LKS AYUNAN SEDERHANA

AYUNAN SEDERHANA

oleh : Noor Aisyah I

A.  Tujuan Percobaan

1.     Memahami gerak harmonik sederhana pada ayunan sederhana.

2.    Menentukan percepatan gravitasi bumi di suatu tempat.

B.  Teori

Percepatan gravitasi adalah percepatan yang dialami oleh benda karena beratnya sendiri yang dipengaruhi oleh gaya tarik (gravitasi) bumi. Menurut Newton, dua buah benda yang masing-masing memiliki masa m dan M serta terpisah pada jarak r akan mengalami gaya tarik-menarik yang besarnya:

di mana G= 6,67 x 10^-11Nm^-2kg^-2 (konstanta gravitasi umum)

             Dengan menggunakan hukum II Newton dan jari-jari bumi R, maka percepatan Gravitasi di permukaan bumi (g₀) yang massanya M adalah

              Benda titik bermasa m digantung pada sutas tali yang massanya diabaikan disimpangkan dengan sudut θ (sangat kecil, θ < 10⁰), lalu dilepaskan, maka benda akan bergerak bolak-balik melewati titik kesetimbangannya. Jika semua gesekan diabaikan dan benda bergerak melewati lintasan yang sama saat pulang dan pergi, maka gerak tersebut disebut gerak harmonik. Dengan substitusi persamaan gaya pemulih ke hukum II Newton, maka akan diperoleh persamaan periode ayunan sederhana

C.  Alat dan Bahan

1.     Ayunan matematis

2.    Beban

3.    Mistar

4.    Neraca

5.    Stopwatch

D.  Langkah Percobaan

1.     Susunlah ayunan sederhana seperti pada gambar.

2.    Ukur panjang tali 1 dan massa beban m.

3.    Berilah simpangan kecil pada beban dan biarkan untuk beberapa saat hingga mencapai keadaan harmonik.

4.    Ukurlah waktu yang diperlukan oleh beban untuk bergerak bolak balik sebanyak 20 atau 30 kali.

5.    Catat hasil percobaan ke dalam table yang telah tersedia.

6.    Lakukan langkah yang sama dengan mengganti massa beban dan panjang tali tetap.

7.    Lakukan langkah yang sama dengan massa tetap dan mengganti ukuran panjang tali.

E.  Hasil Pengamatan

1.     Panjang tali ayunan tetap = ……………………………………………………. m

Banyak ayunan = ……………………………………………………………………….. kali

No.	Massa Beban	Waktu	Periode
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.

2.    Masa beban tetap = …………………………………………………………… kg

Banyak ayunan = ………………………………………………………………….. kali

No.	Massa Beban	Waktu	Periode
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.

F.  Pertanyaan

1.     Mengapa ayunan sederhana dikatakan bergerak harmonik sederhana?

2.    Hitunglah nilai percepatan gravitasinya!

3.    Apakah nilai percepatan gravitasi hasil percobaan sama dengan teori yang ada? Jika ada perbedaan, jelaskan mengapa demikian!

G.  Kesimpulan

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

lembar kegiatan siswa

poster

media 3 dimensi

rancangan permainan 3D

RANCANGAN PERMAINAN 3D

“KAPAL BINGUNG”

Nama alat permainan              : Kapal bingung

Sasaran                                    : Siswa SMA

Aspek yang dikembangkan     : gerak harmonik sederhana

Alat dan Bahan                        :

1           .      Kertas karton bekas secukupnya

2           .      Benang jahit / tali.

3           .      Lem kertas.

4           .      Gunting.

5           .      Bambu kecil.

6           .      Kertas polos / kertas lipat.

7           .      Penggaris.

Langkah percobaan                 :

1.      Siapkan semua alat dan bahan yang diperlukan.

2.      Buat dua buah penyangga dan alas penyangga dari kertas karton.

3.      Hubungkan bagian atas dua buah penyangga dengan menggunakan ranting pohon yang kuat.

4.      Beri alas di bagian bawah penyangga, agar penyangga bisa berdiri.

5.      Buat sebuah miniatur kapal dari kertas lipat atau kertas polos biasa.

6.      Gantungkan seutas tali / benang jahit di ranting pohon yang sudah menempel pada penyangga.

7.      Hubungkan masing-masing ujung tali ke bagian ujung kapal.

8.      Kapal bingung siap dimainkan.

Pembahasan alat                      :

Dalam permainan sederhana ini ternyata juga menerapkan konsep fisika saat memainkannya. Cara memainkan kapal bingung adalah dengan mengayunkannya menggunakan tangan. Saat bermain, kita hanya cukup menarik kapal-kapalan tersebut dengan sudut tertentu kemudian melepaskannya, dengan demikian kapal akan berayun dengan sendirinya.

            Tak disangka, dalam permainan kapal bingung ini, diterapkan pula beberapa prinsip fisika dalam proses bermainnya, bahkan setiap ayunannya. Betapa bergunanya fisika pada alat mainan yang cukup sederhana ini.

            Beberapa prinsip yang digunakan, diantaranya adalah:

1.      Gerak harmonik sederhana

2.      Gaya gravitasi bumi disuatu tempat, dan

3.      Hukum II Newton.

Percepatan gravitasi adalah percepatan yang dialami oleh benda karena beratnya sendiri yang dipengaruhi oleh gaya tarik (gravitasi) bumi. Menurut Newton, dua buah benda yang masing-masing memiliki masa m dan M serta terpisah pada jarak r akan mengalami gaya tarik menarik.

Benda titik bermassa m digantungkan pada seutas tali yang massanya diabaikan disimpangkan dengan sudut yang sangat kecil, lalu dilepaskan, maka benda akan bergerak bolak-balik melewati titik kesetimbangannya. Jika semua gesekan diabaikan dan benda bergerak melewati lintasan yang sama saat pulang dan pergi, maka gerak tersebut disebut gerak harmonic sederhana.