GayaPemulih Pada Ayunan Sederhana Ayunan matematis atau ayunan sederhana merupakan suatu partikel massa yang bergantung pada suatu titik tetap pada seutas tali Ketikabeban digantungkan pada ayunan dan tidak diberikan gaya, maka benda akan diam 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.. Gerak harmonik pada pegas Kesetimbanganbenda tegar adalah saat kondisi di mana momentum suatu benda bernilai nol, yang berarti, jika awalnya suatu benda diam, benda tersebut akan cenderung untuk diam. Semua gaya yang bekerja pada benda tegar hanya dianggap bekerja pada titik materi yang menyebabkan terjadinya gerak translasi dengan matematis : (∑F = 0) Ditinjau dari PadaGerak Harmonik Sederhana, gaya yang bekerja pada benda dan pegas tidak tetap alias selalu berubah-ubah. Oleh karenanya, lebihmudah jika kita menggunakan pendekatan energi. Untuk menekan atau meregangkan pegas, kita memberikan energi pada pegas tersebut. Energi yang disimpan pada pegas yang tertekan atau teregang merupakan energi potensial. Bilakita menganggap bahwa kita memulai getaran sistem dengan meregangkan pegas sejauh A kemudian melepaskannya, solusi persamaan di atas yang memerikan gerakan massa adalah:. Solusi ini menyatakan bahwa massa akan berosilasi dalam gerak harmonis sederhana yang memiliki amplitudo A dan frekuensi f n.Bilangan f n adalah salah satu besaran Vay Tiền Nhanh Ggads. PertanyaanDi suatu tempat di bumi yang percepatan gravitasinya 9,8 m/s 2 , sebuah ayunan sederhana memiliki periode 4 detik. Berapakah panjang tali ayunan tersebut?Di suatu tempat di bumi yang percepatan gravitasinya 9,8 m/s2, sebuah ayunan sederhana memiliki periode 4 detik. Berapakah panjang tali ayunan tersebut? 1 m 2 m 3 m 4 m 5 m UAMahasiswa/Alumni Universitas Islam Negeri Sunan Gunung Djati BandungJawabanjawabannya adalah adalah D. PembahasanDiketahui. g =9,8 m/s 2 T = 4 detik Ditanyakan l .. . ? Penyelesaian Panjang tali ayunan tersebut adalah kuadratkan kedua ruas, sehingga diperoleh Jadi hasilnya adalah 3,97 m dibulatkan menjadi 4 m. Oleh karena itu, jawabannya adalah g = 9,8 m/s2 T = 4 detik Ditanyakan l ... ? Penyelesaian Panjang tali ayunan tersebut adalah kuadratkan kedua ruas, sehingga diperoleh Jadi hasilnya adalah 3,97 m dibulatkan menjadi 4 m. Oleh karena itu, jawabannya adalah D. Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher di sesi Live Teaching, GRATIS!1rb+Yuk, beri rating untuk berterima kasih pada penjawab soal! TEORI Bandul sederhana adalah salah satu bentuk gerka harmonik sederhana. Gerak harmonik sederhana adalah benda bergerak bolak-balik disekitar titik keseimbangannya. Bandul matematis atau ayunan matematis setidaknya menjelaskan bagaimana suatu titik benda digantungkan pada suatu titik tetap dengan tali. Jika ayunan menyimpang sebesar sudut terhadap garis vertical maka gaya yang mengembalikan F = - m . g . sin θ Untuk θ dalam radial yaitu θ kecil maka sin θ = θ = s/l, dimana s = busur lintasan bola dan l = panjang tali , sehingga F = −mgs/l Kalau tidak ada gaya gesekan dan gaya puntiran maka persamaan gaya adalah Ini adalah persamaan differensial getaran selaras dengan periode adalah Beban yang diikat pada ujung tali ringan yang massanya dapat diabaikan disebut bandul. Jika beban ditarik kesatu sisi, kemudian dilepaskanmaka beban akan terayun melalui titik keseimbangan menuju ke sisi yang lain. Bila amplitudo ayunan kecil, maka bandul sederhana itu akan melakukan getaran harmonik. Bandul dengan massa m digantung pada seutas tali yang panjangnya l. Ayunan mempunyai simpangan anguler θ dari kedudukan seimbang. Gaya pemulih adalah komponen gaya tegak lurus tali. F = - m g sin θ F = m a maka, m a = - m g sin θ a = - g sin θ Untuk getaran selaras θ kecil sekali sehingga sin θ = θ. Simpangan busur s = l θ atau θ=s/l , maka persamaan menjadi a= gs/l . Dengan persamaan periode getaran harmonik. Dimana l = panjang tali meter g= percepatan gravitasi ms-2 T= periode bandul sederhana s Dari rumus di atas diketahui bahwa periode bandul sederhana tidak bergantung pada massa dan simpangan bandul, melaikan hanya bergantung pada panjang dan percepatan gravitasi, yaitu Gerak osilasi yang sering dijumpai adalah gerak ayunan. Jika simpangan osilasi tidak terlalu besar, maka gerak yang terjadi dalam gerak harmonik sederhana. Ayunan sederhana adalah suatu sistem yang terdiri dari sebuah massa dan tak dapat mulur. Jika ayunan ditarik kesamping dari posisi setimbang, dan kemudian dilepasskan, maka massa m akan berayun dalam bidang vertikal kebawah pengaruh gravitasi. Gerak ini adalah gerak osilasi dan periodik. Kita ingin menentukan periode ayunan. Pada gambar di bawah ini, ditunjukkan sebuah ayunan dengan panjang 1, dengan sebuah partikel bermassa m, yang membuat sudut θ terhadap arah vertical. Gaya yang bekerja pada partikel adalah gaya berat dan gaya tarik dalam tali. Kita pilih suatu sistem koordinat dengan satu sumbu menyinggung lingkaran gerak tangensial dan sumbu lain pada arah radial. Kemudian kita uraikan gaya berat mg atas komponenkomponen pada arah radial, yaitu mg cos θ, dan arah tangensial, yaitu mg sin θ. Komponen radial dari gaya-gaya yang bekerja memberikan percepatan sentripetal yang diperlukan agar benda bergerak pada busur tangensial adalah gaya pembalik pada benda m yang cenderung mengembalikan massa keposisi setimbang. Jadi gaya pembalik adalah F = −mg sinθ Perhatikan bahwa gaya pembalik di sini tidak sebanding dengan θ akan tetapi sebanding dengan sin θ. Akibatnya gerak yang dihasilkan bukanlah gerak harmonic sederhana. Akan tetapi, jika sudut θ adalah kecil maka sin θ ≈ θ radial. Simpangan sepanjang busur lintasan adalah x=lθ , dan untuk sudut yang kecil busur lintasan dapat dianggap sebagai garis lurus. Jadi kita peroleh Jadi untuk simpangan yang kecil, gaya pembalik adalah sebanding dengan simpangan, dan mempunyai arah berlawanan. Ini bukan laian adalah persyaratan gerak harmonic sederhana. Tetapan mg/l menggantikan tetapan k pada F=-kx. Perioda ayunan jika amplitude kecil adalah Gaya pemulih muncul sebagai konsekuensi gravitasi terhadap bola bermassa M dalam bentuk gaya gravitasi Mg yang saling meniadakan dengan gaya Mdv/dt yang berkaitan dengan kelembaman. Adapun frekuensi ayunan tidak bergantung kepada massa M. LEMBAR PERCOBAAN A. Judul Percobaan “Getaran Pada Ayunan Sederhana” B. Tujuan Penrcobaan Memahami pengaruh panjang tali, massa beban dan besar sudut pada hasil pengukuran Menentukan percepatan gravitasi dengan metode ayunan fisis C. Alat dan Bahan Beban 50 gram 1 buah Beban 100 gram 2 buah Statif lengkap Penggaris Benang Stopwatch Alat tulis D. Langkah Kerja 1. Rangkailah alat seperti gambar diatas ini, kemudian katlah ujung beban dengan tali yang berukuran panjang 20 cm, sedangkan ujung tali yang lain diikatkan pada klem statif. 2. Simpangkan beban pada jarak 5 cm dari titik setimbang, kemudian siapkanlah stopwatch. Lepaskanlah beban yang disimpangkan tersebut, dan bersamaan itu nyalakan stopwatch. Kemudian catatlah waktu yang ditunjukkan oleh stopwatch saat benda sudahbergetar 10 kali. 3. Lakukan kegiatan seperti nomor 2 tetapi benda disimpangkan sejauh 10 cm dan bergetar sebanyak 10 kali. 4. Lakukanlah kegiatan 1 dan 2 tetapi dengan mengganti beban menjadi 100 gram, kemudian benda disimpangkan sejauh 5 cm dan catatlah waktu yang diperlukan untuk bergetar 10 kali getaran. 5. Lakukanlah kegiatan 1 dan 2 tetapi dengan mengganti panjang tali menjadi 40 cm, kemudian benda disimpangkan sejauh 5 cm dan catatlah waktu yang ditunjukkan oleh stopwatch saat benda sudah bergetar 10 kali. E. Hasil Percobaan No. Panjang Tali Massa Benda Simpangan t T T2 G 1 20 cm 50 g 5 cm 10 s 1 1 788,768 2 20 cm 50 g 10 cm 10 s 1 1 788,768 3 20 cm 100 g 5 cm 10 s 1 1 788,768 4 40 cm 50 g 5 cm 12 s 1,2 1,44 D. Kesimpulan Percobaan Pada panjang tali yang sama, semakin banyak ayunan, maka waktu yang diperlukan juga semakin lama dan percepatan gravitasinya tergantung pada periode dan panjang tali. Sedangkan jika panjang tali berbeda maka waktu yang diperlukan untuk melakukan sejumlah ayunan yang sama akan memerlukan waktu yang berbeda pula, dengan ketentuan semakin panjang tali maka akan semakin lama waktu yang diperlukan. 67% found this document useful 3 votes9K views33 pagesDescriptionsalah satu cara termudah untuk menentukan percepatan gravitasi pada suatu kawasan yaitu dengan menggunakan bandulOriginal TitlePENENTUAN PERCEPATAN GRAVITASI BUMI DENGAN METODE AYUNAN BANDULCopyright© © All Rights ReservedShare this documentDid you find this document useful?67% found this document useful 3 votes9K views33 pagesPenentuan Percepatan Gravitasi Bumi Dengan Metode Ayunan BandulOriginal TitlePENENTUAN PERCEPATAN GRAVITASI BUMI DENGAN METODE AYUNAN BANDULDescriptionsalah satu cara termudah untuk menentukan percepatan gravitasi pada suatu kawasan yaitu dengan menggunakan bandulFull descriptionJump to Page You are on page 1of 33 You're Reading a Free Preview Pages 7 to 14 are not shown in this preview. You're Reading a Free Preview Pages 18 to 27 are not shown in this preview. Reward Your CuriosityEverything you want to Anywhere. Any Commitment. Cancel anytime.

gaya gravitasi pada ayunan sederhana bekerja dengan arah