139554653 Laporan Resmi Praktikum Akustik Noise p3
e
LAPORAN RESMI PRAKTIKUM
AKUSTIK DAN GETARAN – P3
GETARAN TEREDAM
Disusun oleh :
Gilang Eka Saputra
(2411 100 020)
Gigis Kintan M
(2411 100 036)
Almas Fachrullah
(2411 100 076)
Elfayasa Prikafais
(2411 100 083)
Damas Panji H
(2411 100 098)
Hana Septiyani Putri
(2411 100 109)
Harish Adiyat
1
(2411 100 112)
Rehan Rachmanda
(2411 100 123)
Asisten :
Syamsul Hadi
(2410 100 105)
PROGRAM STUDI S1 TEKNIK FISIKA
JURUSAN TEKNIK FISIKA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
2013
2
LAPORAN RESMI PRAKTIKUM
AKUSTIK DAN GETARAN – P3
GETARAN TEREDAM
Disusun oleh :
Gilang Eka Saputra
(2411 100 020)
Gigis Kintan M
(2411 100 036)
Almas Fachrullah
(2411 100 076)
Elfayasa Prikafais
(2411 100 083)
Damas Panji H
(2411 100 098)
Hana Septiyani Putri
(2411 100 109)
Harish Adiyat
1
(2411 100 112)
Rehan Rachmanda
(2411 100 123)
Asisten :
Syamsul Hadi
(2410 100 105)
PROGRAM STUDI S1 TEKNIK FISIKA
JURUSAN TEKNIK FISIKA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
2013
ABSTRAK
Percobaan ini bertujuan menentukan konstanta
redaman pada suatu sistem pegas, serta menentukan jenis
peredaman pada suatu sistem pegas. Data yang digunakan
adalah data yang diambil dari DAQ (data acquisition) pada
komputer. Data diambil dari percobaan yang menggunakan
pegas 1 dengan 1 damper, pegas 1 dengan 2 damper, dan
pegas 2 dengan 2 damper. Data yang didapat diolah
menggunakan software matlab. Hasil percobaan dianalisa
dan dapat diketahui bahwa pegas 1 dengan 1 damper, pegas
1 dengan 2 damper, dan pegas 2 dengan 2 damper adalah
2
jenis redaman under damped. Serta nilai c, yaitu 3,1694;
4,8297; dan 4,7995..
Kata kunci: DAQ, redaman, pegas, damper.
ABSTRACT
This experiment aims to determine the damping
constant of a spring system, as well as determine the kind
of curbs on a spring system. Data the data used are drawn
from the DAQ (data acquisition) on the computer. Data
taken from the experiment that uses Spring 1 with 1
damper, damper spring 1 with 2, and 2-2 with spring
damper. The Data obtained were processed using matlab
software. Results of experiment analyzed and can be
known that spring 1 with 1 damper, damper spring 1 with
3
2, and 2-2 with spring damper is a type of damping under
damped. Where as value of c are 3,1694; 4,8297; and
4,7995.
Keywords: DAQ, damping, spring, damper
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT
yang telah memberikan rahmat serta karunia-Nya kepada
kami sehingga kami berhasil menyelesaikan laporan resmi
ini yang alhamdulillah tepat pada waktunya.
Juga dengan segenap rasa syukur, kami bisa
menyelesaikan laporan resmi tentang praktikum getaran
teredam ini yang kami ajukan sebagai tugas untuk
melaksanakan kewajiban sebagai mahasiswa.
4
Harapan kami atas laporan resmi ini semoga bisa
memberikan manfaat bagi kami khususnya sebagai
praktikan sekaligus penyusun dan bagi pembaca pada
umumnya. Ucapan terima kasih kami haturkan kepada
seluruh pihak yang telah membantu dalam terselesaikanya
makalah ini baik oleh dosen akustik dan getaran maupun
asisten-asisten laboratorium rekayasa akustik dan fisika
bangunan.
Kami menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari
sempurna, oleh karena itu kritik dan saran dari semua pihak
yang bersifat membangun selalu kami harapkan demi
kesempurnaan laporan ini.
Akhir kata, kami sampaikan terima kasih kepada
semua pihak yang telah berperan serta dalam penyusunan
makalah ini dari awal sampai akhir. Semoga Allah SWT
senantiasa meridhai segala usaha kita. Amin.
Surabaya, 1 Mei 2013
Penyusun
5
DAFTAR ISI
Halaman Judul.....................................................................i
Abstrak...............................................................................ii
Abstract.............................................................................iii
Kata Pengantar..................................................................iv
Daftar Isi.............................................................................v
Daftar Gambar...................................................................vi
Daftar Tabel......................................................................vii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang..........................................................1
1.2 Permasalahan.............................................................1
1.3 Tujuan Pratikum........................................................1
1.4 Sistematika Laporan..................................................2
BAB II DASAR TEORI
2.1 Getaran Harmonik.....................................................3
BAB III METODOLOGI PRATIKUM
3.1 Peralatan Pratikum....................................................7
3.2 Prosedur Pratikum.....................................................7
BAB IV ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN
4.1 Analisis Data.............................................................9
4.2 Pembahasan.............................................................11
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan.............................................................19
5.2 Saran.......................................................................19
Daftar Pustaka..................................................................21
Lampiran
6
DAFTAR GAMBAR
Gambar 4.1 Grafik pegas 1 dengan damper 1...................10
Gambar 4.2 Grafik pegas 1 dengan damper 2...................10
Gambar 4.3 Grafik pegas 2 dengan damper 2...................11
7
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Tabel Rasio Redamana dan Kategori Redaman...9
8
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pegas sering kali kita mendengarkannya, tapi
terkadang kita lupa dimana kita dapatkan getaran
tersebut. Kalau kita perhatikan lebih detail, getaran
pegas terdapat disekitar kehidupan kita. Suspensi
sepada montor salah satu contoh dalam kehidupan
sehari – hari.
Mungkin kita ketahui dimana saja getaran pegas
itu terjadi tapi tidak mengetahui kenapa bisa seperti
itu, reaksi apa yang terjadi, dan apa manfaatnya dalam
hidup ini. Maka dari itu untuk mengetahui lebih
jelasnya kita lakukan sebuah praktukum tentang
getaran teredam pegas ini.
1.2 Permasalahan
Permasalahan yang dibahas adalah :
1. Bagaimana menentukan konstanta redaman pada
suatu sistem pegas?
2. Bagaimana menentukan jenis peredaman dalam
suatu sistem pegas?
1.3 Tujuan Praktikum
Praktikum ini dilakukan dengan tujuan :
1.Menentukan konstanta redaman pada suatu sistem
pegas.
2.Menentukan jenis peredaman dalam suatu sistem
pegas.
1.4 Sistematika Laporan
9
10
Pada laporan kali ini kami menggunakan beberapa bab. Setiap babnya
menggunakan beberapa subbab. Bab I terdiri dari Latar belakang, Permasalahan, Tujuan,
serta Sitematika Laporan. Bab II membahas Teori penunjang terdiri dari beberapa sub bab
yang isinya adalah hal-hal yang mendasari praktikum karakteristik dinamik termometer.
Untuk Bab III membahas Metodologi Percobaan terdapat 2 subbab yang berisi
Peralatan Praktikum dan juga Prosedur Praktikum. Sedangkan Bab IV yakni pembahasan
juga terdiri dari 2 subbab yakni analisis percobaan serta Pembahasan. Untuk Bab V
adalah bab penutup yang berisi kesimpulan atas jalannya praktikum dan saran untuk
praktikum ke depannya.
BAB II
DASAR TEORI
2.1 Getaran Harmonik
Getaran harmonik adalah gerakan bolak-balik melalui titik setimbang secara periodik.
Gerak bolak-balik dikarenakan adanya gaya pemulih dari suatu benda yang arahnya
menuju titik setimbang yang besarnya sebanding dengan simpangan. Gaya pemulih
arahnya selalu berlawanan dengan arah simpangan, maka dituliskan dalam persamaan
sebagai berikut:
F=−k ∆ x .....................(1)
Dimana :
K = konstanta gaya (N/m)
∆ x = simpangan (m)
F = gaya pemulih (N)
Pada kondisi nyata, gaya pemulih semakin lama semakin melemah karena adanya
gaya gesek yang juga mendisipasikan energi. Gaya gesek akan mengakibatkan amplitudo
setiap osilasi secara pelan menurun terhadap waktu. Sehingga osilasi akan berhenti sama
sekaili. Getaran semacam ini disebut sebagai getaran selaras teredam.
2.2 Getaran Teredam
Getaran yang terdapat gaya penghambat atau gaya gesekan yang pada akhirnya
getaran itu akan berhenti. Gaya penghambat ini dikenal dengan gaya redam. Gaya redam
dx
merupakan fungsi linier dari kecepatan, Fd =−c
.
dt
Jika suatu partikel bermasa m bergerak di bawah pengaruh gaya pemulih linier dan
gaya hambat, maka persamaannya menjadi:
m ´x +c ´x + kx=0 ...........(2)
Persamaan umum sistem dinamik orde 2:
´x + 2ξ ω0 ´x + ¿ ω02 x=0
....(3)
´¿
Jika persamaan (2) dibandingkan dengan persamaan
c
c
c
2 ξ ω 0 ´x =
(3), maka didapatkan
, dan ξ= =
yang merupakan rasio
c cr 2 √ km
m
k
redaman; dan ω0 =
sebagai frekuensi natural.
m
√
Nilai rasio redaman dapat dihitung dengan persamaan berikut:
2
δ
.........(4)
ξ=
2
2
4 π +δ
√
Dimana δ merupakan peluruhan logaritmik yang direpresentasikan dengan persamaan
di bawah ini :
12
1
An
δ = ln
n
An+1
(
)
Dimana:
n: bilangan bulat untuk menyatakan urutan amplitudo satu gelombang (1,2,3)
A: Amplitudo (m)
a)
Getarang Kurang Redam (under-damped)
Untuk getaran kurang redam didefinisikan sebagai getaran yang memiliki loss kecil
dengan respon osilasi dengan peluruhan logaritmik. Jika 0 ≤ ξ 1).
(Halaman ini sengaja dikosongkan)
BAB III
METODOLOGI PRATIKUM
3.1 Peralatan Praktikum
Peralatan yang diperlukan untuk melakukan praktikum
ini adalah sebagai berikut :
1. Statif 1 buah
2. Pegas 2 buah
3. Damper 2 buah
4. Beban 1 buah (1 kg)
5. Accelerometer
6. Seperangkat DAQ (Data Acquisition)+Laptop
3.2 Prosedur Praktikum
Berikut adalah tahapan – tahapan yang dilakukan
sesuai dengan praktikum yang dilakukan:
1. Nilai konstanta pegas dicari dengan memasang
statif dan diberi beban lalu diukur pertambahan
panjang pegasnya lalu dihitung dengan persamaan
(1).
2. Alat dan bahan disiapkan lalu disusun seperti pada
skema susunan alat.
3. Beban disimpangkan lurus ke bawah sejauh 5 cm
dan ditahan jangan di lepas.
4. Software DAQ di run pada laptop.
5. Beban dilepaskan pelan pelan dan ditunggu sampai
getaran berhenti.
6. Damper diubah lalu dilakukan langkah 1-5 lagi.
7. Pegas ditambah secara paralel, lalu dilakukan
langkah 1-6 masing masing minimal 3 kali.
8. Grafik di plot lalu konstanta redaman dihitung
menggunakan persamaan (4) dan (5) untuk n=1,2,
dan 3. Data dimasukkan dalam tabel.
14
9. Hasil perhitungan dianalisa dan jenis getaran ditentukan dari masing masing sistem.
BAB IV
ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN
4.1 Analisis Data
Dengan hasil data pengukuran yang diperoleh
pada praktikum getaran teredam ini, maka didapatkan
hasil rasio redaman dan kategori redaman. Berikut
Tabel 4.1.1 memperlihatkan data hasil pengukuran
rasio redaman dan kategori redamannya.
Tabel 4.1
Tabel Rasio Redaman dan Kategori
Redaman
δ1
δ2
δratarata
ξ
c
(kg/s)
p1d1
0,8248
0,1736
0,4992
0,0792
3,1694
p1d2
1,3580
0,1697
0,7638
0,1207
4,8297
underdamped
p2d2
0,1878
0,1892
0,1885
0,0300
4,7995
underdamped
kategori
underdamped
Berdasarkan data yang telah diambil pada
DAQ, lalu diolah melalui software Matlab, didapatkan
:
16
17
Gambar 4.1 Grafik pegas 1 dengan 1 damper 1
Gambar 4.2 Grafik pegas 1 dengan damper 2
Gambar 4.3 Grafik pegas 2 dengan damper 2
2.2 Pembahasan
Gilang Eka S
2411100020
18
Pada percobaan tentang getaran teredam ini, didapatkan bahwa dalam percobaan dengan
sistem satu pegas 1 buah damper,nilai damping ratio, ξ = 0,079234201 dengan peluruhan
logaritmik (δ) sebesar 0,499160128. Pada sistem ini, getaran dikategorikan sebagai
getaran under-damped. Begitu pula dengan sistem pegas satu dengan dua damper
didapatkan bahwa nilai damping ratio, ξ = 0,120742003dengan peluruhan logaritmik (δ)
sebesar 0,763848154. Pada sistem ini, getaran dikategorikan sebagai getaran underdamped. Pada percobaan sistem pegas kedua dengan mengunakan dua damper, nilai
damping ratio, ξ = 0,029996567dengan peluruhan logaritmik (δ) sebesar 0,499160128.
Sehingga, dapat ditarik kesimpulan bahwa semakin banyak damper yang digunakan,
maka peluruhan logaritmik akan semakin besar.
GIGIS KINTAN M.
2411100036
Pada pratikum P3 Getaran yang Teredam dari tabel 4.1 didapatkan data c pada tiap
keadaan. Keadaan tersebut yaitu dumper 0 pegas 1, dumper 1 pegas 0, dan dumper 2 pegas
1.Pada data pratikum ada ketidaklengkapan data dikarenakan kerusakan dumper 2.
Dari hasil pratikum dapat dilihat bahwa nilai c, yaitu 3,1694; 4,8297; dan 4,7995. Nilai c
terbesar yaitu 4,8297. Nilai c semuanya di atas 3.
Dari nilai ξ dapat dilihat bahwa jenis getarannya yaitu getaran kurang redam. Karena
didapatkan nilai ξ, yaitu 0,0792; 0,1207; dan 0,0300. Nilai ξ yang terbesar yaitu 0,1207. Nilai ξ
besarnya kurang dari 1. Nilai ξ terbesar pada saat tanpa adanya dumper.
Nilai c dan ξ tergantung pada viskositas dari fluida di dalam damper. Semakin besar nilai
viskositas bahan semakin besar konstanta redamannya. Selain itu juga dari nilai konstanta dari
pegas. Nilai viskositas dan konstanta pegas ini dapat berubah terhadap waktu penggunannya
sehingga nilainya berkurang Dalam pratikum ini kesalahan data yang didapat dalam pratikum
dapat terjadi karena kesalahan dalam perekaman data oleh software, yaitu penentuan awal dan
akhir dalam perekaman. Hal ini menyebabkan penyimpangan data. Selain itu, kesalahan dalam
menyimpangkan pegas juga berpengaruh dalam kesalahan data swehingga data yang didapatkan
menjadi tidak valid.
Almas F
2411100076
Pada praktikum P3 tentang Getaran Teredam, terdapat 2 tujuan variabel yang
akan dicari yaitu konstanta redaman dan Rasio Redaman. Dari data yang didapat
seharusnya terdapat 6 jenis data namun kelompok kami hanya mendapat 4 data yaitu
Getaran Pegas 1 Damper 1, Getaran Pegas 1 Damper 2 ,Getaran Pegas 1 Tanpa Damper
dan Getaran Pegas 2 Damper 2. Hal ini dikarenakan saat akan digunakan untuk pegas 2
terjadi kerusakanpada damper 1.
Dari data yang didapat. Untuk data yang menggunakan Pegas 1 dapat terlihat
bahwa rasio redaman dari yang paling besar ke yang paling kecil adalah damper 2,
damper 1 dan tanpa damper. Karena rasio redaman harganya sebanding dengan konstanta
redaman dapat diketahui bahwa konstanta redaman pada damper 2 lebih besar daripada
damper 1. Hal ini yang menyebabkan simpangan terjauh (
LAPORAN RESMI PRAKTIKUM
AKUSTIK DAN GETARAN – P3
GETARAN TEREDAM
Disusun oleh :
Gilang Eka Saputra
(2411 100 020)
Gigis Kintan M
(2411 100 036)
Almas Fachrullah
(2411 100 076)
Elfayasa Prikafais
(2411 100 083)
Damas Panji H
(2411 100 098)
Hana Septiyani Putri
(2411 100 109)
Harish Adiyat
1
(2411 100 112)
Rehan Rachmanda
(2411 100 123)
Asisten :
Syamsul Hadi
(2410 100 105)
PROGRAM STUDI S1 TEKNIK FISIKA
JURUSAN TEKNIK FISIKA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
2013
2
LAPORAN RESMI PRAKTIKUM
AKUSTIK DAN GETARAN – P3
GETARAN TEREDAM
Disusun oleh :
Gilang Eka Saputra
(2411 100 020)
Gigis Kintan M
(2411 100 036)
Almas Fachrullah
(2411 100 076)
Elfayasa Prikafais
(2411 100 083)
Damas Panji H
(2411 100 098)
Hana Septiyani Putri
(2411 100 109)
Harish Adiyat
1
(2411 100 112)
Rehan Rachmanda
(2411 100 123)
Asisten :
Syamsul Hadi
(2410 100 105)
PROGRAM STUDI S1 TEKNIK FISIKA
JURUSAN TEKNIK FISIKA
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
2013
ABSTRAK
Percobaan ini bertujuan menentukan konstanta
redaman pada suatu sistem pegas, serta menentukan jenis
peredaman pada suatu sistem pegas. Data yang digunakan
adalah data yang diambil dari DAQ (data acquisition) pada
komputer. Data diambil dari percobaan yang menggunakan
pegas 1 dengan 1 damper, pegas 1 dengan 2 damper, dan
pegas 2 dengan 2 damper. Data yang didapat diolah
menggunakan software matlab. Hasil percobaan dianalisa
dan dapat diketahui bahwa pegas 1 dengan 1 damper, pegas
1 dengan 2 damper, dan pegas 2 dengan 2 damper adalah
2
jenis redaman under damped. Serta nilai c, yaitu 3,1694;
4,8297; dan 4,7995..
Kata kunci: DAQ, redaman, pegas, damper.
ABSTRACT
This experiment aims to determine the damping
constant of a spring system, as well as determine the kind
of curbs on a spring system. Data the data used are drawn
from the DAQ (data acquisition) on the computer. Data
taken from the experiment that uses Spring 1 with 1
damper, damper spring 1 with 2, and 2-2 with spring
damper. The Data obtained were processed using matlab
software. Results of experiment analyzed and can be
known that spring 1 with 1 damper, damper spring 1 with
3
2, and 2-2 with spring damper is a type of damping under
damped. Where as value of c are 3,1694; 4,8297; and
4,7995.
Keywords: DAQ, damping, spring, damper
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT
yang telah memberikan rahmat serta karunia-Nya kepada
kami sehingga kami berhasil menyelesaikan laporan resmi
ini yang alhamdulillah tepat pada waktunya.
Juga dengan segenap rasa syukur, kami bisa
menyelesaikan laporan resmi tentang praktikum getaran
teredam ini yang kami ajukan sebagai tugas untuk
melaksanakan kewajiban sebagai mahasiswa.
4
Harapan kami atas laporan resmi ini semoga bisa
memberikan manfaat bagi kami khususnya sebagai
praktikan sekaligus penyusun dan bagi pembaca pada
umumnya. Ucapan terima kasih kami haturkan kepada
seluruh pihak yang telah membantu dalam terselesaikanya
makalah ini baik oleh dosen akustik dan getaran maupun
asisten-asisten laboratorium rekayasa akustik dan fisika
bangunan.
Kami menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari
sempurna, oleh karena itu kritik dan saran dari semua pihak
yang bersifat membangun selalu kami harapkan demi
kesempurnaan laporan ini.
Akhir kata, kami sampaikan terima kasih kepada
semua pihak yang telah berperan serta dalam penyusunan
makalah ini dari awal sampai akhir. Semoga Allah SWT
senantiasa meridhai segala usaha kita. Amin.
Surabaya, 1 Mei 2013
Penyusun
5
DAFTAR ISI
Halaman Judul.....................................................................i
Abstrak...............................................................................ii
Abstract.............................................................................iii
Kata Pengantar..................................................................iv
Daftar Isi.............................................................................v
Daftar Gambar...................................................................vi
Daftar Tabel......................................................................vii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang..........................................................1
1.2 Permasalahan.............................................................1
1.3 Tujuan Pratikum........................................................1
1.4 Sistematika Laporan..................................................2
BAB II DASAR TEORI
2.1 Getaran Harmonik.....................................................3
BAB III METODOLOGI PRATIKUM
3.1 Peralatan Pratikum....................................................7
3.2 Prosedur Pratikum.....................................................7
BAB IV ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN
4.1 Analisis Data.............................................................9
4.2 Pembahasan.............................................................11
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan.............................................................19
5.2 Saran.......................................................................19
Daftar Pustaka..................................................................21
Lampiran
6
DAFTAR GAMBAR
Gambar 4.1 Grafik pegas 1 dengan damper 1...................10
Gambar 4.2 Grafik pegas 1 dengan damper 2...................10
Gambar 4.3 Grafik pegas 2 dengan damper 2...................11
7
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Tabel Rasio Redamana dan Kategori Redaman...9
8
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pegas sering kali kita mendengarkannya, tapi
terkadang kita lupa dimana kita dapatkan getaran
tersebut. Kalau kita perhatikan lebih detail, getaran
pegas terdapat disekitar kehidupan kita. Suspensi
sepada montor salah satu contoh dalam kehidupan
sehari – hari.
Mungkin kita ketahui dimana saja getaran pegas
itu terjadi tapi tidak mengetahui kenapa bisa seperti
itu, reaksi apa yang terjadi, dan apa manfaatnya dalam
hidup ini. Maka dari itu untuk mengetahui lebih
jelasnya kita lakukan sebuah praktukum tentang
getaran teredam pegas ini.
1.2 Permasalahan
Permasalahan yang dibahas adalah :
1. Bagaimana menentukan konstanta redaman pada
suatu sistem pegas?
2. Bagaimana menentukan jenis peredaman dalam
suatu sistem pegas?
1.3 Tujuan Praktikum
Praktikum ini dilakukan dengan tujuan :
1.Menentukan konstanta redaman pada suatu sistem
pegas.
2.Menentukan jenis peredaman dalam suatu sistem
pegas.
1.4 Sistematika Laporan
9
10
Pada laporan kali ini kami menggunakan beberapa bab. Setiap babnya
menggunakan beberapa subbab. Bab I terdiri dari Latar belakang, Permasalahan, Tujuan,
serta Sitematika Laporan. Bab II membahas Teori penunjang terdiri dari beberapa sub bab
yang isinya adalah hal-hal yang mendasari praktikum karakteristik dinamik termometer.
Untuk Bab III membahas Metodologi Percobaan terdapat 2 subbab yang berisi
Peralatan Praktikum dan juga Prosedur Praktikum. Sedangkan Bab IV yakni pembahasan
juga terdiri dari 2 subbab yakni analisis percobaan serta Pembahasan. Untuk Bab V
adalah bab penutup yang berisi kesimpulan atas jalannya praktikum dan saran untuk
praktikum ke depannya.
BAB II
DASAR TEORI
2.1 Getaran Harmonik
Getaran harmonik adalah gerakan bolak-balik melalui titik setimbang secara periodik.
Gerak bolak-balik dikarenakan adanya gaya pemulih dari suatu benda yang arahnya
menuju titik setimbang yang besarnya sebanding dengan simpangan. Gaya pemulih
arahnya selalu berlawanan dengan arah simpangan, maka dituliskan dalam persamaan
sebagai berikut:
F=−k ∆ x .....................(1)
Dimana :
K = konstanta gaya (N/m)
∆ x = simpangan (m)
F = gaya pemulih (N)
Pada kondisi nyata, gaya pemulih semakin lama semakin melemah karena adanya
gaya gesek yang juga mendisipasikan energi. Gaya gesek akan mengakibatkan amplitudo
setiap osilasi secara pelan menurun terhadap waktu. Sehingga osilasi akan berhenti sama
sekaili. Getaran semacam ini disebut sebagai getaran selaras teredam.
2.2 Getaran Teredam
Getaran yang terdapat gaya penghambat atau gaya gesekan yang pada akhirnya
getaran itu akan berhenti. Gaya penghambat ini dikenal dengan gaya redam. Gaya redam
dx
merupakan fungsi linier dari kecepatan, Fd =−c
.
dt
Jika suatu partikel bermasa m bergerak di bawah pengaruh gaya pemulih linier dan
gaya hambat, maka persamaannya menjadi:
m ´x +c ´x + kx=0 ...........(2)
Persamaan umum sistem dinamik orde 2:
´x + 2ξ ω0 ´x + ¿ ω02 x=0
....(3)
´¿
Jika persamaan (2) dibandingkan dengan persamaan
c
c
c
2 ξ ω 0 ´x =
(3), maka didapatkan
, dan ξ= =
yang merupakan rasio
c cr 2 √ km
m
k
redaman; dan ω0 =
sebagai frekuensi natural.
m
√
Nilai rasio redaman dapat dihitung dengan persamaan berikut:
2
δ
.........(4)
ξ=
2
2
4 π +δ
√
Dimana δ merupakan peluruhan logaritmik yang direpresentasikan dengan persamaan
di bawah ini :
12
1
An
δ = ln
n
An+1
(
)
Dimana:
n: bilangan bulat untuk menyatakan urutan amplitudo satu gelombang (1,2,3)
A: Amplitudo (m)
a)
Getarang Kurang Redam (under-damped)
Untuk getaran kurang redam didefinisikan sebagai getaran yang memiliki loss kecil
dengan respon osilasi dengan peluruhan logaritmik. Jika 0 ≤ ξ 1).
(Halaman ini sengaja dikosongkan)
BAB III
METODOLOGI PRATIKUM
3.1 Peralatan Praktikum
Peralatan yang diperlukan untuk melakukan praktikum
ini adalah sebagai berikut :
1. Statif 1 buah
2. Pegas 2 buah
3. Damper 2 buah
4. Beban 1 buah (1 kg)
5. Accelerometer
6. Seperangkat DAQ (Data Acquisition)+Laptop
3.2 Prosedur Praktikum
Berikut adalah tahapan – tahapan yang dilakukan
sesuai dengan praktikum yang dilakukan:
1. Nilai konstanta pegas dicari dengan memasang
statif dan diberi beban lalu diukur pertambahan
panjang pegasnya lalu dihitung dengan persamaan
(1).
2. Alat dan bahan disiapkan lalu disusun seperti pada
skema susunan alat.
3. Beban disimpangkan lurus ke bawah sejauh 5 cm
dan ditahan jangan di lepas.
4. Software DAQ di run pada laptop.
5. Beban dilepaskan pelan pelan dan ditunggu sampai
getaran berhenti.
6. Damper diubah lalu dilakukan langkah 1-5 lagi.
7. Pegas ditambah secara paralel, lalu dilakukan
langkah 1-6 masing masing minimal 3 kali.
8. Grafik di plot lalu konstanta redaman dihitung
menggunakan persamaan (4) dan (5) untuk n=1,2,
dan 3. Data dimasukkan dalam tabel.
14
9. Hasil perhitungan dianalisa dan jenis getaran ditentukan dari masing masing sistem.
BAB IV
ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN
4.1 Analisis Data
Dengan hasil data pengukuran yang diperoleh
pada praktikum getaran teredam ini, maka didapatkan
hasil rasio redaman dan kategori redaman. Berikut
Tabel 4.1.1 memperlihatkan data hasil pengukuran
rasio redaman dan kategori redamannya.
Tabel 4.1
Tabel Rasio Redaman dan Kategori
Redaman
δ1
δ2
δratarata
ξ
c
(kg/s)
p1d1
0,8248
0,1736
0,4992
0,0792
3,1694
p1d2
1,3580
0,1697
0,7638
0,1207
4,8297
underdamped
p2d2
0,1878
0,1892
0,1885
0,0300
4,7995
underdamped
kategori
underdamped
Berdasarkan data yang telah diambil pada
DAQ, lalu diolah melalui software Matlab, didapatkan
:
16
17
Gambar 4.1 Grafik pegas 1 dengan 1 damper 1
Gambar 4.2 Grafik pegas 1 dengan damper 2
Gambar 4.3 Grafik pegas 2 dengan damper 2
2.2 Pembahasan
Gilang Eka S
2411100020
18
Pada percobaan tentang getaran teredam ini, didapatkan bahwa dalam percobaan dengan
sistem satu pegas 1 buah damper,nilai damping ratio, ξ = 0,079234201 dengan peluruhan
logaritmik (δ) sebesar 0,499160128. Pada sistem ini, getaran dikategorikan sebagai
getaran under-damped. Begitu pula dengan sistem pegas satu dengan dua damper
didapatkan bahwa nilai damping ratio, ξ = 0,120742003dengan peluruhan logaritmik (δ)
sebesar 0,763848154. Pada sistem ini, getaran dikategorikan sebagai getaran underdamped. Pada percobaan sistem pegas kedua dengan mengunakan dua damper, nilai
damping ratio, ξ = 0,029996567dengan peluruhan logaritmik (δ) sebesar 0,499160128.
Sehingga, dapat ditarik kesimpulan bahwa semakin banyak damper yang digunakan,
maka peluruhan logaritmik akan semakin besar.
GIGIS KINTAN M.
2411100036
Pada pratikum P3 Getaran yang Teredam dari tabel 4.1 didapatkan data c pada tiap
keadaan. Keadaan tersebut yaitu dumper 0 pegas 1, dumper 1 pegas 0, dan dumper 2 pegas
1.Pada data pratikum ada ketidaklengkapan data dikarenakan kerusakan dumper 2.
Dari hasil pratikum dapat dilihat bahwa nilai c, yaitu 3,1694; 4,8297; dan 4,7995. Nilai c
terbesar yaitu 4,8297. Nilai c semuanya di atas 3.
Dari nilai ξ dapat dilihat bahwa jenis getarannya yaitu getaran kurang redam. Karena
didapatkan nilai ξ, yaitu 0,0792; 0,1207; dan 0,0300. Nilai ξ yang terbesar yaitu 0,1207. Nilai ξ
besarnya kurang dari 1. Nilai ξ terbesar pada saat tanpa adanya dumper.
Nilai c dan ξ tergantung pada viskositas dari fluida di dalam damper. Semakin besar nilai
viskositas bahan semakin besar konstanta redamannya. Selain itu juga dari nilai konstanta dari
pegas. Nilai viskositas dan konstanta pegas ini dapat berubah terhadap waktu penggunannya
sehingga nilainya berkurang Dalam pratikum ini kesalahan data yang didapat dalam pratikum
dapat terjadi karena kesalahan dalam perekaman data oleh software, yaitu penentuan awal dan
akhir dalam perekaman. Hal ini menyebabkan penyimpangan data. Selain itu, kesalahan dalam
menyimpangkan pegas juga berpengaruh dalam kesalahan data swehingga data yang didapatkan
menjadi tidak valid.
Almas F
2411100076
Pada praktikum P3 tentang Getaran Teredam, terdapat 2 tujuan variabel yang
akan dicari yaitu konstanta redaman dan Rasio Redaman. Dari data yang didapat
seharusnya terdapat 6 jenis data namun kelompok kami hanya mendapat 4 data yaitu
Getaran Pegas 1 Damper 1, Getaran Pegas 1 Damper 2 ,Getaran Pegas 1 Tanpa Damper
dan Getaran Pegas 2 Damper 2. Hal ini dikarenakan saat akan digunakan untuk pegas 2
terjadi kerusakanpada damper 1.
Dari data yang didapat. Untuk data yang menggunakan Pegas 1 dapat terlihat
bahwa rasio redaman dari yang paling besar ke yang paling kecil adalah damper 2,
damper 1 dan tanpa damper. Karena rasio redaman harganya sebanding dengan konstanta
redaman dapat diketahui bahwa konstanta redaman pada damper 2 lebih besar daripada
damper 1. Hal ini yang menyebabkan simpangan terjauh (