AYUNAN DAN PERCEPATAN GRAVITASI M.5
I. Tujuan
1. Mempelajari sifat ayunan 2. Menentukan kecepatan gravitasi
II. Tinjauan Teori
Dengan tidak sengaja kita sering mengamalkan ilmu fisika dalam kehidupan sehari-hari. Seperti saat usia kanak-kanak, kita pasti pernah bermain ayunan. Ilmu
fisika yang terkait pada ayunan ini yaitu dapat menghitung periode yaitu selang waktu yang diperlukan beban untuk melakukan suatu getaran lengkap dan juga
kita dapat menghitung berapa besar gravitasi bumi di suatu tempat. Pada percobaan ini, ayunan yang dipergunakan adalah ayunan yang dibuat sedemikian
rupa dengan bebannya adalah bandul fisis. Pada dasarnya percobaan dengan bandul ini tidak terlepas dari getaran, dimana pengertian getaran itu sendiri adalah
gerak bolak balik secara periode 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 ke titik kesetimbangan tersebut.
a. PENGERTIAN GETARAN
Getaran adalah gerak bolak balik secara periodik yang selalu melalui titik keseimbangan.
Satu getaran adalah gerakan dari titik mula-mula dan kembali ke titik tersebut.
Periode waktu getar adalah waktu yang digunakan untuk mencapai satu getaran penuh, dilambangkan T sekon atau detik.
Frekuensi adalah banyaknya getaran tiap detik, dilambangkan f Hertz.
Amplitudo adalah simpangan maksimum dari suatu getaran, dilambangkan A meter.
Simpangan adalah jarak besarnya perpindahan dari titik keseimbangan ke suatu posisi, dilambangkan Y meter.
Sudut fase getaran adalah sudut tempuh getaran dalam waktu tertentu, dilambangkan
ϕ radian.
Fase getaran adalah perbandingan antara lamanya getaran dengan periode, dilambangkan Φ.
Kecepatan sudut adalah sudut yang ditempuh tiap satuan waktu ω .
b. GETARAN HARMONIS Gerak harmonik sederhana GHS adalah gerak periodik dengan lintasan
yang ditempuh selalu sama tetap. GHS mempunyai persamaan gerak dalam bentuk sinusiodal dan digunakan untuk menganalisis suatu gerak periodik
tertentu. Gerak harmonik sederhana dapat dibedakan menjadi 2 bagian yaitu :
Gerak Harmoni Sederhana Linier Yang termasuk ke dalam Gerak Harmoni Sederhana Linier : penghisap dalam
silinder gas, gerak osilasi air raksaair dalam pipa U, gerak horisontalvertikal dari pegas, dsb.
Gerak Harmoni Sederhana Anguler Gerak bandul termasuk ke dalam salah satu jenis gerak harmonis sederhana ,
yaitu Gerak Harmoni Sederhana Anguler . Contoh lainnya, misalnya osilasi ayunan.
c. AYUNAN 1. Hukum-hukum Ayunan
Hukum-hukum ayunan Galilei tahun 1596, yaitu:
Tempo ayunan tidak bergantung dari besarnya amplitude jarak ayunan, asalkan amplitude tersebut tidak terlalu besar.
Tempo ayunan tidak bergantung dari beratnya bandulan ayunan
Tempo ayunan adalah sebanding lurus dengan akar dari panjangnya bandulan l
Tempo ayunan adalah sebanding-balik dengan akar dari percepatan yang disebabkan oleh gaya berat.
Ada dua macam ayunan,yakni ayunan sederhanadan ayunan fisis.
d. PERCEPATAN GRAVITASI HUKUM Newton tentang gravitasi bumi dapat diungkapkan sebagai
berikut: Setiap partikel materi di jagat raya melakukan tarikan terhadap setiap partikel lainnya dengan suatu gaya yang berbanding langsung dengan hasil kali
massa partikel-partikel itu dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak yang memisahkan.
F=G m
1
m
2
r
2
Gaya-gaya gravitasi yang bekerja pada partikel itu membentuk sepasang aksi-reaksi. Walaupun massa partikel-partikel itu berbeda, gaya yang sama
besarnya bekerja pada masing-masing partikel itu dan garis kerja keduanya terletak di sepanjang garis yang menghubungkan partikel-partikel itu.
Hukum Gravitasi Newton ialah hukum untuk dua partikel. Faktanya bahwa gaya gravitasi yang dilakukan pada atau oleh suatu bola homogen sama seperi
seandainya seluruh massa bola itu terkonsentrasi pada titik pusatnya dengan kuat medan energy grafitasinya:
E=G m
r
2
III. Alat dan Bahan :
Kategori