Jenis Artikel: orginial research
Implementasi Video Based Laboratory Menggunakan Software Tracker
dalam Menentukan  Percepatan  Gravitasi  Bumi  di Berbagai  Kota  di Pulau  Sulawesi  Indonesia  dan Turki
Muhammad Zahran 1 , Natania Carmenita Medellu 1 , Ika Mustika Sari 1 , Muhammad Rizqi 2 , Muhammad Banda Selamat
3
1 Pendidikan Fisika, Universitas Pendidikan Indonesia, Bandung
2 Teknik Konversi Energi, Politeknik Negeri Ujung Pandang, Makassar
3 Ilmu Kelautan, Universitas Hasanuddin, Makassar
Corresponding e-mail : zahranr54@upi.edu
Diterima: 23 June 2023 Direvisi: 30 June 2024 Diterbitkan: 01 July 2024 Terbitan daring: 01 July 2024

## Jurnal Phi
ABSTRAK. Percobaan gerak jatuh bebas telah dilakukan di berbagai kota di pulau sulawesi  dan  satu  kota  di  turki  dengan  tujuan  untuk  menentukan  percepatan gravitasi.  Percepatan  gravitasi  ditentukan  dengan  mengimplementasikan  Video- based laboratory. Data yang diperoleh berupa data video gerak jatuh bebas yang dianalisis  dengan menggunakan  software  tracker. Dari  analisis  yang  dilakukan  , didapatkan  harga  percepatan  gravitasi  bumi  berturut-turut  di  Kota  Jeneponto, Makassar, Minahasa, dan Istanbul sebesar: : 9,793 m s 2 ⁄ , 9,778 m s 2 ⁄ , 9,72 m s 2 ⁄ , dan
9,76 m s 2 ⁄ .  Dengan Root  Mean  Square  Deviation (RMSD)  berdasarkan  aplikasi berturut-turut diperoleh sebesar: 3,849 ⋅ 10 −2 (Jeneponto), 6,598 ⋅ 10 −3 (Makassar),
2,4 ⋅ 10 −4 (Minahasa) dan 2,67 ⋅ 10 −2 (Istanbul). Eror hasil pengukuran berada pada orde 10 −2 sehingga  dapat  diterima  keabsahannya.    Percepatan  gravitasi  yang diperoleh mendekati nilai literatur yaitu, 9,8 m s 2 ⁄ . Oleh karena itu, implementasi metode analisis Video-based Laboratory (VBL) menggunakan software tracker dalam menentukan  percepatan  gravitasi  di  berbagai  belahan  bumi,  efisien  dan  efektif dilakukan.
KATA KUNCI: Gerak jatuh bebas, tracker , video based laboratory

## 1. Pendahuluan
Teoretis  atau  berdasarkan  dalil  dan  faktual  atau  berdasarkan  fakta,  dibutuhkan  untuk  menyatakan  suatu kebenaran ilmiah. Kebenaran ilmiah dalam pembelajaran Fisika yang jarang divalidasi melalui dalil dan fakta salah  satunya  adalah  nilai  percepatan  gravitasi  bumi.  Nilai  percepatan  gravitasi  disajikan  dalam  buku-buku sebagai  nilai  baku  atau  tetapan  sehingga  sebagian  besar  siswa  beranggapan  nilai  tersebut  merupakan  nilai konstanta (Subhan dkk, 2022). Nilai percepatan gravitasi di permukaan bumi menurut Tipler (2008) adalah 9,81 m/s 2 . Menurut Torres-Payoma dkk (2022) bumi tidak berbentuk bulat sempurna maupun berbentuk elipsoid, bumi  berotasi  dan  mempunyai  pergerakan  lempeng  yang  menyebabkan  perubahan  bentuk  permukaannya sehingga percepatan gravitasi berbeda-beda di setiap tempat.
Penentuan  nilai  percepatan  gravitasi  bumi  sebagai  suatu  kebenaran  ilmiah  dapat  ditentukan  melalui eksperimen.  Eksperimen  yang  mungkin  dilakukan  di  level  pendidikan  menengah  di  antaranya  adalah eksperimen  bandul  sederhana,  kereta  dinamika,  gerak  parabola,  dan  gerak  jatuh  bebas  (Elot  dkk,  2022). Eksperimen yang paling sederhana adalah eksperimen gerak jatuh bebas sebab media yang dibutuhkan lebih sedikit  dibandingkan  eksperimen  lainnya.  Selain  itu,  eksperimen  gerak  jatuh  bebas  dapat  dilakukan  di  luar laboratorium sehingga tidak terlalu bergantung dengan tempat eksperimen dilakukan.
Walaupun fenomena gerak jatuh bebas dapat diamati dengan mudah, pada kenyataannya tidak banyak informasi  yang  bisa  diperoleh.  Fatimah  dkk  (2020)  menyatakan  bahwa  peserta  didik  kesulitan  dalam menentukan  kecepatan  awal,  kecepatan akhir,  kecepatan  pada  waktu  tertentu,  dan  percepatan benda  ketika mengamati  fenomena  gerak  jatuh  bebas.  Besaran-besaran  dalam  gerak  jatuh  bebas  untuk  menentukan percepatan gravitasi dapat menggunakan persamaan berikut:
y = 1 2 gt 2 (1)
v = gt (2) Besaran-besaran tersebut tentu sulit diperoleh apabila dilakukan pengamatan langsung menggunakan alat-alat konvensional seperti meteran atau penggaris dan stopwatch. Dibutuhkan alat tambahan untuk dapat menganalisis nilai dari besaran-besaran tersebut tidak secara manual.
Di era teknologi dewasa ini, analisis gerak jatuh bebas dapat lebih mudah dilakukan dengan metode Video Based Laboratory (VBL). Sebagai mana yang dikemukakan oleh Rodriguez dkk (2000) bahwa Video Based Laboratory (VBL) adalah laboratorium komputer yang penerapannya berbasis analisis komputer dari sebuah fenomena fisika dari video yang juga dapat berupa foto atau foto stroboskopik. Pengukuran besaran fisis yang terekam  dalam  video  dilakukan  dari  piksel  ke  piksel  sehingga  dimungkinkan  untuk  menentukan  besaran- besaran fisika yang sulit ditentukan. Dengan kata lain, dapat mengamati gerakan yang terjadi sangat cepat yang tidak dapat diamati dengan mata manusia.
Penelitian ini menggunakan aplikasi Tracker sebagai perangkat lunak yang berbasis VBL. Tracker adalah aplikasi analisis video gratis dan alat pemodelan yang di desain khusus untuk digunakan dalam pembelajaran fisika. Telah banyak dilakukan penelitian yang menggunakan Tracker untuk menganalisis besaran-besaran fisis yang sulit diamati secara langsung. Penelitian oleh Rismaningsih dkk (2022) menganalisis gerak menggelinding untuk mengetahui momen inersia dari sebuah objek gabungan menggunakan tracker. Kemudian, ada penelitian oleh Handayani dkk (2022) yang meneliti terkait efektivitas analisis video Tracker dalam praktikum Fisika untuk menentukan percepatan gravitasi. Lalu, penelitian oleh Zaidi (2022) yang meneliti konsep fisika pada permainan lempar bola berbantuan Tracker .
Beberapa penelitian tersebut meyakinkan penulis untuk dapat mengimplementasikan perangkat lunak Tracker dalam menentukan percepatan gravitasi di berbagai belahan bumi melalui analisis eksperimen gerak jatuh bebas. Penelitian ini mengambil data di beberapa Kota di Pulau Sulawesi Indonesia dan satu Kota di Turki. Dari  uraian  tersebut  di  atas  maka  perumusan  masalah  yang  akan  dikaji  adalah:  apakah  implementasi Video
Based Laboratory menggunakan software tracker untuk menentukan percepatan gravitasi di berbagai belahan bumi efisien dan efektif dilakukan?
Berdasarkan  rumusan  masalah  di  atas,  tujuan  penelitian  adalah  menentukan  percepatan  gravitasi  di beberapa  Kota  di  Pulau  Sulawesi  Indonesia  dan  satu  Kota  di  Turki  dengan  mengimplementasikan  metode analisis Video Based Laboratory menggunakan perangkat lunak Tracker .

## 2. Metode

## 2.1 Desain Penelitian
Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah metode eksperimen gerak jatuh bebas yang dianalisis menggunakan Tracker sebagai perangkat lunak berbasis Video Based Laboratory .

## 2.2 Sampel Penelitian
Data yang diperoleh adalah data video gerak jatuh bebas. Data video gerak jatuh bebas direkam di 3 Kota di Pulau Sulawesi, yaitu Kota Jeneponto, Makassar, dan Minahasa, serta 1 Kota di Turki yaitu Kota Istanbul. Dalam pengambilan data video, peneliti tidak ikut serta dalam perekaman video. Peneliti hanya mendelegasikan kepada perwakilan dan rekan peneliti untuk melakukan gerak jatuh bebas dan direkam  menggunakan  prosedur  yang  ada.  Tidak  ada  perlakuan  yang  berbeda  terkait  prosedur  yang dilakukan di titik-titik pengambilan data.

## 2.3 Teknik Penelitian
Penelitian menggunakan set alat eksperimen gerak jatuh bebas yang terdiri dari bola (bola karet, bola kasti, dan bola pingpong), penanda panjang, tripod, dan kamera smartphone. Berikut adalah tabel penggunaan bola dan penanda panjang dalam video yang diambil di tiap kota.
Tabel 1. Penggunaan bola dan penanda panjang
Kota Penanda panjang Jenis Bola Jeneponto Garis pada tembok Bola  Karet,  Bola Kasti Makassar Garis pada tembok Bola Kasti Minahasa Meteran Bola Basket Istanbul Penggaris Bola pingpong
Bola digunakan sebagai objek yang akan dianalisis karakteristik geraknya. Dari pergerakan bola, nilai percepatan gravitasi dapat diperoleh melalui analisis Tracker . Penanda panjang digunakan untuk kalibrasi panjang piksel terhadap panjang sebenarnya pada saat perekaman video. Berikut adalah set alat yang digunakan di Kota Jeneponto sebagai gambaran pengaturan alat untuk memperoleh data di tiap-tiap kota.
Gambar 1. Set alat eksperimen gerak jatuh bebas.
Teknik  perekaman  atau  pengambilan  data  atau  prosedur  di  setiap  kota  sebagai  berikut: memastikan background video  berwarna  kontras  dengan  bola.  Lalu,  mengatur  penanda  panjang (menggunakan  penggaris  atau  meteran  atau  garis  pada  tembok  seperti  gambar  1).  Kemudian, menjatuhkan bola dari ketinggian tertentu. Selama proses bola dijatuhkan, video direkam menggunakan smartphone yang  telah  dipasangkan  dengan  tripod.  Data  video  kemudian  dianalisis  menggunakan Tracker melalui laptop.
Pada Tracker , video gerak jatuh bebas dianalisis menggunakan fitur track . Sebelum menggunakan fitur track ,  terdapat  beberapa  hal  yang  perlu  dilakukan.  Pertama,  pengaturan  koordinat.  Pengaturan koordinat dilakukan untuk mengetahui letak bola setiap frame -nya. Kedua, calibration stick . Calibration stick diatur mengikuti penanda panjang. Ketiga, atur frame awal dan frame akhir untuk mempermudah analisis  geraknya.  Setelah  ketiga  hal  tersebut  dilakukan,  fitur track dapat  digunakan.  Setelah menggunakan fitur track data akan muncul, berupa tabel dan grafik seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini.
Penanda Panjang Bola
Gambar 2. Analisis Video menggunakan Tracker .
Setelah muncul data dan grafik, untuk memperoleh nilai percepatan gravitasi digunakan fitur analyze . Pada fitur tersebut akan ditampilkan gambar perbesaran grafik yang berisi tabulasi data setiap frame dalam tab data tool . Setelah muncul tab data tool pilih analyze curve fitter parabola untuk grafik y terhadap t dan linear untuk grafik v y terhadap t seperti pada gambar (3). Gambar dibawah ini adalah gambar  grafik  y  terhadap  t  dengan  analisis curve  fitter parabola.  Terlihat  bahwa  persamaan  yang digunakan untuk melakukan perintah curve fitter adalah y = At 2 + Bt + C . Persamaan ini sama dengan persamaan  (1)  pada  pendahuluan  yaitu y = 1 2 gt 2 .  Untuk  menentukan  nilai  percepatan  gravitasinya persamaan curve fitter disamakan dengan persamaan gerak jatuh bebas (gjb).
y fit = y gjb (3)
At 2 + Bt + C = 1 2 gt 2 (4)
A = 1 2 g → g = 2A (5)
Kemudian, terdapat nilai rms dev atau yang dikenal dengan Eror atau ketidakpastiannya. Nilai rms dev dikatakan wajar apabila kesalahan atau ketidakpastiannya itu 1% atau berada pada orde 10 −2 .
Gambar 3. Tab Data Tool berisi hasil fitur track

## 3. Hasil dan Pembahasan
Berdasarkan  hasil  analisis  Tracker  diperoleh  data  percepatan  gravitasi  di  Kota  Jeneponto,  Makassar, Minahasa, dan Istanbul sebagai berikut:
Kota Derajat Lintang  Derajat Busur Muka laut (m) 𝐠(𝐦 𝐬 𝟐 ⁄ ) RMSD Jeneponto -5,618077 119,527194 18 9.79 3,85E-02 Makassar -5,091222 119,581486 19 9.778 6,60E-03 Istanbul 41.08 29.005 123 9.76 2,20E-04 Minahasa 1,156701 124,818 769 9.74 2.67E-02
Tabel 2. Hasil analisis gerak jatuh bebas
Berdasarkan tabel 2, dari analisis yang dilakukan, didapatkan harga percepatan gravitasi bumi berturut- turut di Kota Jeneponto, Makassar, Minahasa, dan Istanbul sebesar: 9,793 m s 2 ⁄ , 9,778 m s 2 ⁄ , 9,72 m s 2 ⁄ , dan 9,76 m s 2 ⁄ . Dengan Root Mean Square Deviation (RMSD) berdasarkan aplikasi berturut-turut diperoleh sebesar: 3,849 ⋅ 10 −2 (Jeneponto), 6,598 ⋅ 10 −3 (Makassar), 2,4 ⋅ 10 −4 (Minahasa)  dan 2,67 ⋅ 10 −2 (Istanbul).  Eror  hasil pengukuran berada pada orde 10 −2 sehingga dapat diterima keabsahannya. Eror yang terjadi pada Tracker dapat  disebabkan  oleh  kesalahan  paralaks  kalibrasi  panjang.  Kesalahan  ini  terjadi  pada  saat  perekaman video,  di  mana  kamera  membentuk  sudut ≠ 90 ° terhadap  sumbu  horizontal  dan membentuk  sudut ≠ 0 ° terhadap sumbu vertikal. Selain itu, kesalahan dapat terjadi saat proses penggunaan fitur track . Kesalahan dapat terjadi apabila penentuan titik pusat massa benda yang ditinjau tidak konsisten ( manual track ) dan kegagalan Tracker dalam  menentukan template warna  yang  sesuai  dengan  warna  benda  pada  setiap perpindahan Frame ( autotrack ).
Terlihat bahwa percepatan gravitasi di Kota-kota pengambilan data mendekati nilai literatur. Terlihat juga bahwa nilai percepatan gravitasi turun signifikan mengikuti ketinggian tempat pengambilan data dari permukaan laut. Tracker merupakan sebuah software atau equipment yang dapat mengukur dengan tingkat presisi tinggi. Namun, metode analisis VBL menggunakan perangkat lunak Tracker adalah metode alternatif dalam menentukan percepatan gravitasi. Walaupun data-data yang didapatkan selaras dengan teori di mana percepatan gravitasi berbanding terbalik dengan kuadrat jarak dari pusat massa bumi dan benda, nilai-nilai ini harus ditinjau kembali sebab nilai percepatan gravitasi di suatu tempat tidak hanya dipengaruhi oleh jaraknya  dari  pusat  massa  bumi.  Banyak  hal  yang  mempengaruhi  nilai  percepatan  gravitasi  tersebut,  di antaranya adalah elevasi muka laut rata-rata, geoid (permukaan ekuipotensial di mana gaya gravitasi di setiap tempat  tegak  lurus  (Payoma  dkk  (2022)),  komponen  geologi  (litologi)  daerah  pengambilan  data,  dan percepatan sentrifugal bumi. Tentu beberapa hal ini tidak menjadi fokus bahasan penelitian ini. Penelitian
ini  hanya  berfokus  seberapa  efisien  dan  efektif  implementasi Video  Based  Laboratory menggunakan perangkat lunak Tracker untuk menentukan percepatan gravitasi di berbagai belahan bumi. Dengan melihat hasil analisis nilai percepatan gravitasi yang didapatkan mendekati nilai literatur, dapat diindikasikan bahwa penerapan Video  Based  Laboratory menggunakan  perangkat  lunak  tracker  efisien  dan  efektif  dilakukan. Efektif karena dapat memberikan kesan memperoleh nilai percepatan gravitasi yang mendekati nilai pada literatur . Efisien selain karena peralatan yang digunakan sangat sederhana, peneliti tanpa harus mengambil data  secara  langsung  ke  lokasi  pengambilan  data  dapat  menentukan  percepatan  gravitasi  di  lokasi pengambilan  data.  .  Didukung  dengan  banyaknya  penelitian  yang telah  dilakukan  menggunakan Tracker, metode  analisis  ini  dapat  memberikan  pengalaman  belajar  kepada  para  pebelajar  terkhusus  dalam memvalidasi nilai percepatan gravitasi. Sari dkk (2019) menyatakan bahwa menciptakan pembelajaran fisika yang menarik dan canggih di level sekolah menengah adalah misi penting yang harus diselesaikan oleh para guru fisika. Efektivitas dan efisiensi implementasi metode Tracker ini pada eksperimen gerak jatuh bebas untuk  menentukan  harga  percepatan  gravitasi  dapat  menjadi  salah  satu  unsur  yang  dapat  membantu menyelesaikan misi tersebut.

## 4. Simpulan
Tracker dapat menganalisis gerak yang sulit diamati secara langsung oleh mata, menggunakan biaya yang murah, dan proses analisis yang tergolong mudah. Walaupun Tracker adalah metode alternatif, harga percepatan gravitasi bumi yang diperoleh mendekati nilai literatur, yaitu  berturut-turut di Kota Jeneponto, Makassar, Minahasa, dan Istanbul sebesar: : 9,793 m s 2 ⁄ , 9,778 m s 2 ⁄ , 9,72 m s 2 ⁄ , dan 9,76 m s 2 ⁄ . Dengan Root Mean  Square  Deviation (RMSD)  berdasarkan  aplikasi  berturut-turut  diperoleh  sebesar: 3,849 ⋅ 10 −2 (Jeneponto), 6,598 ⋅ 10 −3 (Makassar), 2,4 ⋅ 10 −4 (Minahasa)  dan 2,67 ⋅ 10 −2 (Istanbul).  Eror  hasil  pengukuran berada pada orde 10 −2 sehingga dapat diterima keabsahannya.  Oleh karena itu, implementasi metode analisis Video-based  Laboratory (VBL)  menggunakan software  tracker dalam  menentukan  percepatan  gravitasi  di berbagai belahan bumi, efisien dan efektif dilakukan.
Saran untuk penelitian selanjutnya, gunakan kamera dengan resolusi tinggi dan tangkapan 60 Frame per detik untuk mendapatkan data yang lebih akurat. Kegagalan Tracker ketika autotracking disebabkan oleh kualitas video yang kurang memadai.

## Ucapan Terimakasih
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada  seluruh  pihak  yang  telah  membantu  penelitiain  ini:  rekan-rekan peneliti Makassar, Minahasa, dan Istanbul yang telah merekam video gerak jatuh bebas di kota masing-masing. Kemudian rekan-rekan UPI Bandung yang telah memberikan ide, saran, dan masukan.

## Keterlibatan Penulis
MZ  menganalisis data dan menulis manuskrip original, NCM  membantu analisis  data dan  mengontak rekan- rekan peneliti, IMS memberi gagasan pokok ide penelitian, membantu penulisan manuskrip, dan  mengontak rekan-rekan peneliti, MR merancang alat percobaan dan merekam video, MBS memberikan pandangan keilmuan.

## Daftar Pustaka
Afifah, D. N., Yulianti, D., Agustina, N., Sri Lestari, R. D., & Nugraha, M. G. (2015). Metode Sederhana Menentukan Percepatan Gravitasi  Bumi  Menggunakan  Aplikasi  Tracker  Pada  Gerak  Parabola  Sebagai  Media  dalam  Pembelajaran  Fisika. Prosiding Simposium Nasional Dan Pembelajaran Sains , 2015 (Snips), 304 – 305. Handayani,  I.  D.,  &  Ahmad,  F.  (2022). EFEKTIVITAS  TRACKER  VIDEO  ANALYSIS  DALAM  PRAKTIKUM  FISIKA  UNTUK MENENTUKAN PERCEPATAN GRAVITASI . 8 (November), 328 – 332.
Kaleka,  Y.  U.  (2021).  Membandingkan Nilai  Percepatan  Gravitasi  Bumi  di  Beberapa  Tempat dengan  Menggunakan  Bandul
Sederhana di Kabupaten Sumba Barat Daya. Jurnal Edukasi Sumba (JES) , 5 (1), 10 – 15.
https://doi.org/10.53395/jes.v5i1.275
Murniaty Elot,  Y., Angol,  Y.,  Alus,  G.,  Barry  Astro, R.,  Nasar  Universitas Flores,  A.,  &  Sam Ratulangi  Ende NTT,  J.  (2022). Analisis  Percepatan  Gravitasi  Berbasis  Video  Tracking  Pada  Ayunan  Bandul. Jurnal  Kumparan  Fisika , 5 (2),  69 – 76. https://ejournal.unib.ac.id/index.php/kumparan_fisika
Fatiman, Putri, A. H., Liliawati, W., Purwana, U., Sari, I. M., Iryanti, M., Putra, S. M. P., Lembang, S., & Barat, K. B. (2020). Analisis Gerak Lurus Dalam Fluida dengan Menggunakan Aplikasi Tracker. Prosiding Seminar Nasional Fisika 6.0 , 0 , 281 – 285.
Ristiawan,  A.  (2018).  Analisis  Gerak  Jatuh  Bebas  Dengan  Metode  Video  Based  Laboratory  (Vbl)  Menggunakan  Software Tracker. Journal of Teaching and Learning Physics , 3 (2), 26 – 30. https://doi.org/10.15575/jotalp.v3i2.6556
Rismaningsih, F., Widiyatun, F., & ... (2022). Analysis of Rolling Motion to Obtain Moments of Inertia in a Compound Objects with Video-based Laboratory (VBL). Techno: Jurnal … , 11 (01), 20 – 27. http://ejournal.unkhair.ac.id/index.php/Techno/article/view/3412
Sari, I. M., Malik, A., Saepuzaman, D., Rusdiana, D., & Ramalis, T. R. (2019). Pre- service physics teachers’ mental models of heat  conduction:  A  case  study  of  the  process-analogy  of  heat  conduction. Journal  of  Physics:  Conference  Series , 1157 (3), 0 – 6. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1157/3/032073 Subhan, M., Rahmawati, E., Suswati, L., Yus’iran, Y., & Fatimah, F. (2022). Variasi Ketinggian MDPL Terhadap Nilai percepatan gravitasi Bumi Pada KONSEP gerak Jatuh Bebas (GJB) Untuk Pendekatan Pembelajaran. JURNAL PENDIDIKAN MIPA , 12 (3), 831 – 837. https://doi.org/10.37630/jpm.v12i3.660
Tipler, P. A. (2008). Physics For Scientist and Engineers (6 th Edition). W.H. Freeman and Company: New York, USA. Torres-Payoma,  F.,  Herrera,  D.,  Triana,  K.,  Neira-Quintero,  L.,  &  Castaño-Yepes,  J.  D.  (2022). Computing  the  gravitational acceleration withing the World Pendulum Alliance: an application of the remote laboratory methodology implemented by UNAD . 1 – 11. http://arxiv.org/abs/2205.01330 Zaidi, M. B. (2022). JURNAL PENDIDIKAN DAN PEMBELAJARAN SAINS INDONESIA Eksplorasi Konsep Fisika Pada Permainan Lempar Bola Secara Vertikal dengan Bantuan Aplikasi Tracker . 5 (April), 60 – 67.