LAPORAN MENENTUKAN BESAR PERCEPATAN GRAFITASI BUMI

LAPORAN

MENENTUKAN BESAR PERCEPATAN

GRAFITASI BUMI

 

LAPORAN

Menentukan Besar Percepatan Grafitasi Bumi

Standar Kompetensi : 1. Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan

                                          Benda titik.

Kompetensi Dasar     : 1.2 Menganalisis keteranturan gerak planet dalam tata surya

                                           Berdasrkan hukum – hukum Newton.

Indikator                    : Menentukan besar percepatan grafitasi bumi dengan percobaan

                                      Bandul.

I.                   Tujuan

Peserta didik mampu menentukan besar percepatan grafitasi bumi dengan pecobaan bandul.

II.                Dasar Teori

Percepatan Grafitasi Bumi

Semua benda yang dekat permukaan bumi akan ditarik atau jatuh ke tanah dan bergerak dipercepat beraaturan. Dengan demikian, benda yang jatuh tersebut mempunyai percepatan yang dinamakan percepatan gravitasi bumi. makin ke atas, besar percepatan gravitasinya sama dengan nol.

            Menurut teori gravitasi bumi mempunyai kemampuan utuk menarik benda lain yang dinamakan gaya gravitasi bumi. Gaya ini menimbulkan percepatan yang disebut percepatan gravitasi bumi. Besar percepatan akibat gravitasi bumi pada sebuah benda bermassa (m) yang terletak pada jarak (r) dari pusat bumi dapat diturunkan sebagai berikut :

 

                                                    Keterangan : M = Massa bumi

                                                                          r   = jarak benda dari pusat bumi

 

berdasarkan huku II Newton                      sehingga,

 

Karena percepatan yang timbul akibat gravitasi umumnya diberi symbol (g) maka :

 

Percepatan gravitasi (g) dapat pula dikatakan sebagai kuat medan gravitasi bumi, karena (g) merupakan gaya gravitasi  per satuan massa. Jika benda terletak di permukaan bumi atau dekat dengan permukaan bumi, (r) dapat dianggap sebagai jari – jari bumi. Oleh karena itu

 

                                               

R = Jari –jari Bumi = 6.375Km

Jika benda terletak jauh di atas permukaan bumi dengan ketinggan (h)

 

           

 

            Hokum gravitasi Newton adalah bersifat Universal, tidak hanya berlaku pada bumi saja, tetapi berlaku untuk semua benda angkasa di jagat raya. Akhirnya, persamaan – persamaan diatas berlaku dimana saja, misalnya bulan, planet, matahari, dan semua benda langit yang ada. Dengan demikian besaran M dapat diganti dengan massa bulan atau planet. Salah satu cara ut=ntuk menetukan besar percepatan bumi yaitu dengan :

                        T = 2p                         T2 = 4 . p² . i

                                                                                                       g

g=

                               

                               

III.             Alat dan Bahan :

1.      Statif                           4. Busur derajat           7. Gunting

2.      Bebang                        5. stopwatch

3.      2 buah beban               6. Penggaris

 

IV.             Kegiatan

a.       Sebelum praktik dimulai semua alat dan bahan telah tersedia di meja praktikum.

1.      Persiapan

Periksalah semua alat yang diperlukan dalam percobaan, misalnya stopwatch sudah berfungsi dengan baik atau belum

2.      Pelaksanaan

Variasi panjang tali (i)

1.      Gantungkan beban 1 pada statif dengan benang sepanjang 100cm!

2.      Ayunkan beban ke samping dengan simpangan yang kecil (q ≤ 5⁰)!

3.      Ukur waktu yang dibutuhkan beban untuk melakukan 10 kali ayunan dan cata hasilnya pada tabel 1!

4.      Ulangi langkah ketiga sebanyak 3 kali !

5.      Sesuaikan panjang benang agar panjangnya menjadi 120 cm!

6.      Lakukan kembali langkah 2,3, dan 4! Masukkan semua data ke dalam tabel 1 !

Tabel 1. Variasi panjang benang

No	Panjang Tali (i)	t (waktu 10 ayunan)	T = t/10	Rata – rata Periode (T)	g=
1	i = 100cm	1………………….s	…………..s	………….s	…….m/s2
		2………………….s	…………..s
		3………………….s	…………..s
2	i = 120cm	1………………….s	…………..s	……………s	……….m/s2
		2………………….s	…………..s
		3………………….s	…………..s

                                   

                                    Variasi massa beban (m)

1.      Lepaskan beban 1 dan ganti dengan beban 2 dengan panjang beban 100cm !

2.      Ayunkan beban ke samping dengan simpangan yang kecil (q ≤ 5⁰)!

3.      Ukur waktu yang dibutuhkan beban untuk melakukan 10 kali ayunan dan cata hasilnya pada tabel 2 !

4.      Ulangi langkah ketiga sebanyak 3 kali !

Tabel 2. Variasi massa beban (i = 100cm)

No	Massa Beban (m)	t (waktu 10 ayunan)	T = t/10	Rata – rata Periode (T)	g=
1	m = 30 kg	1………………….s	…………..s	………….s	………m/s2
		2………………….s	…………..s
		3………………….s	…………..s
2	m = 50kg	1………………….s	…………..s	……………s	…….m/s2
		2………………….s	…………..s
		3………………….s	…………..s

b.      Pengolahan dan analisis data

1.      Dari tabel 1, hitunglah besarnya percepatan gravitasi bumi pada masing – masing variasi panjang benang (g) !

2.      Dari tabel 2, hitunglah besarnya percepatan gravitasi bumi pada masing – masing variasi massa beban (g) 1

V.                Data Hasil Percobaan

Tabel 1. Variasi panjang benang (m=30kg)

No	Panjang Tali (i)	t (waktu 10 ayunan)
1	i = 100cm	20,4s
		20s
		20s
2	i = 120cm	33,8s
		22,6s
		21,8s

Tabel 2. Variasi massa beban (i = 100cm)

No	Massa Beban (m)	t (waktu 10 ayunan)
1	m = 30 kg	20,2s
		20,2s
		20s
2	m = 50kg	19,4s
		19,8s
		19,8s

VI.             Analisis Data

Tabel 1. Variasi panjang benang (m=30kg)

No	Panjang Tali (i)	t (waktu 10 ayunan)	T = t/10	Rata – rata Periode (T)	g=
1	i = 100cm	20,4s	20,4/10 =2,04s	2,014s	9,72m/s2
		20s	20/20 = 2s
		20s	20/12 = 2s
2	i = 120cm	33,8s	33,8/10 = 3,39s	1,97s	10,1m/s2
		22,6s	22,6/10=2,26s
		21,8s	21,8/10 =2,18s

Penyelesaian :

T_rata-rata = T₁ +T₂ +T₃

                         3

T_rata-rata = 2,04 + 2 + 2

                         3

T_rata-rata = 2,014s

g=                   i = 100cm =1m

g = 4.(3,14)².1

          (2,014)²

G = 4 X 9,8596

g = 9,72 m/s²

T_rata-rata = T₁ +T₂ +T₃

                         3

T_rata-rata = 1,94 +1,98+1,98

                         3

T_rata-rata =        5,9

                         3

T_rata-rata = 21,97s

g=                   i = 100cm =1m

g = 4.(3,14)².1

          (1,97)²

g = 4 X9,8596

          3,8809

g = 10,1 m/s²

Tabel 2. Variasi massa beban (i = 100cm)

No	Massa Beban (m)	t (waktu 10 ayunan)	T = t/10	Rata – rata Periode (T)	g=
1	m = 30 kg	20,2s	20,2/10 =2,02s	2,013s	9,73m/s2
		20,2s	20,2/10 = 2,02s
		20s	20/10 =2s
2	m = 50kg	19,4s	19,4/10 =1,94s	1,97s	9,16m/s2
		19,8s	19,8/10 = 1,98s
		19,8s	19,8/10 =1,98

T_rata-rata = T₁ +T₂ +T₃

                         3

T_rata-rata = 2,02 +2,02+2

                         3

T_rata-rata =        6,04

                         3

T_rata-rata = 2,013s

g=                   i = 100cm =1m

g = 4.(3,14)².1

          (2,013)²

g = 4 X9,8596

        4,052169

g = 9,73 m/s²

T_rata-rata = T₁ +T₂ +T₃

                         3

T_rata-rata = 2,38+2,26+2,18

                         3

T_rata-rata =        6,82

                         3

T_rata-rata = 2,273s

g=                   i = 100cm =1m

g = 4.(3,14)².1

          (2,273)²

g = 4 X9,8596

          5,166529

g = 9,16 m/s²

VII.          Pembahasan

Dari percobaan yang kami lakukan seharusnya besar gaya gravitasi 9,8m/s² namun kami mendapatkan hasil yang berbeda yaitu

ý   Variasi panjang benang

i = 100cm                    g =9,72m/s²    

i = 120cm                    g =10,1m/s²    

ý  Varias massa beban (i =100cm)

M =30Kg                    g = 9,73m/s²

M =30Kg                    g = 9,73m/s²

            Hal tersebut terjadi karena :

1.      Pembentukan sudut kurang tepat

2.      Pengaruh angin terhadap ayunan bandul

VIII.       Pertanyaan

1.      Apakah panjang tali berpengaruh terhadap besarnya percepatan gravitasi bumi (g) ? jelaskan !

2.      Apakah massa beban berpengaruh terhadap besarnya percepatan grafitasi bumi (g) ?

IX.             Jawaban

1.      Pengaruh panjang tali terhadap periode, panjang tali digunakan untuk mengukur, semakin panjang tali yang digunakan, semakin besar juga periodenya.

2.      Pengaruh massa beban terhadap periode, massa beban tidak mempengaruhi periode karena jika disimpulkan panjang tali yang sama dan massa yang berbeda memiliki perbedaan waktu yang tipis.

X.                Simpulan

Dari hasil percobaan kami kami menyimpulkan bahwa dalam menentukan besar percepatan grafitasi bumi memrlukan kesabaran, kerjasama. Kerjasama di dalam berkelompok serta ketelitian dalam mengerjakannya. Adapun kesulitan yang kami temukan kami dapat mendiskusikannya dengan teman sekelompok.

Dari hasil percobaan diatas dapat kami tarik kesimpulan bahwa semakin panjang tali semakin besar pula nilai periode nilai gravitasi bumi yaitu anatara g sampai dengan 10. Ini dapat dibuktikan dengan menggunkan rumus 4p² 2i (T²2) yang memang telah dilakukan percobaan di atas yang mengahsilkan nilai antara 9-10.