A. Tujuan

1. Mengenal sifat-sifat bandul fisis
2. Mengamati ayunan fisis
3. Menghitung percepatan gravitasi

 B. Teori
Getaran merupakan gerak bolak-balik yang periodik. Setiap benda yang bergetar akan bergetar dengan frekuensi alamiahnya sendiri pada getaran harmonik, bekerja gaya-gaya yang selalu mengarah kesatu titik yang besarnya sebanding dengan jarak titik tersebut.
Bila suatu sistem ayunan, bagian-bagian yang bergerak memiliki massa dan ukuran yang cukup besar (tidak dapat diabaikan) maka sistem ayunan ini dinamakan sebagai ayunan fisis. Pada gambar di bawah ini terdapat sebuah bandul fisis yang terdiri atas sebuah batang dan silinder pejal sebagai bandulnya. 

Bila disimpangkan dengan sudut yang kecil, kemudian dilepaskan maka ayunan ini dapat dianggap sebagai getaran harmonis
Salah satu contoh getaran harmonik adalah bandul fisis. Bandul fisis ini adalah getaran harmonik sederhana yang sering di bahas dalam buku-buku teks fisika dan sangat popular untuk didemontrasikan. Untuk mengetahui lebih lanjut, dalam laporan ini akan di bahas mengenai bandul fisis, teori-teori, cara perhitungan dan jalannya praktikum.
Untuk pengenalan awal tentang bandul fisis, bandul fisis adalah bandul sederhana dengan beban massa (m), diikat pada tali panjang (L), dan diayun dengan sudut simpangan tidak benar.
 Bandul fisis merupakan sembarang benda tegar yang digantung yang dapat berayun/bergetar/berisolasi dalam bidang vertical terhadap sumbu tertentu. Dalam gambar di atas sebuah benda yang berbentuk tak teratur diputar di sekitar suatu sumbu tak bergesekan yang mendatar O dan digeser dari tegak dengan sudut . Jarak dari poros ke pusat gravitasi adalah h, momen inersia bandul di sekitar suatu sumbu adalah I, dan massa bandul adalah m. Berat mg menyebabkan suatu momen gaya pembalikan.

T = - (mg) (h sin )

 C. Alat dan Bahan

1. Bandul fisis terdiri atas dua keping logam berbentuk silinder yang dapat dihubungkan dengan batang logam yang berlubang-lubang.

Keterangan :
a. batang
b. poros penggantung
c. keping
d. lubang

2. Stopwatch
3. Mistar

 D. Cara Kerja

1. Ukurlah dan catat 
 Masa keping (Mk)
 Masa batang (Mb)
 Panjang batang (L)
2. Tentukan letak pusat keping M, ukur dan catat jarak OM (b).
3. Tentukan letak pasak P, ukur dan catat jarak OP (a)
4. Ayunkan bandul fisis dengan simpangan sudut   5o, catat waktu yang dibutuhkan untuk 50 ayunan penuh dengan stopwatch (t), ulangi sebanyak 2 kali.
5. Catat waktu untuk x ayunan selama 5 menit (tx).
6. Ulangi percobaan dari no 3 sampai dengan no 5, dengan jarak padak yang berbeda.
7. Tentukan letak pusat massa bandul massa (C), jarak pasak ke pusat massa bandul (d), periode (T) dan gravitasi.


 E. Pengamatan dan Perhitungan

1. Massa keping (Mk) = 2.5755 kg
 Massa kunci = 0.0367 kg
 Massa batang (Mb) = 0.698 kg 
 Panjang batang (L) = 112.5 cm = 1.125 m

2. Jarak OM1 = 86 cm = 0.86 m
 Jarak OM2 = 95.5 cm = 0.955 m

 Pengukuran ke 1 Pengukuran ke 2
3. Jarak OP (a) 6 cm = 0.06 m 0.06 m
4. t 50 ayunan 88.09 s 91.86 s
  t 50 ayunan 95.48 s 93.73 s
 tx 300 detik 300 detik

5. Menentukan letak pusat massa bandul fisis (C)
Pusat massa bandul fisis adalah C (Xc, Yc)
Xc berimpit dengan sumbu Y, sehingga Xc = 0 dan


Yc =  


Yc = ordinat pusat massa bandul fisis
Mk = massa keping
Mb = massa batang
L = panjang batang
b = jarak ujung batang atas sampai ke pusat keping


Percobaan ke 1



Yc =



Yc =
 




Yc = 


Yc = 0.79656 m

Percobaan ke 2



Yc =





Yc =
 




Yc = 


Yc = 0.8713 m


6. Menentukan jarak pasak ke pusat massa bandul fisis (d)

d = Yc - a

d = jarak pasak ke pusat massa bandul fisis
Yc = pusat massa bandul fisis
A = jarak ujung batang atas sampai ke pasak

d1 = 0.79656 m - 0.06 m
 = 0.73656 m

d2 = 0.8713 m - 0.06 m
= 0.8113 m

7. Menentukan Periode (T)

50 ayunan11, t = 88.09 detik
50 ayunan12, t = 91.86 detik
tx 5 menit = 300 detik
50 ayunan21, t = 95.48 detik
50 ayunan22, t = 93.73 detik
tx 5 menit = 300 detik

Periode (T) sementara (Ts1) = 
   

  =


  =

  = 1.8357 detik

Jumlah ayunan x = 
   
  = 
   

= 163 ayunan penuh
 
Periode yang lebih teliti (T) = 

  = 1.8404 detik


Periode (T) sementara (Ts2) = 
   

  =


  =

  = 1.8921 detik





Jumlah ayunan x = 
   
  = 
   
  = 158 ayunan penuh
 
Periode yang lebih teliti (T) = 

  = 1.899 detik
 
 

 gravitasi = 



  =


  = 10.598 m/s2



 F. Pembahasan
 
 Dalam kehidupan sehari-hari kita tidak terlepas dari ilmu fisika, dimulai dari yang ada dari diri kita sendiri seperti gerak yang kita lakukan setiap saat, energi yang kita pergunakansetiap hari sampai pada sesuatu yang berada diluar diri kita, salah satu contohnya adalah permainan ditaman kanak-kanak, yaitu ayunan. Sebenarnya ayunan ini juga dibahas dalam ilmu fisika, dimana dari ayunan tersebut kita dapat menghitung perioda yaitu selang waktu yang diperlukan beban untuk melakukan suatu getaran lengkap dan juga kita dapat menghitung berapa besar gravitasi bumi di suatu tempat.
Pada percobaan ini, ayunan yang dipergunakan adalah ayunan yang dibuat sedemikian rupa dengan bebannya adalah bandul fisis
Pada dasarnya percobaan dengan bandul ini tidak terlepas dari getaran, dimana pengertian getaran itu sendiri adalah gerak bolak balik secara periodia melalui titik kesetimbangan. Getaran dapat bersifat sederhana dan dapat bersifat kompleks. Getaran yang dibahasntentang bandul adalah getaran harmonik sederhana yaitu suatu getaran dimana resultan gaya yang bekerja pada titik sembarangan selalu mengarah ke titik kesetimbangan dan besar resultan gaya sebanding dengan jarak titik sembarang ketitik kesetimbangan tersebut. Bandul fisis adalah bandul sederhana dengan beban massa (m), diikat pada tali panjang (L), dan diayun dengan sudut simpangan tidak benar.
Dari hasil praktikum diperoleh hasil sebagai berikut :
letak pusat massa bandul fisis (C)1 = 0.79656 m
letak pusat massa bandul fisis (C)2 = 0.8713 m
d1 = 0.73656 m
d2 = 0.8113 m
Periode1 = 1.8404 detik
Periode2 = 1.899 detik
gravitasi = 10.598 m/s2
Percepatan gravitasi bernilai tetap yaitu 9.08 (ms-2), namun hasil yang diperoleh 10.598 m/s2, hal tersebut mungkin disebabkan oleh kesalahan dalam pengamatan, atau dalam menggoyangkan bandul.


G. Kesimpulan

Dari hasil praktikum diperoleh hasil sebagai berikut :
letak pusat massa bandul fisis (C)1 = 0.79656 m
letak pusat massa bandul fisis (C)2 = 0.8713 m
d1 = 0.73656 m
d2 = 0.8113 m
Periode1 = 1.8404 detik
Periode2 = 1.899 detik
gravitasi = 10.598 m/s2
 Percepatan gravitasi bernilai tetap yaitu 9.08 (ms-2), namun hasil yang diperoleh 10.598 m/s2, hal tersebut mungkin disebabkan oleh kesalahan dalam pengamatan, atau dalam menggoyangkan bandul.



Daftar Pustaka

www.labfisika-untirta.com [28 03 09] 
www.geocities.com/dmipa/dictate/momen.PDF [28 03 09] 
www.tofi.or.id/download_file/Soal%20Ayunan%20Fisis_final.pdf [28 03 09]
ne.indoskripsi.com/judul-skripsi-tugas-makalah/fisika-dasar/laporan-bandul [28 03 09]