Unduh PDF
Unduh PDF
Pendulum terdiri dari beban yang digantung dari batang atau tali yang berayun bolak-balik. Pendulum biasa ada di dalam perangkat ketepatan waktu seperti metronom, jam bandul, seismometer, dan alat pembakar dupa ayun, dan dapat digunakan untuk mengilustrasikan berbagai persoalan fisika yang kompleks.
Langkah
-
Ketahui bahwa pendulum adalah beban yang bergantung bebas pada ujung tali. Sebelum mulai menggunakan pendulum, Anda harus mengetahui terlebih dahulu apa yang dimaksud dengan pendulum dan bagaimana cara kerjanya. Untungnya, pendulum tidak lebih dari beban gantung yang dapat berayun bolak-balik. Tali terikat pada titik tetap sehingga hanya beban dan tali saja yang bergerak. [1] X Teliti sumber
- Pegang ujung kalung bandul atau mainan yo-yo di antara jari-jari Anda dan gerakkan “beban” di bagian bawah. Anda telah membuat pendulum pertama Anda!
- Contoh umum dari pendulum adalah beban ayun yang besar pada jam bandul.
-
Untuk menggunakan pendulum, tarik beban ke belakang lalu lepaskan. Pastikan Anda mempertahankan tali dengan kencang dan lepaskan beban tanpa mendorongnya. Beban akan berayun bolak-balik, kembali ke ketinggian yang hampir sama dengan ketinggian saat Anda menjatuhkannya.
- Pendulum akan berayun selamanya jika tidak ada yang memperlambatnya atau mengubah arahnya. [2] X Teliti sumber
- Pada kenyataannya, gaya luar seperti gesekan dan hambatan udara akan memperlambat pendulum.
-
Buatlah pendulum sederhana dengan tali, baterai, dan kayu meteran untuk lebih memahaminya. Jika Anda belajar melalui kegiatan praktik atau ingin mengajarkan kepada anak-anak tentang cara keja pendulum maka Anda dapat membuat pendulum dengan cepat untuk melakukan eksperimen:
- Ikat salah satu ujung tali ke tengah meteran kayu atau tiang.
- Ikat ujung satunya ke baterai atau beban kecil lainnya.
- Seimbangkan kayu meteran pada bagian belakang dua kursi yang sama sehingga baterai tergantung bebas di antara keduanya dan dapat berayun tanpa membentur apa pun.
- Angkat baterai, pertahankan tali tetap tegang, dan lepaskan sehingga mengayun bolak-balik.
-
Kenali kosakata ilmiah untuk pendulum. Seperti kebanyakan kegiatan ilmiah lainnya, memahami dan menggunakan pendulum hanya mungkin dilakukan jika Anda mengetahui kata-kata yang mendeskripsikannya.
- Amplitudo : Titik tertinggi yang dicapai pendulum.
- Bob : Nama lain untuk beban pada ujung pendulum.
- Kesetimbangan : Titik tengah pendulum; tempat beban berada jika tidak bergerak.
- Frekuensi : Jumlah kali pendulum berayun bolak-balik dalam waktu yang ditentukan.
- Periode : Jumlah waktu yang dibutuhkan oleh pendulum yang bergerak untuk kembali ke tempat yang sama.
Iklan
-
Perlu diketahui bahwa percobaan pendulum adalah cara yang bagus untuk mengajarkan metode ilmiah. Metode ilmiah telah menjadi tulang punggung dari penelitian ilmiah sejak zaman Yunani kuno, dan pendulum adalah benda yang mudah dibuat dan memperlihatkan hasil dengan cepat. Ketika melakukan salah satu percobaan berikut, luangkan waktu untuk merumuskan hipotesis, membahaslah tentang variabel mana yang sedang Anda uji, dan bandingkan hasilnya.
- Selalu lakukan percobaan hingga 5-6 kali untuk memastikan konsistensi hasil Anda.
- Ingatlah untuk mencoba saja satu eksperimen dalam satu waktu-- jika tidak Anda tidak akan tahu apa yang mengubah ayunan pendulum.
-
Ubah beban di ujung tali untuk mengajarkan tentang gravitasi. Salah satu cara paling sederhana untuk belajar tentang pengaruh gravitasi adalah melalui pendulum, dan Anda mungkin akan terkejut dengan hasilnya. Untuk melihat pengaruh gravitasi:
- Tarik pendulum sejauh 10 cm dan lepaskan.
- Gunakan stopwatch untuk menghitung waktu periode pendulum. Ulangi 5-10 kali.
- Tambahkan bob yang lebih berat pada pendulum dan ulangi percobaan.
- Periode dan frekuensi akan sama persis! Hal ini karena gravitasi memengaruhi semua beban secara sama. Misalnya, uang logam dan batu bata akan jatuh dengan kecepatan yang sama.
-
Ubah tempat Anda menjatuhkan beban untuk mempelajari amplitudo. Ketika Anda menarik tali lebih tinggi, Anda telah menambah amplitudo atau titik tinggi pendulum. Akan tetapi, apakah hal itu mengubah seberapa cepat pendulum kembali ke tangan Anda? Ulangi percobaan di atas, tetapi kali ini tarik pendulum sejauh 20 sentimeter dan jangan mengubah beban.
- Jika Anda melakukan semuanya dengan benar, periode pendulum tidak akan berubah.
- Mengubah amplitudo tidak mengubah frekuensi, sebuah fakta yang akan berguna di kelas trigonometri, ilmu suara, dan banyak bidang lainnya.
-
Ubah panjang tali. Ulangi percobaan di atas, tetapi daripada mengubah berapa banyak beban yang Anda tambahkan atau seberapa tinggi Anda menjatuhkannya, gunakan tali yang lebih pendek atau lebih panjang.
- Kali ini Anda pasti akan melihat perubahan. Bahkan, mengubah panjang tali adalah satu-satunya hal yang akan mengubah periode dan frekuensi pendulum.
-
Pelajari lebih dalam tentang fisika pendulum untuk mempelajari tentang inersia, transfer energi, dan percepatan. Untuk siswa yang lebih senior atau calon fisikawan, pendulum adalah cara yang bagus untuk mempelajari hubungan antara percepatan, gesekan, dan trigonometri [3] X Teliti sumber . Cari “persamaan pendulum,” atau rancang percobaan Anda sendiri untuk menemukan persamaan tersebut. Beberapa pertanyaan yang dapat dipertimbangkan:
- Seberapa cepat bob bergerak pada titik terendah? Bagaimana Anda mengetahui kecepatan bob pada setiap titik?
- Berapa banyak energi kinetik yang dimiliki bob pada setiap titik dalam pendulum? Sebagai bantuan, gunakan persamaan: Energi Kinetik = 0,5 x Massa Bob x Kecepatan Velocity 2
- Bagaimana Anda dapat memprediksi periode bandul berdasarkan panjang tali?
Iklan
-
Atur panjang tali untuk mengukur waktu. Meskipun menarik kembali tali lebih jauh dan mengubah beban tidak dapat mengubah periode, memperpanjang atau memperpendek tali dapat mengubah periode. Beginilah cara membuat jam lama - jika Anda mengubah panjang pendulum dengan sempurna maka Anda dapat membuat periode atau ayunan penuh, yang membutuhkan waktu dua detik. Hitung jumlah periode dan Anda tahu berapa banyak waktu yang telah berlalu. [4] X Teliti sumber
- Jam pendulum dilekatkan pada roda gigi sehingga setiap kali pendulum berayun, jarum detik pada jam akan bergerak.
- Dalam jam bandul, beban yang berayun satu arah menghasilkan “tik” dan berayun kembali menghasilkan “tok.”
-
Gunakan pendulum Anda untuk mengukur getaran terdekat, termasuk gempa bumi. Seismograf, yaitu mesin yang mengukur intensitas dan arah gempa bumi, adalah pendulum kompleks yang bergerak hanya ketika kerak bumi bergerak. Meskipun melakukan kalibrasi pendulum hanya untuk mengukur lempeng tektonik adalah hal yang sangat rumit, Anda dapat mengubah hampir semua pendulum menjadi seismograf dasar hanya dengan menggunakan pena dan kertas.
- Rekatkan pena atau pensil pada beban di ujung pendulum.
- Letakkan selembar kertas di bawah pendulum sehingga pena menyentuh kertas dan dapat menimbulkan tanda-tanda.
- Goyang pendulum dengan lembut, tetapi jangan goyang talinya. Semakin keras Anda menggoyang pendulum, semakin besar tanda-tanda di bagian kertas Anda. Hal ini terkait dengan “gempa” yang lebih besar.
- Seismograf asli memiliki sepotong kertas putar sehingga Anda dapat melihat kekuatan gempa dari waktu ke waktu.
- Pendulum telah digunakan untuk mengukur gempa bumi sejak tahun 132 M di Tiongkok. [5] X Teliti sumber
-
Gunakan pendulum khusus yang disebut Pendulum Foucault untuk membuktikan bahwa bumi berputar. Meskipun saat ini orang telah tahu bahwa bumi berputar pada porosnya, Pendulum Foucault adalah bukti nyata awal dari konsep ini. Untuk mereplikanya Anda memerlukan pendulum yang besar, dengan minimal panjang 4,9 meter dan berat lebih dari 11,3 kg, untuk meminimalkan variabel luar seperti angin atau gesekan. [6] X Teliti sumber
- Gerakkan pendulum sedemikian rupa sehingga bisa berayun untuk waktu yang lama.
- Seiring waktu berjalan, Anda akan melihat bahwa pendulum berayun di arah yang berbeda dengan arah saat Anda memulai ayunan.
- Hal ini terjadi karena pendulum bergerak dalam garis lurus sementara bumi di bawahnya berputar.
- Di belahan bumi utara pendulum akan bergeser searah jarum jam dan di selatan pendulum akan bergerak berlawanan arah jarum jam.
- Meskipun rumit, Anda dapat menggunakan Pendulum Foucault untuk menghitung garis lintang dengan menggunakan persamaan trigonometri. [7] X Teliti sumber
Iklan
Tips
- Anda mungkin memerlukan dua orang untuk melakukan percobaan ini secara akurat - satu orang yang menggunakan pendulum dan satu orang lagi yang mencatat waktu.
- Jika Anda ingin membuat pendulum yang lebih akurat, gunakan tali lain untuk menahan beban pada ketinggian yang diinginkan. Bakar ujung tali untuk “menjatuhkan” beban. Langkah ini mencegah Anda tidak sengaja mendorong beban ke depan atau ke samping saat melepaskannya.
- Beberapa orang percaya bahwa pendulum juga memiliki kekuatan ramalan khusus.
Iklan
Referensi
- ↑ http://science.howstuffworks.com/pendulum-info.htm
- ↑ http://physics.stackexchange.com/questions/69013/would-a-pendulum-swing-indefinitely-in-a-frictionless-vacuum
- ↑ http://www.physicsclassroom.com/class/waves/Lesson-0/Pendulum-Motion
- ↑ http://electronics.howstuffworks.com/gadgets/clocks-watches/clock3.htm
- ↑ http://asianhistory.about.com/od/asianinventions/a/SeismoInvention.htm
- ↑ http://www.redorbit.com/news/science/1947131/how_to_build_a_foucault_pendulum_for_any_classroom/
- ↑ http://www.cornellcollege.edu/physics-and-engineering/files/Nicole-Tennessen.pdf
Tentang wikiHow ini
Halaman ini telah diakses sebanyak 18.601 kali.
Iklan
