LAPORAN BANDUL

LAPORAN PRAKTIKUMFISIKA DASARBANDUL MATEMATIK

DISUSUN OLEH :KELOMPOK II

Sitti Nurhidayati AhmadMutmainnah Febri WulandariArnita SariTheofillus Zulfiana Ananda SariAlwardhatullatifah Detha Cristine C.SHikmahyani Fransiskus OktavianusTutut PurnamasariRosardian Sari

Asisten: Saldi Hapiwaty, S.Farm., Apt

LABORATORIUM FISIKA DASARSEKOLAH TINGGI ILMU FARMASIMAKASSAR2014BAB IPENDAHULUANI.1Latar BelakangDalam kehidupan sehari-hari, aktivitas yang dilakukan tidak terlepas dari terapan ilmu fisika, salah satunya yaitu gerak harmonis sederhana. Gerak harmonis sederhana yang sering dijumpai adalah getaran benda pada pegas dan getaran pada ayunan sederhana. Seperti getaran pada ayunan atau getaran senar gitar yang dipetik [1]. Aplikasi gerak harmonis dalam ilmu fisika salah satunya adalah bandul sederhana. Gerak harmonis sederhana adalah gerak bolak-balik benda melalui suatu titik tertentu dengan banyaknya getaran benda dalam setiap waktu konstan. Pada percobaan ini bandul yang digunakan adalah bandul sederhana atau bandul matematik.Bandul sederhana atau ayunan merupakan sebuah partikel yang bermassa (m) yang tergantung pada suatu titik tetap dari seutas tali yang massanya diabaikan dan panjangnya divariasikan.Bandul tersebut apabila diberi simpangan kemudian dilepaskan maka akan melakukan gerakan bolak balik yang disebut getaran atau osilasi. Berdasarkan gerakan osilasi terbut kita dapat menentukan dan menghitung percepatan gravitasi ditempat tersebut [2].Praktikum ini dilakukan untuk melihat hubungan antara panjang tali bandul dengan percepatan gravitasi yang terjadi dan periode getaran pada bandul.I.2Maksud dan Tujuan PercobaanI.2.1Maksud PercobaanMaksud dari percobaan ini yaitu untuk memahami dinamika sistem yang bersifat bolak-balik khususnya sistem yang bergetar secara selaras, mengetahui hubungan antara periode dan panjang tali, dan untuk mengetahui percepatan gravitasi yang terjadi pada bandul sederhana.I.2.2Tujuan PercobaanTujuan dari percobaan ini yaitu untuk menentukan percepatan gravitasi dan hubungan antara periode dan panjang tali dengan menggunakan bandul sederhana.I.3Prinsip PercobaanPercobaan ini dilakukan untuk menentukan periode dan percepatan gravitasi dengan menggunakan bandul sederhana dengan variasi panjang tali pada bandul (20 cm, 30 cm, dan 40 cm) dengan beban dan simpangan yang telah ditentukan.

BAB IITINJAUAN PUSTAKAII.1Teori UmumGerak bandul merupakan gerak harmonik sederhana yang memiliki amplitudo kecil. Bandul sederhana atau ayunan merupakan sebuah partikel yang bermassa (m) yang tergantung pada suatu titik tetap dari seutas tali yang massanya diabaikan dan tali ini tidak dapat bertambah panjang [2].Ujung tali digantungkan pada suatu penggantung yang tetap, jika bandul diberi simpangan kecil dan kemudian dilepaskan, bandul akan berosilasi (bergetar diantara dua titik), misalnya titik A dan B dengan periode T yang tetap [3].

Pada gambar diatas, satu gerakan (1 osilasi) didefinisikan sebagai gerak benda dari titik A lalu ketitik B, titik C dan kembali lagi ke titik B dan A. Urutannya adalah A-B-C-B-A [3].Pada gambar yang kedua, merupakan bandul sederhana yang terdiri dari tali dengan panjang (L) dan beban bermassa (m), gaya yang bekerja pada beban adalah beratnya (mg) dan tegangan (T) pada tali. Tegangan tali T pada tali disebabkan oleh komponen berat Fn = mg cos , sedangkan komponen mg sin bekerja untuk melawan simpangan, mg sin inilah yang dinamakan gaya pemulih (FT), gaya pemulih adalah gaya yang berkerja pada gerak harmonik yang selalu mengarah pada titik keseimbangan dan besarnya sebanding dengan simpangannya.

Untuk menentukan osilasi bandul sederhana, kita harus bertolak dari persamaan gerak suatu partikel. Gaya yang bekerja pada partikel/ benda adalah massanya (mg) dan tegangan tali (T).Ft = -mg sin Berdasarkan Hukum II Newton tentang gerak, maka persamaan gerak pada arah tangensial memenuhi persamaan:FT = -m . aTDengan aT adalah percepatan partikel pada arah tangensialGerakan osilasi bandul harmonik sederhana (bandul otomatis) dengan frekuensi osilasi memenuhi persamaan: dengan adalah kecepatan sudut bandul , L adalah panjang tali bandul (m), dan g adalah percepatan gravitasi bumi ditempat melakukan percobaan (m/s2), jika persamaan tersebut dinyatakan dalam bentuk periode (s) osilasi bandul sederhana tersebut maka diperoleh persamaan:

Persamaan tersebut menyatakan bahwa periode ayunan bandul sederhana hanya bergantung pada panjang tali dan percepatan gravitasi bumi disuatu tempat dan tidak bergantung pada massa bandul dan sudut simpangannya. Dengan suatu simpangan bahwa sudut simpangan relatif kecil terhadap panjang tali, maka dengan mengubah bentuk persamaan diperoleh persamaan untuk menentukan nilai percepatan gravitasi bumi melalui pengukuran periode bandul (T) berdasarkan variasi (L) yaitu [3]:

BAB IIIMETODE KERJAIII.1Alat dan BahanIII.1.1AlatAlat yang digunakan yaitu beban 20 g, mistar, statif dan klem, stopwatch dan tali dengan panjang 20 cm, 30 cm, dan 40 cm.III.2Cara Kerja1. Disiapkan alat yang akan digunakan.2. Dirangkai alat yang akan digunakan (statif, klem, tali, beban).3. Diukur tali yang akan digunakan sesuai panjang yang ditentukan (20 cm, 30 cm, dan 40 cm).4. Diikatkan beban pada ujung tali dan ujung lainnya diikatkan pada klem5. Ditarik bandul sesuai simpangan yang ditentukan (10 cm), kemudian dilepaskan. 6. Dihitung waktu yang dibutuhkan bandul untuk melakukan getaran sebanyak 15 kali dengan menggunakan stopwatch7. Dicatat waktu dan dilakukan pengulangan percobaan sebanyak 5 kali untuk masing-masing panjang tali. 8. Dihitung percepatan gravitasi dan periode bandul untuk satu kali getaran.

BAB IVHASIL DAN PEMBAHASANIV.1Hasil PengamatanNo.Panjang TaliPercobaanT 15x(s)T 1x(s)T2(s)l/ T2 (m/s2)g (m/s2)T (s)Teori

1.20 cm(0,2 m)114,060,9370,8870,2288,98470.8879

214,070,9380,8790,2278,9642

313,920,9280,8610,2329,160

413,970,9910,8660,2309,1008

514,360,9570,9150,2188,6128

2.30 cm(0,3 m)116,711,1141,2410,2419,53221,087

216,741,1161,2450,2409,5001

316,821,1211,2460,2389,5346

416,581,1051,2210,2459,6027

516,911,1271,2700,2369,6027

3.40 cm(0,4 m)119,191,2791,6350,2449,64381.256

219,321,2881,6580,2419,5094

319,201,281,6380,2449,6285

419,261,2841,6480,2429,5689

519,262,2841,6480,2429,5689

Tabel 1.Tabel Hasil Pengamatan Bandul SederhanaIV.2PembahasanPraktikum ini dilakukan bertujuan untuk menentukan percepatan gravitasi dan hubungan antara periode dan panjang tali dengan menggunakan bandul sederhana.Pada praktikum yang dilakukan dengan menggunakan beban 20 gram yang diikatkan pada tali yang ukuran panjangnya berbeda-beda (20 cm, 30 cm, dan 40 cm) untuk melihat perbandingan antara panjang tali dan periode atau waktu yang akan didapatkan. Kemudian beban dikaitkan pada statif kemudian diberi simpangan 10 cm. Pemberian simpangan pada bandul dimaksudkan agar bandul dapat melakukan getaran. Jarak simpangan yang diberikan tidak divariasikan karena hanya untuk melihat hubungan antara panjang tali, periode dan percepatan gravitasi saja, tidak dipengaruhi oleh adanya simpangan. Bandul dilepaskan dan dihitung waktu yang perlukan bandul untuk melakukan 15 kali getaran dengan menggunakan stopwatch untuk masing-masing ukuran panjang tali.Dari percobaan maka dilakukan perhitungan terhadap percepatan gravitasi dan periode untuk masing-masing panjang tali menggunakan rumus dan . Diperoleh hasil percepatan gravitasinya untuk 5 kali pengulangan masing-masing panjang tali, untuk panjang tali 20 cm adalah 8,9847 m/s2, 8,9642 m/s2, 9,160 m/s2, 9,1008 m/s2, dan 9,612 m/s2, untuk panjang tali 30 cm percepatan gravitasinya adalah 9,5322 m/s2, 9,5001 m/s2, 9,5346 m/s2, 9,6027 m/s2, 9,6027 m/s2, dan untuk panjang tali 40 cm percepatan gravitasinya adalah 9,6438 m/s2, 9,5094 m/s2, 9,6285 m/s2, 9,5689 m/s2, dan 9,5689 m/s2. Dan periode untuk masing-masing panjang tali 20 cm, 30 cm, dan 40 cm adalah 0,8879 sekon, 1,087 sekon, dan 1,256 sekon.Berdasarkan data tersebut, nilai percepatan gravitasi yang diperoleh terdapat perbedaan nilai percepatan gravitasi yang telah ditentukan yaitu 9,8 m/s2 atau 10 m/s2. Ketidaktepatan dan ketidaksesuaian hasil tersebut terjadi karena beberapa kendala atau faktor yaitu :a) Kendala pada percobaan, dimana statif yang digunakan mudah bergerak atau goyang sehingga mempengaruhi getaran dan data yang diperoleh tidak akurat.b) Kendala pada ketepatan menekan stopwatch pada saat bandul dilepaskan maupun saat ayunan bandul 15 kali getaran berakhir.c) Kendala saat pengukuran panjang tali sesuai dengan yang telah ditentukan.d) Kendala saat pengukuran sudut simpangan tali dari posisi setimbang.e) Pengaruh angin yang dapat mengganggu getaran bandul.f) Kendala saat menganalisis data yaitu pembulatan angka yang dilakukan harus memenuhi aturan angka penting sehingga hasil yang didapat kurang akurat.

BAB VPENUTUPVI.1KesimpulanBerdasarkan hasil percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan :1. Semakin panjang tali maka semakin besar pula nilai periode (T) dengan nilai percepatan gravitasi yang tetap.2. Hubungan antara panjang tali dan periode berbanding lurus.3. Massa (m) beban tidak mempengaruhi nilai percepatan gravitasiVI.2SaranDalam melakukan praktikum, praktikan harus teliti dalam mengukur panjang tali, pemberian simpangan dan penggunaan stopwatch agar dalam perhitungan diperoleh hasil yang lebih akurat.

DAFTAR PUSTAKA[1] Fitri, Sari Rachman, 2012, Karakteristik Gelombang. Universitas Balikpapan. Balikpapan

[2] Suardika, Komang. 2010. Bandul Sderhana. Fakultas MIPA Universitas Pendidikan Ganesh. Denpasar

[3] Suwita, Friskilla. 2013, Ayunan Sederhana. Universitas Haluoe; Kendari.

[4] Tim Penyusun, 2014, Penuntun Praktikum Fisika Dasar STIFA Makassar; Makassar.

LAMPIRANI. PerhitunganA. Perhitungan percepatan gravitasi (g)1. Untuk panjang tali 20 cma. Percobaan 1

b. Percobaan 2

c. Percobaan 3

d. Percobaan 4

e. Percobaan 5

2. Untuk panjang tali 30 cma. Percobaan 1

b. Percobaan 2

c. Percobaan 3

d. Percobaan 4

e. Percobaan 5

3. Untuk panjang tali 40 cma. Percobaan 1

b. Percobaan 2

c. Percobaan 3

d. Percobaan 4

e. Percobaan 5

B. Perhitungan periode (T)1. Untuk panjang tali 20 cm

2. Untuk panjang tali 30 cm

3. Untuk panjang tali 40 cm

ekon

II. SkemaKerjaRangkai alat bandul sederhana

Ukur panjang tali (20 cm, 30 cm, dan 40 cm)

Beri simpangan 10 cm (150) pada bantul, lepaskan

Hitung waktu untuk 15 kali getaran dengan stopwatch

Dicatat waktu

Lakukan 5 kali percobaan tiap panjang tali

Hitung periode dan percepatan gravitasinya

III. Lampiran GambarGambar 1.Rangkaian Alat BandulGambar 2.Pengukuran BandulSederhana

Gambar 3.Bandul diberi simpangan 10 cm (150)