Mengukur Percepatan Gravitasi Bumi

509 Selanjutnya tarik garus lurus yang melewati titik-titik tersebut sedekat mungkin Gambar 7.8. Jelas tidak mungkin garis lurus tersebut melewati semua titik yang kalian dapat karena setiap percobaan pasti mengandung kesalahan.Kemudian cari kemiringan garis yang kalian buat dengan mengukur A dan B pada Gambar 7.8. Kemiringan garis tersebut adalah B A . Kemiringan tersebut sama dengan g 4 2  . Dengan demikian nilai percepatan gravitasi bumi dapat kalian tentukan. Nilai yang lebih teliti akan kalkian dapatkan juga menggunakan variasi panjang bandul lebih banyak.

7.6. Osilasi Dawai

Kalau kita potret dawai yang sedang dipetik akan tampak seperti Gambar 7.9. Tampak terbentuknya sejumlah perut dan simpul. Karena dua ujung dawai diikat pada titik tetap maka ujung dawai selalu memiliki simpangan nol. Mengapa polanya demikian? Sebenarnya dawai gitar dapat dianggap sebagai sejumlah elemen yang berosilasi. Bayangkan dawai gitar dipotong- potong atas sejumlah elemen yang sangat pendek. Jumlah elemen menuju tak berhingga karena panjang tiap elemen mendekati nol. Tiap elemen bersosilasi dengan frekuensi yang sama tetapi dengan amplitudo yang berbeda. Jadi, amplitudo osilasi elemen-elemen dawai merupakan fungsi posisi.

7.7. Resonansi

l [m] T 2 [s 2 ] A B Gambar 7.8. Titik pengamatan dihubungkan dengan garis lurus. Pilih garis lurus yang paling mendekati semua titik pengamatan. Selanutknya cari kemiringan garis yang dibuat, yaitu AB 510 Ketika disimpangkan dari posisi setimbang maka benda berosilasi pada frekuensi tertentu. Frekuensi ini disebut frekuensi alamiah benda. Untuk bandul matematis sederhana, frekuensi alamiahnya adalah f = 12 gl 12 . Untuk pegas yang digantungi beban, frekuensi alamiahnya adalah f = 12 km 12 . Apa istimewanya frekuensi alamiah? Gambar 7.9. Pola simpangan dawai yang digetarkan. Terbentuk sejumlah perut dan simpul. Karena dua ujung dawai diikat pada titik tetap maka ujung dawai selalu memiliki simpangan nol. Yang istimewa dari frekuensi alamiah adalah jika pada benda diberi gangguan secara periodik terus menerus dengan frekuensi pemberian gangguan sama dengan frekuensi alamiah, maka benda akan berosilasi dengan amplitudo yang makin lama makin besar. Simpangan akan sangat besar jika gangguan berlangsung cukup lama, meskipun kekuatan tiap gangguan cukup kecil. Perubahan simpangan benda terhadap waktu diilustrasikan pada Gambar 7.10. Sebagai contoh adalah bandul matematis sederhana yang sedang diam. Kemudian kalian tiup beban dengan tiupan kecil berulang-ulang. Atur agar frekuensi tiupan yang kalian berikan persis sama dengan frekuensi alamiah bandul. Kalian akan amati bahwa simpangan bandul sedikit demi sedikit membesar. Pada kasus ini frekuensi pengganggu persis sama dengan frekuensi alamiah benda yang diganggu. Sebagai akibatnya, amplitudo benda yang berosilasi makin besar jika pengganggu berlangsung terus menerus. Inilah peristiwa resonansi. Contoh lain adalah garpu tala sejenis yang ditempatkan berdekatan, seperti ditunjukkan pada Gambar 7.11. Garpu tala kiri digetarkan, namun garpu tala kanan tidak digetarkan. Jika ditunggu maka garpu tala kanan mulai bergetar, mula-mula dengan simpangan kecil, lalu simpangan makin membersar. Mengapa demikian? Garpu tala sejenis memiliki frekuensi alamiah yang sama. Ketika garpu tala kiri digetarkan maka udara di sekitar garpu tala kiri ikut bergetar pada frekuensi yang sama. Udara yang bergetar makin jauh hingga udara yang x = 0 x yx A maks elemen