LAPORAN TETAP Fisika Bandul Matematis

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Dalam kehidupan sehari-hari kita tidak terlepas dari ilmu fisika, dimulai dari yang  berasal dari diri sendiri seperti gerak yang kita lakukan setiap saat dan energi yang kita gunakan setiap hari, sampai pada suatu hal yang ada diluar diri kita seperti yang ada dilingkungan sekitar kita. Untuk mencapai suatu tujuan tertentu di dalam fisika, kita biasanya melakukan  pengamatan yang disertai dengan pengukuran. Pengamatan suatu gejala secara umum tidak lengkap apabila apabila tidak disertai data kuantitatif kuantitatif yang didapat dari hasil pengamatan. pengamatan. Lord Kelvin, seorang ahli fisika berkata, apabila kita dapat mengukur mengukur yang sedang kita  bicarakan dan menyatakannya dengan angka-angka, berarti kita mengetahui apa yang sedang kita bicarakan.

1 1 1 1 1 1 1

Dalam Dalam jenjan jenjang g pergur perguruan uan tingg tinggi, i, seorang seorang mahasis mahasisa a diharap diharapkan kan tidak tidak hanya hanya meng mengik ikut utii perk perkul uliah iahan an deng dengan an baik baik.. !amun !amun lebih lebih dari dari itu, itu, juga juga ditu ditunt ntuk uk untu untuk k mendala mendalami mi dan mengua menguasai sai disipl disiplin in ilmu yang yang dipela dipelajari jarinya nya sehing sehingga ga nantiny nantinyaa akan akan meng mengha hasi silk lkan an

sarj sarjan anaa-sa sarj rjan anaa

yang ang

berk berkua uali lita tass

dan dan

mamp mampu u

meng mengap apli lika kasi sika kan n

 pengetahuannya pada kehidupan nyata dan bermanfaat untuk dirinya maupun bagi masyarakat yang ada di lingkungannya.

B. Rumusan Masalah 1. "agaiman memahami a#as kerja ayunan matematis dan getaran selaras

"agaimana ana memahami memahami dan menentuk menentukan an 2. "agaim

besar besar percepata percepatan n gravit gravitasi asi di tempat tempat

 percobaan dilakukan.

C. Tujuan 1.  $gar dapat memahami a#as kerja ayunan matematis dan getaran selaras.

$gar dapat dapat mema memaha hami mi dan dan mene menent ntuk ukan an besar besar perce percepa patan tan grav gravit itasi asi di tempa tempatt 2. $gar  percobaan dilakukan.

2 2 2 2 2 2 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. Landasan Ter!

Di samping !eton orang-orang lain telah menyatakan baha gaya seperti ini memang ada, tetapi !eton mampu membuktikan baha gaya yang berubah secara terbalik dengan kuadrat jarak terpisah akan menghasilkan orbit eliptis yang diamati oleh Kepler. %ukum gravitasi !eton mempostulatkan baha tiap benda mengatakan gaya tarik pada tiap benda lain yang sebanding dengan massa kedua benda itu dan  berbanding terbalik dengan kuadrat jarak  !eton

pisah antara mereka. %okum grapitasi

dapat dituls sebagai persamaan vector sederhana. $mbillah m1 dan m2

sebagai dua masal titik yang di pisahkan oleh jarak  r 12 ,yaitu magnitudo vector r&' yang mengarah dari massa m1 dan m'. (aya "&' yang diberikan oleh massa m& dan m' n konstanta gravitasi universal# Dari hukum ketiga !eton, gaya "'& yang dikerjakan oleh m& dan m' adalah negative dari "&'. $rtinya, "'& adalah sama besarnya dengan "&' tetapi arahnya berlaanan. "esarnya gaya gravitasi yang dikerjakan oleh sebuah  partikel bermassa m& pada partikel lain bermassa m' yang jauhnya r diberikan oleh )&'*  !eton menerbitkan, teori gravitasinya pada &++, tetapi belum sampai seabad kemudian suatu penentuan eksperiman yang teliti tentang ( dibuat oleh avendish. Kita dapat nilai ( yang diketahui untuk menghitung gaya tarik gravitas i antara dua benda biasa. $T!%ler#&''() h# *++ , *+-.#  !eton menemukan pada abad ke-& baha ada interaksi yang menyebabkan sebuah apel jatuh dari pohonnya dan menahan planet pada orbitnya mengelilingi matahari. /ni adalah aal dari Mekanika Benda Angkasa yang mempelajari tentang dinamika objek di ruang angkasa. (ravitasi bekerja dengan cara mendasar yang sama antara bumi dan badan anda, antara matahari dan sebuah planet, dan juga antara sebuah planet dengan salah satu satelitnya. Kita akan menerapkan hukum gravitasi  pada fenomena seperti perubahan berat akibat ketinggian, orbit dari satelit mengelilingi bumi, dan orbit planet mengelilingi matahari. !eton mempublikasikan 3 3 3 3 3 3 3

Hukum gra/!tas! 0law of gravitation1 pada tahun &+. %ukum itu berbunyi sebagai  berikut2 34etiap partikel dari bahan di alam semesta menarik setiap partikel lain dengan gaya yang berbanding lurus dengan hasil kali massa partikel dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak diantara parikel tersebut5 . )g * 0hukum gravitasi1 Dimana )g adalah besar gaya gravitasi pada salah satu partikel, m& dan m' adalah massanya, r   adaalah jarak antara keduanya, dan konstanta fisika dasar yang disebut knstanta gra/!tas! (gravitational constant).  !ilai numerik untuk ( tergantung pada sistem satuan yang digunakan. (aya gravitasi selalu bekerja sepanjang garis yang menghubungkan dua buah partikel, dan membentuk pasngan aksi-reaksi. 6alaupun massa kedua partikel berbeda, kedua gaya mempunyai gaya interaksinya mempunyai besar yang sama. Kita telah menyatakan hukum gravitasi dalam bentuk interaksi antara dua  partikel. %al ini menjadikan interaksi gravitasi dari setiap dua benda yang mempunyai distribusi massa bola simetris 0 seperti bola pejal atau kulit bola 1 adalah sama seperti  jika kita kumpulkann semua massa pada pusatnya, kita menganggap bumi sebagai  bola simetris dengan massa m", gaya yang dikeluarkannya pada sebuah partikel atau  benda bola simetris dengan massa m, dengan jarak r  di antara kedua pusatnya adalah )g * yang memberikan informasi baha benda terletak di luar bumi. 4ebuah gaya dengan besar yang sama bekerja pada bumi oleh benda 0 0ung 1 "reedm2 3443) h# *--,*-51. 4ebelum tahun &++, sudah banyak data tekumpul tentang gerakan bulan dan  planet-planet pada orbitnya yang mendekati bentuk lingkaran, tetapi belum ada suatu  penjelasan pada saaat itu yang mampu menjelaskan mengapa benda-benda angkasa itu bergerak seperti itu. Pada tahun &++ inilah  Sir Isaac Newton memberikan kunci untuk menguak rahasia itu, yaitu dengan menyatakan hukum tentang gravitasi. 4 4 4 4 4 4 4

Pada saat itu juga, !eton sedang berfikir tentang persoalan gya tarik yang tampaknya tidak berhubungan dengan gaya yang bekerja pada "ulan. Dia mengamati  baha suatu benda yang dilepaaskan dari ketinggian tertentu di atas permukaan "umi selalu akan jatuh bebas ke permukaan "umi 0tanah1. %al ini tentu saja disebabkan  pada benda itu bekerja sebuah gaya tarik, yang disebutnya  gaya gravitasi . 7ika pada suatu benda bekerja gaya, maka gaya itu pasti disebabkan oleh benda lainnya. "erdasarkan ide gravitasi "umi inilah !eton dengan bantuan dan dorongan sahabatnya,  Robert Hooke 0&+89-&:81, menyusun gravitasi umumnya yang sangat terkenal. Dalam pekerjaannya, !eton membandingkan antara besar gravitasi "umi yang menarik benda-benda pada permukaan "umi. !eton melangkah lebih lanjut dalam menganalisis gravitasi. Dia meneliti data-data yang telah dikumpulkan tentang orbit planet-planet mengitari matahari. Dari kumpulan data ini dia mendapatkan  baha gaya gravitasi yang dikerjakan ;atahari pada planet tetap pada orbitnya mengitari ;atahari ternyata juga berkurang secara kuadrat terbalik terhadap jarak  planet-planet itu dari matahari. tanggal

2 4enin, && !ovember ':&8

6aktu pelaksanaan

2 &&.:: B &'.8: 6/A$

Aempat pelaksanaan

2 Laboratorium /P$ "iologi /$/! ;ataram

B. Alat dan &:10s1

0m1 &

&

'

:,

8

:.

C

:,

9

:.+

&, &, & & &, & &+, & &9, &9,

&, &, &, &, &, &, &,+ &, &,9 &,9

8,+ 8,+ 8,+& 8,+& 8,&+ 8,'C ', ', ',C+ ',C

,C  ,C ,' &: ,9C , ,' ,' ,9C ,+: ,C

B# Anal!sa Prsedur Pada dasarnya prinsip kerja dari bandul adalah bergerak meleati titik kesetimbangan.

Dalam bandul

matematis satu kali

bolak

balik melalui titik

kesetimbangan disebut dengan & kali. Panjang tali mempengaruhi cepat atau lambatnya  bandul mengalami satu kali osilasi. Dari praktikum yang telah kami lakukan, kami bisa mengamati baha semakin panjang tali yang digunakan maka aktu yang dibutuhkan lebih banyak dan sebaliknya jika tali yang di gunakan pendek maka aktu yang dibutuhkan semakin sedikit dalam &: kali osilasi. Dari praktikum ini kita dapat memahami a#as kerja ayunan matematis dan getaran selaras. 7uga dapat memahami serta menentukan besarnya percepatan gravitasi di tempat percobaan dilakukan. Dengan melakukan percobaan 9 kali percobaan menggunakan panjang tali yang  berbeda-beda dari &:: sampai dengan +:cm. Dalam setiap satu kali pengamatan jangka aktu dalam setiap osilasinya berbeda beda dikarenakan ketelitian yang berbeda-beda dalam setiap pengerjaannya. =# Anal!sa Has!l 12 12 12 12 12 12 12

6aktu kedua Diket2 t

* &, s *&m

A'

* 8,+ s

6aktu pertama Diket2 t

* &, s *&m

A'

* 8,+ s

a# Per?:aan %ertama

13 13 13 13 13 13 13

6aktu pertama Diket2 t

* &s * :, m

A'

* 8,+& s

6aktu kedua Diket2 t

* &s * :, m

A'

* 8,+& s

:# Per?:aan kedua

14 14 14 14 14 14 14

?# Per?:aan ket!ga 6aktu pertama Diket2 t

* &, s * :, m

A'

* 8,& s

6aktu pertama Diket2 t

* &, s * :, m

A'

* 8,& s 15 15 15 15 15 15 15

d# Per?:aan keem%at 6aktu pertama Diket2 t

* &+, s * :, m

A'

* ', s

16 16 16 16 16 16 16

6aktu kedua Diket2 t

* & s * :, m

A'

* ', s

17 17 17 17 17 17 17

18 18 18 18 18 18 18

e# Per?:aan kel!ma 6aktu pertama Diket2 t

* &9, s * :,+ m

A'

* ',C+ s

6aktu kedua Diket2 t

* &9, s * :,+ m

A'

* ',C s 19 19 19 19 19 19 19

20 20 20 20 20 20 20

D. E/aluas!

4oal2 1. $pa yang $nda ketahui dengan percepatan gravitasiG 2. "uatlah grafik hubungan antara A versus l. 7elaskan dari grafik yang telah

didapatkanG 3. 7elaskan besarnya nilai percepatan gravitasi yang diperoleh berdasarkan masing-

masing panjang tali penggantungG 7aaban2 1. Percepatan gravitasi adalah percepatan yang dialami oleh benda karena beratnya

sendiri, dimana "erat benda adalah gaya tarik bumi pada benda tersebut. Dengan rumus percepatan 2

2. (ambar perbandingan antara A dan

 !ilai A berbanding lurus dengan nilai l  . semakin besar nilai yang digunakan maka semakin besar A yang dihasilkan dan nilai ralat ukurnya semakin besar pula. 3. "esarnya nilai percepatan gravitasi yang diperoleh berdasarkan masing-masing

 panjang tali penggantung sebanyak ' kali percobaan sebagai berikut 2 1) Ketika panjang tali & m maka dapat diperoleh percepatan gravitasi , begitu

 juga pada percobaan kedua karena aktu yang di butuhkan sama dalam &: ayunan. 2) Ketika panjang tali :, m maka dapat diperoleh percepatan gravitasi ,

 begitu juga pada percobaan kedua karena aktu yang di butuhkan sama dalam &: ayunan.

21 21 21 21 21 21 21

3) Ketika panjang tali :, m maka dapat diperoleh percepatan gravitasi &:, ,

sedangkan pada percobaan kedua percepatan gravitasinya &:,' karena aktu yang dibutuhkan dalam &: ayunan berbeda. 4) Ketika panjang tali :, m maka dapat diperoleh percepatan gravitasi &:,

 begitu juga pada percobaan kedua karena aktu yang di butuhkan sama dalam &: ayunan. 5) Ketika panjang tali :,+ m maka dapat diperoleh percepatan gravitasi &:,C ,

sedangkan pada percobaan kedua percepatan gravitasinya , karena aktu yang dibutuhkan dalam &: ayunan berbeda.

PENUTUP A. KESIMPULAN

Didalam praktikum ini kita melakukan 9F percobaan menggunakan panjang tali yang berbeda yaitu2 &m, :,m, :,m, :,m, :,+m. 4etiap satu kali percobaan dilakukan

satu kali

pengulangan.

4etiap pengamatan yang

kami

lakukan

membutuhkan aktu yang berbeda-beda sehingga menghasilkan gaya grafitasi yang  berbeda-beda pula. Dengan adanya praktikum fisika dasar tentang bandul matematis ini kita dapat mengetahui pengertian dari gaya gravitasi, berat dari sebuah benda, dan percepatan gravitasi. juga dapat mengetahui 4ir /saac !eton lah yang berperan sebagai orang  pertama yang mengemukakan pendapat tentang hukum !eton. 4ir /saac merupakan seorang ilmuan yang terlahir pada saat (alileo (alilei meninggal dunia.

B. SARAN

Aerimakasih kami ucapkan kepada kakak co.ass yang telah meluangkan aktunya untuk kami alaupun dengan beban perkuliahan yang lebih berat dari yang kami jalani saat sekarang ini. ;ungkin sebaiknya co.ass memberitahukan kepada 22 22 22 22 22 22 22

kami ketika aktunya sedang luang atau santai sejenak agar ketika kami datang kepada kakak co.ass dalam rangka memeriksa laporan kami tidak terbentur dengan kesibukan yang sedang dihadapi. 4emoga kritik dan saran ini bisa bersifat membangun, kurang lebihnya kami selaku bimbingan mohon maaf lahir dan batin.

C.

23 23 23 23 23 23 23

DA"TAR PUSTAKA

$nonim. '::C. Bandul Matematis. 7akarta2 kurnia putih

"ahtiar. ':&:, #isika $asar 1. ;ataram2 Kurnia Kalam 4emesta

;arthen Kanginan . '::, )isika Dasar. 7akarta2 Hrlangga

Paul $. Aipler. & , #isika %ntuk &ains dan "eknik. 7akarta2 Hrlangga

Ioung dan )reedom. '::'. #isika %niversitas 'disi ke1 jilid . 7akarta2 Hrlangga

24 24 24 24 24 24 24