PENENTUAN PERCEPATAN GRAVITASI BUMI LOKAL MENGGUNAKAN MODEL OSILASI GERAK PENDULUM

Abstract

Abstrak

Percepatan gravitasi bumi lokal dapat ditentukan melalui beberapa percobaan, diantaranya adalah percobaan menggunakan pendulum fisis. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan percepatan gravitasi bumi lokal melalui percobaan sistem gerak pendulum. Pada penelitian ini telah dirancang aparatus sistem gerak pendulum yang terdiri dari sistem mekanik dan sistem elektronik. Sistem mekanik berupa pendulum fisis yang terdiri dari batang dan bandul. Sistem elektronik terdiri dari sensor rotary encoder yang dipasang di ujung batang pendulum. Sensor rotary encoder yang terhubung dengan mikrokontroler merekam posisi pendulum pada setiap waktu. Sehingga diperoleh nilai periode setiap ayunan. Periode osilasi digunakan untuk mengukur nilai percepatan gravitasi bumi lokal. Perhitungan nilai percepatan gravitasi bumi dilakukan dengan dua cara yaitu menggunakan persamaan simple pendulum dan persamaan kombinasi pendulum fisis. Pengambilan data dilakukan dengan beberapa perubahan variabel, diantaranya panjang batang 0,52; 0,57; dan 0,63 m, sudut simpangan 4°, 5°, 6°, 8°, 10°, 15° dan 20°, serta massa pendulum 357,5 gram dan 472,5 gram. Dari perubahan variabel-variabel tersebut diperoleh nilai percepatan gravitasi bumi menggunakan pendekatan simple pendulum dengan nilai kesalahan maksimal 2,15% dengan nilai berkisar antara 9,75 m/s² sampai 9,99 m/s² dan nilai percepatan gravitasi bumi lokal menggunakan pendekatan kombinasi pendulum fisis berkisar antara 9,67 m/s² sampai 9,92 m/s² dengan maksimal error 1,47%.

Kata Kunci : Periode, Sensor Rotary encoder, Percepatan gravitasi bumi, dan Osilasi pendulum    

Abstract

Local gravitational acceleration can be determined through several experiments, including experiments using physical pendulum. This study aims to determine the local gravitational acceleration through experiments pendulum motion system. This study has been designed apparatus pendulum motion system which consists of a system of mechanical and electronic systems. Mechanical systems form consisting of a physical pendulum and the pendulum rod. Electronic systems comprised of sensors rotary encoder mounted on the end of the pendulum rod. Sensors rotary encoder connected to the microcontroller recording the position of the pendulum at any time. Thus obtained value period of each swing. The period of oscillation is used to measure value of local gravitational acceleration. Calculation of the value of the gravitational acceleration is done in two ways: using a simple pendulum equation and the equation combination of physical pendulum. Data collection was performed with several changes of variables, including rod length 0.52; 0.57; and 0.63 m, angle of deviation of 4°, 5°, 6°, 8°, 10°, 15° and 20°, and the pendulum mass of 357.5 grams and 472.5 grams. From thus variables changes obtained values of gravity acceleration using simple pendulum approach to the value of the maximum error of 2.15% with a value ranging between 9.75 m/s² to 9.99 m/s² and the local earth gravity acceleration value approach the combination of the physical pendulum ranging from 9.67 m/s² to 9.92 m/s² with a maximum error of 1.47%.

Key words: Period, Sensor Rotary encoder, gravitational acceleration, and the pendulum Oscillations