Langsung ke konten utama

Proyek Getaran

Nama         : Rachmat Yudha Koswara
NIM           : 12306141037
Kelas          : Fisika B 2012

OSILASI TEREDAM 2 BUAH PEGAS PARALEL DAN 1 KATROL


BAB III
METODE PENELITIAN

A.     Waktu dan Tempat Penelitian
1.         Waktu Penelitian
Pengambilan Video dilakukan pada 29 September 2013 pada pukul 17.00 WIB. Sementara pengambilan dan pengukuran data dilakukan pada 2 Oktober 2013.
2.         Tempat Penelitian
Pengambilan video dilakukan di kos , tepatnya di sekitar Timoho belakang UIN Suka Jogja. Dan pengambilan dan pengukuran data dilakukan di lab. Mikrokontroler lantai 2 FMIPA Universitas Negeri Yogyakarta.

B.     Variabel Penelitian
1.        Variabel Bebas     : Jarak katrol sampai titik tumpu kayu horisontal yang dihubungkan
dengan 2 pegas yang disusun paralel
2.      Variabel Terikat     : Periode yang dihasilkan akibat perlakuan variabel bebas
3.      Variabel Kontrol    : Panjang tali dari ujung katrol sampai massa

C.     Instrumen Penelitian
1.       Perangkat Lunak
Perangkat lunak merupakan perangkat penelitian yang berhubungan dengan penggunaan komputer. Perangkat lunak yang digunakan dalam penelitian ini adalah tracker , origin lab , format factory dan microsoft office 2010.
2.      Perangkat Keras
Perangkat keras yang digunakan dalam penelitian ini adalah laptop dengan spesifikasi Asus A45VD-VX297D Intel Dual Core 2020 M 2.4 GHz NVIDIA GeForce 610M dan kamera handphone lenovo A390 5 Mega Pixel.

D.     Alat dan Bahan
1.      2 Buah Pegas
2.      1 Buah Katrol
3.      Tali
4.      Papan Rangkaian Terbuat Dari Kayu
5.      Beban Bermassa 0.09494 Kg
6.      Bandul

Description: E:\Graphic1.jpg

E.     Langkah Percobaan
1.      Merangkai alat seperti pada gambar
2.      Menarik beban dengan simpangan tertentu
3.      Lepas beban yang telah ditarik bersamaan dengan merekam titik pusat massa yang berosilasi
4.      Amati dalam tracker y dan t nya

F.      Teknik Pengambilan Data
1.      Pengukuran Nilai Gravitasi
2.      Mengukur nilai konstanta pegas yang disusun secara paralel
3.      Menimbang Massa dan Merangkai Alat
4.      Mengambil Data t – y dari aplikasi Tracker
5.      Mencari nilai T dari data Amplitudo Tracker
6.      Menghitung frekuensi dari data T
7.      Menghitung nilai lamda untuk mendapatkan nilai ω
8.      Menghitung Kecepatan , Energi , Osilasi Energi yang hilang dan Quality Factor
9.      Menghitung Persamaan y(t)








BAB IV
ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

1.      Menghitung Nilai Percepatan Gravitasi ( g )

L ( m )
T ( s )
T^2 ( s )
0.9
2.046
4.1861
0.85
1.840
3.3856
0.8
1.768
3.1258
0.75
1.735
3.0102
0.7
1.681
2.8257
0.65
1.632
2.6630
0.6
1.550
2.4025
0.55
1.482
2.1963
0.5
1.401
1.9628
0.45
1.353
1.8306








Description: E:\h.jpeg

Perhitungan Percepatan Gravitasi :
Dengan  adalah –B , maka perhitungannya menjadi
Dari data origin yang dimasukkan data  dan  diperoleh nilai -B yaitu 0.20628
Jadi Perhitungan nilai percepatan gravitasi diperoleh :
g  4(3.14)².0.20628
g  8.135 m/s²

2.       Mengukur Konstanta Pegas
Ø  Pegas 1
PEGAS 1
Lo
Lt
delta L(cm)
m(gr)
kg
meter
m(kg)
delta L (m)
6
6.2
0.2
4
1000
100
0.004
0.002
6
6.3
0.3
5
1000
100
0.005
0.003
6
6.5
0.5
12
1000
100
0.012
0.005
6
7.4
1.4
15
1000
100
0.015
0.014
6
9.8
3.8
21
1000
100
0.021
0.038
6
12
6
33
1000
100
0.033
0.06
6
14.8
8.8
36
1000
100
0.036
0.088
6
17.5
11.5
40
1000
100
0.04
0.115
6
17.6
11.6
43
1000
100
0.043
0.116
6
20.5
14.5
44
1000
100
0.044
0.145

Description: D:\260420131208.jpg
Perhitungan Konstanta Pegas 1 menggunakan persamaan :
k = m
dimana k1 
Dari data origin didapatkan nilai B = 3.324
Sehingga didapatkan nilai k1 dengan persamaan :
k1 
k1
k1 =  2.447

Ø  Pegas 2
PEGAS 2
Lo
Lt
delta L (cm)
m(gr)
kg
meter
m(kg)
delta L (m)
6
6.2
0.2
4
1000
100
0.004
0.002
6
6.4
0.4
5
1000
100
0.005
0.004
6
6.5
0.5
12
1000
100
0.012
0.005
6
7.4
1.4
15
1000
100
0.015
0.014
6
9.4
3.4
21
1000
100
0.021
0.034
6
12.5
6.5
33
1000
100
0.033
0.065
6
14.8
8.8
36
1000
100
0.036
0.088
6
15
9
40
1000
100
0.04
0.09
6
17.2
11.2
43
1000
100
0.043
0.112
6
20.4
14.4
44
1000
100
0.044
0.144

Description: D:\Background-HD-Wallpaper-02-Download.jpg
Perhitungan Konstanta Pegas 2 menggunakan persamaan :
k = m
dimana k2 =   
Dari data origin didapatkan nilai B = 3.134
Sehingga didapatkan nilai k2 dengan persamaan :
K2 =   
K2 = 
K2 =  2.595

Ø  Nilai Konstanta Pegas Total
Karena 2 pegas disusun secara paralel , maka perhitungan k totalnya :
 = k1 + k2
 = 2.447 + 2.595
 = 5.042

3.      Data t – y dari  hasil Tracker


mass_A
t
y
0,000000000E0
-4,637096774E1
4,166666667E-2
2,192477319E1
8,333333333E-2
4,710244456E1
1,250000000E-1
4,471490675E1
1,666666667E-1
3,646704889E1
2,083333333E-1
3,060672883E1
2,500000000E-1
1,693264869E1
2,916666667E-1
8,033644153E0
3,333333333E-1
-6,483114919E-1
3,750000000E-1
-8,027973790E0
4,166666667E-1
-1,475648942E1
4,583333333E-1
-2,539188508E1
5,000000000E-1
-2,843056956E1
5,416666667E-1
-2,994991179E1
5,833333333E-1
-2,799647177E1
6,250000000E-1
-2,061680948E1
6,666666667E-1
-1,584173387E1
7,083333333E-1
-1,084960938E1
7,500000000E-1
-5,640435988E0
7,916666667E-1
8,710307460E-1
8,333333333E-1
7,816595262E0
8,750000000E-1
2,062247984E1
9,166666667E-1
2,561460433E1
9,583333333E-1
3,364541331E1
1,000000000E0
3,559885333E1
1,041666667E0
3,733524446E1
1,083333333E0
3,538180444E1
1,125000000E0
3,321131552E1
1,166666667E0
2,973853327E1
1,208333333E0
2,539755544E1
1,250000000E0
2,018838206E1
1,291666667E0
9,770035282E0
1,333333333E0
4,343813004E0
1,375000000E0
-1,733555948E0
1,416666667E0
-1,128370716E1
1,458333333E0
-1,432239163E1
1,500000000E0
-1,670992944E1
1,541666667E0
-1,844632056E1
1,583333333E0
-1,888041835E1
1,625000000E0
-1,779517389E1
1,666666667E0
-1,302009829E1
1,708333333E0
-9,981413810E0
1,750000000E0
-6,942729335E0
1,791666667E0
1,522177419E0
1,833333333E0
5,646106351E0
1,875000000E0
1,454511089E1
1,916666667E0
1,714969758E1
1,958333333E0
2,018838206E1
2,000000000E0
2,257591986E1
2,041666667E0
2,604870212E1
2,083333333E0
2,735099546E1
2,125000000E0
2,604870212E1
2,166666667E0
2,366116431E1
2,208333333E0
2,040543095E1
2,250000000E0
1,693264869E1
2,291666667E0
1,389396421E1
2,333333333E0
1,042118196E1
2,375000000E0
6,731350806E0
2,416666667E0
3,258568548E0
2,458333333E0
2,835181452E-3
2,500000000E0
-5,640435988E0
2,541666667E0
-6,291582661E0
2,583333333E0
-7,159778226E0
2,625000000E0
-6,074533770E0
2,666666667E0
-4,772240423E0
2,708333333E0
-3,469947077E0
2,750000000E0
-2,818800403E0
2,791666667E0
2,198840726E-1
2,833333333E0
2,390372984E0
2,875000000E0
7,382497480E0
2,916666667E0
9,987084173E0
2,958333333E0
1,389396421E1
3,000000000E0
1,541330645E1
3,041666667E0
1,888608871E1
3,083333333E0
1,975428427E1
3,125000000E0
1,975428427E1
3,166666667E0
1,888608871E1
3,208333333E0
1,780084425E1
3,250000000E0
1,628150202E1
3,291666667E0
1,584740423E1
3,333333333E0
1,302576865E1
3,375000000E0
1,259167087E1
3,416666667E0
1,172347530E1
3,458333333E0
9,552986391E0
3,500000000E0
6,731350806E0
3,541666667E0
5,429057460E0
3,583333333E0
7,816595262E0
3,625000000E0
8,033644153E0
3,666666667E0
8,033644153E0
3,708333333E0
8,901839718E0
3,750000000E0
1,128937752E1
3,791666667E0
1,128937752E1
3,833333333E0
1,280871976E1
3,875000000E0
1,367691532E1
3,916666667E0
1,519625756E1


Ø  Data Amplitudo
ATAS
BAWAH
t
Y
t
Y
0.08
47.1
0
-46.37
1.04
37.34
0.54
-29.95
2.08
27.35
1.58
-18.88
3.12
19.75
2.58
7.16
3.92
15.2
3.54
5.43







Ø  Data Perhitungan Periode ( T )
Jumlah Data
T
Periode (T rata rata)
(T-Trata")
(T-Trata")^2
DELTA T
F
DELTA F

8
9.60E-01
9.225E-01
3.75E-02
1.41E-03
0.1626153
1.084011E+00
1.91E-01
1.04E+00
9.225E-01
1.18E-01
1.38E-02
1.04E+00
9.225E-01
1.18E-01
1.38E-02
8.00E-01
9.225E-01
-1.23E-01
1.50E-02
5.40E-01
9.225E-01
-3.83E-01
1.46E-01
1.04E+00
9.225E-01
1.18E-01
1.38E-02
1.00E+00
9.225E-01
7.75E-02
6.01E-03
9.60E-01
9.225E-01
3.75E-02
1.41E-03
Rata - Rata
9.23E-01
JUMLAH
2.12E-01


Dari data yang telah diolah di Ms. Excel, dapat dihitung nilai dari  dengan rumus :
                                                                                     =
                                                                      = 0.9225 s
                                                                               
                                                                                       0.16 s
Jadi nilai (Δ =  (0.16  s

Ø  Mencari Konstanta Peluruhan ( Lamda )
Untuk mencari konstanta peluruhan ( lamda ) dapat dicari salah satu mplitudo atas atau bawah. Data yang digunakan adalah Periode ke-n dengan ln ( An/Ao )
Ao(ATAS)
n
T
Tn
ln(An/Ao)
47.1
0
0.9225
0
0
47.1
1
0.9225
0.9225
-0.23221
47.1
2
0.9225
1.845
-0.54356
47.1
3
0.9225
2.7675
-0.86912
47.1
4
0.9225
3.69
-1.13098

Lalu setelah diperoleh data Periode ke-n dengan ln ( An/Ao ) , data diplot menjadi grafik dan dimasukkan ke dalam origin untuk mendapatkan nilai B .


Dan berikut Data Originnya
Description: E:\379178_306394306113762_61023929_n.jpg
Dan dari data origin diatas kita bisa menentukan nilai  dan , karena  =  = -B
·         (±Δ ) =  ( 0,314±0,0097 )

(i)   = 2
         = 2(0.314)
         = 0.628/s

  Δ  =
         =
         =
          = 0,019/s
·         (±Δ ) = ( 0.628±0,019 ) /s

(ii) b = .m
        = 0,628 (0.09494)
        = 0.06

(iii) ω0 = 
       ω0 = 
      ω0 = 6.8 /s

       Δω0 =
               =  
               =
               = 1.183/s
·         ( ωΔω0 ) = ( 6.8 ± 1.183 ) /s

(iv) ω  =
         =
           =
          =
            =
            ≈ 6.8/s

     Δω =
    Δω =

    Δω =
    Δω = 1.18 /s
·         ( ω±Δω ) = ( 6.8±1.18 )/s


(v)  f =  
         =
         = 1.08 Hz

      Δf =
           =
           =
           = 0,17 Hz

·         ( f±Δf ) = 1.08±0,17) Hz

Dan Berikut ini perhitungan dari analisis di atas menggunakan microsoft excel :
OMEGA
lamda (  λ  )
gamma ( γ )
gamma^2 ( γ² )
m ( kg )
b
T
ωo
ωo²
ω
0.31417
0.62834
0.394811156
0.09494
0.06
0.9225
6.8
46.34
6.800334743
ω  =

KECEPATAN ( V )
Ao
ωo
E
gamma  ( γ )
T


V
47.1
6.8
2.71
0.62834
0.9225
-79.04940966
-0.003185302
0.251796226
V = -Ao ωo e-λ/2t sinωo t


ENERGI  E(t)
Ao
Ao²
k
e
Gamma ( γ )
T
e^-gama*T
Energi
47.1
2218.41
5.04
2.71
0.62834
0.9225
0.56
3136.710624

E ( t ) =  k Ao² e-γt
OSILASI ENERGI YANG HILANG ( P )
Fgesek = (-b*V)
V
P = -Fgesek*V
-0.015020803
0.251796226
-0.003782182
P = -Fgesek . V

Quality Factor
ωo
gamma  ( γ )
Q
6.807588076
0.62834
10.83424273
Q =
Dan Berikut Hasilnya dari Analisis Data yang diperoleh :
v  m = 0.09494 kg
v  g = 8.135 m/s²
v  k = 5.04
v  T = 0.9225 s
v  f = 1.08 Hz
v  ω = 6.8 /s
v  Ao = 47.1 cm
v  γ = 0.628 /s
v  ω0 = 6.8 /s
v  b = 0.06
v  E = 3136.71 Joule
v  V = 0.25 m/s
v  Q = 10.83
v  P = -0.0037 Joule

Jadi Persamaan posisi benda terhadap waktu yang didapatkan dari data yang diperoleh adalah sebagai berikut :

y(t) = Ao e-γt/2 cosω t
y(t) = 47.1 e-0.314t cos 6.8 t





Berikut Ini adalah persamaan fungsi y(t) yang dimasukkan ke dalam program matlab :
A0 = 47.1 ;
C = 0.628 ;
o = 6.8 ;
t = 0:0.001:3.9;
y = A0*exp(-C*t/2).*cos(o*t);
plot (t,y)
grid

Perbandingan data Tracker dengan Matlab :
Description: E:\index.jpeg

BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN

A.    Kesimpulan

1.      Proyek getaran yang telah dilakukan ini merupakan getaran teredam dan termasuk ke dalam Light Damping.
2.      Karena ω0 = ω , maka getaran ini termasuk ke dalam getaran Very Light Damping
3.      Damping atau redaman yang terjadi adalah gesekan antara tali dengan sisi katrol dan besar dari redaman itu sendiri sebesar 0.06
4.      Persamaan Energi yang hilang adalah E(t) = 5590.4 e-0.628t
5.      Persamaan posisi benda terhadap waktu adalah y(t) = 47.1 e-0.314t cos 6.8 t
6.      Quality Factor yang diperoleh sebesar 10.83
7.      Data dari Aplikasi Tracker sama dengan data yang diperoleh dari program Matlab.


B.     Saran

Pada pengerjaan proyek getaran kali ini sungguh masih sangat banyak kekurangannya karena ini baru pertama kali pengerjaan proyek . Selama pengambilan data mungkin juga banyak ditemui beberapa kendala , tetapi secara umum tak ada masalah yang berarti. Hanya saja pengerjaan proyek getaran ini memerlukan perhitungan yang lumayan rumit dan banyak menggunakan aplikasi komputer. Dan harapannya untuk proyek proyek selanjutnya bisa lebih baik dari proyek proyek sebelumnya.













DAFTAR PUSTAKA


King , George C . 2009 . Vibrations and Waves . Manchester, UK : Wiley.
Seto , Wiliam W . 1985 . Getaran Mekanis . Jakarta : Erlangga
BK , Tungga . 2011 . Dasar Dasar Getaran Mekanis . Yogyakarta : Penerbit Andi


Komentar

Postingan populer dari blog ini

Daftar Gelar Akademis di Indonesia

Untuk Jenjang Diploma: Ahli Pratama (A.P.) - D1 Ahli Muda (A.Ma) - D2 Vokasi (D3) Ahli Madya (A.Md) Untuk Jenjang Sarjana:   Gelar Sarjana (S1): Sarjana Sastra (S.S) Sarjana Humaniora (S.Hum) Sarjana Hukum (S.H) Sarjana Ilmu Politik (S.I.P) Sarjana Ilmu Sosial (S.Sos) Sarjana Psikologi (S.Psi) Sarjana Kedokteran (S.Ked) Sarjana Kedokteran Gigi (S.K.G) Sarjana Pertanian (S.P) Sarjana Teknologi Pertanian (S.T.P) Sarjana Peternakan (S.Pt) Sarjana Perikanan (S.Pi) Sarjana Kehutanan (S.Hut) Sarjana Kedokteran Hewan (S.K.H) Sarjana Sains (S.Si) Sarjana Sains Terapan (S.ST) Sarjana Teknik (S.T) Sarjana Komputer (S.Kom) Sarjana Seni (S.Sn) Sarjana Pendidikan (S.Pd) Sarjana Agama (S.Ag) Sarjana Farmasi (S.Far/S.Farm) Sarjana Pariwisata (S.Par) Sarjana Ekonomi (S.E) Sarjana Arsitektur (S.Ars) Sarjana Theologi Islam (S.Th.I) Sarjana Filsafat Islam (S.Fil.I) Sarjana Sosial Islam (S.Sos.I) Sarjana Pendidikan Islam (S.Pd.I) Sarjana Ilmu Komunikasi (...

Sedikit Tentang Bass Guitar

Sebagian orang mungkin menganggap bermain gitar dengan segala tekniknya lebih menarik dan lebih keren daripada bermain bass. Tapi, sebenarnya bermain bass lebih asyik dan memiliki daya tarik tersendiri saat kita mendengarkannya secara solo. Bagi kalian yang ingin belajar teknik dasar bagi bassis pemula, berikut blogger sajikan di bawah ini. Sebelum belajar bermain bass alangkah baiknya kalau terlebih dahulu belajar bermain gitar, karena sebagian besar orang yang bisa bermain bass bisa bermain gitar, tetapi sebagian yang bisa bermain gitar, belum bisa bermain bass. Sebaiknya, kita cari tahu dulu segala sesuatu tentang bass. Gitar bass elektrik (biasa disebut Bass elektrik atau bass saja) adalah alat musik dawai yang menggunakan listrik untuk memperbesar suaranya. Penampilannya mirip dengan gitar listrik tapi ia memiliki tubuh yang lebih besar, leher yang lebih panjang, dan biasanya memiliki empat senar (dibandingkan dengan gitar yang memiliki enam senar). Bobot dari bass sendiri ideal...

Biru Putih Sahabatku

Masa SMP kuuuuuuu :) Iniah ceritaku selanjutnya ,, Pada sekitar tahun 2006 aku lulus dari jenjang sekolah dasar, dan aku juga ingin melanjutkan pendidikanku ke jenjang yang lebih tinggi yaitu Sekolah Menengah Pertama (SMP). Ya tentu saja .... Aku lulus dari sekolah dasar dengan nilai yang sangat memuaskan, jadi aku bisa memilih SMP favorit yang aku suka di kotaku. Waktu itu sekolah SMP favorit di kotaku adalah SMP N 1 Sumpiuh. Namun karena letaknya yang agak jauh dari rumahku dan harus melewati jalan raya, aku berencana masuk ke SMP kedua di kotaku yaitu SMP N 2 Sumpiuh yang jaraknya lumayan dekat dan bisa ditempuh lewat jalan desa. Teman teman dari SD ku rata rata melanjutkan di SMP N 2 Sumpiuh dan hanya sedikit yang meneruskan di SMP N 1 Sumpiuh. Waktu itu sekitar pukul setengah 1 siang aku diantar ibuku membeli formulir di SMP N 2 Sumpiuh. Dan karena sudah siang maka sekolahannya pun sudah tutup dan aku aharus kembali lagi besok. Namun karena ayah dan ibuku memberi masukkan kepadaku...