BANDUL RESONANSI

I. Percobaan Bandul resonansi

II. Tujuan Menyelidiki gejala resonansi pada bandul sederhana

III. Dasar Teori

a. Resonansi

Resonansi ialah keadaan tertentu yang terjadi pada suatu benda, ketika kepadanya dating stimulus (pengaruh dari luar) berupa gaya periodic yang frekuensinya sama dengan frekuensi alamiah benda dapat bergetar itu. Akibat keadaan resonansi benda bergetar dengan amplitude terbesar yang mungkin dapat ditimbulkan oleh gaya periodic itu.

Resonansi disebut juga ikut bergetarnya sebuah benda karena memiliki persamaan frekuensi. Frekuensi sendiri adalah gerakan bolak-balik, seperti halnya ayunan, berayun kesana kemari. Gerakan satu kali bolak balik itu disebut FREKUENSI.

Artinya jika ada dua atau lebih benda yang jika bergetar memiliki frekuensi yang sama, maka jika salah satunya bergetar (dan lainnya sedang diam) maka yang terjadi adalah benda yang lainnya akan turut bergetar juga. ”tenaga” yang menggetarkannya adalah karena gejala resonansi itu tadi.

b. Frekuensi Alami

Frekuensi alami sebuah osilator didefinisikan sebagai frekuensi osilator tersebut ketika tak ada gaya paksa atau gaya redaman. (Frekuensi sudut alami pegas, misalnya, ialah ω₀ = . Jika frekuensi paksa sama (atau hampir sama) dengan frekuensi alami system, system akan berosilasi dengan suatu amplitude yang jauh lebih besar daripada amplitude gaya paksa. Bila frekuensi paksa sama dengan frekuensi alami osilator tersebut, energi yang diserap oleh osilator bernilai maksimum. Maka frekuensi alami disebut frekuensi resonansi system.

IV. Alat Dan Bahan

1. Kelereng 5 butir

2. Benang

3. Sebilah bambu

4. Penyangga 2 batang

5. Lem

6. Gunting

V. Cara Pembuatan Alat

1. Merentangkan sebilah bambu yang lentur dan tidak kaku di antara dua penyangga.

2. Memotong benang sebanyak 5 potongan.

3. Merekatkan benang tersebut pada masing-masing kelereng.

4. Menggantungkan lima kelereng/bandul pada bilah bambu, dua pasang bandul sama panjangnya, sedangkan yang satu berbeda panjangnya dengan yang lain. (Untuk memudahkan, masing-masing kelereng/bandul diberi nama mulai dari A sampai ke E. Bandul A sama panjangnya dengan bandul D, bandul B sama panjang dengan bandul E, bandul C berbeda panjangnya dengan bandul yang lain).

VI. Rincian Biaya

1. Benang Rp 1.500,-

2. Lem Rp 3.500,-

Total Rp 5.000,-

VII. Cara Kerja Alat

1. Mengayunkan bandul A, yang lain dibiarkan tak berayun.

2. Mengamati yang terjadi pada bandul-bandul yang lain.

3. Mencatat hasil pengamatan.

4. Mengayunkan bandul B, yang lain dibiarkan tak berayun.

5. Mengamati yang terjadi pada bandul-bandul yang lain.

6. Mencatat hasil pengamatan.

7. Mengayunkan bandul C, yang lain dibiarkan tak berayun.

8. Mengamati yang terjadi pada bandul-bandul yang lain.

9. Mencatat hasil pengamatan.

VIII. Hasil Yang Diharapkan

Pada pengamatan pertama dengan mengayunkan bandul A, terlihat bahwa bandul D pada mulanya tak berayun, secara berangsur bandul D berayun dengan amplitudo yang makin lama makin besar. Sementara itu bandul A berkurang amplitudonya, dan akhirnya tak berayun. Demikian pula bandul D makin lama amplitudonya makin berkurang, dan akhirnya tek berayun. Perlu diingat bahwa frekuensi alamiah A sama dengan frekuensi alamiah D, sebab panjang bandulnya sama. Bandul-bandul yang lain boleh dikatakan tidak berayun.

Pada pengamatan selanjutnya dengan mengayunkan bandul B, yang akan terlihat adalah bandul E yang semula tak berayun, secara berangsur bandul E akan berayun dengan amplitudo yang semakin besar. Sementara itu bandul B berkurang amplitudonya, dan akhirnya tak berayun. Demikian pula bandul E makin lama amplitudonya makin berkurang, dan akhirnya tek berayun. Perlu diingat bahwa frekuensi alamiah B sama dengan frekuensi alamiah E, sebab panjang bandulnya sama. Bandul-bandul yang lain pun boleh dikatakan tidak berayun.

Pada pengamatan terakhir dengan mengayunkan bandul C, yang akan terjadi adalah tidak adanya bandul-bandul lain yang bergerak hingga bandul C tak berayun lagi, hal ini dikarenakan bandul C memiliki panjang tali yang berbeda dari bandul-bandul yang lain sehingga frekuensi sudut yang terjadi berbeda.

Sesungguhnya frekuensi yang berbeda pun dapat terjadi resonansi, asalkan perbedaan frekuensi itu kecil. Akan tetapi resonansi yang terjadi tidak sebaik kalau frekuensinya sama. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa kondisi terjadinya resonansi ialah jika frekuensi sama atau hampir sama.