“PENENTUAN BESAR PERCEPATAN GRAVITASI BUMI DENGAN PERCOBAAN AYUNAN FISIS”

Septiko Aji *)

A. Latar Belakang

Di dalam kurikulum KTSP 2006, momen inersia adalah salah satu materi yang diajarkan pada kelas XI semester 2. Berdasarkan kurikulum 2006 tersebut, fungsi mata pelajaran fisika antara lain adalah mengembangkan kemampuan berfikir analisis, induktif dan deduktif dengan menggunakan konsep dan prinsip fisika untuk menjelaskan berbagai peristiwa alam dan menyelesaikan masalah secara kualitatif maupun kuantitatif.

Salah satu kegiatan yang dapat membantu meletakkan fungsi mata pelajar-an fisika tersebut adalah pemberian tugas atau proyek penelitian kepada siswa yang dikerjakan secara berkelompok maupun perseorangan. Berikut ini adalah contoh dari pelaksanaanproyek penelitian yang berkaitan dengan materi momen inersia, dengan menggunakan peralatan yang sederhana. Semua benda tegar yang digantungkan sehingga benda dapat berayun dalam bidang vertikal terhadap sumbu yang melalui benda tersebut, dinamakan bandul fisis. Bandul fisis merupakan perluasan dari bandul sederhana, yang hanya terdiri dari tali tak bermassa yang digantungi sebuah partikel tunggal. Pada kenyataannya semua benda yang berayun adalah bandul fisis.

Gambar 1. Skema analisis gaya-gaya yang bekerja pada bandul fisis 

yang berupa benda pipih dengan pusat massa C.

Seperti ditunjukkan pada Gambar 1, yang dipilih sebagai bandul fisis adalah benda pipih dengan bentuk tak beraturan, misal papan tripleks yang digergaji, kemudian dipasak pada sumbu tanpa gesekan, yang melalui P. Benda dalam posisi seimbang, jika dalam keadaan pusat massa benda C terletak vertikal di bawah P. Jarak dari pasak ke pusat massa adalah d, momen kelembaman (momen inersia) benda terhadap sumbu yang melalui pasak adalah I dan massa benda adalah M. Jika benda disimpangkan dari posisi seimbangnya sebesar sudut θ, maka torsi pemulih dalam keadaan simpangan sudut θ yang disebabkan oleh komponen tangensial gaya gravitasi adalah

 Jika I adalah momen inersia dan  adalah percepatan sudut, maka berlaku persamaa gerak untuk simpangan kecil berlaku 

 Dengan besar frekuensi sudut adalah   , maka periode bandul fisis yang berosilasi dengan amplitudo kecil adalah