PEMANFAATAN TRACKER DALAM EKSPERIMEN AYUNAN BANDUL TEREDAM UNTUK PENENTUAN KOEFISIEN VISKOSITAS UDARA DENGAN HUKUM LANDAU-LIFSHITZ

Abstract

Telah dilakukan penelitian untuk menentukan koefisien viskositas udara pada suhu kamar dengan mengamati ayunan teredam sebuah bandul matematis di udara. Analisis matematis dalam perancangan eksperimen menggunakan hukum Landau-Lifshitz, yang merupakan generalisasi hukum Stokes, sehingga muncul suatu koreksi yang dikenal sebagai kedalaman penetrasi. Pengamatan ayunan bola dilakukan dengan dua cara: yang pertama secara manual menggunakan stopwatch dan skala mistar, dan yang kedua memanfaatkan suatu program analisis video yang dikenal sebagai Tracker. Untuk membantu perhitungan dilakukan analisis regresi linier berbobot ln A_n terhadap cacah ayunan n, dengan A_n adalah amplitudo ayunan pada cacah ayunan ke-, serta uji kecocokan X², dengan bantuan program REGLIN berbasis Compaq Visual Fortran 6.5 pada sistem operasi Windows XP. Berdasarkan nilai bilangan Reynolds maksimum yang diperoleh, aliran udara dalam ayunan bandul teredam bersifat laminer. Dari hasil uji kecocokan X² dengan program REGLIN disimpulkan bahwa hubungan A_n terhadap cacah ayunan n adalah linier, sesuai dengan teori, dan selanjutnya dari gradien garis hasil regresi, periode ayunan, massa bola dan diameter bola diperoleh koefisien viskositas udara. Koefisien viskositas udara yang diperoleh dengan tiga buah beban berbeda, baik tanpa Tracker maupun dengan Tracker, ternyata sesuai satu sama lain. Ternyata penggunaan Tracker tidak meningkatkan ketelitian, hanya meningkatkan keseksamaan. Ternyata koreksi kedalaman penetrasi memberikan peningkatan ketelitian yang signifikan.