kaonaeddie
Senin, 13 Mei 2024
Senin, 18 Maret 2024
Sabtu, 16 Maret 2024
Jumat, 15 Maret 2024
Senin, 29 Juni 2015
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR II ‘GETARAN TEREDAM (M.3)’
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR II
‘GETARAN TEREDAM (M.3)’
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar belakang
Setiap gerakan yang
terjadi secaa berulang/bolak-balik dengan selang waktu yang sama disebut
gerakan periodik. Karena geakan ini terjadi secara teratur maka diebut juga
sebagai gerakan harmonik. Apabila suatu parikel melakukan gerakan periodik
dalam lintasann yang sama akan gerakannya disebut osilasi/getaran.
Getaran adalah suatu gerak bolak-balik di sekitar kesetimbangan. Dimana
kesetimbangan di sini maksudnya adalah keadaan dimana suatu benda berada pada
posisi diam jika tidak ada gaya yang bekerja pada benda tersebut. Getaran dibagi menjadi dua yaitu getaran bebas dan getaran paksa.
Getaran bebas terjadi bila sistem
mekanis dimulai dengan gaya awal, lalu dibiarkan bergetar secara bebas. Contoh
getaran seperti ini adalah memukul garpu
tala dan membiarkannya bergetar,
atau bandul yang ditarik dari keadaan setimbang lalu dilepaskan, sedangkan getaran paksa terjadi bila gaya bolak-balik atau
gerakan diterapkan pada sistem mekanis. Contohnya adalah getaran gedung pada
saat gempa bumi. Gerakan harmonik sederhana disebabkan oleh
gaya pemulihan atau gaya balik linear, yaitu resultan gaya yang arahnya selalu
menuju titik kesetibangan dan besarnya sebanding dengan simpangannya, dimana
arah gaya selalu berlawanandengan arah simpangan.
Getaran sangat bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari. Salah satu jenis
getaran yang sangat bermanfaat dalam perkebangan teknnologi adalah gelombang.,
yang dianfaatkan dalam berbagai alat modern yang membantu kegiatan manusia.
1.2 Tujuan percobaan
Menentukan secar eksperimentil
bagaimana redaman tergantung dari luas kertas dan momen kelembaman sistem.
BAB II
DASAR TEORI
Gerak harmonik atau
osilasi adalah gerak sebuah benda secara bolak-balik melalui lintasan yang
sama. Getaran akan terjadi bila suatu sistem diganggu dari posisi setimbangnya.
Getaran yang berulang-ulang di sekitar titik setimbang dikatakan sebagai gerak
periodik. Secara umum sistem getaran mekanis sederhana ditunjukkan pada suatu
pegas heliks dengan koefisien pegas k, serta sebuah massa m yang melekat pada
ujung pegas. Persamaan gerak getaran dapat diturunkan dari dua buah hukum
gerak, yaitu Hukum II Newton dan Hukum Hooke.
Hooke dalam bukuNya menulis formula :
(2.1)

dengan F adalah gaya pegas (gaya pemulih atau
restoring force) dan k adalah tetapan pegas.
Jika gaya pegas adalah satu - satunya gaya luar
yang bekerja pada benda, maka pada benda berlaku Hukum II Newton :
(2.2)

Dengan m = massa benda dan a = percepatan
Dalam sebuah osilasi/getaran, apabila tidak ada
gaya gesek maka pegas akan terus berosilasi tanpa berhenti. Pada kenyataannya
amplitudo osilasi makin lama akan semakin berkurang dan pada akhirnya osilasi
akan berhenti. Dikatakan bahwa gerak osilasi diredam oleh gaya gesek sehingga
gerak osilasi ini disebut gerak harmonik teredam. Dalam banyak hal, gaya gesek
adalah sebanding dengan kecepatan benda, dan mempunyai arah berlawanan dengan
kecepatan benda tersebut. Pada sistem osilasi, energi mekanik terdisipasi
akibat gaya geseknya. Jika energi mekaniknya berkurang maka dapat diartikan
bahwa gerak pada sistem teredam.
Ketika suatu sistem diberi gaya, maka respon yang terjadi
bergantung pada gaya luar yang diberikan pada sistem dan redaman yang dialami
sistem tersebut. Total gaya yang bekerja pada massa m dalam sistem teredam
adalah Persamaan gerak teredam diperoleh dari Hukum Newton II ( persamaan 2.2),
dimana F adalah gaya balik yang bernilai negatif (persamaan 2.1) dan gaya
redaman diperoleh dari hasil kaliberasi persamaan hukum II Newton dengan hukum
Hook,
∑ F= m.a, dimana a= 

-b
- k.x= m.


m.
+ b
+ k.x = 0


maka
b
adalah redaman.

Diperoleh :
, (2.3)

dengan
=gaya
redaman, dan b=tetapan positif.

Dalam sistem osilator,
terdapat suatu silinder vertikal yang berada antara dua kawat vertikal.dalam
silinder terebut terdapat lobang yang
dapat dimasuki batang dan
dijepit. Pada ujung batang horisontal terdapat bebanyang akan menjadi
peredam.
Suatu bintink cahaya dapat di proyeksikan diatas
mistar melalui cermin yang terikat pada ilinder vertikal. Dengan begitu
amplitudo dapat diukur.
Jika redaman sebanding dengan kecepatan maka
persamaan differensial yang melukiskan sistem adalah :
(2.4)

Dengan I= mommen kelembaman, ϴ = sudut yang
dibuat oleh batang horisontal terhadap
sikap seimbang.penyeleaian persamaan differensial terebut adalah :

Dengan :
dan 


BAB III
METOE PENELITIAN
3.1
Alat dan Bahan





3.2
Skema Percobaan

Keterangan :
1 : statif
2 : beban
3: kawat
4 : batang horisontal
5 : silinder vertikal
6 : arah cahaya dari silinder vertikal
7 : sasaran dari cahaya yang menunjukan adanya
osilasi
3.3
Tata laksana percobaan





3.4
Analisa data



Dengan :








BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1
Percobaan 1 ( dengan luas beban : 6 x 6 cm )
Setelah melakukan percobaan pertama dengan variasi beban, dengan luas
beban 6 x 6 cm, praktikan memperoleh data sebagai berikut.
Grafik 4.1 percobaan 1 dengan luas beban = 6 x 6 cm

Dari hasil kaliberasi yang telah dilakukan pada analisa data, sudah
diketahui variaber-variaber yang dapat membantu praktikan untuk mencapai tujuan
praktikum. Dari variaber ini (x dan y), dapat dibentuk sebuat grafik yang dapat
mebantu praktikan dalam menyimpulkan hasil praktikum. Grafik yang diperoleh
adalah sebagai berikut.
Gambar 4.1. grafik percobaan 1, dengan variasi massa, dimana luas plat :
6 x 6 cm
Pada
percobaan getaran teredan ini, praktikan menggunakan massa sebagai variasi yang
membedakan percobaan 1, 2, dan 3. Pada
percobaan satu, praktikan menggunakan plat yang memiliki luas 6 x 6 cm. Massa
dari plat ini tidak di ketahui/tidak diukur, karena menurut yang dijelaskan
asisten, massa hanya berpengaruh pada saat percobaan, sedangkan pada
perhitungan yang akan dilakukan praktikan, massa tidak dibutuhkan. Pada
perhitungan, praktikan menggunakan metode regresi linear dengan variaber X dan
Y seperti yang telah diperoleh pada analisa data. Praktikan menggunakan metode
regresi linear agar hasil yang diperoleh lebih pasti/lebih sesuai, sehingga
kesalahan yang dilakukan praktikan saat melakukan praktikum, akan terlihat
jelas pada perbedaan antara hasil perhitungan dan referensi.
Setelah melakukan perhitungan
seperti yang telah dilampirkan, diperoleh hasil :
. Seperti yang telah dipaparkan pada analisa data, bahwa
, maka :
. Dapat disimpulkan bahwa pada praktikum pertama ini terjadi kesalahan
yang terlihat jelas pada hasil praktikum, dimana ralat lebih besar dari hasil.
Kesalahan ini mungkin terjadi karena kesalahan praktikan saat melakukan
praktikum, kesalahan pada alat yang digunakan, ataupun kurang jelinya praktikan
dalam mengambil data.



4.2
Percobaan 2 (dengan luas beban = 8 x 8 cm)
Data yang diperoleh pada percobaan 2 ini adalah sebbagai berikut.
Tabel 4.2 Hasil percobaan 2 ( luas masa = 8 x 8 cm)

Seperti pada percobaan pertama, dengan menggunakan hasil praktikum di
atas, praktikan dapat membentuk grafik. Dan grafik yang terbentuk adalah
sebagai berikut :
Gambar 4.2 grafik percobaan 2 (dengan luas massa 8 x 8 cm)
Pada praktikum ke-2 ini, praktikan
mengunakan beban dengan luas 8 x 8 cm. Seperti yang telah dijelaskan pada
perjelasan percobaan satu, bahwa massa plat tidak diperhitungkan.
Sama sepperti pada percobaan 1,
pada percobaan ke-2 ini praktikan juga menggunakan metode regresi linear dalam
menyelesaikan perhitungan. Dan diperoleh hasil ebagai berikut :

Maka :

Pada percobaan kedua ini, juga
terdapat kesalahan. Terlihat pada hasil yang bernilai negatif (-). Kesalahan
ini terjadi karena praktikan tidak jeli dalam mencatat waktu dan amplitudo saat
melakukan praktikum.
4.3
Percobaan 3 ( variasi massa
dengan luas massa = 10 x 10 cm )
Data yang diperoleh saat melakukan praktikum divariasi ke-3 ini adalah
sebgai berikut.
Tabel 4.3. hasil praktikum percobaan 3 ( luas massa = 10x 10 cm)

Seperti pada percobaan 1 dan 2, pada ecobaan 3 ini, praktikan juga akan
membentuk grafik dari data yang telah di peroleh. Dan grafik yang terbentuk
sebagai berikut.
Gambar 4.3 grafik percobaan 3 ( luas massa = 10 x 10 cm)
Pada percobaan ketiga ini, praktikan tidak banyak menjelaskan karena
sebagian besar sama seperti pada percobaan 1 dan dua. Yang berbeda pada
percobaan ketiga ini aadalah luas massa beban yang digunakan yaitu 10 x 10 cm.
Pada percobaan ini, praktikan juga menggunakan metode regresi.
Hasil yang di peroleh setelah melakukan perhitungan adalah sebagai
berikut.

Karena m =
dan
, maka :



Hasil ini juga terlihat tidak sesuai karena nilai yang diperoleh masih
nehatif (-).
Kesalah ini terletak pada saat mengambil waktu dan mengukur amplitudo,
saat praktikum berlangsung.
Pada ketiga variasi diatas, terlihat bahwa hasil yang diperoleh semuanya
tidak sesuai dan juga tidak sama. Ini terjadi mungkkin karena kesalahan yang
dilakukan praktikum saat mencatat waktu dan mengukur amplitudo. Dapat di
simpulkan bahwa praktikum kali ini gagal.
BAB V
KESIMPULAN
5.1
.
Pada percobaan pertama momen kelembaman sistem adalah :

5.2
.
Pada percobaan ke-2 momen kelembaman sistem adalah :

5.3
.
Pada percobaan ke-3 momen kelembaman sistem adalah :

DAFTAR PUTAKA
Tippler, paul A. 1998. Fisika
untuk sains dan teknik. Jakarta : Erlangga
Halliday,
Resnick. 2010. Fisika Dasar Edisi 7 Jilid 2. Erlangga : Jakarta
Staf
Laboratorium Fisika Dasar 2014. Panduan Praktikum Fisika
Dasar II. Yogyakarta : Laboratorium Fisika Dasar UGM.
Dasar II. Yogyakarta : Laboratorium Fisika Dasar UGM.
Langganan:
Postingan (Atom)