Paper Bandul Fisis

BANDUL FISIS

Syanma Sindy(0101509025)1 ; M. Aulia Taqwa(0101509015)2 ; Sandy Tyas(0101509013)3
Asisten : Andi Fahdy Azhar Ahmad,ST.
Waktu Percobaan : 24 Oktober 2009
Praktikum Fisika Dasar 1
Laboratorium Fisika Dasar
Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Al Azhar Indonesia – UAI

little_bombix@yahoo.co.id1 , taqwa_21@yahoo.co.id2 , superhero_cool69@yahoo.com3

Abstraksi
Getaran merupakan gerakan bolak-balik yang melalui titik seimbang. Setiap benda yang bergetar akan bergetar dengan frekuensi alamiahnya sendiri pada getaran harmonik, bekerja gaya-gaya yang selalu mengarah kesatu titik yang besarnya sebanding dengan jarak titik tersebut. Salah satu contoh getaran harmonik adalah bandul fisis. Bandul fisis adalah getaran harmonik sederhana yang sering di pelajari dalam fisika ini. Untuk mengetahui lebih lanjut, dalam paper ini akan di bahas mengenai bandul fisis, teori-teori, cara perhitungan dan langkah kerja praktikum beserta kesimpulan percobaan. Untuk pengenalan awal tentang bandul fisis, bandul fisis adalah bandul sederhana dengan beban massa (m), dengan panjang poros penggantung (L), dan diayun dengan sudut simpangan yang kecil (<15o ).

Kata kunci : bandul fisis, gerak harmonik sederhana, periode, getaran.

Pendahuluan
Hampir semua teori praktis dalam fisika dapat diujicobakan, untuk itu keterampilan melakukan uji coba bagi seorang mahasiswa sangatlah bermanfaat. Dalam percobaan praktek kesempatan ini topik yang dibahas getaran.
Adapun yang dimaksud getaran adalah gerak bolak-balik melalui titik seimbang. Gerak harmonis, merupakan getaran adalah gerak benda yang merupakan proyeksi gerak benda lain yang bergerak melingkar beraturan dan diproyeksikan pada salah satu garis tengahnya. Salah satu contoh gerak harmonis sederhana ialah ayunan.
Tujuan Percobaan
Adapun maksud dan tujuan praktikum ini adalah sebagai berikut:
-Menanamkan kedisiplinan dan tanggung jawab mahasiswa terhadap tugas yang diberikan
-Mengetahui cara penerapan materi dalam praktek khususnya dalam kehidupan sehari-hari.
-Mempelajari hal-hal yang berhubungan dengan ilmu Fisika yaitu percobaan cara menentukan nilai percepatan gravitasi di suatu tempat dengan menggunakan ayunan bandul sederhana.
-Mempelajari hubungan antara beberapa parameter yang terdapat pada bandul sederhana, memverifikasi hubungan teoritis di antara parameter-parameter itu.
-Meningkatkan keterampilan dalam melakukan percobaan.

Dasar Teori
Bandul sederhana adalah sebuah benda kecil, biasanya benda berupa bola pejal, digantungkan pada seutas tali yang massanya dapat diabaikan dibandingkan dengan massa bola dan panjang bandul sangat besar dibandingkan dengan jari-jari bola. Ujung lain tali digantungkan pada suatu penggantung yang tetap. Gambar 2.1 memperlihatkan gambar skema pendulum sederhana. Titik a adalah posisi seimbang bandul.
Gambar 2.1

Jika bandul diberi simpangan kecil. dan kemudian dilepaskan, bandul akan berosilasi (bergetar) di antara dua titik, misalnya titik A dan B, dengan periode T yang tetap. Seperti sudah dipelajari pada percobaan mengenai, getaran, satu getaran (1 osilasi) didefinisikan sebagai gerak bola dari A ke B dan kembali ke A, atau dari B ke A dan kembali ke B, atau gerak dari titik a ke A ke B dan kembali ke titik O.
Ada beberapa parameter (atau variabel) pada bandul, yaitu periodenya (T), panjangnya (), massa bandul (m), dan simpangan sudut (O).
Penurunan secara teoritis mengenai hubungan antarvariabel ini
memberikan persamaan:
(2.1)
disini  adalah panjang bandul dan g adalah percepatan gravitasi. Panjang pendulum  adalah jarak dan titik gantung tetap ke pusat massa bola pejal. Untuk bola pejal yang homogen, pusat masa bola ada di titik tengah bola.
Persamaan (2.1) Japat ditulis menjadi:

(2.1a)

Karena g untuk tempat tertentu adalah tetap, grafik T2 terhadap / haruslah berbentuk garis lurus. Hubungan seperti ini disebut juga hubungan linear. Pada percobaan kita diminta menguji (memverifikasi) hubungan antara T dengan  dengan menjawab pertanyaan “Dalam batas-batas ketelitian percobaan, Iinearkah hubungan antara T2 dan  ?“. Pada persamaan (2.1) tidak tampak faktor massa m. Ini artinya, penurunan teoritis menunjukkan bahwa periode T tidak bergantung pada massa m bandul. Pada percobaan ini Anda diminta menyelidiki hal ini.





3. Metodologi
Komponen dan alat :
Bandul fisis, yang terdiri dari batang logam tegar dan bandul
Fungsi : untuk menentukan percepatan gravitasi dengan gerak harmonik sederhana.
Poros penggantung
Fungsi : untuk menggantung bandul fisis.

Stopwatch
Fungsi : untuk menghitung waktu ayunan.

Penggaris
Fungsi : untuk mengukur panjang.


Cara Kerja :
Ukurlah panjang batang
Timbanglah massa batang dan massa keeping beserta sekrupnya
Pasanglah keeping
Ukur jarak keeping dari salah satu ujung (A)
Pilihlah sebuah titik P1 sebagai titik penggantung
Ukurlah jarak P1 dari ujung A
Amatilah waktu ayunan penuh untuk n ayunan (n ditentukan oleh asisten)
Amatilah waktu yang diperlukan untuk N ayunan penuh, di sekitar 3 menit
Ulangi langkah 6, dengan menentukan titik P2 sebagai poros penggantung
Lakukanlah langkah 6, 7, dan 8

4. Hasil Pengamatan dan Analisis
Pajang batang (AB) = 1 m
Jarak titik A ke sekrup (AO) =0,85 m
Jarak titik penggantung AP1 =0,05 m
Jarak titik penggantung AP2 =0,15 m
Massa batang (mb) =1,02 kg
Massa keping + sekrup (ms) = 3,115 kg
Waktu (t) selama 50 getaran (n)
Posisi poros t percobaan 1 t percobaan 2 Periode (T)
AP1 87 82 1,69
AP2 81 82 1,63

Banyak getaran N selama 3 menit (180 detik)
Posisi poros Banyak getaran Periode (T)
AP1 103 1,74
AP2 108 1,66

Xc= (AO .ms +1/(2 ).AB .mb)/(ms+mb)= (0,85 . 3,115 + 1/(2 ) . 1 . 1,02)/(1,02 + 3,115)= 0,763
L1 = Xc - AP1 = 0,763 – 0,05 = 0,713
L2 = Xc - AP2 = 0,763 – 0,15 = 0,613
T1 = (1,76 + 1,76)/2= 1,76
T2 = (1,69 + 1,74)/2=1,715
g= (4 π^2 (〖l1〗^2- 〖l2〗^2))/(〖T1〗^2 l1- 〖T2〗^2 l2)= (4 (3,14)^2 (0,5-0,38))/( 2,94.0,713- 2,7.0,613)=10,75

Kesalahan relatif = |(g praktikum-g literatur)/(g literatur)|x 100%= |(10,75-9,8)/9,8| x 100%=9,6%

Berdasarkan pengolahan data yang kami analisis, terlihat bahwa nilai percepatan gravitasi yang kami dapatkan tidak sama dengan percepatan gravitasi literatur. Ini disebabkan karena pada saat percobaan kami tidak menggunakan busur derajat ketika menentukan sudut simpangan. Mungkin ketika menentukan sudut simpangan, sudutnya lebih besar dari 15o . Seharusnya untuk menciptakan gerak harmonik sederhana, bandul harus diayun dengan sudut simpangan yang kecil (<15 o ).

5. Kesimpulan
Bahwa pada dasarnya gravitasi adalah gaya yang ditimbulkan bumi dan dapat dihitung dengan berbagai cara diantaranya dengan ayunan bandul sederhana. Pada ayunan bandul sederhana massa bandul tidak diperhitungkan, yang diperhitungkan hanya kuadrat periode (T2) dan panjang tali (). Adapun dari hasil percobaan yang telah dilakukan oleh kelompok kami, gravitasi yang diperoleh adalah sekitar 10,75 m/s2 .

6. Referensi
Douglas C. Giancoli, PHYSICS Fifth Edition (terjemahan), Hal. 364-375, Erlangga, Jakarta, 2001.
Barus RK dan Purnomo Imam, Fisika 2 SMP, 1993 Dep. P&K, Jakarta
Ikatan Cendikiawan Muslim se-Indonesia (ICMI), Fisika untuk SMU / Pesantren, Hal. 91-98, Salman, Bandung, 2000.
Paul A. Tipler, Fisika untuk Sains dan Teknik, Erlangga, Jakarta, 1998.
Holiday- Resnick, Physic, 1978.