jurnal_ttki

8/17/2019 jurnal_ttki

1/4

ALAT PENGUKUR PERCEPATAN GRAVITASI PADA

GERAK JATUH BEBAS BERBASIS ARDUINO

Arief Sulaeman1 dan Hadian1

1 Departemen Fisika Fakultas Sains dan TeknologiUniversitas Islam Negeri Sunan Gunung Djati

Jl.AH.Nasution No.1! "andung #$1# Indonesia

% &mail' arie(.(isika)gmail.*om

Abstrak. Alat penentu percepatan gravitasi ini memiliki dua sensor yang berbeda kedudukanya, sensor pertama berada

dibagian atas statif ( h1 ) dan sensor kedua berada pada bagian bawah statif ( h 0 )Sensor cayaha yang digunakanmenggunakan foto transistor berukuran 0, mm,ukuran ini !uga cukup untuk merespon cahaya yang diterima dari sinar

laser" #inggi statif 100 cm yang digunakan sekaligus sebagai penentu tinggi acuan benda yang akan di!atuhkann" Sensor

pertaama akan menerima cahaya yang ketika cahaya terhalang benda !atuh maka timer 1 akan ber!alan ( on) disitulah benda akan !atuh sepan!ang lintasan pertikal dan timer akan mencatat waktu yang menandakan mulai ber!alan , diakhir

h0 leser yang memancarkan cahaya kearah sensor akan terpotong rambat cahayanya atau dalam keadaan led tidak

terkena cahaya akan merespon sensor $ untuk menghentikan ( o( + lamanya waktu yang dibutuhkan benda untuk !atuh"%aka setiap benda yang di!atuhkan secara bebas dapat ditentukan percepatan gravitasinya dengan menggunakan sensor

berbasis mikrokontroler" &eakurasian alat ukur percepatan gravitasi sebesar ' "

Kata kunci %ikrokontroller, Arduino, *ercepatan +ravitasi, +erak atuh -ebas

PENDAHULUAN

.isika dasar pada umumnya relatif sulit dipahami

karena banyaknya rumus/rumus yang mesti dipela!ari

dan !uga alat/alat praktikum fisika sederhana yang pengukurannya masih manual" *ada kegiatan

praktikum fisika dasar kemudahan dan kepraktisandalam proses pelaksaannya merupakan suatu tuntutan

yang harus diperhatikan karena selain dapatmeningkatkan kiner!a praktikum sekaligus !uga dapat

mengoptimalkan waktu kegiatan praktikum mahasiswa

ari latar belakang inilah penulis melakukan

rancang bangun alat praktikum seperti alat pengukur percepatan gravitasi gerak !atuh bebas2 dengan konsep

otomatisasi yang menggunakan sensor phototransistor

yang dihubungkan kedalam pin Arduino kemudian

dapat dibaca hasilnya dalam serial monitoring"

!. GLBB "G#rak Lurus B#ruba$ B#raturan%

Suatu benda dikatakan bergerak lurus berubah

beraturan !ika gerak benda tersebut lintasannya lurusdan kecepatannya berubah secara beraturan" &arena

percepatan didefinisikan sebagai perubahan percepatan

terhadap tiap satuan waktu, maka pada gerak lurus berubah beraturan percepatannya (a) 3 tetap dan tidak

sama nol" -entuk umum persamaan kecepatan dan

kedudukan untuk suatu benda yang bergerak lurus

berubah beraturan adalah45 6

, t - , a.t (1)

St - S , .t / at 0 ($)

t - , .t / at 0 ()

,t 0 - , 0 0 ast (7)

&eterangan 6

8t 3 &ecepatan pada saat tSt 3 &ecepatan pada saat t 3 0 (saat awal

pengamatan)

a 3 percepatan (m9s$)

&. G#rak Jatu$ B#bas

+erak !atuh bebas adalah gerak suatu benda yang

!atuh dari suatu ketinggian di atas tanah tanpa

kecepatan awal dan dalam geraknya hanyadipengaruhi oleh gaya gravitas415" %isalnya, gerak

sebuah kelapa yang tiba/tiba lepas dari tangkainya dan

!atuh" %aka benda akan !atuh ke bumi dengan

percepatan tetap, yaitu sebesar g (percepatan gravitasi bumi)" &arena pada gerak !atuh bebas lintasannya

lurus dan percepatannya tetap, maka gerak !atuh bebas

termasuk gerak lurus berubah beraturan(+:--)" Sehingga berlaku persamaan4;5 6

a" &edudukan

S t - S , .t / g.t 0 (


2/4

8t 3 g"tketerangan Vt = kecepatan (m/s),

g = percepatan gravitasi(m/s2), t = waktu (s).

Adapun rumus untuk mencari ketinggian benda (2)

dapat mengganti persamaan gerak lurus berubah beraturan, sehingga di dapatkan persamaan ketinggian

benda untuk gerak !atuh bebas yakni645

(=)

>ntuk menentukan kecepatan benda

yang !atuh bebas dari ketinggian h, dapat ditentukan

dengan menggunakan rumus6

vt $ 3 $ g2 (')

untuk mendapatkan nilai percepatan gravitasi maka

rumusnya adalah6

(10)

'. Ar(uin) (an S#ns)r

Arduino adalah open sour*e elektronik protot3ping

berbasis pada hardware dan software fleksibel yangmudah digunakan, atau bisa disebut modul

mikrokontroller yang mengguanakan mikrokontroller

tipe A8? ( Al( and ,egard4s 5is* pro*essor )" Arduino

digunakan karena memiliki software bawaan sendiridan mengguanakan bahasa @, kelebihan arduino

ialah memiliki input A@ (Analog to igital@onverter) yaitu dapat membaca input sinyal analog

yang dirubah kedalam sinyal digital dan dapatlangsung berkomunikasi dengan komputer sehingga

dapat terlihat hasil dari input analog tersebut415"

GA*BAR !" Arduino

:B pada rangkaian sensor berfungsi untuk

memancarkan cahaya pada bidang pantul9lintasan" ika

bidang berwarna putih (terang), cahaya akan terpantuldan terbaca oleh sensor fotodioda" alam keadaan ini,

kondisi keluaran akan menghasilkan logika low (0)atau sensor mengeluarkan tegangan keluaran"Sebaliknya !ika bidang pantul9 lintasan berwarna

hitam, cahaya yang diterima oleh sensor fotodioda

sangat sedikit" *ada kondisi ini, tegangan keluaransensor fotodioda akan sesuai dengan tegangan

masukannya, dan kondisi ini disebut logika high (1)" Cilai high (1) atau low (0) ini selan!utnya akan diolaholeh rangkaian komparator 4


3/4

TABEL !. ata *engamatan

2 (m) t 1 (s) t $ (s) t (s) t 7 (s) t < (s) t rata6rata (s) g (m9s$)

0,< 0,== 0,== 0,== 0,=' 0,== 0,==7 ',';=;77

0, 0,' 0,' 0, 0,; 0, 0,; ',=


4/4

bagian bawah yang terletak di statif" Setelah semuaalat sudah terpasang dengan rapi, dengan berbantu

kodingan, maka alat sudah siap untuk pengambilan

data" *rogram yang dipersiapkan di software arduino

sebagai berikut"

GA*BAR '. Script program Arduino415

>ntuk pengambilan data kita ambil 10 variasi yang

terdiri dari variabel, yaitu menentukan ketinggian

dimulai dari h (0,< m) sampai dengan h (0, m)

di dapat nilai t (waktu) < kali" seperti yang telah kitaketahui, setelah data di dapat kan maka kita

menghitung data yang di mulai dengan ketinggian

dengan rumus 6

(1$)

*ada gerak !atuh bebas , gerak !atuh bebas adalah

gerak benda yang di!atuhkan tanpa klecepatan awal

dalam ketinggian tertentu dengan 80 3 0, berhubung

nilai dari gravitasi yang memang kita ingin kan cari ,rumus nya pun tersubstitusi men!adi 6

(1)

Setelah rumus di dapat, kita hitung nilai gravitasidengan bersesuaikan data di dapat semakin rendah

nilai dari ketinggian maka nilai gravitasi yang di dapat

semakin besar" dan hal ini memang sangat

menge!utkan" kita berkemungkinan nilai gravitasi yang besar ini, memiliki banyak faktor salah satu contoh

nya seperti kurang nya ketinggian yang di butuhkan,kita terpaut dengan tinggi nya statif "

KESI*PULAN

Alat pengukur percepatan gravitasi menggunakanmetode gerak !atuh bebas sederhana dapat dirancang

dan dibangun Cilai percepatan gravitasi yang dihasilkan dari alat

pengukuran adalah 10,1== m9s$, !ika dibandingkan

dengan nilai percepatan gravitasi dengan literatur

adalah ',= m9s$" Hasil nilai percepatan gravitasimendekati nilai literatur, maka memiliki error presisi

dan memiliki keakurasian sebesar ' "

UCAPAN TERI*A KASIH

*enulis mengucapkan terima kasih kepada -apak

%ada San!aya E"S ph" dan -G:A-G# yang telahmemberikan bimbingan dalam pembuatan alat

pengukur percepatan gravitasi berbasis arduino dengan

RE/ERENSI

1" %" *" -rown and &" Austin, T2e Ne7 823si9ue,

*ublisher @ity6 *ublisher Came, $00

@hapman @onference on %icrogal +ravimetry, St"

Augustine, .:, < %arch 1'' (1'')" " Sutrisno, .isika dasar 6 %ekanika, -andung6 *enerbit

#-, 1'' I,$;0 h",0 cm" (Seri .isika)

7" %odul *raktikum .isika asar 1" -andung"

:aboratorium .isika Sains dan #eknologi"

Documents

jurnal_ttki