LAPORAN HASIL PRAKTIKUM FISIKA DASAR I BANDUL FISIS Di Susun oleh: Gentayu Syarifah Noor (062110005) Ipah Latifah (062110051) Tanggal: 27 Desember 2010 Fakultas MIPA KIMIA UNIVERSITAS PAKUAN BOGOR 2010-2011
BAB 1 Pendahuluan 1.1 Tujuan Percobaan Mengenal sifat-sifat bandul fisis Menentukan pusat massa benda tegar Menghitung percepatan gravitasi g 1.2 Dasar Teori Getaran merupakan gerak bolak-balik yang periodik. Setiap benda yang bergetar akan bergetar dengan frekuensi alamiahnya sendiri pada getaran harmonik. Salah satu contoh getaran harmonik adalah bandul fisis. Bandul fisis adalah bandul sederhana dengan beban massa (m), diikat pada tali panjang(l), dan diayun dengan sudut simpangan tidak benar. 1. Gerak harmonik sederhana Gerak harmonik sederhana (GHS) mempunyai persamaan gerak dalam bentuk sinusiodal dan digunakan untuk menganalisis suatu gerak periodik tertentu. Gerak harmonik sederhana dapat dibedakan menjadi 2 bagian yaitu a) GHS Linier b) GHS Angular Kinematika GHS Simpangan x(t) = Am sin (wt +q0) keterangan : x = simpangan, Am = amplitudo, w = frekuensi angular q0 = sudut fasa awal
Contoh-contoh Gerak Harmonik Sederhana 1. Bandul Matematis atau Bandul sederhana Bandul matematik adalah sebuah bandul dengan panjang I dan massa m dan membuat GHS dengan sudut kecil (f <<). Gaya yang menyebabkan bandul ke posisi kesetimbangan dinamakan gaya pemulih yaitu mg sin q dan panjang busur adalah s = lq. Kesetimbangan gayanya adalah: Bila amplitudo getaran tidak kecil namun tidak harmonik sederhana sehingga periode mengalami ketergantungan pada amplitudo dan dinyatakan dalam amplitudo sudut q0. 2. Bandul Fisis rumus : Bandul fisis merupakan benda tegar, pusat massa benda tegar dapat di tentukan dengan Pm = Ori.mi Pada massa batang homogen adalah di tengah-tengah batang, sedangkan pusat massa dua keping logam homogen juga di tengah-tengah keping. Jika masing-masing batang dan keping logam dietahui, maka pusat massa bdul fisis dapat ditentukan. Sifat-sifat bandul fisis : Setara dengan gerak pegas Gerak harmonis Gerak tegar Gerak melingkar Jika C pusat massa bandul fisis dan A adalah titik gantung maka besarnya momen gaya pada bandul adalah : = Mga 1. Sinθ a 1 = jarak AC...(2) tanda miinus menunjukkan arah momen gaya berlawanan dengan sudut θ untuk sudut θ yang kecil : maka 10 > θ ) o C) = - Mga 1. θ (θ dalam radian)...(3) Rumus tersebut setara dengan persamaan Hooke untuk gaya pegas, sehngga dari persamaan tersebut dapat di tentukan periode gerak bandul fisis yaitu :
T 1 = = momen inersia bandul...(4) Momen inersia bandul I dapat di tulis sebagai : I = M (k 2 + a 1 2 ) k = jari-jari...(5) Dengan demikian persamaan tersebut dapat di tulis sebagai : T 1 = 2π...(6) Jika B dijadikan titik gantung (jarak BC = a 2 ), aka akan didapatkan bandul fisis yang lain yang waktu getarnya adalah : T 2 = 2π...(7) Dari kedua persamaan diatas dapat diperoleh : g =...(8) Bandul fisis memperhitung momen inersia yaitu kecenderungan benda tegar melakukan gerak rotasi. Bandul fisis memberikan torka pemulih sebesar t = Ia.
BAB II Alat dan Bahan Alat dan Bahan : Bandul fisis terdiri dari: Dua keping logam yang diletakkan pada batang logam (yang berlubang-lubang) dengan pasak Poros penggantung Stopwatch Mistar
BAB III Cara Kerja Sebelum percobaan dilakukan, suhu ruangan dan tekanan udara ruangan dicatat terlebih dahulu. Metode percobaan dilakukan dengan 3 cara, yaitu: 1. Ditimbang batang dan keping logam 2. Digunakan mula-mula batang berlubang-lubang sebagai bandul fisis (pusat massa ada di tengah-tengah batang) 3. Dipilih titik A sebagai titik gantung pada batang 4. Diamati waktu yang diperlukan untuk 25 getaran 5. Diamati waktu ayunan penuh (kira-kira 2 menit) untuk sekian (=x) ayunan penuh 6. Diulang langkah no 4 7. Dipilih titik B sebagai titik gantung, diukur jarak AB = (a 1 + a 2 ) 8. Dilakukan langkah No.4,5 dan 6 sampai langkah 8, ini dapat dihitung dengan g dengan menggunakan persamaan 8 9. Dipasang eping logam di tengah-tengah batang, dengan demikian pusat massa masih terletak di tengah-tengah batang 10. Diulangi langkah No 3 sampai No 8. 11. Dipindahkan keping logam ke posisi lainnya (tidak di tengah-tengah batang) 12. Diukur kedudukan keping logam pada batang (dari sisni dapat ditentukan pusat massa bandul fisis) 13. Diulang langkah No 11,12 dan 13
BAB IV Perhitungan dan Pembahasan 4.1 Data Pengamatan Keadaan ruangan P (cm)hg T ( 0 C) C (%) Sebelum percobaan 755 28 70 Sesudah percobaan 755 28 76 4.2 Tabel pengamatan 4.2.1 Tanpa Beban (25 getaran) No. a 1 (cm) t 1 (s) T 1 a 2 (cm) t 2 (s) T 2 g (cm/s 2 ) 1 48,5 41 1,64 45 40,45 1,618 1037,89 2 48,5 38,91 1,556 45 38,86 1,554 808,20 x 48,5 39,96 1,598 45 39,66 1,586 923,045 4.2.2 Dengan Beban (25 getaran) No. a 1 (cm) t 1 (s) T 1 a 2 (cm) t 2 (s) T 2 g (cm/s 2 ) 1 59 39,04 1,562 35 31,51 1,26 1048,94 2 59 38,96 1,558 35 31,15 1,25 1009,18 x 59 35,28 1,411 35 31,33 1,26 1029,06 4.2.3 Dengan Beban (2 menit) No. a 1 (cm) getaran T 1 a 2 (cm) getaran T 2 g (cm/s 2 ) 1 84 66 1,82 10 112 1,07 985,96 2 84 68 1,76 10 110 1,09 1107,86 x 84 67 1,79 10 111 1,08 1046,92 Ket : T = g =
4.3 Data Perhitungan a) Tanpa Beban ( 25 getaran ) Mencari Nilai T (s) T a1 = T 1 = T 2 = = 1,64 s = 1,556 s x = = = 1,598 T a2 = T 1 = T 2 = = 1,618 s = 1,554 s x = = = 1,586 x total = = = 1,592 g = = 1037,89 cm/s 2
= = 1540,62 cm/s 2 x = = = 1289,26 cm/s 2 Δg = = = = 251,37 Pelaporan lengkap adalah : g ± Δg = (1289,26±251,37) Tingkat kepercayaan 68% Tingkat ketelitian = ( 1 ) = 0,81 x 100% = 81 % b) dengan Beban ( 25 getaran ) Mencari Nilai T (s) T a1 = T 1 = T 2 = = 1,562 s = 1,260 s x = = = 1,411 s T a2 = T 1 = T 2 = = 1,558 s = 1,25 s x = = = 1,404
x total = = = 1,408 g = = 1048,94 cm/s 2 = 1009,18 cm/s 2 x = = = 1029,1 cm/s 2 Δg = = = = 19,88 Pelaporan lengkap adalah : g ± Δg = (1029,2±19,88)
Tingkat kepercayaan 68% Tingkat ketelitian = ( 1 ) = 0,981 x 100% = 98,1 % c) dengan Beban ( 2 menit ) Mencari Nilai T (s) T a1 = T 1 = T 2 = = 1,82 s = 1,07 s x = = = 1,445 s T a2 = T 1 = T 2 = = 1,76 s = 1,09 s x = = = 1,425 x total = = = 1,435 g = = 985,96 cm/s 2
= 1107,87 cm/s 2 x = = = 1046,92 cm/s 2 Δg = = = = 60,95 Pelaporan lengkap adalah : g ± Δg = (1046,92±60,95) Tingkat kepercayaan 68% Tingkat ketelitian = ( 1 ) = 0,942 x 100% = 94,2 %
Daftar Pustaka Sutresna, Nana. 2006. Fisika untuk SMA kelas XII semestre I. Bandung: Grafindo Media Pratama. Wibawa, I Made Satriya. 2007. Penuntun Praktikum Fisika Dasar (Farmasi). Bali Suharsini, Maria, dkk. 2007. Kimia dan Kecakapan Hidup. Jakarta: Ganeca. Kuswati, Tine Maria. 2005. Sains Kimia untuk SMA kelas 3. Jakarta: Bumi Aksara. Giancoli, Douglas C. 2001. Física Edisi relima, Jilid 2. Jakarta : Erlangga.