Laporan Akhir Praktikum Fisika Lanjutan M – Torsional Oscillator Nama : Ardina Khoirun Nisa G. Rekan Kerja : Nurunnadriyah Adya Hari/Tanggal : Minggu, 29 Maret 2020 Departemen Fisika Universitas Indonesia 2020 DATA PENGAMATAN Percobaan 1 Kondisi Regang Massa 50 100 150 200 250 300 350 400 ∆θ (Regang) 0,2 0,38 0,52 0,62 0,73 0,81 0,88 0,94 Kondisi Tegang Massa 50 100 150 200 250 300 350 400 ∆θ (Tegang) 0,19 0,36 0,51 0,62 0,72 0,8 0,87 0,93 Percobaan 2 ∆θ (rad) 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 t (s) 23,99 23,76 23,85 23,62 23,5 23,46 23,21 23,18 23,07 23,03 T (s) 1,199 1,188 1,192 1,181 1,175 1,173 1,161 1,159 1,153 1,151 Percobaan 3 Quadran Brass n (buah) 1 2 3 4 5 6 7 8 t (s) 24,93 25,82 26,78 28,29 29,37 30,57 32,51 33,44 T (s) 1,246 1,291 1,339 1,414 1,468 1,528 1,625 1,672 T2 (s2) t (s) 23,52 23,75 24,77 25,13 25,42 26,31 26,79 28,4 T (s) 1,176 1,187 1,238 1,256 1,271 1,315 1,339 1,42 T2 (s2) 1,55 1,66 1,79 1,99 2,15 2,33 2,64 2,79 Bola n (buah) 1 2 3 4 5 6 7 8 1,38 1,41 1,53 1,58 1,62 1,73 1,79 2,02 PENGOLAHAN DATA Percobaan 1 ∑ =k. 2mgr=k. = y= m a x a= k= Berdasarkan hasil pengolahan data menggunakan gnuplot, dihasilkan nilai a pada kondisi regang adalah a = 2,0619 Sehingga didapatkan nilai k : k= k= k = 9,506r kg/m Berdasarkan hasil pengolahan data menggunakan gnuplot, dihasilkan nilai a pada kondisi regang adalah a = 2,07143 Sehingga didapatkan nilai k : k= k= k = 9,462r kg/m Percobaan 3 T=2 √ ; I = I0 + Iadd . n ; k = k (kondisi kawat tegang) T2 = Iadd . n + 0 y= a x+ b a= Iadd ; b= 0 ; Iadd = 0 = Berdasarkan hasil pengolahan data menggunakan gnuplot, dihasilkan nilai a dan b pada sistem quadran brass adalah a = 0,0830714 dan b = 1,25893. Dan juga besar nilai k pada kondisi tegang yang telah didapatkan pada percobaan 1 ialah k = 9,462r kg/m untuk kemudian bisa didapatkan nilai Iadd dan nilai I0. - Besar nilai Iadd Iadd = Iadd = Iadd = 0,0199r - Besar nilai I0 0 = 0 = 0 = 0,302r Berdasarkan hasil pengolahan data menggunakan gnuplot, dihasilkan nilai a dan b pada sistem quadran brass adalah a = 0,182774 dan b = 1,29564. Dan juga besar nilai k pada kondisi tegang yang telah didapatkan pada percobaan 1 ialah k = 9,462r kg/m untuk kemudian bisa didapatkan nilai Iadd dan nilai I0. - Besar nilai Iadd Iadd = Iadd = Iadd = 0,0439r - Besar nilai I0 0 = 0 = 0 = 0,311r Sehingga momen inersia pada sistem quadran brass dan bola yaitu : Sistem Quadran Brass Sistem Bola I = (0,302 + n . 0,0199)r I = (0,311 + n . 0,0439)r ;dimana n = jumlah quadrant brass/bola. GRAFIK dan PENGOLAHAN DATA GNUPLOT Percobaan 1 Percobaan 2 Percobaan 3 ANALISIS Pada percobaan mengenai Torsional Oscillator ini dibagi menjadi 3 percobaan. Dimana percobaan pertama dilakukan untuk menentukan besar konstanta torsi pada dua kondisi yang berbeda yaitu kondisi regang dan kondisi tegang. Sedangkan pada percobaan kedua praktikan diminta untuk mencari hubungan antara pengaruh simpangan dengan periode, dan percobaan ketiga dilakukan untuk mencari besar momen inersia benda dan sistem menggunakan 2 variasi benda yaitu quadran brass dan bola. Pada percobaan pertama, alat torsional ossilator disusun sedemikan rupa dengan kondisi kawat yang dibedakan menjadi 2 kondisi, yaitu kondisi tegang dan kondisi regang. Kemudian diberikan beban dari 50 gram hingga 400 gram dengan interval kenaikan sebesar 50 gram nya. Kemudian praktikan menentukan besar simpangan yang tercatat pada rotor sic dari sistem pada saat diberikan variasi beban. Berdasarkan persamaan dapat disimpulkan bahwa besar simpangan berbangding lurus dengan massa m, yang berarti semakin berat suatu beban yang diberikan maka simpangannya akan semakin besar pula, hal ini berlaku juga pada torsi yang dihasilkan yaitu torsi akan semakin besar. Pada percobaan kedua, pada seperangkat alat torsional oscillator, peredam magnetik dilepas agar osilasi pada rotor disc terjadi secara harmonik tanpa adanya hambatan dari magnet. Kemudian praktikan memberikan simpangan pada rotor disc dengan memvariasikan antara 0,1 sampai 1,0 radian dengan besar interval 0,1 radian. Kemudian membiarkan agar rotor disc melakukan osilasi, dan tak lupa praktikan mencatat besarnya waktu yang dibutuhkan pada saat rotor disc tersebut telah melakukan osilasi sebanyak 20kali. Berdasarkan persamaan maksimum m maka dapat dikatakan bahwa simpangan atau amplitude memiliki hubungan cosinus terhadap frekuensi osilasi yang dihasilkan. Maka dapat dikatakan bahwa amplitude hanya akan berpengaruh terhadap periode osilasi jika kecepatan osilasinya tetap. Pada percobaan ketiga, praktikan menambahkan quadrant brass dan bola sebagai pengaruh sistem dan menghitung waktu yang dibutuhkan untuk terjadinya 20kali osilasi. Pada percobaan kali ini rotor disc diberi simpangan sebesar 0,1 radian dengan variabel bebas yang digunakan adalah jumlah dan jenis benda (quadran brass atau bola) yang terpasang pada sitem rotor disc. Pada percobaan kali ini praktikan diminta untuk menentukan besar momen inersia pada quadran brass maupun pada bola. Dimana berdasarkan pengolahan data yang dihasilkan, momen inersia bola lebih besar daripada momen inersia pada quadran brass. KESIMPULAN Sistem kerja torsional ossilator bergantung pada tiga osilasi gerak harmonik sederhana yaitu gerak harmonik sederhana, gerak teredam, dan gerak dipaksakan. Momen inersia sistem bergantung pada jenis benda yang digunakan pada rotor disc Berdasarkan hasil percobaan dan pengolahan data momen inersia bola lebih besar daripada momen inersia quadran brass Amplitudo hanya akan bergantung pada saat kecepatannya tetap. REFERENSI Modul Fisika lanjutan “M-Torsional Oscillator” https://www.teachspin.com/torsional-oscillator diakses pada 28 Maret 2020.
