Simulic
Bahasa Indonesia

Mengukur g dengan bandul sederhana

FisikaPengukuran dan ketidakpastianUsia 15–16

Memuat…

Bagikan Laporkan masalah

Ukur waktu 1, 10, atau 20 ayunan bandul sederhana dengan stopwatch, secara manual atau dengan pengamat simulasi yang waktu reaksinya berubah acak. Setiap percobaan menghasilkan T dan T² beserta ketidakpastian akibat waktu reaksi; grafik T² terhadap L mendapat garis lurus terbaik, dan gradiennya k memberi g = 4π²/k beserta ketidakpastiannya. Perbesar amplitudo sudut untuk melihat kesalahan sistematis.

Pelajaran: Praktikum: mengukur g dengan bandul – ketidakpastian pengukuran

Yang ditunjukkan

Untuk simpangan kecil, periode bandul sederhana adalah T = 2π√(L/g), sehingga T² = (4π²/g)·L: grafik T² terhadap L berupa garis lurus melalui titik asal dengan gradien 4π²/g. Mengukur waktu secara manual menambah kesalahan acak saat stopwatch dijalankan dan dihentikan, dan kesalahan itu sama besar baik untuk satu ayunan maupun dua puluh; karena itu mengukur banyak ayunan lalu membaginya membuat periode jauh lebih teliti. Menggunakan beberapa panjang tali dan gradien grafik merata-ratakan sebaran data. Amplitudo besar sedikit memperpanjang periode, suatu kesalahan sistematis yang tidak hilang dengan pengulangan.

Cara menggunakan

Atur Panjang L dan pilih berapa ayunan yang akan Diukur. Tekan Mulai stopwatch saat beban melewati penanda, hitung lintasannya, lalu tekan Hentikan stopwatch setelah N ayunan, atau tekan Pengamat otomatis untuk mengumpulkan data dengan cepat. Ulangi pada beberapa panjang hingga garis terbaik dan nilai g muncul. Bandingkan 1, 10, dan 20 ayunan, naikkan Reaksi σ, lalu centang Bandingkan dengan g asli dan coba Amplitudo besar.

Parameter yang dapat diubah

  • Panjang tali 0,2–2 m
  • Jumlah ayunan per pengukuran 1 ayunan, 10 ayunan, 20 ayunan
  • Sebaran waktu reaksi (σ) 0–0,3 s
  • Amplitudo sudut 5–40 derajat
  • Percepatan gravitasi sebenarnya (disembunyikan dari siswa) 1,6–25 m/s²

Pertanyaan untuk dijelajahi

  1. Mengapa mengukur waktu 20 ayunan lalu dibagi 20 memberi periode yang lebih teliti daripada satu ayunan?
  2. Mengapa lebih baik menentukan g dari gradien grafik T² terhadap L daripada dari satu pengukuran?
  3. Dengan amplitudo 40°, apakah g terukur lebih besar atau lebih kecil daripada nilai sebenarnya, dan mengapa?

Simulasi terkait