LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA
GERAK HARMONIS
AYUNAN SEDERHANA
Tinjauan pustaka
Setiap gerak yang terjadi secara berulang dalam selang waktu yang sama disebut gerak periodik. Karena gerak ini terjadi secara teratur maka disebut juga sebagai gerak harmonik/harmonis. Apabila suatu partikel melakukan gerak periodik pada lintasan yang sama maka geraknya disebut gerak osilasi/getaran. Bentuk yang sederhana dari gerak periodik adalah benda yang berosilasi pada ujung pegas. Karenanya kita menyebutnya gerak harmonis sederhana. Banyak jenis gerak lain (osilasi dawai, roda keseimbangan arloji, atom dalam molekul, dan sebagainya) yang mirip dengan jenis gerakan ini, sehingga pada kesempatan ini kita akan membahasnya secara mendetail.
Dalam kehidupan sehari-hari, gerak bolak balik benda yang bergetar terjadi tidak tepat sama karena pengaruh gaya gesekan. Ketika kita memainkan gitar, senar gitar tersebut akan berhenti bergetar apabila kita menghentikan petikan. Demikian juga bandul yang berhenti berayun jika tidak digerakan secara berulang. Hal ini disebabkan karena adanya gaya gesekan. Gaya gesekan menyebabkan benda-benda tersebut berhenti berosilasi. Jenis getaran seperti ini disebut getaran harmonik teredam. Walaupun kita tidak dapat menghindari gesekan, kita dapat meniadakan efek redaman dengan menambahkan energi ke dalam sistem yangberosilasi untuk mengisi kembali energi yang hilang akibat gesekan, salah satu contohnya adalah pegas dalam arloji yang sering kita pakai. Pada kesempatan ini kita hanya membahas gerak harmonik sederhana secara mendetail, karena dalam kehidupan sehari-hari terdapat banyak jenis gerak yang menyerupai sistem ini. Gravitasi adalah gaya tarik-menarik yang terjadi antara semua partikel yang mempunyai massa di alam semesta. Fisika modern mendeskripsikan gravitasi menggunakan Teori Relativitas Umum dari Einstein, namun hukum gravitasi universal Newton yang lebih sederhana merupakan hampiran yang cukup akurat dalam kebanyakan kasus.
Sebagai contoh, bumi yang memiliki massa yang sangat besar menghasilkan gaya gravitasi yang sangat besar untuk menarik benda-benda di sekitarnya, termasuk makhluk hidup, dan benda-benda yang ada di bumi. Gaya gravitasi ini juga menarik benda-benda yang ada di luar angkasa, seperti bulan, meteor, dan benda angkasa lainnya, termasuk satelit buatan manusia.
Beberapa teori yang belum dapat dibuktikan menyebutkan bahwa gaya gravitasi timbul karena adanya partikel gravitron dalam setiap atom.
Hukum gravitasi universal Newton dirumuskan sebagai berikut:
Setiap massa menarik massa titik lainnya dengan gaya segaris dengan garis yang menghubungkan kedua titik. Besar gaya tersebut berbanding lurus dengan perkalian kedua massa tersebut dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua massa titik tersebut.
Dari persamaan ini dapat diturunkan persamaan untuk menghitung Berat. Berat suatu benda adalah hasil kali massa benda tersebut denganpercepatan gravitasi bumi. Persamaan tersebut dapat dituliskan sebagai berikut: W = mg. W adalah gaya berat benda tersebut, m adalah massa dan g adalah percepatan gravitasi. Percepatan gravitasi ini berbeda-beda dari satu tempat ke tempat lain.
Gerak harmonis sederhana
Gerak harmonis sederhana yang dapat dijumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah getaran benda pada pegas dan getaran benda pada ayunan sederhana. Kita akan mempelajarinya satu persatu. Gerak Harmonis Sederhana pada Ayunan. Ketika beban digantungkan pada ayunan dan tidak diberikan gaya maka benda akan diam di titik kesetimbangan B. Jika beban ditarik ke titik A dan dilepaskan, maka beban akan bergerak ke B, C, lalu kembali lagi ke A. 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 A lalu ke titik B, titik C dan kembali lagi ke B dan A. Urutannya adalah A-B-C-B-A. Seandainya benda dilepaskan dari titik C maka urutan gerakannya adalah C-B-A-B-C.
Hasil Pengamatan
Massa beban = 50 gr, jumlah getaran = 10 x ayunan
|
No. |
Panjang Tali (cm) |
Waktu untuk 10 ayunan (detik) |
Periode (T) |
T2 |
1/T2 |
g (cms2) |
|
1. |
120 |
22 |
2,2 |
4,84 |
1 /4,84 |
9,77 |
|
2. |
110 |
21 |
2,1 |
4,41 |
1 /4,41 |
9,83 |
|
3. |
100 |
20 |
2,0 |
4,0 |
1 /4 |
9,85 |
|
4. |
90 |
19 |
1,9 |
3,61 |
1 /3,61 |
9,75 |
|
5. |
80 |
18 |
1,8 |
3,24 |
1 /3,24 |
9,73 |
Massa beban = 100 gr, jumlah getaran = 10 x ayunan
|
No. |
Panjang tali (cm) |
Waktu untuk 10 ayunan (detik) |
Periode (T) |
T2 |
1/T2 |
g (m/s2) |
|
1. |
120 |
22 |
2,2 |
4,84 |
1 /4,84 |
9,77 |
|
2. |
110 |
21 |
2,1 |
4,41 |
1 /4,41 |
9,83 |
|
3. |
100 |
20 |
2,0 |
4,0 |
1 /4 |
9,85 |
|
4. |
90 |
19 |
1,9 |
3,61 |
1 /3,61 |
9,75 |
|
5. |
80 |
18 |
1,8 |
3,24 |
1 /3,24 |
9,73 |
Kesimpulan
Setelah melakukan dua percobaan, didapatkan dua kesimpulan mengenai pengaruh massa benda dan panjang tali terhadap besarnya periode (T), yaitu sebagai berikut :
- Pada percobaan pertama diperoleh kesimpulan mengenai hubungan antara massa benda dengan besarnya periode. Percobaan ini dilakukan dalam 5 tahap dengan menggunakan massa yang sama yaitu 50 gr dengan panjang tali yang berbeda sebanyak 5 variasi beban disetiap tahapnya yaitu 120 cm, 110 cm, 100 cm, 90 cm dan 80 cm. Dari hasil percobaan tersebut diperoleh besar periode pada tiap tahapnya. Ternyata besarnya periode pada semua beban yang bervariasi tersebut relatif sama besar. Sehingga dapat disimpulkan bahwa massa benda tidak mempengaruhi besarnya periode.
- Pada percobaan kedua diperoleh kesimpulan mengenai hubungan antara panjang tali dengan besarnya periode. Percobaan ini juga dilakukan dalam 5 tahap dengan menggunakan massa benda yang sama besar yaitu 100 gr dengan panjang tali yang berbeda sebanyak 5 variasi panjang disetiap tahapnya yaitu 120 cm, 110 cm, 100 cm, 90 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 bahwapanj ang t ali me mpengaruhi besarnya periode.
Kedua percobaan diatas juga didukung dengan tingkat ketelitian yang tinggi yang berkisar antara 100% yang sesuai dengan hasil analisis data sehingga dapat menjamin bahwa data hasil pengamatan tidak terjadi kesalahan dalam penghitungannya.
-fo� , ai���O�imes New Roman”‘>
Basa
2.
B
Orange
Orange
Hijau
Bening
Basa
3.
C
Merah muda
Merah
Jingga
Putih
Asam
4.
Air Sumur
Kuning
Jingga
Hijau
Bening
Asam
5.
Air Sungai
Merah
Jingga
Hijau
Putih
Netral
6.
Air Sabun
Merah
Jingga
Biru
Ungu
Basa
7.
Air Teh
Merah
Jingga
Hijau
Putih
Asam
8.
Air Cucian Beras
Merah
Jingga
Kuning
Putih
Asam
9.
Air Kelapa
Merah
Jingga
Kuning
Putih
Asam
Kesimpulan
Setelah melakukan bermacam-macam percobaan menggunakan kertas lakmus berwarna merah dan biru, serta menggunakan larutan-larutan diatas dan dapat diketahui bahwa larutan C, Air Sumur, Air Cucian Beras dan Air Kelapa memiliki pH dibawah 7 yaitu adalah bersifat asam. Untuk larutan A dan Air Sabun memiliki pH diatas 7 yang berart bersifat basa, sedangkan larutan B, Air Sungai dan Air Teh bersifat netral karena memiliki pH 7.
Tetapi saat dilakukan percobaan menggunakan larutan indicator (MM. MJ, BTB, PP) ada beberapa larutan yang hasilnya berbeda seperti larutan B, Air sungai dan Air Teh yang menunjukkan pH dibawah 7 yaitu 4,0 untuk larutan B dan 6,3 untuk Air Sungai dan juga Air Teh.
edoagasiswanto1 