laporan osilasi batang
DESCRIPTION
Laporan praktikum fisika dasar 1TRANSCRIPT
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR I
OSILASI BATANG
Nama : Putu Yuliantari
NIM : 1108105040
Kelompok : V
Dosen : Ida Bagus Alit Paramarta, S.Si., M.Si
Asisten Dosen : Ni made Indah Suwandewi 0908205006
I Gede Astina 0908205008
Declarossy Natalia Sinaga 0908205012
Gelys Annisa Nindri 0908205019
JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
I. TUJUAN PERCOBAAN
Menentukan momen inersia batang
II. TINJAUAN TEORI
Gerak osilasi adalah variasi periodik terhadap waktu dari suatu hasil pengukuran,
contohnya pada ayunan bandul. Istilah vibrasi sering digunakan sebagai sinonim
osilasi, walaupun sebenarnya vibrasi merujuk pada jenis spesifik osilasi, yaitu osilasi
mekanis. Osilasi tidak hanya terjadi pada suatu sistem fisik. Osilasi terbagi menjadi 2
yaitu osilasi harmonis sederhana dan osilasi harmonis kompleks.
Gerak Harmonik Sederhana (GHS) adalah gerak periodik dengan lintasan
yang ditempuh selalu sama (tetap). Gerak Harmonik Sederhana mempunyai
persamaan gerak dalam bentuk sinusoidal dan digunakan untuk menganalisis suatu
gerak periodik tertentu. Gerak periodik adalah gerak berulang atau berosilasi melalui
titik setimbang dalam interval waktu tetap.
Gerak Harmonik sederhana dapat dibedakan menjadi dua yaitu :
- Gerak Harmonik Sederhana (GHS) Linier, misalnya penghisap dalam
silinder gas, gerak osilasi air raksa atau air dalam pipa U, gerak horizontal atau
vertikal dari pegas, dan sebagainya.
- Gerak Harmonik Sederhana (GHS) Angular, misalnya gerak bandul atau bandul
fisis, osilasi ayunan torsi, dan sebagainya.
Energi mekanik terdisipasi (berkurang) karena adanya gaya gesek. Maka jika
dibiarkan, osilasi akan berhenti, yang artinya Gerak Harmonik Sederhana teredam.
Gaya gesekan biasanya dinyatakan sebagai arah berlawanan dan b adalah konstanta
menyatakan besarnya redaman. Maka persamaan Gerak Harmonik Sederhana teredam
adalah dimana merupakan faktor redaman Osilasi adalah variasi periodik umumnya
terhadap waktu dari suatu hasil pengukuran, contohnya pada ayunan bandul.Osilasi
terbagi menjadi 2 yaitu osilasi harmonis sederhana dan osilasi harmonis kompleks.
Gerak periodik adalah gerak berulang atau berosilasi melalui titik setimbang dalam
interval waktu tetap. Amplitudo gerak (A), merupakan besar perpindahan maksimum
dari posisi kesetimbangan, yaitu nilai maksimum dari |x|, dengan satuan m. Perioda
(T), merupakan waktu untuk satu siklus, dengan satuan s. Frekuensi (f), merupakan
banyaknya siklus pada suatu satuan waktu, dengan satuan Hz.
Frekuensi sudut (f) yang merupakan w = 2πf atau 2π/T. resistan yaitu suatu benda
yang memiliki massa untuk bergetar gerak osilasi: gerak bolak balik yang mengacu
pada titik kedudukan resonansi: apabila pada frekuensi eksitan simpangan = frekuensi
pribadi.
contoh : derajat kebebasan dan sistem yang dapat kita kehendaki dari sistem 1
derajat kebebasan, mesin jahit, eskalator, lift, benda bergerak karena memiliki
percepatan.
∑F=ma
mg-KX=ma
Pegas bergerak karena ada massa yang membebaninya menyebabkan terjadinya
osilasi. gaya benda turun karena dipengaruhi oleh massa dan grafitasi.dan gaya benda
naik karena dipengaruhi oleh konstanta pegas dan jarak simpang pegas.
Momen inersia (Satuan SI : kg m2) adalah ukuran kelembaman suatu benda
untuk berotasi terhadap porosnya. Besaran ini adalah analog rotasi daripada massa.
Dibawah ini merupakan daftar momen inersia dari beberapa benda tegar yang
digunakan dalam perhitungan.
Keterangan :
I adalah momen inersia benda
m adalah massa benda
L adalah panjang benda
Benda Poros Gambar Momen Inersia
Batang silinder Pusat
Batang silinder
Melalui sumbu
Silinder berongga
Ujung
Melalui
sumbu
I = mR2
Silinder pejal
Silinder pejal
Melintang
sumbu
Melalui salahsatu garis singgung
Bola pejal
Melalui
diameter
Bola berongga
Bola pejal
Melalui
diameter
III. PERALATAN
1. Batang yang telah siap digantungkan dengan tali
2. Mistar
3. Stopwatch
4. timbangan
IV. PROSEDUR PERCOBAAN
1. Batang digantungkan pada tali yang telah disediakan.
2. Dengan jarak antar tali (d) dan panjang tali (L) tertentu, batang disimpangkan
dengan sudut simpangan kecil dan kemudian dilepaskan sehingga batang
melakukan osilasi (berosilasi).
3. Waktu osilasi batang dicatat untuk 15 kali ayunan.
4. Panjang tali L divariasikan dan langkah 1, 2, dan 3 diulangi.
V. HASIL PERCOBAAN
5.1 Data 1
L (cm) d (cm) N Massa (gr) t (sekon) T (sekon)
60 cm 43,5 15 261,1 22,47 1,50 7,74
60 cm 43,5 15 261,1 22,46 1,49 7,74
15261,122,191,477,7460 cm
43,5 60 cm 43,5 15 261,1 22,56 1,50 7,74
60 cm 43,5 15 261,1 22,61 1,50 7,74
5.2 Data 2
L (cm) d (cm) N Massa (gr) t (sekon) T (sekon)
55 cm 43,5 15 261,1 21,90 1,50 7,41
55 cm 43,5 15 261,1 21,71 1,44 7,41
15261,121,711,447,4155 cm
43,5 55 cm 43,5 15 261,1 21,66 1,44 7,41
55 cm 43,5 15 261,1 21,81 1,45 7,41
V.3 Data 3
L (cm) d (cm) N Massa (gr) t (sekon) T (sekon)
50 cm 43,5 15 261,1 21,17 1,41 7,07
50 cm 43,5 15 261,1 21,03 1,40 7,07
15261,121,611,417,0750 cm
43,5 50 cm 43,5 15 261,1 21,33 1,42 7,07
50 cm 43,5 15 261,1 21,28 1,42 7,07
V.4 Data 4
L (cm) d (cm) N Massa (gr) t (sekon) T (sekon)
45 cm 43,5 15 261,1 19,67 1,31 6,70
45 cm 43,5 15 261,1 19,43 1,23 6,70
15261,119,771,326,7045 cm
43,5 45 cm 43,5 15 261,1 19,95 1,33 6,70
45 cm 43,5 15 261,1 19,56 1,30 6,70
V.5 Data 5
NMassa (gr)t (sekon)T (sekon) (cm)L (cm)
d (cm) 40 cm 43,5 15 261,1 18,38 1,22 6,32
40 cm 43,5 15 261,1 18,49 1,23 6,32
40 cm 43,5 15 261,1 18,74 1,24 6,32
40 cm 43,5 15 261,1 18,48 1,23 6,32
T (s)
40 cm 43,5 15 261,1 18,59 1,24
6,32 0,6 m 1,50 7,74 19,37 11,51
0,6 m 1,49 7,74 18,25 11,37
0,6 m 1,47 7,74 18,99 11,06
0,6 m 1,50 7,74 19,37 11,51
0,6 m 1,50 7,74 19,37 11,51
gradienI (kg
m2) s.
D
D
ik
et
a
h
ui
:
=
1,
5
0
s
=
5
5
c
m
=
0,
5
5
m
T
(s)
0,55 m 1,50 7,41 20,24 12,57
0,55 m 1,44 7,41 19,43 11,58
0,55 m 1,44 7,41 19,43 11,58
0,55 m 1,44 7,41 19,43 11,58
0,55 m 1,45 7,41 19,56 11,74
t. Data 3
Diketahui : T = 1,41 s
L = 50 cm = 0,5 m
= 7,07 cm = 0,0707 m
m = 261,1 gr
g = 9,8
d = 43,5 cm = 0,435 m
Ditanyai : Momen Inersia ( I ) = ......?
Jawaban :
→ T = gradien .
Sehingga :
gradien =
gradien = → gradien = 19,94
Menghitung I
12,20 kg m2
L (m) T (s) gradien I (kg m2)
0,5 m 1,41 7,07 19,94 12,20
0,5 m 1,40 7,07 19,80 12,03
0,5 m 1,41 7,07 19,94 12,20
0,5 m 1,42 7,07 20,08 12,37
0,5 m 1,42 7,07 20,08 12,37
u. Data 4
Diketahui : T = 1,34 s
L = 45 cm = 0,45 m
= 6,70 cm = 0,0670 m
m = 261,1 gr
g = 9,8
d = 43,5 cm = 0,435 m
Ditanyai : Momen Inersia ( I ) = ......?
Jawaban :
→ T = gradien .
Sehingga :
gradien =
gradien = → gradien = 19,55
Menghitung I
11,73 kg m2
L (m) T (s) gradien I (kg m2)
0,45 m 1,31 6,70 19,55 11,73
0,45 m 1,23 6,70 18,35 10,33
0,45 m 1,32 6,70 19,70 11,91
0,45 m 1,33 6,70 19,85 12,09
0,45 m 1,30 6,70 19,40 11,55
v. Data 5
Diketahui : T = 1,22 s
L = 40 cm = 0,40 m
= 6,32 cm = 0,0632 m
m = 261,1 gr
g = 9,8
d = 43,5 cm = 0,435 m
Ditanyai : Momen Inersia ( I ) = ......?
Jawaban :
→ T = gradien .
Sehingga :
gradien =
gradien = → gradien = 19,30
Menghitung I
11,43 kg m2
L (m) T (s) gradien I (kg m2)
0,4 m 1,22 6,32 19,30 11,43
0,4 m 1,23 6,32 19,45 11,65
0,4 m 1,24 6,32 19,62 11,81
0,4 m 1,23 6,32 19,46 11,62
19,6211,81 0,4 m 1,24
6,32
6.2 Grafik hubungan antar T dengan
T
1,49 7,74
1,45 7,41
1,41 7,07
1,29 6,70
1,23 6,32
6.3 Jawaban soal-soal
1. Sudut osilasi batang harus kecil agar waktu osilasi yang dilakukan tidak
terlalu lama, dan batang saat diosilasi tidak berayun kesamping.
2. Jika yang divariasikan jarak antar tali, maka cara mendapatkan I dengan
rumus:
6.4 Ralat keraguan I
a. Data 1
T
L (m) I
0,6 m 11,51 11,39 0,12 0,0144
0,6 m 11,37 11,39 -0,02 0,0004
0,6 m 11,06 11,39 -0,33 0,1089
0,6 m 11,51 11,39 0,12 0,0144
0,6 m 11,51 11,39 0,12 0,0144
0,0305
Ralat Keraguan Data 1
Ralat nisbi = = x 100% = 0,3 %
Ralat kebenaran = 100% - 0,3 % = 99,7%
b. Data 2
L (m) I
0,55 m 12,57 11,81 0,76 0,5776
0,55 m 11,58 11,81 -0,23 0,0529
0,55 m 11,58 11,81 -0,23 0,0529
0,55 m 11,58 11,81 -0,23 0,0529
0,55 m 11,74 11,81 -0,07 0,0049
0,1482
Ralat Keraguan Data 2
Ralat nisbi = = x 100% = 0,7 %
Ralat kebenaran = 100% - 0,7 % = 99,3%
c. Data 3
L (m) I
12,23-0,030,00090,5 m
12,20,5 m 12,03 12,23 -0,2 0,04
12,23-0,030,00090,5 m
12,20,5 m 12,37 12,23 0,14 0,0196
0,5 m 12,37 12,23 0,14 0,0196
0,0162
Ralat Keraguan Data 3
Ralat nisbi = = x 100% = 0,2 %
Ralat kebenaran = 100% - 0,2% = 99,8%
d. Data 4
L (m) I