makalah fisika

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Dalam kehidupan sehari-hari kita tidak terlepas dari ilmu fisika, dimulai dari yang ada dari diri kita sendiri 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 periodia 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.

B.     Rumusan Masalah

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 ?

C.     Tujuan

            Berdasarkan permasalahan yang ada, maka tujuan dari percobaan ini adalah untuk menentukan besar percepatan gravitasi bumi di suatu tempat dan menjelaskan hubungan antara periode getaran dengan panjang tali.

BAB II

LANDASAN TEORI

            Dasar Teori

Mengukur Percepatan Gravitasi Bumi

g = 4π2 l/T2

Besarnya percepatan bumi di suatu tempat berbeda dengan tempat lain. Hal ini disebabkan adanya prbedaan kecepatan massa dari jarak suatu tempat dari pusat bumi. Pendulum merupakan peralatan sederhana yang dapat digunakan untuk mengukur besar percepatan gravitasi di suatu tempat. Pendulum terddiri atas sebuah benda bermassa yang diikat dengan tali. Ketika digunakan dengan sudut kecil (<15⁰), pendulum akan berayun secara periodic dengan mengukur panjang tali yang digunakan (l) dan periode ayunan (T), percepatan gravitasi (g) di suatu tempat dapat ditentukan dengan persamaan :

Ø  Ayunan sederhana

T = 2π√l/g

T² = 4π². l/g
Maka : g = 4π² l/T²
Dimana :

g = percepatan grtivitasi (m/s²)
π = 3,14
T = periode getaran (s)
 l = panjang tali ( m)

Gerak Harmonis Sederhana

Ketika beban digantungkan pada ayunan dan tidak diberikan gaya maka benda akan diam di titik kesetimbangan 2. Jika beban ditarik ke titik 1 dan dilepaskan, maka beban akan bergerak ke 2, 3, lalu kembali lagi ke 1. Gerakan beban akan terjadi berulang secara periodik, dengan kata lain beban pada ayunan di atas melakukan gerak harmonik sederhana.

Besaran fisika pada Gerak Harmonik Sederhana pada ayunan sederhana :

Periode (T)

Benda yang bergerak harmonis sederhana pada ayunan sederhana memiliki periode alias waktu yang dibutuhkan benda untuk melakukan satu getaran secara lengkap. Benda melakukan getaran secara lengkap apabila benda mulai bergerak dari titik di mana benda tersebut dilepaskan dan kembali lagi ke titik tersebut.

Pada contoh di atas, benda mulai bergerak dari titik 1, lalu ke titik 2, titik 3 dan kembali lagi ke 2 dan 1. Urutannya adalah 1-2-3-2-1. Seandainya benda dilepaskan dari titik 3 maka urutan gerakannya adalah 3-2-1-2-3.

BAB III

METODE PRAKTIKUM

A.    Jadwal Penelitian

Hari,Tanggal	Kegiatan
Rabu, 23 November 2013	Melakukan penelitian atau praktikum
27 – 29 November 2013	Membuat laporan
Rabu, 30  November 2013	Pengumpulan laporan

B.     Alat dan Bahan :

a.       Dasar statif

b.      Kaki statif

c.       Batang statif

d.      Balok penahan

e.       Beban 50 gram

f.       Benang

g.      Jepit penahan

h.      Stop watch

C.    Langkah-langkah percobaan :

1.      Merangkai alat-alat seperti gambar dengan panjang tali 40 cm

2.      Menyimpangkan beban sejauh 10 cm

3.      Melepaskan beban bersamaan dengan menekan tombol stop watch

4.      Menghitung waktu untuk 10 ayunan

5.      Mencatat waktu ayunan pada tabel

6.      Mengulangi langkah 1 s/d 5, dengan panjang tali 50 cm, 60 cm, 70 cm, dan 80 cm.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A.    Hasil Pengamatan

Tabel Pengamatan

No.	Panjang Tali	Waktu 10 ayunan	Periode (T)	T2	L/T2	g
1.	40 cm = 0,4 m	12,72	1,272	1,617	0,247	9,7
2.	50 cm = 0,5 m	12,92	1,292	1,669	0,299	9,9
3.	60 cm = 0,6 m	15,2	1,520	2,310	0,259	10,2
4.	70 cm = 0,7 m	16,72	1,672	2,795	0,250	9,8
5.	80 cm = 0,8 m	17,71	1,771	3,136	0,255	10,0

B.     Pembahasan

            Dari hasil seperti pada tabel menunjukkan bahwa semakin panjang tali maka semakin besar pula periode tersebut. Hasil percepatan gravitasi yang diperoleh tidak berbeda jauh dari percepatan gravitasi yang sudah diputuskan 9,8 m/s²  karena setelah di rata-rata hasilnya 9,9 m/s² yaitu mendekati rumus yang sudah ditentukan, dari data yang kami peroleh dan dihitung dengan menggunkan rumus :

	g = 4π2 l/T2

 

             

1)       Pada panjang tali 40 cm diperoleh periode 1,272 s dengan percepatan gravitasi 9,7 m/s²

               g = 4π² l/T²
                  = 39,44 . 0,247

                  = 9,7 m/s²

2)       Pada panjang tali 50 cm diperoleh periode 1,292 s dengan percepatan gravitasi 9,9 m/s²

               g = 4π² l/T²
                  = 39,44 . 0,299

                  = 9,9 m/s²

3)       Pada panjang tali 60 cm diperoleh periode 1,520 s dengan percepatan gravitasi 10,2 m/s²

               g = 4π² l/T²
                  = 39,44 . 0,259

                  = 10,2 m/s²

4)       Pada panjang tali 70 cm diperoleh periode 1,672 s dengan percepatan gravitasi 9.8 m/s²

               g = 4π² l/T²
                  = 39,44 . 0,250

                  = 9,8 m/s²

5)       Pada panjang tali 80 cm diperoleh periode 1,771 s dengan percepatan gravitasi 10,0 m/s²

               g = 4π² l/T²
                  = 39,44 . 0,255

                  = 10,0 m/s²

BAB V

PENUTUP

A.  Kesimpulan

Setelah melakukan dua percobaan, didapatkan kesimpulan mengenai pengaruh panjang tali terhadap besarnya periode (T), yaitu sebagai berikut :    

Percobaan ini dilakukan dalam 5 tahap dengan menggunakan massa benda yang sama besar yaitu 50 gr dengan panjang tali yang berbeda sebanyak 5 variasi panjang disetiap tahapnya yaitu 40 cm, 50 cm, 60 cm, 70 cm dan 80 cm. Dari hasil percobaan tersebut diperoleh besar periode ditiap tahapnya. Ternyata besarnya periode pada semua panjang tali yang bervariasi tersebut berbeda-beda, semakin panjang tali, semakin besar periodenya. Sehingga dapat disimpulkan bahwa panjang tali mempengaruhi besarnya periode.

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 besar percepatan gravitasinya.