17 di mana b adalah koefisien kesebandingan untuk redaman yang berbanding
lurus kecepatan, c adalah koefisien kesebandingan untuk redaman yang berbanding lurus kuadrat kecepatan benda,
adalah turunan pertama posisi terhadap waktu, dan
adalah turunan kedua posisi terhadap waktu. Persamaan total gaya yang dikerjakan pada wadah berosilasi dengan
massa yang berkurang secara kontinyu dan persamaan 9 ditulis menjadi : 18
di mana gaya total tidak hanya mengandung redaman yang berbanding lurus dengan kecepatan, tetapi terdapat parameter redaman yang berbanding lurus
dengan kuadrat kecepatan [Digilov, Reiner, and Weisman, 2005]. Solusi persamaan diferensial untuk persamaan 18 didapatkan amplitudo gerak
redaman tiap waktunya :
19
dengan ω
adalah frekuensi sudut mula-mula, α dan β adalah konstanta yang
besarnya : 20
21
BAB III EKSPERIMEN
Penelitian ini bertujuan menentukan karakter gerak osilasi teredam pada benda dengan massa yang berkurang secara kontinyu dan menentukan nilai
koefisien kesebandingan b untuk redaman yang berbanding lurus dengan kecepatan dan koefisien kesebandingan c untuk redaman yang berbanding lurus
kuadrat kecepatan benda. Ada tiga tahap yang dilakukan untuk menentukan karakteristik gerak osilasi teredam dan nilai koefisien kesebandingan b dan c yaitu
susunan alat, pengambilan data dan analisis data.
A. Susunan Alat
Sistem osilasi pegas-benda terdiri dari pegas dan wadah berisi pasir. Pegas digantung secara vertikal pada sensor gaya yang telah dijepit pada
statip. Sensor kemudian dihubungkan ke komputer pribadi melalui interface. Wadah berupa botol plastik yang telah diisi pasir digantung secara terbalik
pada pegas. Kemudian piringan kayu tipis dipasang pada leher botol untuk meningkatkan hambatan udara. Corong alumunium dipasangkan pula pada
mulut botol. Rangkaian alat dan bahan ditunjukkan pada gambar 3.1 dan gambar 3.2.
515 515
Gambar 3.1 Rangkaian alat untuk menentukan redaman pada gerak osilasi benda dengan massa yang berkurang secara kontinyu
Keterangan : 1.
Statip 2.
Sensor gaya 3.
Pegas 4.
Botol plastik berisi pasir 5.
Piringan kayu 6.
Corong alumunium 7.
Interface 8.
Komputer Laptop
Gambar 3.2 Foto set alat dan saat berlangsungnya osilasi untuk menentukan redaman pada osilasi benda yang massanya berkurang secara kontinyu
1. Statip
Statip berfungsi sebagai tempat menggantungkan sensor, pegas dan wadah berisi pasir. Oleh karena itu, digunakan statip yang kokoh dan mampu
menahan beban yang cukup berat. Ketinggian statip diatur pula sesuai kebutuhan penelitian.
2. Sensor gaya
Sensor gaya berfungsi untuk mencatat gaya benda setiap waktunya.
