lks alat peraga bandul fisis
TRANSCRIPT
LEMBAR KERJA SISWA
(LKS)
I. Nomor percobaan : ….
II. Judul percobaan : Bandul Fisis
III. Tujuan percobaan : memahami percepatan gravitasi bumi
IV. Alat dan Bahan
Statip
Batang homogen berlubang
Stopwatch
Mistar
V. Dasar Teori
Bandul yang dipergunakan pada percobaan ini bandul fisis. Bandul fisis
adalah bandul yang berosilasi secara bebas pada suatu sumbu tertentu dari
suatu benda rigid (kaku) sembarang. Berbeda dengan bandul matematis,
pada bandul fisis tidak bisa mengabaikan bentuk, ukuran dan massa benda.
Jika sebuah benda digantungkan pada suatu poros O, kemudian diberi
simpangan θ dan dilepaskan, maka benda itu akan berosilasi karena adanya
torka pulihsebesar
−mgh sinθ
(lihat gambar 1) dengan :
mg : gaya berat
h sin θ : lengan
h : jarak antara poros ke pusat massa PM
gambar 1.
Bila bandul ditarik kesamping dari posisi seimbangnya kemudian
dilepas,maka bandul akan berayun karena pengaruh gravitasi atau bandul
bergetar denganragam getaran selaras. Gaya pemulih yang bekerja pada m: F
= -mg sin θ. Karenagaya pemulihnya sebanding dengan sin θ bukan dengan
simpangannya, gerak yangterjadi bukan gerakharmonik sederhana.Periode
tidak bergantung pada massa, karena gaya pemulih berbanding lurus dengan
massa (Tripler, 1991).
Dalam eksperimen ini anda diminta mengayunkan batang berlubang
(ada 11 lubang) untukberbagai posisi poros. Batang pada satu poros jika
diberi simpangan akan berosilasi denganperioda sebesar
T=2π √ lgUntuk benda-benda kontinu, sesuai dengan persamaan (12), momen
inersia dapat dituliskan dengan
I=∫r2dmSebuah bandul fisis dengan bentuk sembarang, digantungkan pada titik
yang bukan merupakan pusat massanya, j ika disimpangkan pada posisi
setimbangnya, dia akan berayun dengan periode seperti dinyatakan pada
persamaan. Sudah diketahui bahwa momen inersia batang tipis terhadap
salah satu ujungnya adalahI=13m L2
periode ayunan dapat dinyatakan dengan
T 2=8π2 L3 g
Dari Persamaan (20) dapat dinyatakan bahwa jika panjang batang berubah,
maka kuadrat periode ayunan juga akan berubah secara linier. Dan besarnya
pecepatan gravitasi bumi dapat dinyatakan dengan persamaan (21)
g=8 π2L
3T 2
VI. Skema Percobaan
gambar 2. Bandul fisis sebelum dirangkai
gbr3. Bandul saat dberi dimpangan
VII. Prosedur Percobaan
Aturlah peralatan bandul fisis agar kokoh/stabil, jaga letak statif (tidak
dipindahkan) agar tidak terjadi osilasi tambahan.
1. Catat massa batang dan jarak lubang dari salah satu ujung batang.
Namakan masing-masing lubang itu adalah titik A, B, C, …K .
2. Pasangkan lubang terluar (titik A) dari batang pada as poros.
3. Rentangkan batang dengan sudut simpangan kecil (usahakan tidak
lebih dari 20o) dan lepaskan batang tersebut. Biarkan batang
berosilasi.
4. Setelah berosilasi cukup stabil, baru lakukan pengukuran waktu untuk
10 kali osilasi (ayunan) dan hitung perioda osilasinya (T ).
5. Ulangi pengukuran perioda untuk titik-titik lainnya (jarak d yang
berbeda) dan
6. Catat hasil pengukuran anda dalam format tabel yang tersedia!
VIII. Data Percobaan
No Lubang Jarak d (m) 10 T (s) T (s)
1. A 0,05
2. B 0,10
3. C 0,15
4. D 0,20
5. E 0,25
6. F 0,30
7. G 0,35
8. H 0,40
9. I 0,45
10
.
J 0,50
11
.
K 0,55
IX. Kesimpulan
Rubrik penilaian unjuk kerja ilmiah
No Aspek
Yang dinilai
Nama
kelompok
Pelaksanaan Ketepatan data
pengukuran
Total
skor
1 2 3 4 1 2 3 4
1
2
3
4
Jumlah
Skor Maksimum 8
Keterangan penilaian:
1 = tidak kompeten
2 = cukup kompeten
3 = kompeten
4 = sangat kompeten
Rubrik:
Pelaksanaan
skor 4 : mulai menghitung getaran saat bandul sudah stabil, membuat
simpangan tepat 20o, menghitung waktu tepat pada saat menentukan
getaran pertama, menghentikan stopwatch tepat setelah 10 getaran.
skor 3 : mulai menghitung getaran saat bandul sudah stabil, membuat
simpangan tepat 20o, menghitung waktu tepat pada saat menentukan
getaran pertama, menghentikan stopwatch lebih dari 10 getaran.
skor 2 : mulai menghitung getaran saat bandul sudah stabil, membuat
simpangan tepat 20o, menghitung waktu tidak tepat pada saat
menentukan getaran pertama, menghentikan stopwatch tidak tepat
10 getaran.
skor 1 : mulai menghitung getaran saat getaran sudah stabil, membuat
simpangan tidak tepat 20o, menghitung waktu tidak tepat pada saat
menentukan getaran pertama, menghentikan stopwatch tidak tepat
setelah 10 getaran.
Menggunakan hasil pengukuran untuk menarik kesimpulan
skor 4 : jika menggunakan tabel, membuat grafik hubungan antara periode
terhadao jarak, menyimpulkan dari bentuk grafik.
skor 3 : jika menggunakan tabel, tidak membuat grafik hubungan antara
periode terhadao jarak, menyimpulkan dari bentuk grafik.
skor 2 : jika tidak menggunakan tabel, membuat grafik hubungan antara
periode terhadao jarak, menyimpulkan dari bentuk grafik.
skor 1 : jika tidak menggunakan tabel, tidak membuat grafik hubungan
antara periode terhadao jarak, menyimpulkan dari bentuk grafik.
konversi nilai= skor total yangdiperoleh siswaskor maksimum
×10