Laporan Praktikum Fisika Ayunan Sederhana
HALAMAN JUDUL
Laporan Praktikum Fisika
Ayunan Sederhana
Disusun untuk Melengkapi Praktikum Fisika
Oleh :
1. AHMAD HUSNI MUBAROK
SMK NU 03 KALIWUNGU KENDAL
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang
telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga karya tulis ini dapat kami
selesaikan, sebagai pelengkap pratikum metode ilmiah yang talah di laksanakan.
Kami mengucapkan terimakasih kepada Ibu Sri mujiwati,S.Pd. selaku
guru Fisika dan berbagai pihak yang telah membimbing kami
menyusun laporan karya ilmiah ini dan berbagai sumber yang telah kami pakai sebagai data dan fakta pada
karya tulis ini.
Kami menyadari
bahwa kami hanyalah manusia yang mempunyai keterbatasan dalam berbagai hal.
Oleh karena itu tidak ada suatu pekerjaan yang dapat diselesaikan dengan sangat
sempurna. Begitu pula dengan karya tulis ini. Tidak semua hal dapat kami
diskripsikan dengan sempurna dalam karya tulis ini. Kami sudah berusaha
semaksimal mungkin dengan keterbatasan kemampuan yang kami miliki. Maka dari
itu, kami bersedia menerima kritik dan saran sebagai batu loncatan yang dapat
memperbaiki karya tulis kami dimasa datang.
Akhir kata kami
mengucapkan selamat membaca semoga karya tulis ini dapat bermanfaat dan dapat
memberi wawasan luas bagi anda.
kaliwungu,7 februari 2015
Penulis
DAFTAR
ISI
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Dalam
kehidupan sehari-hari kita tidak terlepas dari ilmu fisika, dimulai dari yang
ada pada diri kita seperti gerak yang kita lakukan setiap saat, energi yang
kita pergunakan setiap 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 tidak terlepas
dari getaran, dimana pengertian getaran itu sendiri adalah gerak bolak balik
secara perioda 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.
Maka dari itu kami mencoba mengukur percepata grafitasi yang ada di sekitar
sekolahan apakah hasilnya sama seperti yang ada pada sumber-sumber buku atau
literatur.
B. Rumusan Masalah
Rumusan masalah pada penelitian ini
adalah :
1. 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 ?
2. Pengukuran manakah yang lebih teliti, menggunakan
tali panjang atau pendek ?
3. Akan berubahkah periode ayunan bila dipindahkan
dari bumi ke bulan ? jika g bulan = 1,6 m/s2
C. Tujuan Penelitian
Pengamatan pada praktikum ini bertujuan untuk
1. Menentukan hubungan antara waktu getar dan panjang
ayunan.
2. Menentukan percepatan gravitasi.
D. Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian dapat dilihat
dari dua aspek yaitu sumbangan bagi pengembangan ilmu (aspek teoritis) dan
manfaat bagi penerapannya di masyarakat
( aspek praktis ).
Manfaat penelitian pengamatan ini yaitu :
1.
Mengetahui
hubungan antara waktu getar dan panjang ayunan.
2.
Mengetahui
percepatan gravitasi (g) yang terjadi
BAB II
LANDASAN
TEORI
A.
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.
B.
Amplitudo
Amplitudo adalah pengukuran skalar yang nonnegatif dari besar osilasi suatu gelombang. Amplitudo juga
dapat didefinisikan sebagai jarak terjauh dari garis kesetimbangan dalamgelombang sinusoide yang kita pelajari pada mata pelajaran fisika dan matematika - geometrika.
C.
Gravitasi
Gravitasi adalah gaya tarik-menarik yang terjadi antara
semua partikel yang
mempunyai massa di alam semesta.
Fisika modern mendeskripsikan gravitasi menggunakan Teori Relativitas Umum dari
Einstein, namun hukum gravitasi universal Newton yang
lebih sederhana merupakan hampiran yang cukup akurat dalam kebanyakan kasus.
Sebagai contoh, bumi yang
memiliki massa yang sangat besar menghasilkan gaya gravitasi yang sangat besar
untuk menarik benda-benda di sekitarnya, termasuk makhluk hidup,
dan benda-benda yang ada di bumi. Gaya gravitasi ini juga menarik benda-benda
yang ada di luar angkasa, seperti bulan, meteor,
dan benda angkasa lainnya, termasuk satelit buatan
manusia.
Beberapa teori yang belum dapat dibuktikan
menyebutkan bahwa gaya gravitasi timbul karena adanya partikel gravitron dalam
setiap atom.
Hukum gravitasi
universal Newton dirumuskan sebagai berikut:
Setiap massa menarik massa titik lainnya dengan gaya
segaris dengan garis yang menghubungkan kedua titik. Besar gaya tersebut
berbanding lurus dengan perkalian kedua massa tersebut dan berbanding terbalik
dengan kuadrat jarak
antara kedua massa titik tersebut.
F adalah
besar dari gaya gravitasi antara kedua massa titik tersebut
m1 adalah
besar massa titik pertama
m2 adalah
besar massa titik kedua
r adalah
jarak antara kedua massa titik, dan
g adalah
percepatan gravitasi =
Dalam sistem Internasional, F diukur dalam newton (N), m1 dan m2 dalam kilograms (kg), r dalam meter (m),
dsn konstanta G kira-kira sama dengan 6,67 × 10−11 N m2 kg−2. Dari persamaan ini
dapat diturunkan persamaan untuk menghitung Berat. Berat suatu
benda adalah hasil kali massa benda tersebut denganpercepatan gravitasi
bumi. Persamaan tersebut dapat
dituliskan sebagai berikut: W = mg. W adalah gaya berat benda tersebut, m adalah massa dan g adalah percepatan gravitasi.
Percepatan gravitasi ini berbeda-beda dari satu tempat ke tempat lain.
D.
Periode
Benda yang bergerak harmonis sederhana
pada ayunan sederhana memiliki periode. Periode
ayunan (T) adalah waktu yang diperlukan benda untuk melakukan satu getaran.
Benda dikatakan melakukan satu getaran jika benda bergerak dari titik di mana
benda tersebut mulai bergerak dan kembali lagi ke titik tersebut. Satuan
periode adalah sekon atau detik.
BAB III
METODE
PENELITIAN
A.
Alat dan Bahan
1.
Beban 5 gram
2.
Benang 1 meter
3.
Mistar panjang
4.
Stopwatch
5.
Kertas Grafik
6.
Statip
B.
Langkah Kerja
1.
Gantungkan tali sepanjang 120 cm
pada statip
Ayunkan beben dengan
simpangan 5 cm, tentukan waktu untuk 20 getaran. Catat dan masukkan ke dalam
table data, pada lembar data yang telah tersedia. Ambil massa beban 50 gr
2.
Ulangi langkah no.1 dengan mengubah
panjang tali 110 cm, 100 cm, 90 cm, dan 80 cm. catat pula hasilnya ke dalam
data pada lembaran data Anda
3.
Ulangi langkah no.1 dan no.2 dengan
mengubah massa beban menjadi 100 gr.
4.
Jika titik O adalah titik
keseimbangan ayunan dan titik P adalah simpangan terjauh beban, maka
perhitungan 1 getaran adalah diawali dari P melalui O ketitik yang lain Q
(misalnya)
kembali melalui O dan berakhir di titik P lagi )lihat gambar diatas).
5.
Tebtukan periode untuk
masing-masing ayunan
6.
Tentukan pula harga T² dan 1/T²
7.
Tentukan harga percepatan grafitasi
g dengan rumus :
T² = 4
mg
BAB IV
DATA
DAN PEMBAHASAN
A.
Deskripsi Data
Massa beban 50 gr, jumlah getaran = 10 x ayunan
|
No.
|
Panjang
Tali (cm)
|
Waktu
untuk 10 ayunan (detik)
|
Periode
(T)
|
T2
|
1/T2
|
g
(m/s2)
|
|
1.
|
120
|
22
|
2,2
|
4,84
|
1
/4,84
|
9,76
|
|
2.
|
110
|
21
|
2,1
|
4,41
|
1
/4,41
|
9,83
|
|
3.
|
100
|
20
|
2,0
|
4,0
|
1 /4
|
9,85
|
|
4.
|
90
|
19
|
1,9
|
3,61
|
1
/3,61
|
9,80
|
|
5.
|
80
|
18
|
1,8
|
3,24
|
1
/3,24
|
9,736
|
Massa beban 100
gr, jumlah getaran = 10 x ayunan
|
No.
|
Panjang
Tali (cm)
|
Waktu
untuk 10 ayunan (detik)
|
Periode
(T)
|
T2
|
1/T2
|
g
(m/s2)
|
|
1.
|
120
|
22
|
2,2
|
4,84
|
1
/4,84
|
9,76
|
|
2.
|
110
|
21
|
2,1
|
4,41
|
1 /4,41
|
9,83
|
|
3.
|
100
|
20
|
2,0
|
4,0
|
1 /4
|
9,85
|
|
4.
|
90
|
19
|
1,9
|
3,61
|
1
/3,61
|
9,80
|
|
5.
|
80
|
18
|
1,8
|
3,24
|
1
/3,24
|
9,736
|
B.
Pembahasan
Dari percobaan yang telah dilakukan, mendapatkan hasil Percepatan
gravitasi pada percobaan pertama dan kedua dengan mengganti panjang tali.
1.
Pada panjang tali 120 cm
diperoleh periode 2.2 s dengan percepatan gravitasi 9.76 m/s²
g=
T
=
g= 1.2
=
= 1.2 x 8.14 = 2.2
= 9.76 cm/s²
2.
Pada panjang tali 110 cm
diperoleh periode 2.1 s dengan percepatan gravitasi 9.83 m/s²
g=
T
=
g= 1.1
=
= 1.1 x 8.94 = 2.1
= 9.83 cm/s²
3.
Pada panjang tali 100 cm
diperoleh periode 2.0 s dengan percepatan gravitasi 9.85 m/s²
g=
T
=
g= 1.0
=
= 1.0 x 9.85 = 2.0
= 9.85 cm/s²
4.
Pada panjang tali 90 cm
diperoleh periode 1.9 s dengan percepatan gravitasi 9.80 m/s²
g=
T
=
g= 0.9
=
= 0.9 x 10.89 = 1.9
= 9.80 cm/s²
5.
Pada panjang tali 80 cm
diperoleh periode 1.8 s dengan percepatan gravitasi 9.73 m/s²
g=
T
=
g= 0.8
=
= 0.8 x 12.17 = 1.8
= 9.73 m/s²
Hasil percepatan
gravitasi yang di peroleh tidak berbeda jauh dari percepatan gravitasi yang
sudah diputuskan 9,8 m/s² karena setelah
di rata-rata hasilnya 9.79 m/s² yaitu mendekati rumus yang sudah ditentukan.
BAB V
KESIMPULAN
DAN SARAN
A. Kesimpulan
1.
Semakin panjang tali maka
semakin besar pula periode tersebut.
2.
Perubahan massa benda tidak
mempengaruhi bertambahnya periode bahkan bertambahnya massa periodenya pun
tetap.
3.
Periode ayunan akan berubah
jika dipindah dari bumi ke bulan dengan g bulan = 1.6 m/s
4.
percepatan gravitasi bergantung
pada besarnya periode dan panjang tali
B. Saran
Dalam melakukan percobaan tersebut harus teliti dan cermat dalam
mengamati waktu dan menghitung getaran yang terjadi. Karena akan mempengaruhi
periode yang dihasilkan. Jika dalam perhitungan periode terjadi kesalahan maka
akan berpengaruh pada besarnya percepatan gravitasinya.
