Beranda / Percobaan Ayunan: Periode dan Frekuensi Getaran

Percobaan Ayunan: Periode dan Frekuensi Getaran

Posting Komentar

📚 Lembar Kerja Percobaan Ayunan: Periode dan Frekuensi Getaran

alt="Anak-anak bermain ayunan di taman">
Gambar 1: Bermain ayunan membantu kita memahami konsep getaran, periode, dan frekuensi.

🎯 Tujuan Pembelajaran

Setelah melakukan percobaan ini, siswa diharapkan dapat:

  1. Memahami konsep getaran pada ayunan sederhana
  2. Menghitung jumlah getaran, periode, dan frekuensi ayunan
  3. Membandingkan periode getaran antara dua benda dengan berat berbeda
  4. Menyimpulkan hubungan antara berat benda dengan periode getaran pada ayunan sederhana

🧪 Alat dan Bahan

  • Dua buah bandul dengan berat berbeda (misal: 50 gram dan 100 gram)
  • Benang atau tali nilon sepanjang 50 cm (2 buah)
  • Statif atau gantungan untuk menggantung bandul
  • Stopwatch atau ponsel dengan aplikasi stopwatch
  • Penggaris 30 cm
  • Busur derajat (opsional, untuk mengukur sudut)
  • Kertas dan alat tulis untuk mencatat hasil pengamatan
Gambar 2: Contoh alat dan bahan yang digunakan dalam percobaan ayunan sederhana.

📝 Konsep Teori

Getaran

Getaran adalah gerakan bolak-balik suatu benda melalui titik keseimbangan. Satu getaran lengkap pada ayunan adalah gerakan dari:

A → B → C → B → A

atau

B → A → B → C → B

Ilustrasi getaran pada bandul
Gambar 3: Ilustrasi satu getaran lengkap pada bandul sederhana.

Rumus-rumus Penting

1. Periode Getaran (T) → Waktu yang diperlukan untuk satu getaran lengkap

T = t / n

Keterangan:

  • T = Periode (sekon)
  • t = Waktu total pengamatan (sekon)
  • n = Jumlah getaran

2. Frekuensi Getaran (f) → Jumlah getaran per satuan waktu

f = n / t

Keterangan:

  • f = Frekuensi (Hz atau getaran/sekon)
  • n = Jumlah getaran
  • t = Waktu total pengamatan (sekon)

3. Hubungan Periode dan Frekuensi

f = 1 / T   atau   T = 1 / f

🔬 Langkah Kerja Percobaan

  1. Siapkan dua buah bandul dengan berat berbeda (misal 50g dan 100g).
  2. Ikatkan masing-masing bandul pada tali dengan panjang yang sama (misal 40 cm).
  3. Gantungkan kedua bandul pada statif atau gantungan.
  4. Simpangkan bandul pertama (50g) dengan sudut kecil (sekitar 10-15° dari posisi setimbang).
  5. Lepaskan bandul dan segera nyalakan stopwatch.
  6. Hitung jumlah getaran yang terjadi selama 30 detik. Catat hasilnya.
  7. Ulangi langkah 4-6 sebanyak 3 kali untuk bandul pertama, kemudian hitung rata-ratanya.
  8. Lakukan langkah yang sama (4-7) untuk bandul kedua (100g).
  9. Catat semua data dalam tabel pengamatan.
Percobaan bandul sederhana
Gambar 4: Contoh percobaan bandul sederhana dengan dua benda berbeda berat.

📊 Tabel Data Pengamatan

Bandul Berat (g) Jumlah Getaran dalam 30 detik Rata-rata Getaran (n)
Percobaan 1 Percobaan 2 Percobaan 3
Bandul 1 50 ........ ........ ........ ........
Bandul 2 100 ........ ........ ........ ........

Catatan: Isilah titik-titik dengan data hasil pengamatanmu!

❓ Pertanyaan dan Analisis Data

Pertanyaan 1: Menghitung Periode Getaran

Berdasarkan data yang telah kamu peroleh, hitunglah periode getaran untuk masing-masing bandul!

Gunakan rumus: T = t / n

Dimana: t = 30 detik, n = rata-rata getaran dari tabel

Perhitungan Bandul 1 (50g):

T = 30 / ........ = ........ sekon

Perhitungan Bandul 2 (100g):

T = 30 / ........ = ........ sekon

Pertanyaan 2: Menghitung Frekuensi Getaran

Berdasarkan periode yang telah kamu hitung, tentukan frekuensi getaran masing-masing bandul!

Gunakan rumus: f = 1 / T

Perhitungan Bandul 1 (50g):

f = 1 / ........ = ........ Hz

Perhitungan Bandul 2 (100g):

f = 1 / ........ = ........ Hz

Pertanyaan 3: Prediksi Jumlah Getaran

Jika percobaan dilakukan selama 2 menit (120 detik), prediksilah berapa banyak getaran yang akan dilakukan oleh masing-masing bandul!

Gunakan rumus: n = f × t atau n = t / T

Prediksi Bandul 1 (50g):

n = ........ × 120 = ........ getaran

Prediksi Bandul 2 (100g):

n = ........ × 120 = ........ getaran

Pertanyaan 4: Analisis Perbandingan

Berdasarkan hasil percobaanmu:

  1. Bandul mana yang memiliki periode lebih besar?
  2. Bandul mana yang memiliki frekuensi lebih besar?
  3. Apakah berat bandul mempengaruhi periode dan frekuensi getaran? Jelaskan!

💡 Kesimpulan

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan, tulislah kesimpulanmu tentang hubungan antara berat benda dengan periode dan frekuensi getaran pada ayunan sederhana!

.......................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................

⚠️ Catatan Penting dan Keamanan

  • Lakukan percobaan di area yang cukup luas dan aman
  • Pastikan bandul tidak mengenai orang atau benda di sekitarnya saat berayun
  • Gunakan simpangan kecil (maksimal 15°) untuk mendapatkan hasil yang akurat

  • Untuk hasil terbaik, lakukan pengukuran dengan cermat dan teliti
  • Bandingkan hasil percobaanmu dengan teman sekelompok untuk memastikan keakuratan data
Siswa melakukan percobaan ilmiah dengan aman
Gambar 5: Selalu perhatikan keselamatan saat melakukan percobaan ilmiah.

🔍 Tantangan Tambahan (Opsional)

Untuk pengayaan, cobalah variasi percobaan berikut:

  1. Ulangi percobaan dengan panjang tali yang berbeda (misal 30 cm, 40 cm, 50 cm)
  2. Analisis bagaimana perubahan panjang tali mempengaruhi periode dan frekuensi getaran
  3. Buat grafik hubungan antara panjang tali dengan periode getaran
  4. Bandingkan hasil percobaanmu dengan rumus periode bandul matematis: T = 2π√(L/g)

Lembar Kerja IPA - Getaran pada Ayunan

Kelas 8 SMP - Kurikulum Merdeka

Posting Komentar untuk "Percobaan Ayunan: Periode dan Frekuensi Getaran"

Posting Komentar