Indonesia Conference Directory

Pengukuran besaran-besaran fisis pada sistem benda-pegas vertikal yang bergerak harmonis, yakni periode getaran dan konstanta gaya pegas umumnya masih dilakukan pada eksperimen Fisika di tingkat sekolah menengah atau tingkat dasar perguruan tinggi. Besaran ini dapat diukur dalam 2 keadaan, yakni keadaan sistem yang sedang diam (disebut keadaan statik, pengukurannya disebut pengukuran statik) dan keadaan sistem yang sedang bergerak (disebut keadaan dinamik, pengukurannya disebut pengukuran dinamik). Pada tingkat sekolah menengah, pada umumnya digunakan stopwatch untuk mengukur periode getaran pegas. Sebagai alternatif, pengukuran periode pegas dapat dilakukan dengan menganalisis rekaman video digital dari gerak osilasi benda dengan piranti lunak Tracker (free-open source software). Dengan metode alternatif ini, posisi benda ketika berosilasi dapat ditampilkan melalui kurva posisi terhadap waktu. Dari kurva ini siswa terbantu untuk memvisualisasikan dan memahami persamaan simpangan pada gerak harmonik sederhana. Dalam penelitian ini, telah dilakukan pengukuran periode osilasi benda yang digantung pada sebuah pegas vertikal (T_{A}), periode osilasi benda yang tergantung pada 2 buah pegas vertikal yang tersusun seri (T_{B}), dan periode osilasi benda yang tergantung pada 2 buah pegas vertikal yang tersusun paralel (T_{C}). Gerak osilasi mula-mula direkam dengan menggunakan kamera dengan laju pengambilan video 59 fps. Video kemudian dianalisis dengan Tracker dan ditampilkan kurva posisi vs waktu dari benda. Dari data kurva ini, seseorang dengan mudah dapat menentukan periode getaran pegas dengan menghitung waktu puncak-puncak yang menunjukkan bahwa keadaan gerak benda telah kembali pada keadaan semula atau benda telah menempuh 1 getaran. Hasil yang diperoleh kemudian dibandingkan dengan simulasi perhitungan periode getaran pegas yang sama menggunakan data konstanta gaya pegas yang diperoleh lewat keadaan statik. Dengan kondisi statik, konstanta 2 buah pegas yang digunakan ialah (k_{1}=(9.58pm5.19 imes10^{-3}) N/m) dan (k_{2}=(9.95pm8.87 imes10^{-3}) N/m). Hasil yang diperoleh pada keadaan dinamik ialah sebagai berikut: (T_{A}=(7.29 imes10^{-1}pm9.63 imes10^{-3}) s); (T_{B}=(9.76 imes10^{-1}pm2.11 imes10^{-2}) s); (T_{C}=(7.05 imes10^{-1}pm1.82 imes10^{-2}) s). Sementara itu, simulasi perhitungan yang dilakukan berdasarkan konstanta gaya pegas yang diperoleh dari pengukuran keadaan statik ialah sebagai berikut: (T_{A}=(7.04 imes10^{-1}pm2.40 imes10^{-4}) s); (T_{B}=(1.27pm7.60 imes10^{-4}) s); (T_{C}=(6.80 imes10^{-1}pm1.94 imes10^{-4}) s). Hasil pengukuran pada keadaan dinamik lebih akurat dalam menentukan periode getaran karena dianalisis langsung dari rekaman benda yang bergetar, sementara hasil yang diperoleh dari perhitungan masih bersifat teoritis. Analisis lebih jauh dapat dilakukan untuk menentukan pendekatan keadaan mana yang lebih akurat dalam menentukan konstanta gaya pegas: statik atau dinamik.