LKS Percobaan Ayunan Matematis

Kompetensi

Kompetensi Dasar

Menganalisis hubungan antara gaya dan getaran.

Tujuan

Menentukan periode dan frekuensi getaran ayunan matematis.

Menentukan percepatan gravitasi bumi.

Teori

Alat dan Bahan

Statif yang cukup tinggi, benang tali yang kuat dan sebuah bandul yang cukup berat.

Gambar Desain Percobaan

Langkah Percobaan

1. Buatlah sebuah bandul bola logam yang ditali dengan benang kuat sepanjang kurang lebih 1 meter.

2. Ikatkan ujung tali pada statif dan bandul tidak menempel pada dasar statif.3. Pada saat bandul diam, gambar bandul dan tandai letak bandul. Ukur panjang tali

bandul L.4. Tarik bandul ke samping sejauh 5-10 cm dari posisi diam. Ukur posisi bandul.5. Siapkan stopwatch. Bersamaan dengan menjalankan stopwatch, lepaskan bandul

dengan pelan.6. Perhatikan! Gerak apa yang dilakukan oleh bandul? Catat besar simpangan kekanan

dan kekiri diukur dari posisi bandul saat diam setimbang.7. Gambarlah bentuk gerak ayunan dengan O sebagai titik setimbang dan P serta Q

sebagai letak terjauh dari titik setimbang.8. Ukurlah periode getaran T dengan cara menentukan waktu untuk 10 kali ayunan

sempurna.9. Ulangi percobaan untuk panjang tali bandul L yang berbeda.10. Buatlah tabel data untuk mencatat hasil percobaan dan data lainnya.

PERIODEPanjang tali L T²/L (s²/m) 4π²/g (s²/m) keterangan

10T (s) T (s) T² (s²)

11. Carilah harga T2, dan dan buatkan grafik T2 terhadap L.12. Carilah harga T2/L.13. Carilah harga 4π2 /g

Masalah untuk Diskusi

1. Apakah gambar dari suatu benda yang bergetar seperti gambar dibawah ini?

2. Apakah arah getaran tegak lurus dengan garis unting-unting?3. Apakah besar OP =OQ = A?4. Bila bandul bergerak dari P ke O ke Q ke P apakah bandul melakukan satu kali

getaran sempurna?5. Apakah waktu yang diperlukan gerak bandul dari P ke O ke Q ke O ke P disebut

dengan periode T?

6. Apakah panjang tali bandul berbeda, periode bandul juga berbeda?7. Bila periode T adalah waktu yang diperlukan untuk melakukan satu kali ayunan

sempurna dan frekuensi ƒ adalah banyaknya ayunan perdetik, apakah dapat dinyatakan bahwa ƒ = 1/T?

8. Bila satuan T adalah detik dan satuan frekuensi ƒ adalah Hz, apakah Hz = 1/detik? 9. Apakah grafik T2 terhadap L berupa garis lurus?10. Apakah harga T2/L sama dengan harga 4π2/g?11. Apakah rumusan ayunan matematis : T2/L = 4π2/g atau T = (2π√L)/g12. Bilamana ω = 2π/T, dapatkah dirumuskan ω = √(g/L)?13. Apakah dapat dirumuskan persamaan simpangan ayunan bandul matematis

dirumuskan sebagai y = A sin (√(g/L))t?14. Apakah dengan ayunan matematis dapat digunakan untuk mencari g?

Konsep Fisika 1. Ayunan dengan massa yang besar M dan dengan tali yang dianggap tidak mempunyai

massa disebut dengan ayunan matematis.2. Ayunan matematis juga disebut dengan ayunan sederhana yang menghasilkan suatu

getaran yang selaras.3. Getaran adalah gerak bolak-balik yang cepat dan ayunan adalah gerak bolak-balik

yang lambat.4. Getaran atau ayunan adalah gerak bolak-balik melalui lintasan yang tetap.5. Gerak ayunan sederhana adalah gerak bolak-balik melalui titik setimbang.6. Titik setimbang O adalah kedudukan benda pada saat benda melakukan gerak getar

diam.7. Simpangan terbesar yang diukur terhadap titik setimbang diam disebut dengan

amplitude A.8. Suatu getaran melakukan satu kali ayunan bila getaran itu bergerak bolak-balik

menjalani lintasan yang besarnya 4 kali amplitude.9. Waktu yang diperlukan untuk melakukan satu kali ayunan sempurna disebut waktu

getar atau periode.10. Frekuensi (ƒ) adalah jumlah getaran yang dilakukan tiap detik. 11. Satuan dari periode adalah detik dan satuan frekuensi adalah hertz (Hz).12. Pada ayunan matematis berlaku rumusan T = 2π√(L/g).13. Penjabaran rumusan T :

Σ = -I α