Fisika

MENGUKUR PERCEPATAN GRAVITASI BUMI

 

  1. a.      Dasar Teori

Besarnya percepatan gravitasi di suatu tempat berbeda dengan tempat lain. Hal ini disebabkan adanya perbedaan kerapatan massa dan jarak suatu tempat dari pusat bumi. Pendulum merupakan peralatan sederhana yang dapat digunakan untuk mengukur besar percepatan gravitasi di suatu tempat. Pendulum terdiri atas sebuah benda bermassa yang diikat dengan tali. Ketika diayunkan dengan sudut kecil (<150), pendulum akan berayun secara periodik. Dengan mengukur panjang tali yang digunakan (l) dan periode ayunan (T), percepatan gravitasi (g) di suatu tempat dapat ditentukan dengan persamaan :

  1. b.      Tujuan Percobaan

Setelah melakukan eksperimen ini,

  1. Mengetahui hubungan panjang tali dengan periode ayunan.
  2. Mencari besar percepatan gravitasi di suatu tempat.
  3. c.       Alat dan Bahan
    1. Beban                                      5. Dasar statif
    2. Benang secukupnya                6. Tiang penyangga
    3. Stopwatch                               7. penjepit
    4. Busur derajat                          8. Mistar
    5. d.      Cara kerja
      1. Rangkailah alat separti yang ada pada buku petunjuk.
      2. Ukurlah panjang benang dari statip sampai titik tengan beban
      3. Tariklah beban ke samping sehingga menyimpang maksimal 150 dari kedudukan semula.
      4. Lepaskan batu dan biarkan berayun. Setelah itu, hitunglah waktu yang diperlukan pendulum setiap melakukan 10 kali ayunan ( 1 kali ayunan dihitung dari satu kedudukan ke kedudukan semula) ulangi sampai mendapatkan 3 data.
  1. Ulangi langkah 1-4 menggunakan panjang tali yang berbeda sampai mendapatkandata untuk 5 panjang tali yang berbeda.

Kemudian masukkan data hasil eksperimen pada tabel berikut:

No Panjang Tali (l) Waktu (t) Periode (T) Gravitasi
1 10 cm 1.)   8 s

2.)   8 s

3.)   8 s

1.)  0,8s

2.)  0,8 s

3.)  0,8 s

1.)  6,162 m/s2

2.)  6,162 m/s2

3.)  6,162 m/s2

2 20 cm 1.)   9,9 s

2.)   9,9 s

3.)   10 s

1.)  0,99 s

2.)  0,99 s

3.)  1 s

1.)  8,049 m/s2

2.)  8,049 m/s2

3.)  7,89 m/s2

3 30 cm 1.)  11,8

2.)  11,8

3.)  11,8

1.)  1,18

2.)  1,18

3.)  1,18

1.)  8,512 m/s2

2.)  8,512 m/s2

3.)  8,512 m/s2

4. 40 cm 1.)   13,5

2.)   13,5

3.)   13,5

1.)  1,35

2.)  1,35

3.)  1,35

1.)  8,668 m/s2

2.) 8,668 m/s2

3.) 8,668 m/s2

  1. e.      Pembahasan

Setelah melakukan eksperimen, jawablah pertanyaan berikut:

  1. Apakah penyebab pendulum dapat berayun secara periodik?

Jawab : Penyebab pendulum berayun secara periodik yaitu disebabkan oleh gaya pemulih yang bekerja pada pegas. Gaya pemulih ini berusaha untuk mengembalikan posisi benda ke posisi keseimbangannya. Seperti yang terdapat dalam hukum Hooke. Besar gaya pemulih berbanding lurus dengan besar simpangan dan arahnya berlainan dengan arah simpangan.

Secara matematis besar gaya pemulih pada pegas dapat ditulis sebagai berikut:

F = – k y

Keterangan:

K = tetapan pegas (N/m)

y = simpangan (m)

F = gaya pemulih (N)

(tanda minus menyatakan bahwa arah gaya pemulih berlawanan dengan arah simpangan)

  1. Crilah waktu rata-rata, periode rata-rata, dan percepatan gravitasi rata-rata untuk setiap panjang tali yang diukur.

Jawab :

No Panjang tali  (l) (cm) Waktu rata-rata (t) (s) Periode rata-rata(T) (s) Gravitasi (m/s2)
1. 10  8 0,8 6,162
2. 20 9,933 0,9933 7,996
3. 30 11,8 1,18 8,512
4. 40 13,5 1,35 8,668

 

  1. Berapakah percepatan gravitasi rata-rata dari semua hasil eksperimen?

Jawab : percepatan gravitasi rata-rata dari semua hasil eksperimen adalah

7,834 m/s2

  1. Percepatan gravitasi rata-rata di bumi sekitar 9,8 m/s2. Bagaimanakah hasil percobaan kalian dibandingkan dengan angka tersebut?, identifikasikan penyebab terjadinya penyimpangan hasil percobaan kalian.

 

 

Jawab :

Hasil percobaan yang kami lakukan, memiliki perbedaan yang cukup jauh dari percepatan gravitasi rata-rata  di bumi yaitu sebesar 9,8 m/s2 sedangkan percepatan gravitasi hasil percobaan sebesar 7,834 m/s2,

menurut kami penyebab penyimpangan hasil percobaan yaitu, Kurang akuratnya pengukuran waktu dengan stopwacth ataupun kurang akurat saat mengukur derajat simpangan dengan busur dan juga saat pengukuran panjang tali menggunakan mistar

f. Kesimpulan :

Setelah melakukan eksperimen ini kami dapat menarik kesimpulan bahwa, panjang tali berbanding lurus dengan besarnya periode ayunan dan semakin panjang tali maka percepatan gravitasi bumi semakin besar, ini disebabkan karena semakin panjang talinya maka benda yang digantung semakin mendekati pusat bumi  sedangkan yang talinya pendek maka benda yang digantung semakin menjauh dari pusat bumi, hal inilah yang menyebabkan panjang tali berbanding lurus dengan percepatan gravitasi sebab percepatan gravitasi berbanding terbalik dengan jarak dari pusat bumi.

Gaya yang menyebabkan pendulum berayun secara periodik yaitu gaya harmonik pada pegas (gerak bolak-balik), Pegas yang diberi simpangan sejauh y dari posisi keseimbangannya akan bergerak bolak – balik melalui titik keseimbangan tersebut ketika dilepaskan. Gerakan ini disebabkan oleh gaya pemulih yang bekerja pada pegas. Gaya pemulih ini berusaha untuk mengembalikan posisi benda ke posisi keseimbangannya.

Besar gaya pemulih berbanding lurus dengan besar simpangan dan arahnya berlainan dengan arah simpangan. Secara matematis besar gaya pemulih pada pegas dapat ditulis sebagai berikut:

F = – k y

Keterangan:

K = tetapan pegas (N/m)

y = simpangan (m)

F = gaya pemulih (N)

(tanda minus menyatakan bahwa arah gaya pemulih berlawanan dengan arah simpangan)

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s