REVIEW: APLIKASI MIKROKONTROLER SEBAGAI PENGUKUR PERCEPATAN GRAVITASI BUMI DARI FENOMENA GETARAN HARMONIS: Kata Kunci: percepatan gravitasi bumi, nodemcu esp32, rel osilasi

Muhimmatul Khoiro; Riski Ramadani

doi:10.26740/ifi.v14n1.p108-114

Authors

Muhimmatul Khoiro Universitas Negeri Surabaya
Riski Ramadani Universitas Negeri Surabaya

DOI:

https://doi.org/10.26740/ifi.v14n1.p108-114

Abstract

Percepatan gravitasi bumi merupakan percepatan yang terjadi karena gaya tarik-menarik benda besar sehingga dapat didefinisikan sebagai laju perubahan kecepatan terhadap waktu tertentu. Secara teori percepatan gravitasi bumi sebesar 9.83 m/s², namun tidak semua lokasi di bumi ini memiliki nilai percepatan yang sama. Perbedaan tersebut disebabkan dari pengaruh dari gaya tarik benda benda langit, kerapatan suatu massa, dan dan ketinggian suatu tempat. Pengukuran percepatan gravitasi bumi dapat diukur melalui gerak osilasi benda di fenomena lingkungan sekitar. Tujuan penelitian literatur review ini untuk mengkaji komponen-komponen yang dapat menghasilkan pengukuran percepatan gravitasi bumi yang akurat, presisi dan efisien. Metode literatur review ini menggunakan metode analitik dengan model Miles dan Huberman. Data penelitian didapatkan dari kajian dari artikel-artikel ilmiah yang terpublikasi di jurnal nasional dan internasional dan setiap informasi pada artikel ilmiah dilakukan reduksi data dengan memfokuskan data-data yang penting sehingga mendapatkan data untuk dilakukan analisis secara mendalam. Hasil dari penelitian ini, sensor ultrasonik memiliki akurasi pendeteksian benda berosilasi yang lebih tinggi dibandingkan sensor inframerah, obstacle IR, dan fototransistor yang rentan terhadap cahaya sehingga menghasilkan error yang cukup besar dan penggunaan NodeMCU ESP32 dapat digunakan pada alat ukur percepatan gravitasi bumi karena memiliki performa yang lebih andal dalam mengakuisisi data dibandingkan mikrokontroler Arduino Uno, Atmega16, dan Atmega328, serta penggunaan metode rel osilasi berbahan perunggu dan bola pejal S4C5 untuk solusi metode bandul matematis dan pegas bermassa. Dari penggunaan komponen-komponen tersebut dapat menemukan nilai percepatan gravitasi bumi yang akurat, presisi, dan efisien sehingga nilai percepatan gravitasi lokal dapat dipertimbangkan pada bidang kontruksi pembangunan, pertanian dan mitigasi bencana.

Kata Kunci: percepatan gravitasi bumi, nodemcu esp32, rel osilasi

Abstract

Earth's gravitational acceleration is the acceleration that occurs due to the attractive force of large objects, so that it can be defined as the rate of change of velocity over a specific time. In theory, the acceleration due to gravity is 9.83 m/s2, but not all locations on this Earth have the same acceleration value. The influence of the gravitational pull of celestial bodies, the mass's density, and the place's height cause this difference. The Earth's gravitational acceleration can be measured through the oscillatory motion of objects in the phenomenon of the surrounding environment. This literature review research aims to examine components that can produce accurate, precise, and efficient measurements of the acceleration of Earth's gravity. This literature review uses an analytic method with the Miles and Huberman model. The research data were obtained from studies of scientific articles published in national and international journals. Data reduction was carried out for any information in scientific articles by focusing on essential data to obtain data for in-depth analysis. The results of this study ultrasonic sensors have a higher accuracy of detecting oscillating objects than infrared sensors, IR obstacles, and phototransistors which are susceptible to light resulting in relatively large errors, and the use of NodeMCU ESP32 can be used in measuring the acceleration of Earth's gravity because it has a higher performance. More reliable in acquiring data than the Arduino Uno, Atmega16, and Atmega328 microcontrollers, as well as using the oscillating rail method made of bronze and S4C5 solid ball for the solution of the mathematical pendulum method and spring with mass. Using these components makes it possible to find accurate, precise, and efficient values of the acceleration of gravity of the Earth so that local values of gravity can be considered in the fields of construction, agriculture, and disaster mitigation.

Keywords: earth's gravitational acceleration, nodemcu esp32, oscillating rail

Downloads

Download data is not yet available.

References

Astuti, I. A. D. (2016). Pengembangan Alat Eksperimen Penentuan Percepatan Gravitasi Bumi Berdasarkan Teori Bidang Miring Berbasis Microcomputer Based Laboratoy (Mbl). Faktor Exacta, 9(2), 114–118.

Atmel. (2010). Datasheet ATmega16 (L). Atmel, 07/10, 357. URL: http://www.atmel.com/Images/doc2466.pdf. Diakses pada 26 Desember 2022

Elfira, D. (2017). Pengembangan Alat Peraga Rel Osilasi Kelereng Untuk Menentukan Percepatan Gravitasi Dalam Menunjang Pembelajaran Fisika Pada Materi Getaran Harmonis. Inovasi Pendidikan Fisika, 5(3), 64–68.

Elot, Y. M., Angol, Y., Alus, G., Astro, R. B., & Nasar, A. (2022). Analisis Percepatan Gravitasi Berbasis Video Tracking Pada Ayunan Bandul. Jurnal Kumparan Fisika, 5(2), 69–76.

Farnell. (2022). Arduino ® UNO R3 Target areas: Arduino ® UNO R3 Features. 1–13.

Indrayana, I. P. T., Julian, T., & Triyana, K. (2018). Pengujian Akuisisi Data Sensor Ultrasonik HC-SR04 dengan Mikrokontroler ATMEGA 8535. Journal Uniera, 7(1), 35–40.

Koyama, K., Shimojo, M., Senoo, T., & Ishikawa, M. (2018). High-Speed High-Precision Proximity Sensor for Detection of Tilt, Distance, and Contact. IEEE Robotics and Automation Letters, 3(4), 3224–3231

Marson, I., & Faller, J. E. (1986). g - t h e acceleration of gravity: its measurement and its importance. Journal of Physics E: Scientific Instruments, 19(1).

Mustapha, B., Zayegh, A., & Begg, R. K. (2014). Ultrasonic and infrared sensors performance in a wireless obstacle detection system. Proceedings - 1st International Conference on Artificial Intelligence, Modelling and Simulation, AIMS 2013, 487–492.

Noor, Y. A., & Barokah, A. (2020). Rancang Bangun Gerak Harmonis Sederhana sebagai Penghitung Periode Getaran Pegas. Prosiding Seminar Nasional Fisika, 6, 115–119.

Osoyoo. (2017). Arduino IR Infrared Obstacle Avoidance Sensor Module. Osoyoo.Com, 5–6.

Pili, U., & Violanda, R. (2019). Measurement of the gravitational acceleration using a simple pendulum apparatus, ultrasonic sensor, and Arduino. Physics Education, 54(4), 043009.

Prasetya, I.D. (2020). Rancang Bangun Stabilizer Kamera 3-Axis Menggunakan Sensor Gyroscope dan Kontroler PID. Doctoral dissertation. Fakultas Teknik. Universitas Muhammadiyah Gresik: Gresik

Pusat Pendidikan dan Pelatihan Sumber Daya Air dan Konstruksi. (2016). Perencanaan Bangunan Utama (Bendung) Diklat Teknis Perencanaan Irigasi Tingkat Dasar. Kementerian PUPR Dan BPSDM, Perencanaan Bendungan.

Rosdianto, H. (2017). Penentuan Percepatan Gravitasi Pada Percobaan Gerak Jatuh Bebas Dengan Memanfaatkan Rangkaian Relai. SPEKTRA: Jurnal Fisika Dan Aplikasinya, 2(2), 107.

Sanjaya, W. S. M., Anggraeni, D., Denya, R., Pandriantama, H., Iklimah, I., & Dewi, I. P. (2018). A Low Cost of Simple Pendulum Experiment Apparatus Based on Ultrasonic Sensor and Arduino Microcontroller. Al-Khidmat, 1(2), 61–66.

Sayekti, A. S. (2019). Analisis Geofisika Menggunakan Data Gravitasi Dalam Penentuan Struktur Karst Bawah Permukaan Pada Daerah Malim Nawar, Perak, Malaysia. Skripsi. Fakultas Teknik. Universitas Islam Riau: Pekanbaru.

Setya, W., Fariha, D. N., Handayani, W., & Syafe’I, A. (2021). Design of Simple Harmonic Motion (SHM) devices based on IR obstacle sensors. Journal of Physics: Conference Series, 1869(1).

Sugiyono, S. 2020. Metode penelitian kualitatif, kuantitatif, dan R&D. Bandung: Alfabeta

Suwanti, Sampurno, J., & Azwar, A. (2016). Pemodelan Variasi Nilai Percepatan Gravitasi di Daerah Khatulistiwa dengan Menggunakan Metode Gauss-Newton. POSITRON, 6(1).

Tullah, R., Sutarman, S., & Setyawan, A. H. (2019). Sistem Penyiraman Tanaman Otomatis Berbasis Mikrokontroler Arduino Uno Pada Toko Tanaman Hias Yopi. Jurnal Sisfotek Global, 9(1).

Umar, M. I. A., Kurniawan, D., & Lizelwati, N. (2021). Fabrication of Digital Harmonic Vibration Practicum Using Phototransistor Sensor with Arduino-Uno Microcontroller. Jurnal Penelitian Pendidikan IPA, 7(3), 468–473.

Widyaningrum, K., & Prastowo, T. (2015). Penentuan Percepatan Gravitasi Bumi Lokal Dengan Bantuan Sistem Pegas-Massa Dan Sensor Ultrasonik. Jurnal Inovasi Fisika Indonesia, 04(2009), 55–60.

Widyatmika, I. P. A. W., Indrawati, N. P. A. W., Prastya, I. W. W. A., Darminta, I. K., Sangka, I. G. N., & Sapteka, A. A. N. G. (2021). Perbandingan Kinerja Arduino Uno dan ESP32 Terhadap Pengukuran Arus dan Tegangan. Jurnal Otomasi Kontrol Dan Instrumentasi, 13(1), 35–47.

Willem, D. K. (2022). Analisis Sensor Ultrasonik Pada Benda Padat Dan Cair di Berbagai Waktu. Skripsi. Fakultas Teknologi dan Informatika. Universitas Dinamika: Surabaya

Yuningsih, N., & Dewi, Y. C. (2022). Gaya Gesekan Udara Terhadap Benda yang Bergerak Vertikal Tanpa Kecepatan Awal. Prosiding Industrial Research …, 13–14.

Yunus, M, Seprianto, D, dan Bhisusman, A. (2019). (2018). Analisa Pengujian Koefisien Gesek Material Baja S45C Terhadap Bronze. PhD Diss., Politeknik Negeri Sriwijaya, 11(1), 6–10.