bandul_fisis.pdf

8/17/2019 BANDUL_FISIS.pdf

1/6

1

BANDUL FISIS

Imam Maulana

Program Studi Pendidikan Fisika, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan

Universitas Muhammadiyah Prof. DR. Hamka, Jakarta.

Jalan Tanah Merdeka, Kp. Rambutan, Psr. Rebo, Jakarta Timur 13830

Tel: 62-21-8400341, Fax: 62-21-8411531, Email: [email protected]

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk mencari besarnya nilai sebenarnya percepatan gravitasi yang

terdapat di Laboratorium Fisika Universitas Muhammadiyah Prof. DR. Hamka. Berdasarkan

hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini adalah nilai gravitasi yang didapatkan dalam

percobaan dengan nilai gravitasi menurut literatur akan berbeda. Metode yang digunakan

dalam penelitian ini adalah metode eksperimen. Berdasarkan penelitian dapat disimpulkan

bahwa nilai gravitasi yang terdapat di Laboratorium Fisika Universitas Muhammadiyah

Prof. DR. Hamka, Pasar Rebo lebih besar dibandingkan dengan nilai gravitasi menurut

literatur.

Keyword: Bandul Fisis, Gravitasi, Periode.

1. PENDAHULUAN

Kejadian-kejadian maupun

fenomena-fenomena alam yang terjadi

dalam kehidupan sehari-hari sangat

erat kaitannya dengan ilmu fisika.

Untuk membuktikan hakikat

fenomena yang terjadi tersebut, fisika

menggunakan patokan teori dan hasil

eksperimen sebagai bukti untuk

pembuktian akan fenomena yang

terjadi. Dengan menggunakan metode

ilmiah, fenomena di alam melalui

proses percobaan yang kemudian

menghasilkan teori. Teori ini

selanjutnya dapat diuji lagi melalui

percobaan-percobaan selanjutnya.

Dalam melakukan uji coba terhadap

teori yang sudah ada percobaan fisika

dapat dilakukan di laboratorium.

Namun ketika melakukan percobaan

di laboratorium pengaruh dari keadaan

lingkungan di sekelilingnya pastinya

akan menemukan sedikit perbedaan.

Sehingga tidak mudah bagi seseorang

yang melakukan percobaan di

laboratorium atau di lapangan untuk

mendapatkan data yang diharapkan

benar-benar sesuai dengan teori.

mailto:[email protected]:[email protected]


2/6

2

Berbagai faktor mempengaruhi

percobaan seperti: gaya gravitasi,

suhu, kelembaman, kebisingan,

ketinggian, dan lain sebagainya.

Oleh sebab itu dari dasar

penjabaran penjelasan tersebut dalam

percobaan ini pula ingin membuktikan

seberapa besar gravitasi yang didapat

di suatu tempat. Dimana pada

percobaan kali ini dilakukan di dalam

laboratorium dengan menggunakan

alat bandul fisis sebagai alat peragaan

untuk mendapatkan besarnya harga

percepatan gravitasi. Kemudian yang

nantinya akan dibandingkan hasilnya

dengan hasil yang sudah tertera dalam

teori sebagai salah satu cara untuk

menguji hasil teori.

2. TEORI

Bandul fisis atau bisa juga

disebut ayunan fisis adalah ayunan

yang paling tinggi sering dijumpai,

karena pada ayunan ini massa batang

penggantung tidak diabaikan seperti

halnya pada ayunan matematis.

Bandul fisis terdiri dari 1 batang

logam sebagai penggantung dan beban

logam yang berbentuk silinder. (lihat

gambar).

Pada bandul fisis untuk sudut ayunan

yang relatif kecil (5 sampai dengan

15) berlaku persamaan:

..................... (1)Dimana I adalah momen kelembaman

terhadap sumbu poros penggantung

(poros ayunan).

Dengan memakai teori sumbu sejajar

maka akan diperoleh: Maka persamaan (1) menjadi:

..................... (2)Dimana:

= Periode ayunan.

= Radius girasi terhadap pusat

massa gabungan C.

= Jarak pusat massa gabunganC dengan poros ayunan A.

Dari gambar tadi dapat dilihat bahwa

, dan: ............................ (3)


3/6

3

Dimana:

= Massa batang lempenglogam.

= Massa keping atau beban

logam beserta sekrupnya.

= Jarak pusat massa beban Ddengan pusat massa batang

B (berada di tengah-tengah

batang)

= Jarak pusat massa beban Ddengan pusat massa gabungan C.

= Jarak pusat massa beban Ddengan poros ayunan A.

Dengan demikian persamaan (2) dapat

ditulis:

................ (4)Jika posisi dirubah-rubah,

maka akan diperoleh harga , dan yang berbeda. Misalnya dipasang

pada posisi , maka akandiperoleh dan , apabila dipasang pada posisi , makaakan diperoleh dan .

Jika harga , dan yang berbeda itu dimasukkan kedalam

persamaan (4) maka akan diperoleh.

...... (5)Dimana:

= Percepatan gravitasi ( 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 asteroid, meteor, dan

benda angkasa lainnya, termasuk

satelit buatan manusia.

3.

KERANGKA BERPIKIR

Bandul fisis merupakan

ayunan yang sederhana paling tinggi

sering dijumpai. Karena pada ayunan

ini massa batang penggantung tidak

diabaikan seperti pada ayunan

matematis. Pada percobaan ini akan

mencari besarnya nilai gravitasi.

Dimana gravitasi adalah gaya tarik

menarik yang terjadi antara semua

partikel yang mempunyai massa di

alam semesta. Sebagai contoh, bumi

yang memiliki massa yang sangat

besar menghasilkan gravitasi yang


4/6

4

sangat besar untuk menarik benda-

benda di sekitarnya, seperti makhluk

hidup maupun benda-benda yang ada

di bumi. Selain itu gaya gravitasi yang

dihasilkan bumi juga dapat menarik

benda-benda yang ada di luar angkasa,

seperti meteor, asteroid dan benda-

benda angkasa lainnya termasuk juga

satelit buatan manusia.

Percobaan ini menggunakan

sistem alat bandul fisis dalam mencari

besarnya nilai percepatan gravitasi,

yang terdiri dari satu batang logam

sebagai penggantung dan beban logam

yang berbentuk silinder. Kemudian

hasil data yang didapatkan berupa

waktu yang diperlukan untuk

banyaknya n ayunan pada setiap

sudutnya. Selanjutnya dari waktu yang

didapatkan tersebut dapat dicari

periodenya dengan membagi waktu

dengan banyak n ayunan. Dan terakhir

dapat dicari besarnya percepatan

gravitasi yang dihasilkan dengan

rumus:

4. HIPOTESIS

Berdasarkan landasan teori

dan kerangka berpikir yang telah

diuraikan di atas, maka hipotesis dari

penelitian ini dirumuskan sebagai

berikut:

nilai gravitasi yang didapatkan

dalam percobaan dengan nilai

gravitasi menurut literatur akan

berbeda.

5. METODOLOGI PENELITIAN

Penelitian bandul fisis ini

dilakukan di Laboratorium Fisika

Universitas Muhammadiyah Prof. DR.

Hamka, Pasar Rebo, Jakarta Timur.

Dengan objek penelitiannya adalah

gravitasi yang terdapat pada

laboratorium tersebut. Adapun

metodoligi yang digunakan dalam

penelitian ini adalah berbentuk

eksperimen di laboratorium dan

perhitungan secara kuantitatif. Sumber

data yang diperoleh dari hasil

penelitian yaitu didapatkan dari hasil

waktu yang diperlukan untuk

banyaknya n ayunan pada setiap

sudutnya.

6. HASIL PENELITIAN

Data Hasil:

a.

Gravitasi yang dihasilkan pada

setiap-tiap sudut

No Sudut 1. 6,15% 93,85%

2. 3,3% 96,7%

3. 2,8% 97,2%


5/6

5

b. Grafik perbandingan gravitasi dan

sudut

Dari hasil grafik di atas

menggambarkan bahwa ada

pengaruh besarnya sudut terhadap

besarnya percepatan gravitasi.

c. Perbandingan terhadap literatur

Hasil Kesalahan

Terhadap

Literatur

Percobaan 2,75%

Literatur

Perbedan ini dapat

terjadi karena beberapa faktor

lingkungan maupun faktor alat

serta faktor human itu sendiri

yang dapat membedakan hasil

tersebut walau hasil perbedaannya

tidak terlalu signifikan.

7. KESIMPULAN DAN MANFAAT

7.1

Kesimpulan

Dari percobaan yang

telah dilakukan dengan data-data

yang telah diperoleh maka dapat

disimpulkan beberapa hal sebagai

berikut:

1. Bandul fisis merupakan

ayunan yang sederhana, itu

sebabnya sudut yang diambil

untuk melakukan penelitian

ini adalah sudut yang kecil.

2.

Dalam percobaan kali ini

didapatkan besarnya nilai

percepatan gravitasi di setiap

sudutnya berbeda-beda. Yaitu

pada sudut , dan . Sehinggadapat dikatakan bahwa ada

pengaruh besarnya sudut

terhadap besarnya percepatan

gravitasi.

3.

Hasil perbandingan antara

nilai gravitasi yang di dapat

dari hasil penelitian dengan

nilai gravitasi menurut

literatur menghasilkan

kesalahan sebesar 2,75%. Hal

ini dapat terjadi karena

beberapa faktor lingkungan

maupun faktor alat serta

9

9,5

10

10,5

5⁰ 10⁰ 15⁰

G r a v i t a s i ( m / s 2 )

Sudut

Grafik PerbandinganGravitasi dan Sudut


6/6

6

faktor humannya yang dapat

membedakan hasil tersebut

walau hasil perbedaannya

tidak terlalu signifikan.

7.2 Manfaat

Bagi penulis, karya tulis

ilmiah ini dapat menambah

pengetahuan dan pengalaman

mengenai bandul fisis sekaligus

sebagai bahan-bahan menerapkan

ilmu yang didapat di program

studi pendidikan fisika

Universitas Muhammadiyah Prof.

DR. Hamka yang pada akhirnya

sebagai tolak ukur penulis dari

pembelajaran yang selama ini

telah dilakukan.

DAFTAR PUSTAKA

1.

Modul Praktikum Fisika Dasar I.

2012. Jakarta: UHAMKA.

2. Tipler, Paul A. 1991. Fisika untuk

Sains dan Teknik Jilid 1. Jakarta:

Erlangga.

3. Sears, Francis Weston dan Mark

W. Zemansky. 1982. Fisika untuk

Universitas 1: Mekanika. Panas.

Bunyi. Bandung: Binacipta.

bandul_fisis.pdf

Documents