatas, timbul suatu masalah, yaitu bagai mana mencari nilai percepatan

gravitasi bimi di suatu tempat dengan menggunakan bandul dan apakah nilai

tersebut sesuai dengan nilai konstanta percepatan gravitasi bumi (g = 9.8

m/s2) atau tidak.

1.3 Tujuan Percobaan

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, dengan menggunakan

bandul fisis.

6

BANDUL FISIS

Semua benda tegar yang digantungkan sehingga benda dapat berayun

dalam bidang vertikal terhadap sumbu yang melalui benda tersebut,

dinamakan bandul fisis. Bandul fisis merupakan perluasan dari bandul

sederhana, yang hanya terdiri dari tali tak bermassa yang digantungi sebuah

partikel tunggal. Pada kenyataannya semua benda yang berayun adalah

bandul fisis.Bandul fisis sebenarnya memiliki bentuk yang lebih kompleks,

yaitu sebagai benda tegar.

Bandul fisis merupakan keadaan lebih umum dari bandul matematis.

Ayunan bandulbukan lagi tali yang massanya diabaikan dengan pusat massa

yang terkonsentrasisejauh L, tetapi getaran selaras yang terjadi pada

sejumlah massa yang pusatmassanya diketahui dengan pusat rotasi yang

ditentukan. Prinsipnya mirip gerakbandul matematis, hanya persamaan yang

diturunkan lebih umum, dan perbedaan lainnya bandul fisis tidak bisa

mengabaikan bentuk, ukuran, dan massa benda seperti bandul matematis.

Bila bandul ditarik kesamping dari posisi seimbangnya kemudian

dilepas,maka bandul akan berayun karena pengaruh gravitasi atau bandul

bergetar dengan ragam getaran selaras. Gaya pemulih yang bekerja pada m: F

= -mg sin 0. Karena gaya pemulihnya sebanding dengan sin 0 bukan dengan

simpangannya, gerak yang terjadi bukan gerakharmonik sederhana.

Perioda yang mengalami gerak selaras sederhana, termasuk bandul,

tidak bergantung pada amplitudo. Galileo dikatakan sebagai yang pertama

mencatat kenyataan ini, sementara ia melihat ayunan lampu dalam katedalan

di pissa. Penemuan ini mengarah pada bandul jam yang pertama mirip

dengan lonceng. Bandul juga berguna dalam bidang geologi dan sering kali

diperlukan untuk mengukur percepatan gravitasi pada lapis tertentu dengan

sangat teliti.

7

Jika sebuah benda digantungkan pada suatu poros

O, kemudian diberi simpangan dan dilepaskan,θ

maka benda itu akan berosilasi karena adanya torka

pulih sebesar –mghsin (lihat gambar 1) dengan :θ

mg : gaya berat,

hsin : lenganθ

h : jarak antara poros ke pusat massa PM

Jika redaman diabaikan, maka persamaan gerak dari sistem bandul fisis ini

adalah:

(1)

Dengan I adalah momen inersia benda dihitung terhadap titik poros.

Jika benda itu diberi simpangan kecil maka , sehingga persamaan menjadi :

(2)

Solusi dari persamaan ini adalah θ=θ0 sinωtdengan ω=√ mghI atau perioda

solusi sebesar :

(3)

Dengan melakukan eksperimen bandul fisis , ada 3 hal yang diperoleh yaitu :

Dapat menentukan momen inersia benda

Dapat mempelajari dalil sumbu sejajar untuk momen inersia

Dapat menentukan momen inersia di pusat massa

8

Menurut dalil sumbu sejajar ,momen inersia benda adalah :

(4)

Dengan Ipm : momen inersia terhadap pusat massa untuk batang

homogen

k : jari- jari girasi terhadap titik pusat massa.

Dalam eksperimen ini akan dilakukan percobaan untuk berbagai posisi

poros. Batang pada satu poros jika diberi simpangan akan berosilasi dengan

perioda sebesar dapat dicari dari persamaan (3) dan (4)

Jika perioda bandul fisis ekivalen dengan perioda bandul matematis

maka panjang ekivalen bandul fisis adalah . Persamaan ini

dapat diganti menjadi persamaan kuadrat, yaitu :

Solusi dari persamaan kuadrat ditunjukkkan memiliki 2 nilai

yang artinya periode osilasi untuk kedua nilai h

bernilai sama.

Dari persamaan kuadrat ditunjukkan bahwa . Jika

titik O’ berjarak dari pusat massa, maka akan memiliki perioda osilasi

yang sama untuk titik poros O yang berjarak h1, sehingga jarak OO’

merupakan panjang ekivalen bandu matematis (l).

Momen inersia bandul di titik pusat massa dapat dicari, dan

percepatan gravitasi juga dapat dicari