Gaya Pegas.docx

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Pada dasarnya semua benda yang ada di alam semesta dapat mengalami perubahan bentuk apabila kepadanya diberikan suatu gaya. Baja yang paling keras sekalipun akan berubah bentuknya jika dipengaruhi oleh gaya yang cukup besar. Mungkin saja setelah gaya dihilangkan, bentuk benda akan kembali ke bentuk semula, namun ada juga yang bersifat permanen, artinya tetap pada bentuk yang baru. Perilaku benda yang demikian ini tergantung ada sifat elastisitas benda. Gaya pegas dapat menyebabkan benda bergerak bolak- balik secara periodik memiliki persamaan gerak sebagai fungsi waktu berbentuk sinusoidal yang disebut gerak harmonik . Setiap gerak yang terjadi secara berulang dalam selang waktu yang sama disebut gerak periodik. Karena gerak ini terjadi secara teratur maka disebut juga sebagai gerak harmonik/harmonis. Apabila suatu partikel melakukan gerak periodik pada lintasan yang sama maka geraknya disebut gerak osilasi/getaran. Bentuk yang sederhana dari gerak periodik adalah benda yang berosilasi pada ujung pegas. Karenanya kita menyebutnya gerak harmonis sederhana.

B. Tujuan Tujuan dari praktikum ini adalah agar praktikan mampu memahami pengaruh gaya terhadap perpanjangan pegas dan konstanta pegas.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Gaya yang dilakukan oleh pegas adalah gaya pemulih (restoring force ) yang selalu berarah ke titik asal, yang akan dipenuhi oleh pegas sungguhan asalkan ia tidak ditarik melampaui batas tertentu. Besaran k dapat dibayangkan sebagai besar gaya tiap satuan pertambahan panjang. Pegas yang sangat kaku akan memiliki harga k yang besar ( Resnick, 1996 ). Gaya pemulih adalah gaya yang berlawanan dengan perpindahan sistem, yang merupakan hal yag penting agar getaran terjadi. Dengan kata lain, sebuah gaya pemulih selalu berarah sedemikian sehingga mendorong atau menarik sistem kembali pada posisi keseimbangan ( diam normal ). Untuk suatu massa pada ujung pegas, pegas yang teregang kembali menarik massa kembali pada posisi kesetimbangan, sementara pegas yang tertekan mendorong massa kembali pada posisi kesetimbangan ( Hecht,2006). Gerak harmonik sederhana adalah getaran yang dialami suatu sistem yang mematuhi Hukum Hooke. Karena kemiripan grafiknya dengan kurva sinus atau kosinus, gerak harmonik sederhana seringkali disebut gerak sinusoidal atau gerak harmonik. Ciri utama gerak harmonik sederhana adalah sistem tersebut berosilasi pada satu frekuensi tunggal yang konstan. Hal tersebut yang membuatnya disebut harmonik “sederhana “ ( Bueghe, 2002 ).

III. PROSEDUR PERCOBAAN

A. Waktu dan Tempat Praktikum ini dilakukan pada : Hari / Tanggal : Rabu / 15 Desember 2010 Pukul

: 08.20 WIB

Tempat

: Laboratorium Klimatologi, Jurusan Teknik Pertanian, Unsyiah.

B. Alat dan Bahan 1. Alat a. Pegas

2. Bahan Beban

b. Mistar c. Stopwatch d. Statif

C. Cara Kerja 1. Hukum Hooke a. Disusun pegas pada sebuah statif b. Diatur mistar sehingga posisi jarum penunjuk pada pegas tetap mengarah pada angka nol mistar c. Ditimbanglah massa m dengan timbangan dan dicatat masa terukur d. Digantunglah beban pada ujung pegas dan dicatat pertambahan panjangnya. e. Dilakukan kegiatan no. 3 dan 4 dengan beban yang berbeda. 2. Gerak Harmonik Sederhana a. Disusun pegas pada sebuah statif b. Ditimbanglah massa m dengan neraca dan dicatat masa terukur c. Digantung beban m pasa ujung pegas d. Tarik beban m kebawah sekitar 10 cm kemudian dilepas dan pada saat yang bersamaan dijalankan stopwatch. e. Dimatikan stopwatch setelah beban bergerak keatas kebawah lagi secara berulang sebanyak 5 kali dan dicatat waktu yang terukur. f. Diulangi langkah no. 2 sampai 5 dengan massa beban yang berbeda.

DAFTAR PUSTAKA

Bueche, J.Frederick.2002.Eksperimen Fisika Dasar untuk Perguruan Tinggi. Prenada Media, Jakarta. Hecht, Eugene.2006.Fisika Universitas. Erlangga, Jakarta. Resnick, Robert.1996.Fisika. Erlangga, Jakarta.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Data Hasil Pengamatan 1.Percobaan Hukum Hooke Tabel 4.1 Percobaan Hukum Newton No

Massa beban m ( kg )

Pertambahan panjang pegas (m)

1

0.02

0.005

2

0.06

0.025

3

0.08

0.032

4

0.1

0.038

5

0.12

0.045

2. Percobaan gerak harmonik sederhana Tabel 4.2 percobaan gerak harmonik sederhana No

Massa beban m (kg)

Waktu 5 kali getaran (s)

Periode T =

1

0.03

1.66

0.332

2

0.06

1.47

0.294

3

0.08

1.88

0.376

4

0.1

2.15

0.43

5

0.12

2

0.4

C. Analisis Data 1. Percobaan Hukum Hooke Pada percobaan hukum Hooke dengan menggunakan tabel 4.1, maka konstanta pegas (k) dapat dicari dengan menggunakan rumus Hooke sebagai berikut : F = k. F=N=mxg Dari rumus Hooke tersebut, maka konstanta pegas (k) dapat dicari dari beberapa ulangan pada percobaan hukum Hooke. a. Pada massa beban 0.02 kg dengan pertambahan panjang pegas 0.005 m F = m x g = 0.02 x 10 = 0.2 N

k=

=

= 40

⁄

b. Pada massa beban 0.06 kg dengan pertambahan panjang pegas 0.025 m F = m x g = 0.06 x 10 = 0.6 N k=

=

= 24

⁄

c. Pada massa beban 0.08 kg dengan pertambahan panjang pegas 0.032 m F = m x g = 0.08 x 10 = 0.8 N k=

=

= 25

⁄

d. Pada massa beban 0.1 kg dengan pertambahan panjang pegas 0.038 m F = m x g = 0.1 x 10 = 1 N k=

=

= 26.31

⁄

e. Pada massa beban 0.12 kg dengan pertambahan panjang pegas 0.045 m F = m x g = 0.12 x 10 = 1.2 N k=

=

= 26.67

⁄

2. Percobaan Gerak Harmonis Sederhana Pada percobaan gerak harmonik sederhana dengan data pada tabel 4.2, maka konstanta pegas (k) dapat dicari dengan menggunakan rumus seperti berikut :

k=

Dimana nilai 4

= 39,48

Dari rumus diatas tersebut, maka konstanta pegas (k) dapat dicari dari beberapa percobaan gerak harmonik sederhana. a. k =

=

= 10,7 ⁄

Jadi, konstanta pegasnya (k) adalah 10,7 ⁄ b. k =

=

= 29,6 ⁄

Jadi, konstanta pegasnya (k) adalah 29,6 ⁄ c. k =

=

= 22,5 ⁄

Jadi, konstanta pegasnya (k) adalah 22,5 ⁄ d. k =

=

= 21,9 ⁄

Jadi, konstanta pegasnya (k) adalah 21,9 ⁄ e. k =

=

= 29,6 ⁄

Jadi, konstanta pegasnya (k) adalah 29,6 ⁄

C. Pembahasan 1. Percobaan Hukum Hooke Pada percobaan Hukum Hooke terlihat bahwa makin berat beban yang digantungkan pada ujung pegas maka semakin besar pertamnahan panjang pegas. Pertamnhan panjng pegas (k). Konstanta pegas (k) merupakan besar gaya (F) berbanding terbalik dengan pertambahan panjang pegas ( dirumuskan F = k.

Sehingga dapat

. Untuk pegas yang lebih besar, tetapan k yang spesifik untuk

tiap pegas disebut sebagai tetapan gaya.

2. Percobaan gerak harmonik sederhana Gerak harmonik sederha adalah gerak benda bolak-balik disekitar titik keseimbangannya. Konstanta pegas (k) tidak hanya dipengaruhi oleh besar gaya (F) tapi juga dipengaruhi oleh periode beban (T) yang bergerak naik turun. Dalam percobaan ini sebanyak 5 kali. Sehingga dapat dirumuskan k =

. Gerak

bolak-balik benda m disebabkan karena pada benda m bekerja gaya pegas F=-kx. Gaya pegas selalu sebanding dengan simpangan x. Maksudnya, ketika simpangan x berarah keatas dari titik keseimbangan (nilai x positif), maka gaya pegas f= -kx berarah kebawah (nilai x negatif), maka gaya pegas F = -kx berarah ketas (nilai F positif ). Gaya yang besarnya sebanding dengn simpngan (posisi) disebut sebagai gaya pemulih. Gaya pemulihlah yang selalu menyebabkan benda bergerak bolakbalik disekitar titik keseimbangan(gerak harmonik sederhana).

V. PENUTUP

A. Kesimpulan 1. Semakin berat beban yang digantungkan pada ujung pegas semakin besar pertambahan panjang pegas (

.

2. Semakin berat beban yang digantungkan pada ujung pegas semakin besar pula konstanta pegas (k ). 3. Konstanta pegas (k) juga dipengaruhi oleh periode beban (T) naik turun 4. Pertambahan panjang pegas (

berbanding lurus dengan gaya tariknya

(F). 5. Gerak bolak-balik benda disekitar titik keseimbangannya disebut gerak harmonik sederhana.

B. Saran 1.Praktikan

berharap

kepada

kakak-kakak

asisten

untuk

dapat

mengefisiensikan waktu sehingga percobaan dapat diselesaikan tepat waktu. 2.Sebaiknya alat-alat yang digunakan untuk percobaan Gaya Pegas ini ditambah jumlahnya. Karena keterbatasan alat tersebut maka percobaan terkesan mengantri. Hal ini yang menyebabkan ketidakefisienan waktu.

Laporan Praktikum Fisika Dasar Hari Jam Asisten

: Rabu, 15 Dsember 2010 : 08.20 WIB : 1.Basyirul Walad 2.Rahmat Danil Syahputra 3.Ulva Heryanty

GAYA PEGAS

Oleh : FITRI HERAWATY NIM : 1005106010041

LABORATORIUM FISIKA DASAR FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SYIAH KUALA DARUSSALAM BANDA ACEH 2010