Nurhayatai, N., Ayu, RD.,Aslamiyah, S. 2020. Penentuan Nilai Percepatan Gravitasi Bumi... Vol 6 (1),2020

## Jenis Artikel: orginial research

## Penentuan Nilai Percepatan Gravitasi Bumi dengan Model Gerak Jatuh Bebas di

## Laboratorium Fisika UIN Ar-Raniry Banda Aceh
Nurhayati 1 ,  Reski Dewi Ayu  A 2 dan Suaibatul Aslamiyah 3
1 Prodi  Biologi  Fakultas Sains dan Teknologi, UIN Ar-Raniry Banda Aceh
2 Prodi  Pendidikan Fisika, Fakultas Tarbiyah dan Keguruan, UIN Ar-Raniry Banda Aceh
Corresponding  e-mail : nurhayati.sururi@ar-raniry.ac.id
KATA KUNCI: percepatan gravitasi, valid, gerak jatuh bebas, bola baja, dan photoghate
Diterima: 1 Desember 2019 Direvisi: 18 Desember 2019 Diterbitkan: 1 Januari 2020 Terbitan daring: 31 Januari 2020

## 1. Pendahuluan
Pembelajaran  Fisika  yang  dilakukan  di  kelas  akan  lebih  menarik  jika  siswa  ataupun  mahasiswa  bisa  langsung mempraktikan  teori  yang  telah  diperoleh,  apalagi  jika  dapat  dilakukan  dengan  hal-hal  yang  sederhana.  Dengan praktek  maka  kemampuan  psikomotorik  seseorang  akan  lebih  cepat  berkembang  dan  tentunya  Fisika  akan  lebih menarik. Eksperimen dilakukan untuk  membuktikan  kebenaran teori sedangkan teori digunakan  untuk

## Jurnal Phi
ABSTRAK. Dalam  pembelajaran  Fisika,  nilai  percepatan  gravitasi  bumi biasanya diambil dengan konstanta percepatan gravitasi secara umum yaitu 9.8  m/s 2 .  Namun,  sesungguhnya  nilai  percepatan  gravitasi  bumi  di  setiap tempat  sangat  mudah  dicari  dan  nilainya  bisa  berbeda-beda  tergantung posisi  ketinggian  suatu  tempat  tersebut.  Jika  diambil  nilai  yang sesungguhnya, maka hasil perhitungan untuk  beberapa parameter lainnya akan lebih valid karena sesuai dengan kenyataan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan nilai percepatan gravitasi bumi di Laboratorium Fisika UIN Ar-Raniry dengan cara sederhana yaitu dengan modelgerakjatuh bebas.  Metode  yang  dilakukan  adalah  dengan  cara  eksperimen menggunakan statif dan bola baja serta photogate . Nilai rata-rata percepatan gravitasi bumi pada  Laboratorium Fisika  UIN Ar-Raniry adalah  9.2  m/s 2 .
Nurhayatai, N., Ayu, RD.,Aslamiyah, S. 2020. Penentuan Nilai Percepatan Gravitasi Bumi... Vol 6 (1),2020
memandu  jalannya  sebuah  eksperimen.  Nilai  percepatan  gravitasi  dapat  dicari  dengan    berbagai  model    seperti gerak  harmonik  sederhana  dengan  model  bandul  sederhana  (Syahrul  dkk.,  2013)    ataupun    model  gerak    jatuh bebas.
Gerak  jatuh  bebas  adalah  gerak  jatuh  benda  pada  arah  vertikal  dari  ketinggian  tertentu  tanpa  kecepatan awal  (Giancolli,  2001).  Sebuah  benda  jatuh  bebas  dengan  gerak  vertikal  ke  bawah  akan  mengalami  pertambahan percepatan  secara  linier.  Sehingga  benda  terse  but  dapat  dikatakan  mengalami  Gerak  Lurus  Berubah  Beraturan. Adapun  percepatan  gerak  benda  yang  dimaksud  disini  ialah  percepatan  gravitasi  (Toda  dkk.,  2020).  Percepatan konstan untuk  gerak  jatuh bebas  semua benda  akan jatuh dengan percepatan yang sama  jika  tidak  ada  udara dan  hambatan  lainnya  (Young,  2002).  Percepatan  konstan  untuk  gerak  jatuh  bebas  adalah  percepatan  akibat gravitasi  bumi,  sehingga  nilai  percepatan  benda  pada  saat  mengalami  gerak  jatuh  bebas  adalah  mendekati  nilai percepatan  gravitasi  bumi.  Berdasarkan  Penelitian  (Rosdianto,  2017)  nilai    percepatan    gravitasi    melalui eksperimen  gerak  jatuh  bebas  diperoleh  sebesar  9,831302275  m/s 2 .  Apabila  kita  melepaskan    bola  atau    suatu benda di sekitar  bumi  benda akan  ditarik  oleh  bumi, dikatakan  di   daerah   tersebut    berada   di  daerah  gravitasi bumi.  Misalnya  sebuah  benda  yang  berada  dipermukaan  bumi,  maka  gaya  gravitasi  yang  dialami  benda  adalah sebagai berikut:
𝐹 = 𝐺 𝑀𝑚 𝑅2 (1)
𝑔 = 𝐺 𝑀 𝑅2 (2)
Dengan F ialah gaya gravitasi  ( N ), G adalah    konstanta   gravitasi, m adalah    massa yang diuji  (yang  menghasilkan gaya gravitasi), M adalah massa bumi, R adalah  jarak  titik  terhadap  pusat bumi, g adalah  kuat medan  gravitasi di  suatu titik  atau  percepatan gravitasi  disuatu  titik    (Abdullah,    Mikrajuddin,    2016).    Berdasarkan    teori  di  atas maka  perlu  dilakukan  pembuktian  melalui  eksperimen  gerak  jatuh  bebas.    Pengukuran    parameter  gerak    jatuh bebas  dalam  eksperimen  selama  ini  masih  dilakukan  secara  manual.  Beberapa  set  eksperimen  gerak  jatuh  bebas yang  telah  dikembangkan  masih  terbatas  pada  pencatatan  waktu  secara  otomatis.  Pencatatan  waktu  masih menggunakan stopwatch sedangkan  ketinggian  benda  masih  diatur  secara  manual.  Selain  itu,  pengolahan    data untuk    mendapatkan  nilai  percepatan  gravitasi  bumi  masih  dilakukan  secara    manual.  Hal  ini  menyebabkan  data hasil  pengukuran  memiliki  ketelitian  dan  ketepatan  yang  cukup  rendah.  Oleh  karena  itu,  perlu  dilakukan pengembangan  terhadap  set  eksperimen  gerak  jatuh  bebas  untuk  menghasilkan  data  dengan  ketelitian  dan ketepatan yang baik. Berdasarkan latar belakang  ini,  dalam penelitian  ini  telah  dibuat  set  eksperimen  gerak jatuh  bebas  berbasis photogate ,  sehingga  pengukuran  dilakukan  secara  otomatis  dan  data  yang  dihasilkan  lebih teliti  dan akurat.
Sensor photogate adalah  alat  pengatur  waktu  yang  berfungsi  untuk  mendeteksi  sebuah  objek    sehingga dapat  dihitung  lamanya  waktu  objek  menghalangi  sensor.  Sensor photogate ini    digunakan    untuk    pengukuran yang  sangat  tepat  pada  kecepatan  yang  berdurasi  tinggi  maupun  rendah.  Alat  ini  untuk  memudahkan    kita mengukur ataupun  menghitumg  kecepatan dari  bola  yang akan  dijatuhkan secara jatuh bebas.
Nurhayatai, N., Ayu, RD.,Aslamiyah, S. 2020. Penentuan Nilai Percepatan Gravitasi Bumi... Vol 6 (1),2020
Gambar 1. Photogate

## 2. Metode

## 3.1 Alat  dan Bahan
Alat-alat dan bahan  yang digunakan dalam  penelitian ini  diantaranya adalah  penggerak jatuh bebas, 1 bola baja berdiameter  1,91  cm,  penjepit, statif, stopwatch , meteran,  dan photogate 2 buah.

## 3.2 Langkah Penelitian
Langkah-langkah dalam  penelitian  ini adalah  sebagai berikut:
1. Diukur  tiap-tiap  diameter  bola baja dengan menggunakan   jangka sorong.
2. Dipasang  bola baja pada  penjepit, kemudian diukur  ketinggian  bola dengan lantai.
3. Dihidupkan alat  elektronik waktu ( timer counter ,  disetel pada fraction  gravity  accelaration )
4. Ditekan tombol emaygent untuk  melepaskan  bola baja.
5. Dicatat  nilai  yang ada pada  alat  pengukuran  waktu.
6. Dilakukan kembali  percobaan sebanyak 5 kali  dengan langkah  yang  sama.
4 Hasil  dan  Pembahasan
Berdasarkan pengamatan  eksperimen dan  perhitungan nilai  percepatan gravitasi bumi  dimana h 2 -h 1 adalah  tetap yaitu  34  cm disajikan seperti pada  Tabel 1.
Tabel  1. Nilai percepatan  gravitasi yang  diperoleh
No t 1 (s) t 2 (s) g (m/s 2 ) 1 0,1663 0,3187 9,2016 2 0,1634 0,3167 9,2391 3 0,1641 0,3165 9,2896 4 0,1645 0,3179 9,1891 5 0,1639 0,3161 9,3023
Nurhayatai, N., Ayu, RD.,Aslamiyah, S. 2020. Penentuan Nilai Percepatan Gravitasi Bumi... Vol 6 (1),2020

## 5 Kesimpulan
Berdasarkan  pengamatan  di  atas  bahwa  untuk  menentukan  percepatan  gravitasi    pada    suatu    tempat dengan  model  gerak  jatuh  bebas  adalah  dengan  cara  membandingkan  waktu  kuadrat  dengan  ketinggian,  dimana semakin tinggi suatu  benda maka  waktu  yang  dibutuhkan sama besar.  Nilai rata-rata  percepatan gravitasi bumi di  Laboratorium Fisika UIN  Ar-Raniry  adalah 9.2  m/s 2 .

## Keterlibatan  Penulis
NH  mencari  referensi  serta  melakukan  analisis  data  dan  menulis  artikel  ilmiah  secara  keseluruhan,  RDAA melakukan  eksperimen  dan  perhitungan  gravitasi,    sedangkan    SA    membantu    menambahkan    tulisan    dan mengecek kemiripan  tulisan.

## Daftar  Pustaka
Abdullah, Mikrajuddin. 2016. Fisika Dasar I . Bandung, Institut Teknologi Bandung. Giancolli, Douglas  C. 2001. Fisika Jilid  2 edisi kelima .  Jakarta, Erlangga.
Rosdianto, Haris. 2020. Penentuan Percepatan Gravitasi pada Gerak Jatuh Bebas dengan Memanfaatkan Rangkaian Relai.
Jurnal Fisika dan Aplikasinya. Vol. 2(2), 107-112.
Syahrul, John Adler, dan Andriana. 2013. Pengukur Percepatan Gravitasi Menggunakan Gerak Harmonik Sederhana Metode Bandul. Jurnal  Teknik Komputer-Unikom-Komputika . Vol. (2)2, 5-9.
Toda, S.Y.G.,  Tati,  M.Y.M.,  Bhoga, Y.C.,  dan  Astro,  R.B. 2020.  Penentuan Percepatan  Gravitasi dengan  Konsep  Gerak  Jatuh Bebas. Jurnal Pendidikan Fisika. Vol.  4(1), 30-37. Young & freedman. 2002. Fisika Universitas Edisi Kesepuluh. Jakarta, Erlangga.