Bandul matematis, atau yang sering disebut ayunan
matematis, adalah salah satu metode penentuan gravitasi yang sering digunakan
dalam dunia pendidikan. Terdiri dari tali bermassa ringan dan beban yang
digantungkan pada tali tersebut. Beban yang digantung tersebut kemudian
disimpangkan dengan sudut tertentu lalu dilepas secara bebas sehingga membentuk
suatu ayunan yang teratur. Ada dua model perhitungan yang bisa diterapkan pada
percobaan ini. Apabila sudut simpangan yang digunakan kurang dari 10o,
percepatan gravitasi dapat ditentukan dengan model perhitungan yang menerapkan
prinsip ayunan sederhana. Sedangkan untuk penggunaan sudut yang lebih besar
dari 10o, model perhitungan yang digunakan adalah yang menerapkan prinsip ayunan
teredam dengan sudut besar.
Perbedaan utama antara kedua model perhitungan ini adalah
penggunaan deret taylor pada prisip ayunan teredam dengan sudut besar yang
tidak perlu digunakan untuk sudut kecil. Analisis yang digunakan dalam
percobaan ini juga bisa dibilang simple. Massa tali yang digunakan untuk
menggantung beban bisa diabaikan karena memiliki nilai yang sangat kecil.
Bandul fisis, seperti yang saya sebutkan di awal tadi,
mempunyai kemiripan dengan bandul matematis. Kedua metode ini sama-sama
menggunakan ayunan yang dihasilkan oleh beban yang digantung dan disimpangkan
pada sudut tertentu. Perbedaannya terletak pada media yang digunakan untuk
menggantung benda. Jika pada bandul matematis menggunakan tali bermassa ringan,
pada bandul fisis menggunakan batang pejal yang mempunyai massa relatif besar.
Massa penggantung ini tidak lagi bisa diabaikan karena mempunyai nilai yang
signifikan untuk mempengaruhi ayunan. Karena batang pejal ini juga, ada
tambahan analisis yang harus dimasukkan dalam perhitungan untuk menentukan
percepatan gravitasi. Tambahan analisis tersebut adalah torsi yang dialami oleh
batang pejal tersebut. Selain itu, bandul fisis hanya menerapkan satu model
perhitungan, yaitu ayunan teredam dengan sudut besar.
Model perhitungan yang menerapkan ayunan sederhana tidak
bisa digunakan karena bandul fisis tidak mungkin bisa menghasilkan ayunan yang
cukup apabila disimpangkan dengan sudut kecil. Jadi, model perhitungan yang
diterapkan harus menggunakan deret Taylor
Sumber:
Greiner, Walter. 2004. Clasiccal Mechanics-Point Particles and Relativity. New York : Springer, Verlag
0 komentar:
Posting Komentar