BAB 4 HASIL dan PEMBAHASAN
4.2. Pembahasan
Penelitian ini memiliki beberapa tujuan yang tertera pada BAB 1. Pada tujuan pertama ini peneliti melakukan pengukuran periode setiap variasi panjang.
Peneliti melakukan perubahan panjang dengan perbedaan pemotongan sedekat mungkin yaitu sepanjang 10 cm untuk setiap variasi. Peneliti juga berusaha menyamakan sudut untuk setiap variasi panjang. Pada hasil data yang diperoleh peneliti menghasilkan pendekatan sudut kecil dari hingga . Sudut yang diusahakan pendekatannya ini sesuai pada teori dimana untuk osilasi sudut kecil yaitu kurang dari .
Penelitian ini memiliki tujuan yaitu mengukur faktor redaman. Pada hasil yang didapat dan sudah dianalisis. Hasil menunjukkan bahwa semakin besar nilai panjang dan massa maka akan semakin kecil nilai faktor redaman.
Pada data yang didapat nilai panjang dan massa memiliki pengaruh terhadap momen inersia. Pada perhitungan inersia dan jika dikaitkan momen inersia dengan konstanta yang terlihat di gambar grafik (4.2), gambar menunjukkan bahwa semakin besar nilai momen inersia maka nilai faktor redaman semakin kecil sehingga hubungan faktor redaman berbanding terbalik terhadap momen inersia.
Gambar 4.3 Grafik Hubungan antara Periode Teredam (s) terhadap Panjang Bandul (m)
Hal ini menunjukkan bahwa panjang dan massa mempengaruhi momen inersia dan berakibat berpengaruh juga terhadap faktor redaman.
Pada penelitian bandul fisis ini salah satu faktor yang mempengaruhi redaman yaitu gaya gesek. Gaya gesek pada suatu benda akan bergantung pada luas penampang benda yang berosilasi tersebut. Pada penelitian ini variasi yang digunakan adalah variasi panjang sehingga nilai luas penampang berubah bergantung terhadap panjang yang digunakan. Hal ini mengakibatkan gaya gesek berubah seiring perubahan luas penampang. Pada tabel (4.4) menunjukkan bahwa semakin besar nilai panjang maka nilai momen inersia yang didapat juga semakin besar panjang, sedangkan panjang mempengaruhi luas penampang suatu benda.
Hal ini menunjukkan bahwa luas penampang mempengaruhi momen inersia. Pada tabel (4.4) menunjukkan momen inersia yang didapat semakin besar nilainya maka nilai faktor redaman akan semakin kecil. Hal ini menunjukkan bahwa panjang suatu balok kayu yang mempengaruhi luas penampang akan mempengaruhi momen inersia dan akan berakibat mempengaruhi nilai faktor redaman juga.
Pada data tabel (4.5) yang sudah dianalisis, data menunjukkan bahwa semakin besar panjang bandul fisis menghasilkan periode teredam yang semakin besar juga ditunjukkan pada gambar grafik (4.3). Pada persamaan ( 2.34 ) yang digunakan jika nilai momen inersia dimasukkan maka akan menjadi:
√
sehingga nilai periode berbanding lurus dengan akar dari panjang bandul, hal ini sesuai dengan hasil yang didapatkan. Pada data yang ditampilkan pada tabel (4.3) nilai faktor redaman begitu kecil. Adanya faktor redaman ini jika didukung dengan persamaan ( 2.50 ) ini √ dimana adanya nilai faktor redaman akan dapat memberikan dampak pada nilai periode.
Pada penelitian ini osilasi balok kayu yang diharapkan melakukan osilasi pada 2 dimensi. Pada osilasi ini luas penampang yang bekerja adalah hasil kali tebal balok kayu dan panjang balok kayu, pada penelitian ini tebal balok kayu
dibuat tetap sehingga nilai luas penampang berubah seiring nilai panjang balok kayu yang berubah. Pada saat balok kayu berosilasi, faktor redaman dipengaruhi oleh gesekan dengan udara dan arahnya berlawanan dengan arah osilasi balok kayu. Hal ini mengakibatkan osilasi pada balok kayu akan teredam. Pada penelitian ini nilai luas penampang dipengaruhi oleh panjang balok kayu sedangkan tebal balok kayu dibuat tetap, sehingga nilai gaya gesekan dengan udara dipengaruhi oleh panjang balok kayu itu sendiri.
Penelitian ini menunjukkan bahwa pada osilasi bandul fisis mengalami redaman. Variasi panjang yang digunakan pada penelitian ini mempengaruhi luas penampang pada balok kayu, sehingga mempengaruhi gaya gesek yang terjadi pada saat balok kayu berosilasi. Data penelitian ini menunjukkan semakin besar nilai panjang balok kayu maka nilai faktor redaman yang didapat akan semakin kecil tetapi nilai periode yang didapat semakin besar. Hal ini dapat menjadi penambahan pada materi di persekolahan bahwa bandul fisis ketika berosilasi mengalami redaman. Nilai faktor redaman dan periode berubah bergantung pada panjang dan massa. Jika panjang dan massa bandul fisis mengalami penambahan maka nilai faktor redaman akan menurun tetapi nilai periode akan mengalami penambahan.
40
BAB 5
KESIMPULAN dan SARAN
5.1. Kesimpulan
Dari penelitian ini, yaitu menentukan nilai faktor redaman dan nilai periode osilasi pada balok kayu dengan nilai tebal dan lebar balok kayu yang dibuat tetap dan melakukan variasi pada panjang balok kayu maka dapat disimpulkan bahwa:
1. Nilai faktor redaman pada balok kayu yang diperoleh dengan pendekatan sudut kecil, nilainya akan dipengaruhi oleh nilai momen inersia pada osilasi balok kayu yang digunakan sedangkan momen inersia dipengaruhi oleh panjang bandul fisis dan luas penampang. Hal ini menunjukkan semakin besar nilai panjang dan massa balok kayu yang digunakan nilai faktor redaman yang diperoleh akan semakin kecil.
2. Nilai periode osilasi pada balok kayu diperoleh dengan pendekatan sudut kecil, semakin besar nilai panjang balok kayu yang digunakan nilai periode yang diperoleh akan semakin besar. Hal ini dikarenakan nilai panjang mempengaruhi kecepatan sudut dan kecepatan sudut osilasi pada balok kayu memiliki hubungan berbanding lurus dengan periode osilasi balok kayu.
5.2. Saran
Bagi pembaca yang memiliki minat untuk melakukan penelitian serupa ataupun melanjutkan penelitian ini, penulis menyarankan untuk:
1. Melakukan pengambilan data untuk pendekatan sudut kecil sebanyak mungkin.
2. Melakukan penambahan variasi bandul fisis pada bahan jenis yang berbeda dan pada sumbu poros yang berbeda.
3. Melakukan penambahan variasi ukuran tebal dan membandingkan dengan variasi ukuran panjang balok kayu yang dibuat tetap.
41
DAFTAR PUSTAKA
Adrianto. R, 2010, Fisika Untuk Universitas Jilid I, Jilid ke-1, Surabaya:
Departemen Fisika, Universitas Airlangga.
Arya, A. P, 1998, Introduction to classical mechanics: Alison Reeves.
Budi, Esmar, 2015, JPPPF, Kajian Fisis pada Gerak Osilasi Harmonis, No. 2, Vol. 1, Hal. 59-66.
Boas, M. L, 2006, Mathematical methods in the physical sciences. Edisi ke-3, United States of America: John Wiley & Sons.
Christanto, Dominicus Bagus, 2019, Penentuan Faktor redaman Pendulum Fisis Tunggal dan Pendulum Fisis Gabungan Menggunakan Lagrangian dengan Analisis Video, Skripsi, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sanata Dharma, Yogyakarta.
Fowles, and cassiday, 2005, Analytical mechanics seventh edition, Edisi ke-7, United States of America: Thomson brooks/cole.
Khotimah, Khusnul, Sparisoma Viridi dan Siti Nurul Khotimah. 2011, Ayunan Sederhana: Pengaruh Panjang Tali, Sudut Awal,dan Massa Bandul terhadap Periode serta Menentukan Faktor redaman, Prosiding Simposium Nasional Inovasi Pembelajaran dan Sains 2011 (SNIPS 2011), Bandung.
Limiansih, K., Santosa, I. E, 2013, Redaman Pada Bandul fisis. Jurnal Fisika Indonesia. Hal. 17-20.
Maulana, Imam, 2016, Bandul Fisis, Universitas Muhammadiyah Prof. DR.
Hamka, Jakarta
Nugroho, Banu Tri, 2006, Simulasi Percobaan Bandul Fisis untuk Menentukan Periode Batang Silinder Pejal Menggunakan Macromedia Flash MX, Skripsi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
Serway, R.A. dan Jewitt, Jr. J.W, 2014, Physics for Sccientist and Engineer with Modern Physics, edisi ke-9, Boston: Brooks/Cole.
Tipler, P. A, 1998, Fisika untuk Sains dan Teknik. Jilid ke-1. Diterjemahkan oleh Lea Prasetio dan Rahmad W. Adi. Jakarta: Erlangga.
42
Vogt, P., dan Kuhn, J, 2012, Analyzing simple pendulum phenomena with a smartphone acceleration sensor. The Physics Teacher, Vol. 50, Hal. 439-440.
43
LAMPIRAN
Lampiran 1. Penyelesaian Perhitungan pada BAB 4
1. Pengukuran panjang awal dan massa balok kayu
a. Perhitungan Ketidakpastian Panjang ̅ Bandul Fisis
̅ ∑ ̅
m
̅ √∑ ̅ ̅
̅ √
̅ m
̅ ∑ ̅
m
44
̅ √
̅ m
̅ ∑ ̅
m
̅ √∑ ̅ ̅
̅ √
̅ m
̅ ∑ ̅
m
45
̅ √∑ ̅ ̅
̅ √
̅ m
̅ ∑ ̅
m
̅ √∑ ̅ ̅
̅ √
̅ m
2.
Analisis Pengaruh Panjang dan Massa terhadap Faktor redaman46
√( ) ( )
√( ) ( )
√( ) ( )
47
√( ) ( )
√( ) ( )
√( ) ( )
48
√( ) ( )
√( ) ( )
√( ) ( )
49
√( ) ( )
3. Analisis Pengaruh Panjang terhadap Periode
a. Perhitungan Periode Teredam dan Ketidakpastiannya
50
√(
)
√(
)
√(
)
√(
)
51
52
√
√
√( √
) ( √
) ( √
)
√
( √ )
( √
)
( √
)
√
53
54
√
( √ )
( √
)
( √
)
√
√
√( √
) ( √
) ( √
)
55
√
( √ )
( √
)
( √
)
√
√
√( √
) ( √
) ( √
)
56
√
( √
)
( √
)
Lampiran 2. Hasil Fitting Data
Data 1
57 Data 2
Data 3
58 Data 5