Rancang Bangun Alat Praktikum Gerak Jatuh Bebas Digital Berbasis Sensor Inframerah
Kegiatan praktikum di sekolah masih sering menggunakan alat konvensional, salah satunya adalah praktikum gerak jatuh bebas, di mana kegiatan praktikum masih menggunakan stopwatch dengan ditekan manual oleh tangan yang rawan akan timbulnya kesalahan pengukuran. Oleh karena itu, dilakukan penelitian yang bertujuan membuat rancang bangun alat praktikum gerak jatuh bebas digital berbasis sensor inframerah yang tidak hanya dapat menjadi media dalam menentukan percepatan gravitasi, namun juga sebagai media dalam membuktikan adanya hukum kekekalan energi mekanik pada benda yang jatuh bebas. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen pembuatan rancang bangun alat praktikum gerak jatuh bebas digital berbasis sensor inframerah. Alat yang dikembangkan menggunakan mikrokontroller Arduino untuk mengendalikan dua buah sensor yaitu sensor inframerah yang bisa diatur ketinggiannya dan juga push button sebagai sensor di bagian dasar alat sekaligus sebagai penghenti waktu pada Arduino. Alat diuji coba menggunakan bola bekel yang sudah dipasang sekrup dengan massa total benda yang dijatuhkan sebesar 36 gram. Benda dijatuhkan dari ketinggian 0.5m, 0.7m, 1m, dan 1.5m. Berdasarkan data waktu jatuh benda yang didapat pada percobaan, alat praktikum yang dikembangkan mempunyai ketelitian yang sangat baik sehingga mendapatkan hasil nilai percepatan gravitasi yang mendekati nilai rata-rata percepatan gravitasi yaitu sebesar 9.65 m/s2. Selain itu, alat praktikum gerak jatuh bebas yang dikembangkan tidak hanya dapat digunakan untuk mencari nilai percepatan gravitasi namun juga dapat digunakan sebagai media dalam membuktikan adanya hukum kekekalan energi mekanik pada benda yang jatuh bebas.
Practicum activities in schools often still use conventional tools, one of which is a free fall motion practicum. Practicum activities still use a manual stopwatch which pressed by a hand, that is prone to the occurrence of measurement errors. Therefore, research aimed at making the design of digital free fall based motion sensors using infrared sensors can not only be a medium in determining the acceleration of gravity, but also as a media in proving the existence of mechanical energy conservation laws on free falling objects. It uses an experimental method of making the design of digital free fall motion based on infrared sensor. The tool uses Arduino microcontroller to control two sensors. Those are the height-adjustable of infrared sensor and push button put in the bottom of the tool as time-stopper in Arduino. The instrument was tested using a bekel ball which had been installed with screws with a total mass of objects dropped by 36 gram, objects dropped from heights of 0,5m, 0,7m, 1m and 1,5m. Based on data on falling objects obtained in experiments, practicum tools had excellent accuracy and also the value of gravitational acceleration obtained was close to the average value of gravitational acceleration of 9,65 m / s2. In addition, with the presence of two sensors, there were two time data that could be processed into velocity which is then processed to become kinetic energy so that the free fall motion practicum not only could be used to find the gravity’s value but also can be used to be media in proving the conservation law of mechanical energy in free falling objects.