LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA "PENDULUM"
PENDULUM
(Laporan
Praktikum Fisika Dasar Pertanian)
Oleh :
Kelompok
5
Amalia
Agustin 1654071009
Dahlia 1614071063
Firnando
Anggi S 1954071010
Hendi 1954071008
M Arby Az
Zumar 1914071020
M Jakarya
Harahap 1914071010
Nabila Oktavia 1914071034
Selfi
Apriliana S 1914071038
LABORATORIUM FISIKA DASAR PERTANIAN
JURUSAN TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS LAMPUNG
2019
LEMBAR PENGESAHAN
Judul : Pendulum
Tempat : Laboratorium Fisika
Dasar Pertanian
Hari/Tanggal : Selasa, 1 Oktober 2019
Jurusan : Teknik Pertanian
Fakultas : Pertanian
Kelompok : V (Lima)
Bandar
Lampung, 1 Oktober 2019
Mengetahui,
Asisten
Yuni
Safitri
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam kehidupan
sehari-hari kita tidak terlepas dari ilmu fisika, dimulai dari yang ada di diri
kita sendiri seperti gerak yang kita lakukan setiap hari sapai sesuatu yang ada
di luar seperti ayunan. Ayunan ini dibahas dalam ilmu fisika dimana dari ayunan
tersebut kita dapat menghitung periode yaitu selang waktu yang diperlukan untuk
melakukan suatu getaran dan kita dapat menghitung beberapa gravitasi bumi di
suatu tempat.
Pada percobaan
bandul sederhana biasanya ayunan yang digunakan adalah ayunan yang dibuat
dengan sedemikian rupa dengan bebannya berupa bandul atau pendulum, kemudian
digantungkan pada statif pada seutas tali atau benang yang ringan. Apabila
bandul ditarik kesamping dari posisi seimbangnya lalu kemudian dilepas, maka
bandul tersebut akan berayun karena adanya gaya gravitasi atau akan
bergetar dengan ragam getaran yang selaras. Perioda yang mengalami gerak
selaras sederhana tidak bergantung pada amplitudonya. Hal inilah yang merupakan
latar belakang percobaan praktikum pada sebuah bandul sederhana.
1.2 Tujuan
Tujuan
dilaksanakan praktikum adalah sebagai berikut :
1. Mahasiswa
dapat menghitung periode dengan varias panjang tali, berat benda, dan sudut
pelepasan.
2. Mahasiswa
dapat memahami hubungan panjang tali, berat benda, sudut pelepasan, dan periode
pada pendulum sederhana.
II. TINJAUAN PUSTAKA
Getaran merupakan
gerak bolak-balik suatu partikel secara periode melalui suatu titik
kesetimbangan. Getaran dapat bersifat harmonis sederhana dan kompleks. Gerak
harmonis sederhana suatu getaran dimana resultan gaya yang bekerja pada titik
sembarang selalu mengarah ke titik kesetimbangan dan besar resultan
gaya sebanding dengan jarak titik sembarang ke titik keseimbangan tersebut.
Beberapa contoh gerak harmonis sederhana adalah gerak harmonik pada
bandul (Young dan Roger, 2002).
Ketika beban
digantung pada ayunan dan tidak diberikan pada gaya, maka benda akan diam pada
titik kesetimbangan, jika beban ditarik ke titik A dan dilepaskan, maka beban akan
bergerak ke titik B dan ke titik C. Lalu kembali lagi ke titik A. Getaran beban
akan terjadi berulang-ulang secara periodik, dengan kata lain beban pada ayunan
diatas melakukan gerak harmonik sederhana (Giancoli, 2001).
Benda yang
bergerak harmonik sederhana pada ayunan sederhana memiliki periode tertentu.
Periode ayunan (T) adalah waktu yang diperlukan benda untuk
melakukan suatu getaran. Benda dikatakan melakukan suatu getaran atau satu
getaran jika benda bergrak dari titik dimana benda tersebut mulai bergerak dan
kembali lagi ke titik tersebut. Frekuensi adalah banyaknya getaran
yang dilakukan benda selama satu detik, yang dimaksud dengan getaran disini
adalah getaran lengkap. Benda yang bergerak harmonis juga memiliki amplitudo A,
simpangan Y dan energi mekanik (Halliday, 1987).
Menurut Oliver
(1997), gerak harmonis sederhana dapat dibedakam menjadi dua, yaitu:
1. Gerak
harmonis sederhana linear, misalnya penghisap dalam silinder gas, gerak osilasi
air raksa, gerak osilasi airdalam pipa U, gerak horizontal pegas,
gerak vertikal pegas.
2. Gerak
harmonis sederhana angular, misalnya gerak pada bandul fisis, dan ayunan torsi.
Menurut Surya
(2009), ciri-ciri gerak harmonis sederhana adalah:
1. Geraknya
periodik (bolak-balik).
2. Geraknya
selalu melewati titik keseimbangan.
3. Besar
kecepatan atau gaya yang bekerja pada benda sebanding dengan posisi atau
simpangan benda.
4. Arah
percepatan atau gaya yang bekerja pada benda selalu mengarah keposisi
keseimbangan.
III. METODOLOGI PRAKTIKUM
3.1 Waktu
dan Tempat
Praktikum ini dilaksanakan
pada hari Selasa, tanggal 1 Oktober 2019 di Laboratorium Fisika Dasar
Pertanian, Jurusan Teknik Pertanian¸ Fakultas Pertanian, Universitas Lampung.
3.2
Alat dan Bahan
Alat yang
digunakan pada praktikum adalah stopwatch (nst = 0,2 sekon), busur derajat (nst
= 1o), mistar dengan panjang 100 cm (nst = 0,5 cm), neraca Ohaus
(nst = 0,01 gr), dan gunting. Bahan yang digunakan pada praktikum adalah benang
secukupnya dan tiga buah beban dengan variasi massa yang berbeda.
3.3
Prosedur Kerja
Prosedur kerja
yang dilakukan pada praktikum adalah sebagai berikut :
Disiapkan
semua alat dan bahan yang digunakan dalam percobaan.
Ditimbang
massa masing-masing beban dengan neraca Ohaus dan dicatat hasilnya.
Diikat
masing-masing beban dengan benang dan dipotong benang sesuai kebutuhan
masing-masing ukuran.
Dirangkai peralatan dengan menggantungkan benang pada
paku.
Ditarik
bandul dari keadaan yang setimbang sehingga menyimpang dengan sudut yang
ditentukan dan disiapkan stopwatch yang menunjukkan titik nol.
Dilepaskan
bandul bersamaan dengan ditekannya stopwatch dan diamati waktu yang dioerlukan
bandul untuk melakukan 10 kali ayunan dan dicatat waktunya.
Diulangi
langkah 5-6 sebanyak 3 kali percobaan.
Pengambilan
data pertama dengan dilakukan variasi terhadap panjang tali (50 cm, 80 cm, dan
100cm) dan dicatat hasilnya.
Pengabilan
data kedua dengan variasi terhadap massa benda yang berbeda dan dicatat
hasilnya.
Pengambilan
data ketiga dengan variasi sudut pelepasan (30o dan 60o)
dan dicatat hasilya.
Hasil.
IV. HASIL DAN
PEMBAHASAN
4.1 Hasil
Hasil
yang diperoleh berdasarkan praktikum yang dilakukan adalah sebagai berikut :
Tabel
1. Variasi Panjang Tali, θ = 30o, m = 363,32 gr
|
Panjang Tali (cm) |
Percobaan |
Waktu
untuk 10 Kali Ayunan (detik) |
Periode (detik) |
|
|
Rumus Modul |
Rumus lain |
|||
|
50 cm |
1 |
14, 82 |
1,41 |
1,482 |
|
2 |
14,36 |
1,41 |
1,436 |
|
|
3 |
14,35 |
1,41 |
1,435 |
|
|
80 cm |
1 |
17,87 |
1,79 |
1,787 |
|
2 |
18,05 |
1,79 |
1,805 |
|
|
3 |
18,05 |
1,79 |
1,805 |
|
|
100 cm |
1 |
20,43 |
2,005 |
2,043 |
|
2 |
20,02 |
2,005 |
2,002 |
|
|
3 |
19,86 |
2,005 |
1,986 |
|
|
Berat Bandul (gram) |
Percobaan |
Waktu
untuk 10 Kali Ayunan (detik) |
Periode (detik) |
|
|
Rumus Modul |
Rumus lain |
|||
|
363,32 gr |
1 |
20,50 |
2,005 |
2, 05 |
|
2 |
20,19 |
2,005 |
2,019 |
|
|
3 |
20,18 |
2,005 |
2,018 |
|
|
274, 99 gr |
1 |
20,59 |
2,005 |
2,059 |
|
2 |
19,98 |
2,005 |
19,98 |
|
|
3 |
20,08 |
2,005 |
2,008 |
|
|
327,9 gr |
1 |
20,01 |
2,005 |
2,001 |
|
2 |
20,29 |
2,005 |
2,029 |
|
|
3 |
20,35 |
2,005 |
2,035 |
|
Tabel
3. Variasi sudut (θ) dengan Panjang Tali = 10 cm, dan m = 363,32 gr
|
Sudut (derajat) |
Percobaan |
Waktu
untuk 10 Kali Ayunan (detik) |
Periode (detik) |
|
|
Rumus Modul |
Rumus lain |
|||
|
30 |
1 |
20,54 |
2,005 |
2,054 |
|
2 |
20,00 |
2,005 |
2,0 |
|
|
3 |
20,64 |
2,005 |
2,064 |
|
|
60 |
1 |
20,78 |
2,005 |
2,078 |
|
2 |
21,19 |
2,005 |
2,119 |
|
|
3 |
21,27 |
2,005 |
2,127 |
|
4.2 Pembahasan
Pada
praktikum kali ini, dicari waktu yangg ditempuh bandul untuk melakukan 10 kali
ayunan. Pada saat panjang tali 0,5 m dan sudut pelepasannya 30o,
didapatkan hasil waktu 14,82 s, 14,36 s, dan 14,35 s untuk 3 kali percobaan.
Pada saat panjang tali 0,8 m dengan sudut yang sama, didapatkan hasil waktu
17,87 s, 18,05 s, dan 18,05 s. Untuk panjang tali 1 m, didapatkan waktu 20,43 s,
20,02 s, dan 19,86 s. Pada tabel 2 dan 3 memiliki besar periode yang sama
karena memiliki panjang tali yang sama. Jika dilihat dari hasil percobaan, maka
ada hal yang mempengaruhi lama waktu dan periode. Hal-hal yang dapat
mempengaruhi adalah massa bandul, panjang tali dan sudut pelepasan.
Dari
ketiga percobaan di atas, variasi yang paling mempengaruhi periode pendulum
adalah panjang tali. Karena semakin panjang tali yang digunakan, maka jarak
yang ditempuh bandul akan semakin jauh dan waktu yang dibutuhkan semakin lama.
Hubungan
yang terjadi antara panjang tali, massa bandul, dan besar sudut pelepasan
terhadap periode adalah jika semakin panjang tali yang digunakan, maka
periodenya akan semakin besar. Kedua, jikka massa bandul yang digunakan semakin
besar, maka periode yang dihasilkan akan semakin kecil atau berbanding
terbalik. Ketiga, apabila sudut pelepasan semakin besar, maka periodenya akan
semakin besar pula.
Pendulum
adalah benda yang terikat pada sebuah tali dan dapat berayun secara bebas dan
periodik yang menjadi dasar kerja dari sebuah jam dinding kuno yang mempunyai
ayunan. Dalam bidang fisika, prinsip ini pertama kali ditemukan pada tahun 1602
oleh Galileo Galilei, bahwa perioda (lama gerak osilasi satu ayunan, T)
dipengaruhi oleh panjang tali dan percepatan gravitasi mengikuti rumus:
T=
2π
Ө
( Sudut – ayunan) >> 1 dimana L adalah panjang tali dan g adalah percepatan
gravitasi(Rustiawan, 2010).
Gerak
harmonik sederhana adalah gerak bolak – balik benda melalui suatu titik
keseimbangan tertentu dengan banyaknya getaran benda dalam setiap sekon yang
selalu konstan. Gerak Harmonik Sederhana dapat dibedakan menjadi 2 bagian,
yaitu Gerak Harmonik Sederhana (GHS) Linier, misalnya penghisap dalam silinder
gas, gerak osilasi air raksa atau air dalam pipa U, gerak horizontal atau
vertikal dari pegas, dan sebagainya. Gerak Harmonik Sederhana (GHS) Angular,
misalnya gerak bandul atau bandul fisis, osilasi ayunan torsi, dan sebagainya
(Soedojo, 1986).
Gerak Periodik adalah suatu getaran atau gerakan yang
dilakukan benda se!ara bolak-balik melalui jalan tertentu yang kembali lagi ke
tiap kedudukan dan ketepatan setelah selang waktu tertentu. Contoh gerak bolak
balik adalah gerakan sebuah bandul. Dari sekian banyak gerak periodik, ada
gerak yang dinamakan gerak harmonik.gerak harmonik adalah gerak sebuuah
partikel sebagai fungsi waktu berupa sinusodial (dapat dinyatakan dalam bentuk
sinus atau kosinus). (Surya, 2009).
Ada
beberapa contoh aplikasi pendulum pada kehidupan sehari-hari, antara lain :
- Ayunan
anak-anak.
- Peredam
kejut pada kendaraan bermotor atau biasa disebut shockbreaker yang bekerja
untuk mengurangi dan mengendalikan guncangan.
- Jam
mekanik yang juga memiliki komponen pegas, pegas memberikan suatu putaran
pemulih yang sebanding dengan titik pusat keseimbangan.
- Garpu
Tala yang mengeluarkan bunyi berbeda sesuai dengan ukurannya, makin kecil
ukuran atau massanya makin tinggi frekuensi bunyi yang dihasilkan begitu
pula sebaliknya (Rustiawan, 2010).
V. KESIMPULAN
Kesimpulan
yang diperoleh dari praktikum yang dilakukan adalah sebagai berikut:
1.
Periode pada panjang tali 50 cm adalah 1,41 s. Pada panjang tali 80 cm adalah
1,79 s. Pada panjang tali 100 cm adalah 2,005 s. Periode pada saat berat benda
363,32 gram adalah 2,019 s. Pada saat berat benda 274,99 gram adalah 2,059 s.
Pada saat berat benda 327,9 gram adalah 2, 035 s. Periode pada saat sudut
pelepasannya 30o adalah 2,054 s. Pada sudut 60o adalah
21,27 s.
2.
Hubungan panjang tali dengan periode adalah semakin panjang tali yang digunakan
maka semakin lama periode untuk satu getaran (kembali ke titik awal). Apabila
massa benda yang digunakan semakin besar, maka periode untuk satu getaran akan
semakin cepat. Dan apabila sudut pelepasan yang digunakan semakin besar, maka
periode untuk satu kali getaran akan semakin lama.
DAFTAR PUSTAKA
Giancolli,
Douglas C. 2001. FISIKA Edisi Kelima Jilid 1. Erlangga. Jakarta.
Halliday,
David. 1987. FISIKA Edii ketiga Jilid 1. Erlangga. Jakarta.
Oliver,
Dick. 1997. Memandang Realita dengan Fractal Vision. ANDI
Offet. Yogyakarta.
Rustiawan,
Dede.2010.Praktis Belajar Fisika.
Visindo. Jakarta.
Soedojo,
Peter. 1986. Azas Azas Ilmu FISIKA.UGM Press. Yogyakarta.
Surya,
Yohanes. 2009. Getaran dan Gelombang. Kandel. Tangerang.
Young,
Hugh D dan Roger, A Freedman. 2002. FISIKA Universitas Edisi Kesepuluh
Jilid 1. Erlangga. Jakarta.
Posting Komentar untuk "LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA "PENDULUM""