LAPORAN PRATIKUM FISIKA DASAR PROGRAM ST

(1)

LAPORAN PRATIKUM FISIKA DASAR

AYUNAN SEDERHAN

KELOMPOK : 5

NAMA : M. Alfian Pratama

NIM : 1613521012

DOSEN : 1. I Gede Hendrawan, S.Si, M.Si, Ph.D

2. I Wayan Gede Astawa Karang, S.Si, M.Si, Ph.D ASISTEN DOSEN : Ryan Fachrizal Poernomo

PROGRAM STUDI MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN

FAKULTAS KELAUTAN DAN PERIKANAN

UNIVERSITAS UDAYANA

BUKIT JIMBARAN

(2)

I. Tujuan

Adapun tujuan dari praktikum ini untuk :

1. Untuk mengetahui hubungan antara waktu getar dengan panjang ayunan. 2. Untuk Mengetahui percepatan gravitasi.

3. Untuk mengetahui nilai periode ayunan bandul sederhana

4. Untuk mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya periode ayunan bandul sederhana

II. Dasar Teori

Bila suatu benda bergerak bolak – balik terhadap suatu titik tertentu, maka benda tersebut dinamakan bergetar, atau benda tersebut bergetar. Dalam ilmu fisika dasar, terdapat beberapa kasus bergetar diantaranya adalah gerak harmonik sederhana (GHS) adalah gerak bolak – balik suatu benda yang melalui titik kesetimbangan tertentu dengan banyaknya getaran benda dalam setiap detik selalu konstan. Gerak harmonik sederhana terjadi karena adanya gaya pemulih atau restoring force. Dinamakan gaya pemulih karena gaya selalu melawan perubahan posisi benda agar kembali ketitik setimbang. Karena itulah terjadi gerak harmonik. Pengertian sederhana adalah bahwa kita mengaggap bahwa tidak ada gaya

disipatif, misalnya gaya gerak dengan udara, atau gaya gesek antara komponen sistem (pegas dengan beban) atau pegas dengan statifnya (IMuhammad Ishaq, 2007).

Bandul sederhana atau (simple pendulum). Bandul sederhana adalah benda ideal yang terdiri dari sebuah titik massa yang di gantungkan pada tali ringan yang tidak dapat mulur. Jika bandul di tarik ke samping dari posisi seimbangnya dan di lepaskan maka bandul akan berayun dalam bidang pertikal karna pengaruh gravitasi, geraknya merupakan gerak osilasi dan periodik. (David Halliday,1991)

Gerak bandul adalah gerak harmonik sederhana hanya jika amplitudo geraknya kecil. Gerak harmonik sederhana yaitu gerak bolak – balik benda melalui suatu titik keseimbangan tertentu dengan banyaknya getaran benda dalam setiap sekon selalu konstan. Ketika beban digantungkan pada ayunan dan tidak diberikan gaya, maka benda akan diam di titik

keseimbangan 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. (Bakti,2007)

(3)

Benda dikatakan melakukan getaran jika benda bergerak dan kembali lagi ke titik tersebut. (Kartikasari,2014)

Gerak periode merupakan suatu gerak yang berulang pada selang waktu yang tetap. Contohnya gerak ayunan pada bandul. Dari satu massa yang brgantung pada sutas tali, kebanyakan gerak tidaklah betul-betul periodik karena pengaruh gaya gesekan yang

membuang energi gerak. Benda berayun lama akan berhenti bergetar. ini merupakan periodik teredam. Gerak dengan persamaan berupa fungsi sinus merupakan gerak harmonik sederhana. (Sutresna,2006)

Gerak osilasi pada bandul sederhana adalah gerak bolak balik di sekitar titik keseimbangan, titik acunya berada di titik setimbang. Posisi benda terhadaf titik

keseimbangan di sebuah simpangan tempt benda berhenti sesaat untuk berbalik arah ke posisi semula di sebut titik balik. Contoh gerak osilasi bandul sederhana ialah gerak bandul

sederhana terdiri atas benda ber massa M yang di ikat dengan seutas tali ringan yang panjangnya L (massa tali diabaikan). Jika bandul berayun maka tali akan berbentuk sudut sebesar O. terhadap arah pertikal jika simpangan (sudut O) cukup kecil gerak bandul sederhana seperti gerak massa pada pegas. (Setia Nurachmadani, 2007).

Gambar 1.1 Ayunan bandul sederhana

(Sumber : Suardika,2010)

(4)

Gaya gesekan adalah sebanding dengan kecepatan benda dan mempunyai arah yang berlawanan dengan kecepatan. Persamaan gerak dari suatu osilator harmonik terendam dapat diperoleh dari hukum II Newton yaitu F= m.a Dimana F adalah jumlah dari gaya balik -k dan gaya redam yaitu -b d/dt, b adalah suatu tetapan positif. (Giancoli,2004)

Percepatan berbanding lurus dan arahnya berlawanan dengan sistem simpangan. Hal ini merupakan karakteristik umum gerak harmonik sederhana dan bahkan digunakan untuk mengidentifikasi sistem sistem yang dapat menunjukkan gejala gerak harmonik sederhana. Jika kita menyimpangkan sebuah benda dari kesetimbangan dan melepaskannya, benda itu akan berosilasi bolak balik disekitar kedudukan setimbang. Waktu bagi benda untuk melakukan osilasi penuh disebut periode. Sedangkan kebalikan dari periode disebut frekuensi. (Paul A. Tipler, 1993).

Besaran besaran fisis dalam osilasi ada tiga bagian yaitu amplitude, perioda, dan frekuensi. Amplitude adalah jarak maksimum / simpangan maksimum dari titik

setimbangnya. Periode adalah waktu yang dibutuhkan benda untuk melakukan satu kali getaran. Definisi dari satu getar adalah ketika benda mengalami keadaan (posisi dan fasa) yang sama pada saat berikutnya. Frekuensi didefinisikan sebagai banyaknya getaran setiap satu detik. Frekuensi menunjukkan kecepatan osilasi dari sistem. Satuan umum dari frekuensi adalah Hertz. Hubungan antara perioda dengan frekuensi adalah f = 1 / T atau T = 1 / f. (Mohamad Ishaq, 2007).

III. Alat dan Bahan

Adapun alat dan bahan yang digunakan saat praktikum : III.1 Alat

NO ALAT JUMLAH KEGUNAAN

1 Tali tau senar Secukupnya Sebagai pengikat bandul

2 Stopwatch 1 buah Sebagai alat penghitung

waktu

3 Buku Tulis 1 buah Sebagai media tulis

4 Pisau Cutter 1 buah Sebagia alat pemotong tali

atau senar

5 Kayu Peyangga 1 buah Sebagai media gantung tali

dan bandul

6 Penggaris 1 buah Sebagai alat pengukur

7 Bulpoin 1 buah Sebagai alat tulis

8 Busur 1 buah Sebagai alat pengukur

simpangan derajat

9 Kamera Handphone 1 buah Sebagai alat dokumentasi

(5)

NO BAHAN JUMLAH KEGUNAAN 1 Bandul ukuran 19 g 1 buah Sebagai bahan yang

digunakan untuk praktikum

2 Bandul ukuran 36 g 1 buah Sebagai bahan yang digunakan untuk praktikum

3 Bandul ukuran

100g 1 buah Sebagai bahan yang digunakan untuk praktikum

IV. Prosedur Kerja

1. Disiapkan alat dan bahan yang diperlukan dalam praktikum seperti bandul, tali/senar, stopwatch, alat tulis, dan media untuk menggantung tali dan bandul . 2. Dibuka aplikasi Stopwatch, lalu dilakukan percobaan sebanyak 20 kali dengan

panjang tali yang sama yaitu 10 centimeter, gravitasi bumi dan simpangan sebesar 100_{, serta digunakan massa yang berbeda.}

3. Dilakukan kembali percobaan sebanyak 20 kali dengan digunakan massa yang tetap yaitu 36 g, gravitasi bumi dan simpangan yang sama sebesar 100 _dan panjang tali yang berbeda.

4. Kemudian dilakukan kembali percobaan sebanyak 20 kali dengan digunakan massa yang berbeda, panjang tali yang sama 30 centimeter dan simpangan sebesar 100_{serta gravitasi yang berbeda.}

5. Dicatat hasil percobaan, dan ditentukan hubungan antara massa dengan periode, panjang tali dengan periode dan gravitasi dengan periode.

V. Data Pengamatan

V.1 Data hasil percobaan ayunan sederhana 1. Percobaan I massa 19 g simpangan 10 ° No Panjang Tali

(cm) Jumlah ayunan (kali) Waktu yang diperlukan(s)

(6)

N

o Panjang Tali(cm) Jumlah ayunan (kali) Waktu yang diperlukan (s)

1 20 cm 20 18,26 s

3. Percobaan III massa 19 g No Panjang Tali

4. Percobaan IV massa 36 g No Panjang Tali

1 10 cm 20 12,78 s

(7)

No Panjang Tali

1 20 cm 20 17,59 s

6. Percobaan VI massa 36 g No Panjang Tali

7. Percobaan VII massa 100 g No Panjang Tali

1 10 cm 20 13,52 s

(8)

No Panjang Tali

1 20 cm 20 19,39 s

1. Percobaan I Bandul 19gr 10cm No Jumlah Ayunan

Rata-rata 13,17 s 0,66

(9)

No Jumlah Ayunan

(n) Waktu(t) Periode(T)

1 20 kali 18,26 s 0,91

Rata-rata 18,51 s 0,92

3. Percobaan III Bandul 19gr 30cm No Jumlah Ayunan

Rata-rata 22,45 s 1,12

4. Percobaan IV Bandul 36gr 10cm No Jumlah Ayunan

Rata-rata 12,98 s 0,65

5. Percobaan V Bandul 36gr 20cm

(10)

(n) (t) (T)

Rata-rata 17,96 s 0,90

6. Percobaan VI Bandul 36gr 30cm No Jumlah Ayunan

1 20 kali 22,35 s 1,12

Rata-rata 22,41 s 1,12

7. Percobaan VII Bandul 100gr 10cm No Jumlah Ayunan

1 20 kali 13,52 s 0,68

Rata-rata 13,63 s 0,68

(11)

No Jumlah Ayunan

1 20 kali 19,39 s 0,97

Rata-rata 19,19 s 0,96

9. Percobaan IX Bandul 100gr 30cm No Jumlah Ayunan

Rata-rata 22,29 s 1,12

6.1.2 Gravitasi Rumus: T=2π

√

L

g  g = 4 π 2 _{. L}

T2

1. Percobaan I Bandul 19gr 10cm = 0,1m No Panjang Tali

(L) Periode(T) Gravitasi(g)

(12)

7 0,1 m 0,66 9,05

8 0,1 m 0,65 9,33

9 0,1 m 0,66 9,05

10 0,1 m 0,66 9,05

Rata-rata 0,66 9,01

2. Percobaan II Bandul 19gr 20cm = 0,2m No Panjang Tali

1 0,2 m 0,91 9,52

3. Percobaan III Bandul 19gr 30cm = 0,3m No Panjang Tali

1 0,3 m 1,11 9,60

4. Percobaan IV Bandul 36gr 10cm = 0,1m No Panjang Tali

1 0,1 m 0,64 9,63

2 0,1 m 0,65 9,33

3 0,1 m 0,65 9,33

4 0,1 m 0,63 9,94

(13)

6 0,1 m 0,68 8,53

5. Percobaan V Bandul 36gr 20cm = 0,2m No Panjang Tali

6. Percobaan VI Bandul 36gr 30cm = 0,3m No Panjang Tali

(14)

7 0,1 m 0,68 8,53

8 0,1 m 0,70 8,05

9 0,1 m 0,71 10,58

10 0,1 m 0,68 8,53

Rata-rata 0,68 9,97

8. Percobaan VIII Bandul 100gr 20cm/0,2m No Panjang Tali

1 0,2 m 0,97 8,38

9. Percobaan IX Bandul 100gr 30cm = 0,3m No Panjang Tali

1 0,3 m 1,11 9,60

(15)

n = 10 ´

X = 0,66 s

(Xi− ´X) = [ (0,64-0,66) + (0,67-0,66) + (0,66-0,66) + (0,66-0,66) +

(0,66-0,66) + (0,67-0,66) + (0,66-0,66) + (0,65-0,66) + (0,66-0,66) + (0,66-0,66) ]

= [ (-0,02) + 0,01 + 0 + 0 + 0 + 0,01 + 0 + (-0,01) + 0 +0]

2. Percobaan II Bandul 19gr 20cm n = 10

´

X = 0,92 s

(Xi− ´X) = [ (0,91-0,92) + (0,90-0,92) + (0,94-0,92) + (0,92-0,92) +

(0,91-0,92) + (0,94-0,92) + (0,92-0,92) + (0,93-0,92) + (0,93-0,92) + (0,94-0,92) ]

(16)

Δ X=

√

0,0016 10 Δ X=

√

0,00016 Δ X=0,0 1

Maka: X = 0,92 ± 0,01

Persentase:

¿100−0,01 0,92×100

¿100−¿ 1,01% ¿98,99

3. Percobaan III Bandul 19gr 30cm n = 10

´

X = 1,12 s

(Xi− ´X) = [ (1,11-1,12) + (1,16-1,12) + (1,12-1,12) + (1,13-1,12) +

(1,12-1,12) + (1,12-1,12) + (1,10-1,12) + (1,11-1,12) + (1,10-1,12) + (1,16-1,12) ]

= [ (-0,01) + 0,04 + 0 + 0,01 + 0 + 0 + (-0,02) + (-0,01) + (-0,02) + 0,04 ]

= 0,03

Δ X=

√

0,03 2

10

Δ X=

√

0,0009 10 Δ X=

√

0 ,00009 Δ X=¿ 0,01

Maka: X = 1,12 ± 0,01

Persentase:

¿100−0,01 1,12×100

(17)

4. Percobaan IV Bandul 36gr 10cm (0,65-0,65) + (0,65-0,65) ]

= [ 0,02) + 0 + 0 + 0,02) + 0,01) + 0,03 + 0,01 +

(-5. Percobaan V Bandul 36gr 20cm n = 10

´

X = 0,90 s

(Xi− ´X) = [ (0,88-0,90) + (0,91-0,90) + (0,89-0,90) + (0,90-0,90) +

(0,91-0,90) + (0,90-0,90) + (0,90-0,90) + (0,90-0,90) + (0,91-0,90) + (0,90-0,90) ]

(18)

Δ X=

√

0 10 Δ X=

√

0 Δ X=0

Maka: X = 0,90 ± 0

Persentase:

¿100− 0

0,90×100 ¿100−¿ 0 %

¿100

6. Percobaan VI Bandul 36gr 30cm n = 10

´

X = 1,12 s

(Xi− ´X) = [ (1,12-1,12) + (1,13-1,12) + (1,12-1,12) + (1,13-1,12) +

(1,12-1,12) + (1,11-1,12) + (1,10-1,12) + (1,14-1,12) + (1,12-1,12) + (1,13-1,12) ]

= [ 0 + 0,01 + 0 + 0,01 + 0 +(- 0,01) + (-0,02) + 0,02 + 0 + 0,01]

= 0,02

Δ X=

√

0,02 2

10

Δ X=

√

0,0004 10 Δ X=

√

0,00004 Δ X=0,0 1

Maka: X = 1,12 ± 0,01

Persentase:

¿100−0,01 1,12×100

¿100−¿ 0,89% ¿99,11

(19)

n = 10 ´

X = 0,68 s

(Xi− ´X) = [ (0,68-0,68) + (0,72-0,68) + (0,66-0,68) + (0,66-0,68) +

(0,67-0,68) + (0,67-0,68) + (0,68-0,68) + (0,70-0,68) + (0,71-0,68) + (0,68-0,68) ]

= [ 0 + 0,04 + (-0,02) + (-0,02) + (-0,01) + (-0,01) + 0

8. Percobaan VIII Bandul 100gr 20cm n = 10

´

X = 0,96 s

(Xi− ´X) = [ (0,97-0,96) + (0,99-0,96) + (0,97-0,96) + (0,96-0,96) +

(0,94-0,96) + (0,96-0,96) + (0,96-0,96) + (0,94-0,96) + (0,95-0,96) + (0,95-0,96) ]

(20)

(-Δ X=

√

0,00001 Δ X=0

Maka: X = 0,96 ± 0

Persentase:

¿100− 0

0,92×100

¿100−¿ 0% ¿100

9. Percobaan IX Bandul 19gr 30cm n = 10

´

X = 1,12 s

(Xi− ´X) = [ (1,11-1,12) + (1,13-1,12) + (1,12-1,12) + (1,11-1,12) +

(1,13-1,12) + (1,12-1,12) + (1,12-1,12) + (1,11-1,12) + (1,10-1,12) + (1,12-1,12) ]

= [ (-0,01) + 0,01 + 0 + (-0,01) + 0,01+ 0 + 0 + (-0,01) + (- 0,02) + 0 ]

= (-0,03) −0,03

(¿¿2) 10 Δ X=√¿

Δ X=

√

0,0009 10 Δ X=

√

0,00009 Δ X=0,0 1

Maka: X = 1,12 ± 0,01

Persentase:

¿100−0,01 1,12×100 ¿100−¿ 0,89%

(21)

Pada praktikum kali ini menggunakan tali dengan panjang 10cm, 20cm, dan 30cm. Serta menggunakan bandul dengan berat 19 gram, 36 gram, dan 100 gram. Dari percobaan yang telah dilakukan mendapatkan hasil yang berbeda-beda.karena

VIII. Kesimpulan

Hanya berisi kesimpulan dari HASIL PERCOBAAN dan PEMBAHASAN.

DAFTAR PUSTAKA

Bakti. 2007. Desain Instrument Elektronik Mengukur Gravitasi Muatan dengan Prinsip Bandul matematis. Mataram: Gravity

Giancoli, Douglas C. 2001. Fisika Edisi Kelima, Jilid II. Jakarta:Erlangga

Halliday, David dan Robert Resnick. 1991. Fisika Jilid I Edisi Ketiga. Jakarta: Erlangga Halliday, David. 1985. Fisika Dasar Jilid I Edisi Ketiga. Jakarta : Erlangga

Ishaq, Muhammad. 2007. Fisika Dasar Jilid 1. Jakarta: Graha Ilmu Kartikasari,Widya.2014. Laporan Praktikum Bandul Sederhana

Sutresna, Nana. 2006. Fisika Umum I. Bandung: Grafindo Media Pratama.