Percepatan Gravitasi.docx
-
Upload
dekamaulid -
Category
Documents
-
view
98 -
download
0
Transcript of Percepatan Gravitasi.docx
BAB III
PERCEPATAN GRAVITASI
3.1 Tujuan
1. Menghitung percepatan gravitasi di suatu tempat dengan percobaan
ayunan bandul.
2. Menghitung percepatan gravitasi di suatu tempat dengan percobaan
oscilasi pegas.
3. Menghitung data terbaik dari percobaan percepatan gravitas.
4. Mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi dari setiap metode pada
percobaan percepatan gravitasi.
5. Mengetahui percepatan gravitasi disuatu tempat setelah melakukan
percobaan ayunan bandul.
6. Mengetahui percepatan gravitasi disuatu tempat setelah melakukan
percobaan oscilasi pegas.
3.2 Dasar Teori
Percepatan gravitasi adalah perubahan kecepatan gaya tarik bumi
terhadap suatu benda atau zat. Hal ini dipengaruhi oleh jauh atau dekatnya
zat atau benda terhadap pusat bumi, makin jauh makin kecil percepatan
gravitasinya.
Semua partikel yang berada di bumi berlaku gravitasi bumi. Gravitasi bumi yang sangat besar menyebabkan partikel di sekeliling bumi tertarik menuju pusat bumi karena adanya percepatan gravitasi.
Satuan percepatan rata-rata gravitasi bumi yang disimbolkan
sebagai g menunjukkan rata-rata percepatan yang dihasilkan medan
gravitasi pada permukaan Bumi (permukaan laut). Nilai sebenarnya
percepatan gravitasi berbeda dari satu tempat ke tempat lain tergantung
ketinggian dan kondisi geologi tempat tersebut. Dalam fisika, nilai
percepatan gravitasi standar g didefinisikan sebagai 9,806.65 m/s2 (meter
per detik2)
Laporan Resmi Praktikum Fisika Dasar I 11
Untuk menentukan percobaan gravitasi dapat dilakukan dengan
pertolongan metode :
Ayunan bandul.
Oscilasi pegas berbeban.
Oscilasi cairan.
Menurut Hukum Newton II
m d2 xdt2 = Fres
. .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Persamaan 3.1
Dimana :
x = simpangan dari titik seimbang (cm)
Fres = gaya yang menarik kembali kedudukan seimbang (Newton)
t = waktu oscillasi sampai berhenti (s)
Untuk Ayunan Bandul
Metode ayunan bandul 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.
Bandul adalah benda yang terikat pada sebuah tali dan dapat
berayun secara bebas dan menjadi dasar kerja dari sebuah jam dinding
kuno yang mempunyai ayunan. Dalam bidang fisika, prinsip ini pertama kali
ditemukan pada tahun 1602 oleh Galileo, bahwa perioda (lama gerak
osilasi satu ayunan) dipengaruhi oleh panjang tali dan percepatan gravitasi.
Bila sudut ayunan (Q), kecil maka ;
Gambar 3.1 Ayunan Bandul
(Sumber : Yanasari. 2012. Modul Praktikum Fisika Dasar I)
Laporan Resmi Praktikum Fisika Dasar I 12
2πT
=√ gl
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Persamaan 3.2
g = 4 π2 lT 2
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Persamaan 3.3
Dimana :
T = waktu untuk berayun (s)
g = percepatan gravitasi (cm/s2)
l = panjang tali penggantung (cm)
Pegas adalah apabila sebuah benda pada salah satu ujungnya
dipegang tetap, dan sebuah gaya dikerjakan pada ujung yang lainnya.
Untuk Pegas
Metode oscillasi pegas yaitu pegas yang memiliki fungsi menyerap kejut dari jalan dan getaran roda agar tidak di teruskan ke bodi kendaraan secara langsung selain itu pegas juga berguna untuk menambah gaya cengkram ban terhadap permukaan jalan.
Pegas adalah apabila sebuah benda pada salah satu ujungnya dipegang tetap, dan sebuah gaya dikerjakan pada ujung yang lainnya. Pegas adalah salah satu contoh benda elastis. Oleh sifat elastisnya ini, suatu pegas yang diberi gaya tekan atau gaya regang akan kembali pada keadaan setimbangnya semula apabila gaya yang bekerja padanya dihilangkan. Gaya pemulih pada pegas banyak dimanfaatkan dalam bidang teknik dan kehidupan sehari-hari.
Gambar 3.2 Oscilasi Pegas
(Sumber : Yanasari. 2012. Modul Praktikum Fisika Dasar I)
Laporan Resmi Praktikum Fisika Dasar I 13
2πT √ cm z
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Persamaan 3.4
m . g = c . x
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Persamaan 3.5
g = c . xm
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Persamaan 3.6
Statis :
c = m. gx
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Persamaan 3.7
Dinamis :
c = 4 π2mT 2 .
.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Persamaan 3.8
Dimana :
T = waktu oscilasi (s)
c = konstanta pegas (gram/cm2)
m = massa pegas (gram)
x = besar simpangan (cm)
g : percepatan gravitasi (cm/s2)
3.3 Alat dan Bahan
3.3.1 Alat
Tiang Statif
Neraca Pegas
Mistar
Stopwatch
Laporan Resmi Praktikum Fisika Dasar I 14
3.3.2 Bahan
Beban
Tali
3.4 Prosedur Percobaan
3.4.1 Menentukan Percepatan Gravitasi dengan Ayunan Bandul
1. Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan pada
percepatan gravitasi ayunan bandul.
2. Mengukur panjang tali sepanjang 15 cm.
3. Menggantungkan tali dan mengikatnya pada tiang statif.
4. Mengikatkan beban pada unjung tali yang bebas.
5. Membuat sudut simpangan dengan cara menarik beban yang
sudah terikat pada tali sepanjang 5 cm.
6. Melepaskan beban hingga menimbulkan ayunan.
7. Menghitung waktu serta banyaknya ayunan sampai bandul
berhenti dan mencatatnya pada kertas kerja.
8. Mengulangi langkah 4 sampai 6 sebanyak 2 kali.
9. Mengulangi Langkah 2 sampai 6 untuk panjang tali 20 cm
sebanyak 2 kali dengan simpangan 3 cm.
10. Menghitung percepatan gravitasinya.
11. Membuat daftar data-data hasil percobaan ayunan bandul pada
kertas kerja.
12. Menghitung data terbaik yang diperoleh.
13. Merapikan alat dan bahan yang telah digunakan.
3.4.2 Menentukan Percepatan Gravitasi dengan Oscilasi Pegas
1 Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan pada
percobaan oscilasi pegas.
2 Menggantungkan neraca pegas pada tiang statif.
3 Memastikan skala pada neraca pegas nol.
4 Menggantungkan benda dengan massa 80 gram pada neraca
pegas.
5 Mengukur simpangannya sebesar 4 cm dengan mistar.
6 Menarik pegas dengan simpangan tersebut.
Laporan Resmi Praktikum Fisika Dasar I 15
7 Melepaskan pegas bersamaan dengan itu mencatat dan
menghitung banyaknya gerakan pegas hingga pegas berhenti
8 Mengulangi Langkah 3 sampai 7 sebanyak 3 kali dengan
simpangan 3,5 cm dan 3 cm
9 Mengulangi Langkah 3 sampai 7 untuk massa benda 120 gram.
10 Menghitung besar percepatan gravitasi yang diperoleh pada
percobaan oscilasi pegas.
11 Membuat daftar data-data hasil percobaan.
12 Menghitung data terbaik.
13 Merapikan alat dan bahan yang telah digunakan.
3.5 Hasil Pengamatan
Tabel 3.1 Hasil Pengamatan Percobaan Ayunan Bandul (l = 0,15 m)
Percobaan m (kg) l (m) x (m) t (s) n
1 0,05 0,15 0,05 322,8 389
2 0,05 0,15 0,05 360 462
3 0,05 0,15 0,05 483,6 482
Tabel 3.2 Hasil Pengamatan Percobaan Ayunan Bandul (l = 0,20 m)
Percobaan m (kg) l (m) x (m) t (s) n
1 0,05 0,20 0,03 148,2 179
2 0,05 0,20 0,03 184,2 220
3 0,05 0,20 0,03 192,03 230
Tabel 3.3 Hasil Pengamatan Percobaan Oscilasi Pegas (m = 0,08 kg)
Percobaan m (kg) x (m) t (s) n
1 0,08 0,04 13,19 28
2 0,08 0,035 11,03 26
3 0,08 0,03 11,01 25
Laporan Resmi Praktikum Fisika Dasar I 16
Tabel 3.4 Hasil Pengamatan Percobaan Oscilasi Pegas (m = 0,12 kg)
Percobaan m (kg) x (m) t (s) n
1 0,12 0,04 16,8 37
2 0,12 0,035 15,90 30
3 0,12 0,03 14,63 29
3.6 Pengolahan Data
3.6.1 Percobaan Ayunan Bandul (l = 0,15 m)
1. Percobaan Pertama
Diketahui :
m = 0,05 Kg
l = 0,15 m
x = 0,05 m
t = 322,8 s
n = 389
Ditanya :
T = ... ?
T2 = ... ?
g = ... ?
g2 = ... ?
Jawab :
T = tn
= 322,8389
= 0,82 s
T2 = (0,82)2
= 0,67 s2
g = 4π2 lT2
= 4 . (3,14)2 . 0,150,67
= 8,82 m
s2
Laporan Resmi Praktikum Fisika Dasar I 17
g2 = (8,82)2
= 77,79 m2
s4
2. Percobaan Kedua
Diketahui :
m = 0,05 Kg
l = 0,15 m
x = 0,05 m
t = 360 s
n = 462
Ditanya :
T = ... ?
T2 = ... ?
g = ... ?
g2 = ... ?
Jawab :
T = tn
= 360462
= 0,77 s
T2 = (0,77)2
= 0,59 s2
g = 4π2 lT2
= 4 . (3,14)2 . 0,150,59
= 10,01 m
s2
g2 = (10,01)2
= 100,2 m2
s4
3. Percobaan Ketiga
Diketahui :
Laporan Resmi Praktikum Fisika Dasar I 18
m = 0,05 Kg
l = 0,15 m
x = 0,05 m
t = 483,6 s
n = 482
Ditanya :
T = ... ?
T2 = ... ?
g = ... ?
g2 = ... ?
Jawab :
T = tn
= 483,6482
= 1,003 s
T2 = (1,003)2
= 1,006 s2
g = 4π2 lT2
= 4 . (3,14)2 . 0,151,006
= 5,87m
s2
g2 = (5,87)2
= 34,45 m2
s4
4. Data Terbaik
∑g = g1 + g2 + g3
= 8,82 + 10,01 + 5,87
= 24,7 m
s2
∑g2 = g12 + g2
2 + g32
= 77,79 + 100,2 + 34,45
Laporan Resmi Praktikum Fisika Dasar I 19
= 212,44 m2
s4
g = ∑gn
= 24,73
= 8,23 m
s2
∆g =√∑ g2 -n (g )2
n ( n-1)
=√212,44-203,196
= 1,24m
s2
g -∆g =8,23-1,24
= 6,99 m
s2
ḡ +∆g =8,23+1,24
= 9,47m
s2
Jadi, data terbaik dari percobaan ayunan bandul (l = 0,15
m) berkisar antara 6,99 m
s2sampai 9,47m
s2
Tabel 3.5 Hasil Pengolahan Data Percobaan Ayunan Bandul (l = 0,15 m)
Percobaanm
(kg)
l
(m)
x
(m)
t
(s)
n T
(s)
T2
(s2)
g
(m/s2)
g2
(m/s2)
1 0,05 0,15 0,05 322,8 389 0,82 0,67 8,82 77,79
2 0,05 0,15 0,05 360 462 0,77 0,59 10,01 100,2
3 0,05 0,15 0,05 483,6 482 1,003 1,006 5,87 34,45
∑ 24,7 212,44
g 8,23
Laporan Resmi Praktikum Fisika Dasar I 20
322.8360
483.6
0
2
4
6
8
10
12
Waktu (s)
Per
cep
atan
gra
vita
si (
m/s
2
Grafik 3.1 Percepatan Gravitasi Terhadap Waktu (l = 0,15 m)
3.6.2 Percobaan Ayunan Bandul (l = 0,20 m)
1 Percobaan Pertama
Diketahui :
m = 0,05 Kg
l = 0,20 m
x = 0,03 m
t = 148,2 s
n = 179
Ditanya :
T = ... ?
T2 = ... ?
g = ... ?
g2 = ... ?
Jawab :
T = tn
= 148,2179
= 0,82 s
Laporan Resmi Praktikum Fisika Dasar I 21
T2 = (0,82)2
= 0,67 s2
g = 4π2 lT2
= 4 . (3,14)2 . 0,200,67
= 11,76 m
s2
g2 = (11,76)2
= 138,29 m2
s4
2 Percobaan Kedua
Diketahui :
m = 0,05 Kg
l = 0,20 m
x = 0,03 m
t = 184,2 s
n = 220
Ditanya :
T = ... ?
T2 = ... ?
g = ... ?
g2 = ... ?
Jawab :
T = tn
= 184,2220
= 0,83 s
T2 = (0,83)2
= 0,68 s2
g = 4π2 lT2
Laporan Resmi Praktikum Fisika Dasar I 22
= 4 . (3,14)2 . 0,200,68
= 11,58 m
s2
g2 = (11,58)2
= 134,09 m2
s4
3 Percobaan Ketiga
Diketahui :
m = 0,05 Kg
l = 0,20 m
x = 0,03 m
t = 192,03 s
n = 230
Ditanya :
T = ... ?
T2 = ... ?
g = ... ?
g2 = ... ?
Jawab :
T = tn
= 192,03230
= 0,83 s
T2 = (0,83)2
= 0,68 s2
g = 4π2 lT2
= 4 . (3,14)2 . 0,200,68
= 11,58 m
s2
g2 = (11,58)2
Laporan Resmi Praktikum Fisika Dasar I 23
= 134,09 m2
s4
4 Data Terbaik
∑g = g1 + g2 + g2
= 11,76 + 11,58 + 11,58
= 34,92 m
s2
∑g2 = g12 + g2
2 + g32
= 138,29 + 134,09 + 134,09
= 406,47m2
s4
g = ∑gn
= 34,923
= 11,64m
s2
∆g =√∑ g2 -n (g )2
n ( n-1)
=√406,47-406,466
=0,04m
s2
g -∆g =11,64-0,04
= 11,6 m
s2
g +∆g =11,64+0,04
= 11,68m
s2
Jadi, data terbaik dari percobaan ayunan bandul (l = 0,20
m) berkisar antara 11,6 m
s2sampai 11,68m
s2
Tabel 3.6 Hasil Pengolahan Data Percobaan Ayunan Bandul (l = 0,20 m)
Laporan Resmi Praktikum Fisika Dasar I 24
Perc.
ke
m
(kg)
l
(m)
x
(m)
t (s) n T
(s)
T2
(s2)
g
(m/s2)
g2
(m/s2)
1 0,05 0,20 0,03 148,2 179 0,82 0,67 11,76 138,29
2 0,05 0,20 0,03 184,2 220 0,83 0,68 11,58 134,09
3 0,05 0,20 0,03 192,03 230 0,83 0,68 11,58 134,09
∑ 34,92 406,47
g 11,64
148.2184.2
192.03
11.45
11.5
11.55
11.6
11.65
11.7
11.75
11.8
Waktu (s)
Per
cep
atan
gra
vita
si (
m/s
2
Grafik 3.2 Percepatan Gravitasi terhadap waktu (l = 0,20 m)
3.6.3 Percobaan Oscilasi Pegas (m = 0,08 kg)
1. Percobaan Pertama
Diketahui :
m = 0,08 Kg
x = 0,04 m
t = 13,19 s
n = 28
Ditanya :
T = ... ?
T2 = ... ?
c = ... ?
Laporan Resmi Praktikum Fisika Dasar I 25
g = ... ?
g2 = ... ?
Jawab :
T = tn
= 13,1928
= 0.47 s
T2 = (0,47)2
= 0,22 s
c = 4π2 mT2
= 4 . (3,14)2 . 0,080,22
= 14,31 Kg/s2
g = c . xm
= 14,31 . 0,040,08
= 7,15 m
s2
g2 = (7,15)2
= 51,12 m2
s4
2. Percobaan Kedua
Diketahui :
m = 0,08 Kg
x = 0,035 m
t = 11,03 s
n = 26
Ditanya :
T = ... ?
T2 = ... ?
c = ... ?
Laporan Resmi Praktikum Fisika Dasar I 26
g = ... ?
g2 = ... ?
Jawab :
T = tn
= 11,0326
= 0.42 s
T2 = (0,42)2
= 0,17 s2
c = 4π2 mT2
= 4 . (3,14)2 . 0,080,17
= 18,52 Kg/s2
g = c . xm
= 18,52 . 0,0350,08
= 8,10 m
s2
g2 = (8,10)2
= 65,61 m2
s4
3. Percobaan Ketiga
Diketahui :
m = 0,08 Kg
x = 0,03 m
t = 11,01 s
n = 25
Ditanya :
T = ... ?
T2 = ... ?
c = ... ?
Laporan Resmi Praktikum Fisika Dasar I 27
g = ... ?
g2 = ... ?
Jawab :
T = tn
= 11,0125
= 0,44 s
T2 = (0,44)2
= 0,19 s2
c = 4π2 mT2
= 4 . (3,14)2 . 0,08(0,44)2
= 16,57 Nm
g = c . xm
= 16,57 .0,03
0,08
= 6,21m
s2
g2 = (6,21 )2
= 38,56m2
s4
4. Data Terbaik
∑g = g1 + g2 + g2
= 7,15 + 8,10 + 6,21
= 21,46 m
s2
g = ∑gn
= 21,463
Laporan Resmi Praktikum Fisika Dasar I 28
= 7,15 m
s2
∑g2 = g12 + g2
2 + g32
= 51,12 + 65,61 + 38,56
= 155,29 m2
s4
∆g =√∑ g2 – n (ḡ)2
n (n-1)
=√155,29 – 3 (7,15 )2
3(3-1)
= 0,56 m
s2
g - ∆ g = 7 ,15 - 0,56
=6,59 m
s2
g + ∆ g = 7 ,15 + 0,56
= 7,71 m
s2
Jadi Percepatan gravitasi dengan menggunakan oscilasi
pegas yaitu berkisar antara 6 ,59 m
s2 sampai dengan
7,71 m
s2
Tabel 3.7 Hasil Pengolahan Data Percobaan Oscilasi Pegas (m = 0,08 Kg)
Per
c.
ke
m
(kg)
x
(m)
t (s) n T
(s)
T2
(s2)
c
(Kg/
cm2)
g
(m/
s2)
g2
(
m2/s4)
1 0,0
8
0,04 13,1
9
2
8
0
,47
0,2
2
14,31 7,15 51,12
2 0,0
8
0,03
5
11,0
3
2
6
0
,39
0,1
5
18,52 8,10 65,61
3 0,0
8
0,03 11,0
1
2
5
0
,44
0,1
9
16,57 6,21 38,56
Laporan Resmi Praktikum Fisika Dasar I 29
∑ 21,46155,2
9
g 7,15
11.0111.03
13.19
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Waktu (s)
Perc
epat
an g
ravi
tasi
(m/s
2)
Grafik 3.3 Percepatan Gravitasi Terhadap Waktu (m = 0,08 Kg)
3.6.4 Percobaan Oscilasi Pegas (m = 0,12 Kg)
1. Percobaan Pertama
Diketahui :
m = 0,12 Kg
x = 0,04 m
t = 16,8 s
n = 37
Ditanya :
T = ... ?
T2 = ... ?
c = ... ?
g = ... ?
g2 = ... ?
Jawab :
T = tn
Laporan Resmi Praktikum Fisika Dasar I 30
= 16,837
= 0,45 s
T2 = (0,45)2
= 0,20 s2
c = 4π2 mT2
= 4 . (3,14)2 . 0,120,20
= 23,65 Kg/s2
g = c . xm
= 23,65 . 0,040,12
= 7,88 m
s2
g2 = (7,88)2
= 62,09 m2
s4
2. Percobaan Kedua
Diketahui :
m = 0,12 Kg
x = 0,035 m
t = 15,90 s
n = 30
Ditanya :
T = ... ?
T2 = ... ?
c = ... ?
g = ... ?
g2 = ... ?
Jawab :
T = tn
Laporan Resmi Praktikum Fisika Dasar I 31
= 15,9030
= 0,53 s
T2 = (0,53)2
= 0,28 s2
c = 4π2 mT2
= 4 . (3,14)2 . 0,120,28
= 16,89 Kg/s2
g = c . xm
= 16,89 . 0,0350,12
= 4,92 m
s2
g2 = (4,92)2
= 24,20m2
s4
3. Percobaan Ketiga
Diketahui :
m = 0,12 Kg
x = 0,03 m
t = 14,63 s
n = 29
Ditanya :
T = ... ?
T2 = ... ?
c = ... ?
g = ... ?
g2 = ... ?
Jawab :
T = tn
Laporan Resmi Praktikum Fisika Dasar I 32
= 14,6329
= 0,50 s
T2 = (0,50)2
= 0,25 s2
c = 4π2 mT2
= 4 . (3,14 )2 . 0,120,25
= 18,92 Kg/s2
g = c . xm
= 18,92 . 0,030,12
= 4,73m
s2
g2 = (4,73)2
= 22,37 m2
s4
4. Data Terbaik
∑g = g1 + g2 + g2
= 7,88 + 4,92 + 4,73
= 17,53 m
s2
g = ∑gn
= 17,533
= 5,84 m
s2
∑g2 = g12 + g2
2 + g32
= 62,09 + 24,20 + 22,37
= 108,66 m2
s4
Laporan Resmi Praktikum Fisika Dasar I 33
∆g = √∑ g2 – n (ḡ)2
n (n-1)
= √108,66 – 3 (5,84 )2
3(3-1)
= 1,029 m
s2
g - ∆ g = 5 ,84 - 1,029
= 4,811 m
s2
g + ∆ g =5 ,84 + 1,029
= 6,869 m
s2
Jadi, percepatan gravitasi dengan menggunakan oscilasi
pegas yaitu berkisar antara 4,811 m
s2 sampai dengan
6,869 m
s2
Tabel 3.8 Hasil Pengolahan Data Percobaan Oscilasi Pegas (m = 0,12 Kg)
Percobaa
n
m
(kg)
x
(m)
t
(s)
n T
(s)
T2
(s2)
c
(Kg/s2)
g
(m/s2)
g2
(m2/s4)
1 0,12 0,04 16,8 37 0,45 0,20 23,65 7,88 62,09
2 0,12 0,035 15,90 30 0,53 0,28 16,89 4,92 24,20
3 0,12 0,03 14,63 29 0,50 0,25 18,92 4,73 22,37
∑ 17,53 108,66
g 5,84
Laporan Resmi Praktikum Fisika Dasar I 34
14.6315.9
16.8
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Waktu (s)
Per
cep
atan
gra
vita
si (
m/s
2
Grafik 3.4 Percepatan Gravitasi Terhadap Waktu (m = 0,12 m)
3.7 Analisa Data
3.7.1 Analisa Percobaan
Percepatan gravitasi adalah perubahan kecepatan gaya tarik
bumi terhadap suatu benda yang dipengaruhi oleh jauh atau
dekatnya suatu zat atau benda terhadap pusat bumi makin jauh
makin kecil percepatan gravitasinya. juga terpengaruhi oleh besar
kecilnya masa suatu zat atau benda, seperti yang dilakukan pada
percobaan oscilasi pegas dengan 2 buah beban yang masanya
berbeda menghasilkan percepatan gravitasi yang berbeda pula.
untuk menentukan besar kecilnya perubahan kecepatan akibat gaya
gravitasi, maka dapat gunakan metode ayunan bandul dan oscilasi
pegas.
Pada percobaan ayunan bandul yang pertama digunakan
beban dengan massa 0,05 kg dengan simpangan bandulnya dari
titik setimbang adalah 0,05 m. sebagai variabel percobaan,
digunakan perbedaan panjang tali ayunan sebagai pembeda.
Panjang tali ayunan yang digunakan pada percobaan pertama
adalah 0,15 m. diperoleh waktu yang berbeda-beda setelah
dilakukan secara berulang-ulang sampai tiga kali yakni 322,8 sekon
Laporan Resmi Praktikum Fisika Dasar I 35
dengan 389 kali ayunan, 360 s dengan 462 kali ayunan, dan
483,6 sekon dengan 482 kali ayunan. Jadi percepatan gravitasi
pada percobaan ayunan bandul dengan panjang tali 0,15 m adalah
6,97 m/s2 sampai 9,43 m/s2. Pembacaan Grafik 3.1 percepatan
gravitasi terhadap waktu, pada waktu 322,8 sekon mengalami
percepatan gravitasi 8,82 ms2
, pada waktu 360 sekon grafik
mengalami kenaikan percepatan gravitasi yaitu 10,01 ms2
, namun
dalam waktu 483 sekon grafik mengalami penurunan percepatan
gravitasi menjadi 5,87 ms2
.
Pada percobaan ayunan bandul yang kedua digunakan
beban dengan memiliki massa yang sama yakni 0,05 kg dengan
simpangan bandul yang berbeda yakni 0,03 m dari titik setimbang.
Dengan panjang panjang tali ayunan sepanjang 0,20 m. diperoleh
waktu yang berbeda-beda setelah dilakukan secara berulang-ulang
sampai tiga kali yakni 148,2 sekon dengan 179 kali ayunan, 184
sekon dengan 220 kali ayunan, dan 192,03 sekon dengan 230 kali
ayunan. Jadi percepatan gravitasi pada percobaan ayunan bandul
dengan panjang tali 0,20 m adalah 6,97 m/s2 sampai
Sedangkan yang digunakan pada percobaan kedua dengan
panjang tali 0,20 m dengan massa yang sama dari titik setimbang
0,03 m setelah dilakukan berulaang-ulang sampai tiga kali diperoleh
waktu yang berbeda pula yakni 148,2 s dengan periode 179 kali,
184,2 s dengan periode 220 kali, dan 192,03 dengan periode 230
kali. Jadi percepatan gravitasi pada percobaan ayunan bandul
dengan panjang tali 0,20 m adalah 11,08 m/s sampai 11,68 m/s2
Pembacaan Grafik 3.2 percepatan gravitasi terhadap waktu , pada
waktu 148,2 sekon mengalami percepatan gravitasi 11,76 ms2
, pada
waktu 184,2 sekon mengalami penurunan percepatan gravitasi
Laporan Resmi Praktikum Fisika Dasar I 36
menjadi 11,58 ms2
, dan pada waktu 192,03 sekon mengalami
penurunan sama percepatan gravitasi menjadi11 ,58 ms2
.
Pada percobaan oscilasi pegas yang pertama dengan
massa beban 0,08 kg dan titik setimbangnya 0,04 m yang telah
dilakukan diperoleh waktu yang diperlukan untuk beroscilasi sampai
berhenti 13,19 seken dan menghasilkan oscilasi sebanyak 28 kali,
dengan masa beban yang sama tetapi titik setimbang berbeda yakni
0,035 m yang telah dilakukan diperoleh waktu yang dibutuhkan
untuk beroscilasi sampai berhenti yakni 11,03 seken dan
menghasilkan oscilasi sebanyak 26 kali, berikutnya dengan massa
beban yang sama pula tetapi dengan titik setimbang yang berbeda
pula yakni 0,3 diperoleh waktu yang diperlukan untuk beroscilasi
sampai berhenti adalah 11,01 seken dan menghasilkan oscilasi
sebanyak 25 kali. Jadi percepatan gravitasi pada percobaan
oscillasi pegas dengan massa beban 0,08 kg adalah 0,57 m/s2
sampai 7,72 m/s2. Pembacaan Grafik 3.3 percepatan gravitasi
terhadap waktu pada oscilasi pegas 13,19 sekon mengalami
percepatan gravitasi 7,15 ms2
, pada waktu 11,03 sekon
mengalami kenaikkan percepatan gravitasi 8,10 ms2
, dan pada
waktu 11,01 sekon mengalami penurunan percepatan gravitasi
sebesar 6,21 ms2
,
Pada percobaan oscilasi pegas yang kedua dengan massa
beban 0,12 kg dan titik setimbangnya 0,04 m yang telah dilakukan
diperoleh waktu yang diperlukan untuk beroscilasi sampai berhenti
16,81 seken dan menghasilkan oscilasi sebanyak 37 kali,
berikutnya dengan masa beban yang sama tetapi titik setimbang
berbeda yakni 0,035 m yang telah dilakukan diperoleh waktu yang
dibutuhkan untuk beroscilasi sampai berhenti yakni 15,40 seken
dan menghasilkan oscilasi sebanyak 30 kali, berikutnya dengan
Laporan Resmi Praktikum Fisika Dasar I 37
massa beban yang sama pula tetapi dengan titik setimbang yang
berbeda pula yakni 0,3 diperoleh waktu yang diperlukan untuk
beroscilasi sampai berhenti adalah 14,63 seken dan menghasilkan
oscilasi sebanyak 29 kali. Jadi percepatan gravitasi pada percobaan
oscillasi pegas dengan massa beban 0,08 kg adalah 0 m/s2 sampai
11,68 m/s2. Pembacaan grafik 3.4 percepatan gravitasi terhadap
waktu pada percobaan oscilasi pegas dengan massa beban 0,12
kg, pada waktu sekon 16,8 sekon mengalami percepatan gravitasi
7,88 ms2
, pada waktu 15,9 sekon mengalami penurunan percepatan
gravitasi sebesar 4,62 ms2
, dan pada waktu 14,63 sekon mengalami
penurunan percepatan gravitasi sampai 4,73 ms2
.
3.7.2 Analisa Kesalahan
Terdapat beberapa kesalahan selama proses praktikum
berlangsung, diantaranya:
Pada saat melepas beban dari posisi simpangan kurang
bersamaan dengan menekan tombol stopwatch.
Pengaruh angin dari luar laboratorium pada ayunan bandul.
Kurang teliti pada penghitungan jumlah ayunan dan oscilasi.
Pada saat menarik beban kebawah pada percobaan oscilasi
pegas kurang datar sehingga pada saat beroscilasi jadi sedikit
miring.
3.8 Kesimpulan
Dari percobaan yang telah dilakukan, dapat ditarik kesimpulan,
sebagai berikut:
1. Hasil dari percepatan gravitasi dengan menggunakan percobaan
ayunan bandul dengan panjang tali 0,15 m pada :
Perobaan pertama sebesar 8,79 m/s2.
Percobaan kedua sebesar 9,96 m/s2.
Percobaan ketiga sebesar 5,87 m/s2.
Laporan Resmi Praktikum Fisika Dasar I 38
2. Hasil dari Percepatan gravitasi dengan menggunakan percobaan
ayunan bandul dengan panjang tali 0,20 m pada :
Perobaan pertama sebesar 11,54 m/s2.
Percobaan kedua sebesar 11,26 m/s2.
Percobaan ketiga sebesar 11,34 m/s2.
3. Hasil dari Percepatan gravitasi dengan menggunakan percobaan
oscilasi pegas dengan massa beban 0,08 kg pada :
Perobaan pertama sebesar 7,15 m/s2.
Percobaan kedua sebesar 8,10 m/s2.
Percobaan ketiga sebesar 6,21 m/s2.
4. Hasil dari Percepatan gravitasi dengan menggunakan percobaan
oscilasi pegas dengan massa beban 0,12 kg pada :
Perobaan pertama sebesar 7,88 m/s2.
Percobaan kedua sebesar 4,92 m/s2.
Percobaan ketiga sebesar 4,73 m/s2.
5. Data terbaik yang diperoleh pada percobaan ayunan bandul ialah :
Ayunan bandul dengan panjang tali 0,15 m, nilai percepatan
gravitasinya adalah 6,79 m/s2 sampai 9,43 m/s2.
Ayunan bandul dengan panjang tali 20 m, nilai percepatan
gravitasinya adalah 11,38 m/s2 sampai 11,68 m/s2.
6. Data terbaik yang diperoleh pada percobaan oscilasi pegas ialah :
Oscilasi pegas dengan massa beban 0,08, nilai percepatan
gravitasinya adalah 0,36 m/s2 sampai 14,66 m/s2.
Oscilasi pegas dengan massa beban 0,12 kg, nilai percepatan
gravitasinya adalah 0 m/s2 sampai 11,68 m/s2.
7. Pembacaan grafik pada percobaan percepatan gravitasi pada :
Grafik 3.1 Percepatan Gravitasi Terhadap Waktu dengan panjang
tali 15 cm menunjukkan pada saat waktu 322,8 s maka percepatan
gravitasinya 8,82 m/s2, pada saat waktu 360 s maka percepatan
gravitasinya 10,01 m/s2, dan pada saat waktu 483,6 s maka
percepatan gravitasinya 5,87 m/s2, sehingga grafik terbaca naik
lalu menurun.
Laporan Resmi Praktikum Fisika Dasar I 39
Grafik 3.2 Percepatan Gravitasi Terhadap Waktu dengan panjang
tali 20 cm menunjukkan pada saat waktu 148,2 s maka percepatan
gravitasinya 11,76 m/s2, pada saat waktu 184,2 s maka
percepatan gravitasinya 11,58 m/s2, dan pada saat waktu 192,03 s
maka percepatan gravitasinya 11,58 m/s2, sehingga grafik terbaca
menurun lalu mendatar.
Grafik 3.3 Percepatan Gravitasi Terhadap Waktu dengan massa
beban 80 gram menunjukkan pada saat waktu 13,19 s maka
percepatan gravitasinya 7,15 m/s2, pada saat waktu 11,03 s maka
percepatan gravitasinya 8,10 m/s2, dan pada saat waktu 11,01 s
maka percepatan gravitasinya 6,21 m/s2, sehingga grafik terbaca
naik lalu menurun.
Grafik 3.4 Percepatan Gravitasi Terhadap Waktu dengan massa
beban 120 gram menunjukkan pada saat waktu 16,8 s maka
percepatan gravitasinya 7,88 m/s2, pada saat waktu 15,90 s maka
percepatan gravitasinya 4,92 m/s2, dan pada saat waktu 14,63 s
maka percepatan gravitasinya 4,73 m/s2, sehingga grafik terbaca
naik.
8. Faktor-faktor yang mempengaruhi percepatan gravitasi pada tiap-tiap
percobaan, diantaranya ialah:
Ayunan bandul : Panjang tali, karena semakin pendek tali
maka semakin kecil percepatan gravitasi yang
bekerja pada bandul, sebaliknya semakin
panjang tali, maka semakin besar percepatan
gravitasi yang bekerja pada bandul tersebut.
Periode, semakin besar periode suatu bandul
untuk berayun, maka semakin kecil
percepatan gravitasi yang dialami oleh bandul
tersebut, sebaliknya semakin kecil periode
ayunan bandul, maka semakin besar
percepatan gravitasi yang dialami bandul
tersebut.
Laporan Resmi Praktikum Fisika Dasar I 40
Oscilasi pegas : Beban, karena semakin besar massa beban
semakin besar pula percepatan gravitasi yang
bekerja pada beban, sebaliknya semakin kecil
massa beban, maka semakin kecil percepatan
gravitasi yang dialami beban tersebut.
Simpangan, semakin besar simpangan dari
suatu pegas, semakin besar percepatan
gravitasi yang dialami pegas tersebut,
sebaliknya semakin kecil simpangan dari
suatu pegas, semakin kecil pula percepatan
gravitasi yang dialami pegas tersebut.
Laporan Resmi Praktikum Fisika Dasar I 41