Penentuan percepatan gravitasi bumi dengan metode bandul sederhana berbasis arduino uno

INDONESIA:

Percepatan gravitasi merupakan parameter fisika fundamental yang penting dalam berbagai aplikasi ilmiah dan pendidikan. Penelitian ini bertujuan untuk merancang dan mengimplementasikan sistem pengukuran percepatan gravitasi bumi menggunakan metode bandul sederhana berbasis mikrokontroler Arduino Uno. Metode penelitian yang digunakan adalah eksperimen kuantitatif dengan pendekatan pengukuran periode ayunan bandul menggunakan sensor inframerah yang terintegrasi dalam sistem otomatis berbasis Arduino. Data diperoleh melalui pengamatan ayunan bandul dengan panjang tali 30 cm, 40 cm, dan 50 cm, dan dianalisis menggunakan persamaan fisika gerak harmonik sederhana. Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem mampu mendeteksi ayunan dan menghitung percepatan gravitasi dengan nilai rata-rata mendekati 9,8 m/s², yaitu berkisar antara 9,67 hingga 9,78 m/s², dengan tingkat error terendah sebesar 0,17% dan tertinggi 1,31%. Nilai standar deviasi yang rendah menunjukkan konsistensi data dan ketelitian sistem. Implementasi teknologi Arduino meningkatkan akurasi, efisiensi, dan otomatisasi dalam eksperimen fisika dasar. Penelitian ini menyimpulkan bahwa sistem bandul sederhana berbasis Arduino dapat dijadikan alternatif alat bantu praktikum fisika yang akurat dan edukatif, serta mendukung pengembangan pembelajaran berbasis teknologi di lingkungan akademik.

ENGLISH:

Gravitational acceleration is a fundamental physical parameter essential in various scientific and educational contexts. This study aims to design and implement a measurement system for Earth's gravitational acceleration using a simple pendulum method integrated with an Arduino Uno microcontroller. The research employs an experimental quantitative approach by measuring the oscillation period of a pendulum at different string lengths (30 cm, 40 cm, and 50 cm) using an infrared sensor and automated data processing via Arduino. The acquired data were analyzed using the principles of simple harmonic motion. The experimental results indicate that the system is capable of accurately detecting oscillations and calculating gravitational acceleration, yielding values ranging from 9.67 to 9.78 m/s² with a minimal error rate between 0.17% and 1.31%. The low standard deviation across multiple trials confirms the consistency and reliability of the measurements. The integration of Arduino technology significantly enhances the precision, efficiency, and automation of basic physics experiments. This study concludes that the Arduino-based simple pendulum system provides a reliable and educationally valuable alternative for gravitational measurement in physics laboratories, supporting the advancement of technology-assisted learning environments.

ARABIC:

تُعَدّ عجلة الجاذبية الأرضية من المعايير الفيزيائية الأساسية التي تُستخدم على نطاق واسع في التطبيقات العلمية والتعليمية. تهدف هذه الدراسة إلى تصميم وتنفيذ نظام لقياس عجلة الجاذبية الأرضية باستخدام طريقة البندول البسيط المعتمدة على المتحكم الدقيق "أردوينو أونو". استخدمت الدراسة منهجًا تجريبيًا كميًا من خلال قياس فترة تذبذب بندول بأطوال مختلفة (30 سم، 40 سم، 50 سم) باستخدام حساس الأشعة تحت الحمراء، ومعالجة البيانات تلقائيًا بواسطة الأردوينو. وقد تم تحليل البيانات باستخدام قوانين الحركة التوافقية البسيطة. أظهرت النتائج أن النظام قادر على قياس عجلة الجاذبية بدقة، حيث تراوحت القيم بين ‎9.67 و‎9.78 م/ث²، مع نسبة خطأ تتراوح بين ‎0.17% و‎1.31%. كما أظهرت الانحرافات المعيارية المنخفضة اتساق البيانات وموثوقية النظام. ساهم دمج تكنولوجيا الأردوينو في تحسين دقة التجارب الفيزيائية الأساسية وكفاءتها وأتمتتها. وتخلص الدراسة إلى أن نظام البندول البسيط المعتمد على الأردوينو يمكن أن يكون أداة موثوقة وفعالة تعليمياً لتجارب الفيزياء في المختبرات، كما يدعم بيئة التعلم المدعومة بالتكنولوجيا.