LAPORAN PRAKTIKUM AYUNAN BANDUL SEDERHANA

LAPORAN PRAKTIKUM AYUNAN BANDUL SEDERHANA

A.          Tujuan :

Menentukan nilai percepatan gravitasi melalui percobaan bandul sederhana.

B.          Landasan Teori :

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 mengikuti rumus:

Di mana  adalah panjang tali dan adalah percepatan gravitasi.

Periode berayun menjadi lebih panjang ketika amplitodo θ0 (lebar ayunan) bertambah.

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 2 bagian, yaitu :

·         Gerak Harmonik Sederhana (GHS) Linier, misalnya penghisap dalam silinder gas, gerak osilasi 

air raksa / air dalam pipa U, gerak horizontal / vertikal dari pegas, dan sebagainya.

·         Gerak   Harmonik   Sederhana   (GHS)  Angular,  misalnya   gerak   bandul/   bandul   fisis,   osilasi 

ayunan torsi, dan sebagainya.

Beberapa Contoh Gerak Harmonik:                    

·         Gerak harmonik  pada bandul:  Sebuah bandul  adalah massa  (m) yang digantungkan pada 

salah satu ujung tali dengan panjang l dan membuat simpangan dengan sudut kecil. Gaya yang 

menyebabkan bandul  ke posisi  kesetimbangan dinamakan gaya pemulih yaitu dan panjang 

busur   adalah   Kesetimbangan   gayanya.   Bila   amplitudo   getaran   tidak   kecil   namun   tidak 

harmonik   sederhana   sehingga   periode   mengalami   ketergantungan   pada   amplitudo   dan 

dinyatakan dalam amplitudo sudut.

·         Gerak harmonik pada

pegas:  Sistem pegas  adalah sebuah pegas  dengan konstanta  pegas   (k)  dan diberi  massa  pada 

ujungnya dan diberi simpangan sehingga membentuk gerak harmonik. Gaya yang berpengaruh 

pada sistem pegas adalah gaya Hooke.

·         Gerak Harmonik Teredam

Secara umum gerak osilasi  sebenarnya teredam.  Energi  mekanik terdisipasi   (berkurang) karena 

adanya gaya gesek. Maka jika dibiarkan, osilasi akan berhenti, yang artinya GHS-nya teredam. 

Gaya   gesekan   biasanya   dinyatakan   sebagai   arah   berlawanan   dan   b   adalah   konstanta 

menyatakan   besarnya   redaman.   dimana   =   amplitudo   dan   =   frekuensi   angular   pada   GHS 

teredam.

Gerak harmonik pada bandul

    Bandul sederhana terdiri atas benda bermassa m yang diikat dengan seutas tali ringan yang 

panjangnya l (massa tali diabaikan). Jika bandul berayun, tali akan membentuk sudut sebesar α 

terhadap   arah   vertical.   Jika   sudut   α   terlalu   kecil,   gerak   bandul   tersebut   akan  memenuhi 

persamaan gerak harmonic sederhana seperti gerak massa pada pegas.

C. Alat dan Bahan

1. Neraca ohaus

2. Penyangga statif

3. Busur

4. Tali rafia

5. Stopwatch

6. Beban (kelereng)

7. Kain pembungkus

8. Tali kenur

9. Penggaris

D. Langkah kerja

Percobaan 1: simpangan tetap, panjang tali berubah-ubah

1. Timbang masa beban tersebut menggunakan neraca ohaus

2. Bungkus beban dengan kain.

3 .Gantungkan beban di ujung tali yang telah terpasang di penyangga statif

4. Siapkan stopwatch, kemudian tarik bandul dengan sudut 150 terhadap posisi vertikal, lepaskan 

bandul, bersamaan dengan ini hidupkan stopwatch. Biarkan ayunan bandul sampai 10 ayunan 

bolak balik setelah ayunan Bolak balik. Setelah ayunan ke sepuluh matikan stopwatch, dan 

catat waktu tersebut.

5. Catat waktu yang di butuhkan setiap 10 ayunan bolak bali tersebut.

6. Lakukan langkah di atas sampai 3 kali.

7. Ulangi langkah 3-6 dengan panjang tali 40 cm dan 30 cm.

8.  Dari   data  waktu   ayunan   tersebut  maka  dapat   di   tentukan  periode  dan   frekuensi   ayunan 

sehingga  dengan  menggunakan   rumus  yang   tersedia  akan  di  peroleh  percepatan  gravitasi 

bumi.

Percobaan 2: Panjang tali tetap, simpangan berubah-ubah.

1. Timbang masa beban tersebut menggunakan neraca ohaus

2. Bungkus beban dengan kain.

3 .Gantungkan beban di ujung tali yang telah terpasang di penyangga statif, dengan panjang tali 

40 cm.

4. Siapkan stopwatch, kemudian tarik bandul dengan sudut 2000 terhadap posisi vertikal, lepaskan 

bandul, bersamaan dengan ini hidupkan stopwatch. Biarkan ayunan bandul sampai 10 ayunan 

bolak balik setelah ayunan Bolak balik. Setelah ayunan ke sepuluh matikan stopwatch, dan 

catat waktu tersebut.

5. Catat waktu yang di butuhkan setiap 10 ayunan bolak bali tersebut.

6. Lakukan langkah di atas sampai 3 kali.

7. Ulangi langkah 3-6 dengan panjang tali 1500 dan  1000.

8.  Dari   data  waktu   ayunan   tersebut  maka  dapat   di   tentukan  periode  dan   frekuensi   ayunan 

sehingga  dengan  menggunakan   rumus  yang   tersedia  akan  di  peroleh  percepatan  gravitasi 

bumi.

E.      Hasil dan Pembahasan

1.      Hasil pengukuran:

Percobaan 1: simpangan tetap, panjang tali berubah-ubah

1.      Sudut tali sewaktu di ayun = 150

2.      Banyaknya ayunan bandul (n) = 10 ayunan

3.      Massa beban = 0.000634 kg

Panjang Tali

(L)

Waktu (t)

sekon

Perioda(T) T=t/n T2

(sekon)2

50 cm

14.58 1.458 2.125 9.279

14.17 1.417 2.007 9.825

13.86 1.386 1.920 10.270

40 cm

13.09 1.309 1.713 9.209

12.82 1.282 1.643 9.601

12.60 1.260 1.587 9.94

30 cm

10.66 1.066 1.136 10.415

12.73 1.273 1.620 7.305

12.82 1.282 1.643 7.201

Percepatan gravitasi (g) rata-rata 9.227

Percobaan 2: Panjang tali tetap, simpangan berubah-ubah.

Sudut /

simpangan

Waktu (t)

sekon

Perioda(T) T=t/n T2

(sekon)2

200

13.09 1.309 1.713 9.209

1.99 1.399 1.957 8.060

13.86 1.386 1.920 8.216

150

13.09 1.309 1.713 9.209

12.82 1.282 1.643 9.601

12.60 1.260 1.587 9.94

100

13.54 1.354 1.833 8.606

13.63 1.363 1.857 8.493

13.54 1.354 1.833 8.606

Percepatan gravitasi (g) rata-rata 8.882

2.      Pembahasan

F. Kesimpulan

Dari percobaan yang telah kami lakukan dapat disimpulkan bahwa periode di pengaruhi oleh 

panjang tali dan tidak  di pengaruhi massa benda. Pada panjang tali yang sama semakin banyak 

ayunan waktu yang di perlukan juga semakin lama dan percepatan gravitasinya tergantung 

pada periode dan panjang tali.  Gerakan harmonis  juga akan membentuk waktu yang tetap 

dengan gerakan bolak balik karena di lakukan di dalam ruangan gerakan harmonis akan udah 

untuk diamatiselain itu, gerakannya pun akan konstan.

G.    Kritik dan Saran

DAFTAR PUSTAKA

                     http://id.wikipedia.org/wiki/Gerak_harmonik_sederhana

                     http://www.dquark-albani.co.cc/2010/03/osilasi-sistem-osilasi-harmonis-

suatu.html                        

                     http://www.gurumuda.com/pendulum-sederhana-bandul

                     Ruwanto, Bambang. 2007. Fisika 2 SMA/MA kelas XI. Jakarta : Yudhistira

Sumber: http://elshanovitasari.blogspot.com/2013/03/laporan-fisika-ayunan-bandul-sederhana.html