Laporan Praktikum Fisika Kelompok 8 [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA GERAK HARMONIS PADA BANDUL



SMA NEGERI 3 CIKARANG UTARA TAHUN AJARAN 2020/2021 XII MIPA 1



DISUSUN OLEH : 1. 2. 3. 4.



SHAFIYANTI DWI PRAWESTI SHODIQ AWALLUDIN RAMADHAN SITI LULU MADLULILLAH SONDANG MARUDUT



KATA PENGANTAR



Assalamu’alaikum Wr. Wb. Segala puji bagi Allah SWT yang telah menciptakan alam semesta dan mengatur segala sesuatu dengan sempurna. Semoga Allah SWT senantiasa melimpahkan rahmat-Nya kepada kita semua agar kita menjadi hamba yang tidak lupa bersyukur atas segala nikmat-Nya. Shalawat dan salam semoga tetap tercurah kepada suri teladan, Nabi Muhammad SAW beserta keluarga dan para sahabatnya. Semoga kita dapat menghiasi diri dengan suri tauladan yang beliau contohkan. Laporan pratikum gerak harmonis pada bandul akhirnya bisa kami selesaikan. Apabila dalam melaksanakan seluruh kegiatan terdapat hal yang kurang berkenan, baik tingkah laku, maupun tutur kata kami mohon keikhlasannya untuk memberikan maaf. Kami juga mengucapkan terima kasih kepada ibu dan bapak guru Semoga Allah SWT menerima puasa, zakat dan semua amal baik kita, dan tidak lupa semoga niat ikhlas kita senantiasa mendapat RidhoNya. Aamiin Ya Robbal’alamin. Wassalamualaikum Wr. Wb.



Bekasi, 25 November 2020



iv



DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ……………………………………………………………… iv BAB I PENDAHULUAN …………………………………………………………………… 1. Latar Belakang ……………………………………………………………….. 1 2. Rumusan Masalah ……………………………..……………………………... 1 3. Tujuan ………………………………………….…………………………….. 1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA …………………………….……………………………… 1. Landasan Teori ………………………………………………….………….... 2 BAB III METODE PENELITIAN ………………………………………………………….. 1. Alat dan Bahan ……………………………………………………………….. 4 2. Langkah Kerja ………………………………………………………………... 4 BAB IV PEMBAHASAN …………………………………………………………………… 1. Soal …………………………………………………………………………. 5 2. Pembahasan ………………………………………………………………… 6 BAB V PENUTUP …………………………………………………………………………… 1. Kesimpulan ……………………………………………………………….…… 9 2. Kritik dan Saran ……………………………………………………………….. 9



v



BAB 1 PENDAHULUAN



1.1)



Latar Belakang



Dalam kehidupan sehari-hari kita tidak terlepas dari ilmu fisika, dimulai dari yang ada pada diri sendiri seperti gerak yang kita lakukan setiap saat, energi yang kita pergunakan setiap hari sampai pada sesuatu yang berada diluar diri kita, salah satu contohnya adalah permainan ditaman kanak-kanak, yaitu ayunan. Pada percobaan ini, kami menggunakan bandul sebagai pengganti ayunan. Pada dasarnya percobaan dengan bandul ini tidak terlepas dari getaran, dimana pengertian getaran itu sendiri adalah gerak bolak balik secara periodia melalui titik kesetimbangan. Getaran dapat bersifat sederhana dan dapat bersifat kompleks. Getaran yang dibahas tentang bandul adalah getaran harmonik sederhana yaitu suatu getaran dimana resultan gaya yang bekerja pada titik sembarangan selalu mengarah ke titik kesetimbangan dan besar resultan gaya sebanding dengan jarak titik sembarang ketitik kesetimbangan tersebut.



1.2)



Rumusan Masalah



Bagaimana mencari nilai Amplitudo, Periode, Fungsi Simpangan dan Waktu. Selain itu kami menentukan Percepatan dan Kecepatan berserta nilai maximumnya serta perpindahan, kecepatan dan percepatan pada saat t = 5 detik, 10 detik, 20 detik.



1.3)



Tujuan



Berdasarkan permasalahan yang ada, maka tujuan dari percobaan ini adalah menunjukkan hubungan priode dengan panjang tali pada bandul dan dapat menentukan besarnya percepatan dan kecepatannya.



1



BAB II TINJAUAN PUSTAKA



2.1)



Landasan Teori



Gerak harmonik sederhana adalah gerak bolak-balik pada suatu benda secara teratur melalui titik kesetimbangannya, banyaknya getaran setiap sekonnya selalu sama/konstan. Gerak harmonik sederhana disebabkan karena suatu benda mendapat suatu gaya (bisa doronngan atau tarikan) dan mengalami gaya pemulih. Rumus – rumus :



2



Keterangan : y



= simpangan getaran (m)



ω



= kecepatan sudut (rad/s)



T



= periode (s)



f



= frekuensi (Hz)



t



= waktu tempuh (s)



A



= amplitudo/simpangan maksimum (m)



3



BAB III METODE PENELITIAN



3.1)



Alat dan Bahan      



3.2)



Statip Busur Mistar Stopwach Beban 50 g Benang 100 cm



Langkah Kerja      



Persiapkan alat dan bahan Buatlah Statip menggunakan kayu Ukurlah tali mulai dari 100 cm, dan gantungkan beban 50 g Ayunkan beban gantungan, hidupkan stopwatch dan hitung sampai 5 detik, 10 detik dan 20 detik menggunakan stopwatch. Catatlah getaran bandulnya dalam waktu 5 detik, 10 detik dan 20 detik lalu tulis dalam table ulangi langkah di atas



4 BAB IV SOAL PEMBAHASAN



1. Soal dan Hasil Pengamatan



Soal 1. Siapkan alat dan bahan yang harus disediakan, yaitu beban 50 g, benang 100 cm, mistar panjang, stopwatch, dan statip. 2. Kemudian, rakitlah alat dan bahan tersebut seperti gambar di samping atau anda mengetahuinya lewat internet. 3. Setelah dirakit mulailah untuk melakukan gerak harmonik sederhana dengan simpangan kecil adalah kurang dari 10°. Coba Anda amati, mengapa simpangan kecil harus kurang dari 10°? Apa yang yang terjadi jika simpangan diubah menjadi 15° atau 20°? 4. Berdasarkan gerak harmonik pada bandul dan dihubungkan dengan konsep fisika : a. Tentukan amplitudo, periode, fungsi simpangan x(t) dengan t adalah waktu (dalam detik) b. Tentukan kecepatan dan percepatan bandul sebagai fungsi waktu c. Kapan pertama kalinya kecepatan bandul mencapai maksimum dan percepatan bandul mencapai maksimum? d. Berapa besar perpindahan, kecepatan, dan percepatan partikel pada saat t = 5 detik, 10 detik, dan 20 detik? 5. Coba kalian amati, mengapa simpangan kecil harus kurang dari 10°? Apa yang terjadi jika simpangannya diubah menjadi 15° atau 20°? Jelaskan. 6. Buatlah laporan tertulis tentang menentukan gerak harmonik sederhana pada bandul tersebut. Kumpulkan kemudian presentasikan laporan kelompok kalian di depan kelas.



Hasil pengamatan l (cm)



Sudut



n (getaran)



t (sekon)



T (periode)



100



5°



2



5



2,5



100



10 °



5



10



2



100



20 °



9



20



2,2



5



2. Pembahasan Nomor 4



A. Tentukan amplitudo, periode, fungsi simpangan x(t) dengan t adalah waktu (dalam detik) Amplitudo A=e . sin θ







Rumus



 A=100 .sin 10 A=100 .0,17 A=17 CM



A=100 .sin 15 A=100 .0,25 A=25 CM







A=100 .sin 20 A=100 .0,34 A=34 CM



Periode T=







t n



Rumus



5 T = =2,5 2



10  T = 5 =2



Simpangan fungsi waktu x ( t )=a .sin ωt



2π  x ( t )=17 sin 2 t=17 sin πt 2π  x ( t )=25 sin 2 t =25sin πt 2π  x ( t )=34 sin 2 t=34 sin πt



Rumus







T=



20 =2,2 9



6



B. Tentukan kecepatan dan percepatan bandul sebagai fungsi waktu Kecepatan v=ω . A cos ( ωt +θ 0)



 Pada a = 25  Pada a = 17



v=π . 25 cos (πt +θ0 ) v=25 π cos ( πt+θ 0)



v=π . 17 cos (πt +θ0 ) v=17 π cos (πt+θ 0)



 Pada a = 34 v=π . 34 cos (πt+θ 0) v=34 π cos(πt+ θ0)



Percepatan v=−ω 2 . A sin ( ωt +θ0 )



 Pada a = 17 a=−ω 2 . 17 sin(πt +θ 0) a=−17 ω 2 sin(πt +θ0 )



 Pada a = 34 a=−ω 2 . 34 sin(πt +θ0 ) a=−34 sin (πt +θ0 )



 Pada a = 25 a=−ω 2 . 25 sin(πt+θ 0) a=−25 ω 2 sin( πt+ θ0 )



a maks=−w 2 a



 a maks=−w 2 a=−17 π 2  a maks=−w 2 a=−25 π 2 π2  a maks=−w 2 a=−34 7 C. v maks=ωa  v maks=ωa=17 a  v maks=ωa=25 a  v maks=ωa=34 a



D. y= A sin ( ωt+θ 0 ) y= A sin ( 5 ω +θ0 )



v=ω A cos ( ωt+θ 0 ) v=ω A cos ( 10 ω +θ0 )



A=17 →17 sin ( 5 π +θ0 ) A=25 →25 sin ( 5 π + θ0 ) A=34 →34 sin ( 5 π +θ 0 )



A=17 →17 π cos ( 10 π + θ0 ) A=25 →25 π cos ( 10 π +θ 0 ) A=34 →34 π cos ( 10 π +θ0 )



A=17 →−17 π 2 sin ( 20 π +θ0 ) A=25 →−25 π 2 sin ( 20 π +θ0 ) A=34 →−34 π 2 sin ( 20 π +θ 0 )



y=−ω2 A sin ( ωt +θ0 ) y=−ω2 A sin ( 20 ω+θ0 )



8



Kesimpulan Simpangan berbanding lurus dengan percepatan. Semakin kecil simpangan itu semakin bagus karena dapat mengurangi gaya gesek bandul dengan udara sehingga geraknya menjadi tidak stabil. KRITIK DAN SARAN :



SEHAT TERUS PAK😊



9