laporan ayunan matematis dan getaran pada pegas

Sekolah Menengah Atas Negeri 4 Surabaya

Tahun Ajaran 2010-2011

Disusun oleh: Dita Ulan Sari (XI IPA 3/12)

A. Percobaan 1 “Ayunan Matematis”

I. Tujuan : Menentukan Percepatan Gravitasi

Suatu Benda.

II. Alat dan bahan : 1. Statif dan Klem 4. Stopwatch

2. Penggaris 5. Beban (50

& 100 gr)

3. Tali

III. Dasar Teori :Percepatan garavitasi belum dapat diukur secara langsung. Pengukurannya dapat melalui eksperimen dengan memanfaatkan perumusan suatu konsep atau hukum fisika. Banyak persamaan-persamaan yang dapat digunakan untuk mengukur percepatan gravitasi, salah satunya adalah dengan menggunakan ayunan sederhana.Dari persamaan periode, dapat dilihat adanya unsur besaran percepatan gravitasi (g). Apabila nilai T dan l diketahui, maka nilai g dapat dihitung.

Atau g= 4π 2l

T 2

IV. Langkah-langkah Percobaan :

1. Rangkai alat seperti pada gambar:

2. Atur panjang tali sesuai dengan yang diinginkan (l=1m).3. Simpangkan beban dan lepaskan hingga beban

berayun.4. Amati dan catat waktu yang diperlukan untuk berayun

sebanyak yang diinginkan.5. Tuliskan data pada tabel pengamatan.

V. Tabel Pengamatan :

No

l 1m 0,5m T(t/n)=…sm 100

gr50gr

100gr

50gr

L=1m L=1m L=0,5m

L=0,5

mA 5cm 5c

m5cm 5c

mm=10

0grm=50

grm=10

0grm=50

gr1 1

020,4 20,

114,1 14,

32,04 2,01 1,41 1,43

2 10

20,4 20,2

14,4 14,1

2,04 2,02 1,44 1,41

3 15

30,8 30,9

21,5 21,5

2,053 2,06 1,43 1,43

4 15

30,8 30,8

21,9 21,4

2,053 2,053 1,46 1,427

VI. Analisis Data :A. no 1 l=1m, m=100gr, A=5cm, n=10, T=2,04s

g=4 π2 lT 2

=4×(3,14)2×1¿¿

= 39,43844,1616 = 9,48 = 9,5

m

s2

l=1m, m=50gr, A=5cm, n=10, T=2,01s

g=4 π2 lT 2

=4×(3,14)2×1¿¿

= 39,43844,0401 = 9,76 = 9,8

m

s2

l=0,5m, m=100gr, A=5cm, n=10, T=1,41s

g=4 π2 lT 2

=4×(3,14)2×0,5¿¿

= 19,71921,9881 = 9,92 = 9,9

m

s2

l=0,5m, m=50gr, A=5cm, n=10, T=1,43s

g=4 π2 lT 2

=4×(3,14)2×0,5¿¿

= 19,71922,0449 = 9,64 = 9,6

m

s2

B. no 2 l=1m, m=100gr, A=5cm, n=10, T=2,04s

g=4 π2 lT 2

=4×(3,14)2×1¿¿

= 39,43844,1616 = 9,48 = 9,5

m

s2

l=1m, m=50gr, A=5cm, n=10, T=2,02s

g=4 π2 lT 2

=4×(3,14)2×1¿¿

= 39,43844,0804 = 9,67 = 9,7

m

s2

l=0,5m, m=100gr, A=5cm, n=10, T=1,44s

g=4 π2 lT 2

=4×(3,14)2×0,5¿¿

= 19,71922,0736 = 9,50 = 9,5

m

s2

l=0,5m, m=50gr, A=5cm, n=10, T=1,41s

g=4 π2 lT 2

=4×(3,14)2×0,5¿¿

= 19,71921,9881 = 9,92 = 9,9

m

s2

C. no 3 l=1m, m=100gr, A=5cm, n=15, T=2,053s

g=4 π2 lT 2

=4×(3,14)2×1¿¿

= 39,4384

4,214809 = 9,36 = 9,4m

s2

l=1m, m=50gr, A=5cm, n=15, T=2,06s

g=4 π2 lT 2

=4×(3,14)2×1¿¿

= 39,43844,2436 = 9,29 = 9,3

m

s2

l=0,5m, m=100gr, A=5cm, n=15, T=1,43s

g=4 π2 lT 2

=4×(3,14)2×0,5¿¿

= 19,71922,0449 = 9,64 = 9,6

m

s2

l=0,5m, m=50gr, A=5cm, n=15, T=1,43s

g=4 π2 lT 2

=4×(3,14)2×0,5¿¿

= 19,71922,0449 = 9,64 = 9,6

m

s2

D. no 4

l=1m, m=100gr, A=5cm, n=15, T=2,053s

g=4 π2 lT 2

=4×(3,14)2×1¿¿

= 39,4384

4,214809 = 9,36 = 9,4m

s2

l=1m, m=50gr, A=5cm, n=15, T=2,053s

g=4 π2 lT 2

=4×(3,14)2×1¿¿

= 39,4384

4,214809 = 9,36 = 9,4m

s2

l=0,5m, m=100gr, A=5cm, n=15, T=1,46s

g=4 π2 lT 2

=4×(3,14)2×0,5¿¿

= 19,71922,1316 = 9,25 = 9,3

m

s2

l=0,5m, m=50gr, A=5cm, n=15, T=1,427s

g=4 π2 lT 2

=4×(3,14)2×0,5¿¿

= 19,7192

2,036329 = 9,68 = 9,7m

s2

VII. Pembahasan :Kesalahan pada data dapat dikarenakan:

a) Human Error (Kesalahan Manusia)1. Kesalahan pengukuran waktu saat bandul berayun.2. Kesalahan saat mengayunkan bandul yang membentur tiang statif.3. Ketidaktepatan saat memencet stopwatch.4. Kesalahan dalam mengukur panjang tali.

b) Kerusakan/ketidaktepatan alat dalam mengukur1. Keausan yang terjadi pada alat.2. Ketidakseimbangan tiang statif (miringnya tiang statif).

VIII. Kesimpulan :Dari persamaan periode, dapat dilihat adanya unsur besaran percepatan gravitasi (g). Apabila nilai T dan l diketahui, maka nilai g dapat dihitung.

Atau g= 4π 2l

T 2

B. Percobaan 2 “Getaran pada Pegas”

II. Tujuan : Menentukan Konstanta Pegas Suatu

Benda.

III. Alat dan bahan : 1. Statif dan Klem 4. Stopwatch

2. Penggaris 5. Pegas

3. Beban (100,150 & 200 gr)

IV. Dasar Teori :

Sebuah benda yang digetarkan bersama-sama dengan pegas secara vertikal akan memiliki periode yang dipengaruhi oleh massa benda dan konstanta pegasnya. Persamaan periode di atas menunjukan bahwa kuadrat periode gerak pegas berbanding lurus dengan massa benda.

Dari persamaan periode, dapat dilihat adanya unsur besaran konstanta pegas k. Apabila nilai T dan m diketahui, maka nilai k dapat dihitung:

Atau k=4 π2mT 2

V. Langkah-langkah Percobaan :

1. Rangkai alat seperti pada gambar:

2. Catat dan ukur pegas awal sebagai X0.3. Beri beban 100 gr, catat berapa Xnya sebagai X1.4. Ukur ΔXnya.5. Tambahkan beban sesuai dengan yang diinginkan.6. Ulangi sebanyak 3 kali.7. Tuliskan data pada tabel pengamatan .

V. Tabel Pengamatan :

m No t (n=10)T=

tn

100gr1 4,0s 0,40s2 4,1s 0,41s3 4,2s 0,42s

150gr1 4,7s 0,47s2 5,1s 0,51s3 5,2s 0,52s

200gr1 5,7s 0,57s2 5,3s 0,53s3 6,0s 0,60s

VI. Analisis Data :

A. no 1 m=100gr=0,1kg; T=0,40s

k 1=4 π2mT 2

=4×(3,14)2×0,1¿¿

= 3,94384

0,16 = 24,649 = 24,6Nm

B. no 2 m=100gr=0,1kg; T=0,41s

k 2=4 π2mT 2

=4×(3,14)2×0,1¿¿

= 3,943840,1681 = 23,4612… = 23,5

Nm

C. no 3 m=100gr=0,1kg; T=0,42s

k 3=4 π2mT 2

=4×(3,14)2×0,1¿¿

= 3,943840,1764 = 22,3573… = 22,4

Nm

D. no 4 m=150gr=0,15kg; T=0,47s

k 4=4 π2mT 2

=4×(3,14)2×0,15¿¿

= 5,915760,2209 = 26,7809… = 26,8

Nm

E. no 5 m=150gr=0,15kg; T=0,51s

k 5=4 π2mT 2

=4×(3,14)2×0,15¿¿

= 5,915760,2601 = 22,7441… = 22,7

Nm

F. no 6 m=150gr=0,15kg; T=0,52s

k 6=4 π2mT 2

=4×(3,14)2×0,15¿¿

= 5,915760,2704 = 21,8778… = 21,9

Nm

G. no 7 m=200gr=0,2kg; T=0,57s

k 7=4 π2mT 2

=4×(3,14)2×0,2¿¿

= 7,887680,3249 = 24,2772… = 24,3

Nm

H. no 8 m=200gr=0,2kg; T=0,53s

k 8=4 π2mT 2

=4×(3,14)2×0,2¿¿

= 7,887680,2809 = 28,0800… = 28,1

Nm

I. no 9 m=200gr=0,2kg; T=0,60s

k 9=4 π2mT 2

=4×(3,14)2×0,2¿¿

= 7,887680,2809 = 21,9102… = 21,9

Nm

k total untuk m=0,1kg

k total=k1+k2+k 3

3 =

24,6+23,5+22,43 =

70,53 = 23,5

Nm

k total untuk m=0,15kg

k total=k1+k2+k 3

3 =

26,8+22,7+21,93

= 71,4

3 = 23,8

Nm

k total untuk m=0,2kg

k total=k1+k2+k 3

3 =

24,3+28,1+21,93

= 74,8

3 = 24,93

Nm

VII. Pembahasan :Kesalahan pada data dapat dikarenakan:

a) Human Error (Kesalahan Manusia)1. Kesalahan pengukuran waktu saat pegas bergerak.2. Ketidaktepatan saat memencet stopwatch.3. Kesalahan dalam mengukur X0 dan X1.

b) Kerusakan/ketidaktepatan alat dalam mengukur1. Keausan yang terjadi pada alat.2. Ketidak seimbangan tiang statif (miringnya tiang statif).3. Tidak elastisnya pegas yang digunakan.

VIII. Kesimpulan :Dari persamaan periode, dapat dilihat adanya unsur besaran konstanta pegas k. Apabila nilai T dan m diketahui, maka nilai k dapat dihitung:

Atau k=4 π2mT 2