Getaran dan Osilasi

LAPORAN PRAKTIKUM

Getaran dan OSILASI

DWI MARTA SETYADI

011.11.006/Kelompok C

INSTITUT TEKNOLOGI dan SAINS BANDUNG

T.A.2011/2012

I.                   TUJUAN PERCOBAAN

1.      Diharapkan agar mahasiswa dapat memahami sifat bandul sederhana dan getaran

2.      Mahasiswa mampu untuk mengukur gravitasi melalu percobaan bandul sederhana.

3.      Mahasiswa dapat memahami konsep umum getaran

4.      Diharapkan agar mahasiswa dapat menentukan nilai frekwensi,periode,dan konstanta pegas dalam percobaan.

II.                ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN

1.      Penggaris

2.      Pegas

3.      Tali/benang

4.      Statip

5.      Busur derajat

6.      Klem pemegang

7.      Timbangan dan beban pemberat

8.      Stopwatch

III.             DASAR TEORI

Setiap gerak yang terjadi secara berulang dalam selang waktu yang sama disebut gerak periodik. Karena gerak ini terjadi secara teratur maka disebut juga sebagai gerak harmonik/harmonis. Apabila suatu partikel melakukan gerak periodik pada lintasan yang sama maka geraknya disebut gerak osilasi/getaran. Bentuk yang sederhana dari gerak periodik adalah benda yang berosilasi pada ujung pegas. Karenanya kita menyebutnya gerak harmonis sederhana. Banyak jenis gerak lain (osilasi dawai, roda keseimbangan arloji, atom dalam molekul, dan sebagainya) yang mirip dengan jenis gerakan ini, sehingga pada kesempatan ini kita akan membahasnya secara mendetail.

Dalam kehidupan sehari-hari, gerak bolak balik benda yang bergetar terjadi tidak tepat sama karena pengaruh gaya gesekan. Ketika kita memainkan gitar, senar gitar tersebut akan berhenti bergetar apabila kita menghentikan petikan. Demikian juga bandul yang berhenti berayun jika tidak digerakan secara berulang. Hal ini disebabkan karena adanya gaya gesekan. Gaya gesekan menyebabkan benda-benda tersebut berhenti berosilasi. Jenis getaran seperti ini disebut getaran harmonik teredam. Walaupun kita tidak dapat menghindari gesekan, kita dapat meniadakan efek redaman dengan menambahkan energi ke dalam sistem yang berosilasi untuk mengisi kembali energi yang hilang akibat gesekan, salah satu contohnya adalah pegas dalam arloji yang sering kita pakai. Pada kesempatan ini kita hanya membahas gerak harmonik sederhana secara mendetail, karena dalam kehidupan sehari-hari terdapat banyak jenis gerak yang menyerupai sistem ini.

Gerak harmonik sederhana adalah gerak bolak – balik benda melalui suatu titik keseimbangan tertentu dengan banyaknya getaran benda dalam setiap sekon selalu konstan. Gerak Harmonik Sederhana dapat dibedakan menjadi 2 bagian, yaitu (1) Gerak Harmonik Sederhana (GHS) Linier, misalnya penghisap dalam silinder gas, gerak osilasi air raksa/ air dalam pipa U, gerak horizontal / vertikal dari pegas, dan sebagainya; (2) Gerak Harmonik Sederhana (GHS) Angular, misalnya gerak bandul/ bandul fisis, osilasi ayunan torsi, dan sebagainya.

Telaah terhadap bunyi dan getaran sangat berkait bahkan tidak dapat dipisahkan dengan kajian tentang ayunan atau yang disebut juga dengan istilah osilasi. Gejala ini dalam kehidupan kita sehari-hari contohnya adalah gerakan bandul jam, gerakan massa yang digantung pada pegas, dan bahkan gerakan dawai gitar saat dipetik. Ketiganya merupakan contoh-contoh dari apa yang disebut sebagai ayunan.

Beberapa Contoh Gerak Harmonik Sederhana :

a.       Gerak harmonik pada bandulKetika beban digantungkan pada ayunan dan tidak diberikan gaya, maka benda akan dian di titik keseimbangan B. Jika beban ditarik ke titik A dan dilepaskan, maka beban akan bergerak ke B, C, lalu kembali lagi ke A. Gerakan beban akan terjadi berulang secara periodik, dengan kata lain beban pada ayunan di atas melakukan gerak harmonik sederhana.

b.      Gerak harmonik pada pegasSemua pegas memiliki panjang alami sebagaimana tampak pada gambar 2. Ketika sebuah benda dihubungkan ke ujung sebuah pegas, maka pegas akan meregang (bertambah panjang) sejauh y. Pegas akan mencapai titik kesetimbangan jika tidak diberikan gaya luar (ditarik atau digoyang).

IV.  PENGOLAHAN DATA

1.    Percobaan 2.5.1 , 2.5.2 , dan 2.5.3 :

a.      Tabel percobaan 2.5.1 , 2.5.2 , 2.5.3 :

No	Panjang Tali ( cm )	Waktu Untuk 25 kali Ayunan ( s )
		Pengukuran I	Pengukuran II
1	150	61	61
2	140	58	58
3	130	56	56
4	120	55	55
5	110	52	52

b.      Nilai T dalam percobaan 2.5.1 , 2.5.2 , 2.5.3 :

Saat tali mempunyai panjang 150cm :

 =  = 2,44 s

Saat tali mempunyai panjang 140cm :

 =  = 2,32 s

Saat tali mempunyai panjang 130cm :

 =  = 2,24 s

Saat tali mempumyai panjang 120cm :

 =  = 2,2 s

Saat tali mempunyai panjang 110cm :

 =  = 2,08 s

c.       Nilai rata – rata T untuk pada percobaan 2.5.1 , 2.5.2 , 2.5.3 :

T ( rata – rata ) = =  = 2,256 s

d.      Grafik antara l terhadap T² pada percobaan 2.5.1 , 2.5.2 , 2.5.3 :

Maka besar gravitasi ialah :

Untuk panjang tali 150 cm,

    =

   = 9,936 m/s²

Untuk panjang tali 140 cm,

    =

   = 9,969 m/s²

Untuk panjang tali 130 cm,

    =

   = 10,218 m/s²

Untuk panjang tali 120 cm,

    =

   = 9,778 m/s²

Untuk panjang tali 110 cm,

    =

   = 10,027 m/s²

donload selengkapnya , disini