Lembar Kerja Siswa: Susunan Pegas Seri Dan Paralel

Lembar Kerja Siswa Susunan Pegas Seri dan Paralel

NAMA

:

KELAS

:

SEKOLAH

:

FISIKA SMA/MA KELAS XI

1

SUSUNAN PEGAS SERI DAN PARALEL

IDENTITAS MATA PELAJARAN

Satuan Pendidikan

: Sekolah Menengah Atas

Kelas / Semester

: XI / 1

Program

: IPA

Mata Pelajaran

: Fisika

Tema Pelajaran

: Susunan Pegas Seri dan Paralel

A KI.3

KOMPETENSI INTI Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural berdasarkan rasa ingintahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah.

KI.4

Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan.

2

B

KOMPETENSI DASAR

KD.3.3

Menganalisis sifat elastisitas bahan dalam kehidupan sehari hari.

KD.4.3

Mengolah dan menganalisis hasil percobaan tentang sifat elastisitas suatu bahan.

C

INDIKATOR PENCAPAIAN KOMPETENSI

Indikator KD.3.3 3.3.1 Menjelaskan susunan pegas seri danparalel 3.3.2 Mendeskripsikan perbedaan susunan pegas seri dan paralel

3.3.3 Menganalisis perumusan pada susunan pegas seri dan paralel Indikator KD.4.3 4.3.1 Melakukan percobaan susunan pegas seri dan paralel 4.3.2 Menunjukkan hasil percobaan susunan pegas seri dan paralel serta mempresentasikannya

3

D

TUJUAN YANG AKAN DICAPAI

Aspek Pengetahuan Jika diberikan konsep elastisitas dalam kehidupan sehari-hari, maka siswa kelas X MIA akan mampu : 3.3.1.1 Menjelaskan susunan pegas seri-paralel dengan baik. 3.3.2.1 Medeskripsikan perbedaan susunan pegas seri dan paralel dengan benar 3.3.3.1 Menganalisis perumusan pada susunan pegas seri dan paralel dengan teliti Aspek Keterampilan Jika

diberikan

alat

dan

bahan

tentang

materi

hukum-

hukum fluida statik dalam kehidupan sehari-hari maka siswa kelas X MIA akan mampu : 4.3.1.1 Melakukan percobaan susunan pegas seri dan paralel dengan benar 4.3.2.1 Menyajikan hasil laporan percobaan dengan benar

E

ALOKASI WAKTU

30 Menit

4

F

ALAT DAN BAHAN Alat dan bahan praktikum :

G

Statif

2 unit

Beban

6 buah

Mistar

2 buah

Pegas

6 buah

INFORMASI SINGKAT Mengamati

Pada dasarnya rangkaian pegas dapat dirangkai dalam bentuk rangkaian seri dan paralel. Pegas dirangkai dengan tujuan mendapatkan pegas pengganti dengan konstanta sesuai kebutuhan. Pengertian rangkaian seri dan paralel adalah sebagai berikut; Rangkian seri berfungsi menghasilkan rangkaian pegas dengan konstanta yang lebih kecil. Sedangkan pegas yang dirangkai paralel dapat menghasilkan pegas dengan konstanta yang lebih besar. Dalam aplikasinya pada contoh soal rangkaian seri dan paralel beserta jawabannya akan ditekankan perlunya untuk memahami rumus rangkaian seri dan paralel

5

1. Rangkaian Seri Pegas Mari kita tinjau sejumlah n pegas ringan dengan konstanta pegas masing-masing k1,k2,k3……….kn dirangkai secara seri seperti gambar berikut.

Salah satu ujung rangkaian pegas ditahan kemudian ujung yang lain rangkaian pegas ditarik dengan gaya sebesar F sehingga rangkaian pegas bertambah panjang sebsar Δx. Pada rangkaian seperti ini maka gaya sebesar F bekerja pada masing-masing pegas dan besar Δx merupakan penjumlahan dari pertambahan panjang masingmasing pegas (Δx1,Δx2…..Δxn). Δx=Δx1+Δx2+…..+Δxn Menurut hukum Hooke, Δx=Fks, sehingga persamaan (1) dapat dikembangkan untuk mendapatkan besar kosntanta pegas pengganti rangkaian seri (ks). Fks1ks==Fk1+Fk2+…..+Fkn1k1+1k2+…..+1kn 2. Rangkaian Paralel Pegas Mari kita tinjau sejumlah n pegas ringan dengan konstanta pegas masing-masing k1,k2,k3……….kn dirangkai secara paralel seperti contoh soal rangkaian paralel pada gambar berikut.

6

Salah satu ujung rangkaian pegas ditahan kemudian ujung yang lain rangkaian pegas ditarik dengan gaya sebesar F sehingga rangkaian pegas bertambah panjang sebesar Δx. Pada contoh soal rangkaian paralel seperti ini maka gaya sebesar F terbagi ke masing-masing pegas dan setiap pegas bertambah panjang dengan besar yang sama ΔxF==Δx1=Δx2=…..=ΔxnF1+F2+…..+Fn Menurut hukum Hooke, F=kΔx, sehingga persamaan (4) dapat dikembangkan untuk mendapatkan besar kosntanta pegas pengganti rangkaian paralel (kp). kpΔxkp==k1Δx1+k2Δx2+….+knΔxnk1+k2+….+kn

7

LANGKAH KERJA

H

Menanya Buatlah pertanyaan-pertanyaan tentang alat ukur yang tidak diketahui. 1. 2. 3. 4.

Mengumpulkan informasi / eksperimen

A. Prosedur Kerja 1. Pegas susunan seri a. Rangkailah statif seperti gambar di samping. b. Gantungkan sebuah pegas pada batang statif, kemudian pasang penunjuk horizontal pada ujung bawah pegas itu sedemikian sehingga ujung penunjuk bersentuhan dengan skala mistar. c. Gantungkan sebuah beban 50 gram di ujung bawah pegas, lalu baca panjang pegas awal (Xo).

8

d. Ulangi langkah di atas, dengan 2 beban, dan 3 beban di ujung bawah pegas e. Lalu baca panjang pegas (X) pada setiap pertambahan beban f. Catatlah panjang pegas (X) dan berat bebannya (W) ke dalam tabel yang tersedia g. Ulangi prosedur c-f dengan beban yang berbeda.

2. Pegas Susunan Paralel a. Gantungkan dua buah pegas pada batang statif, kemudian ukur panjang awal (Xo) b. Gantungkan sebuah beban 50 gram di ujung bawah pegas, lalu baca panjang pegas akhir (X). c. Ulangi langkah di atas dengan variasi 2 beban dan 3 beban. d. Lalu baca panjang pegas (X) pada setiap pertambahan beban. e. Catatlah panjang pegas (l) dan berat bebannya (W) ke dalam tabel yang tersedia

9

B. Tabel Data Tabel 1. Menentukan nilai konstanta pegas susunan seri SUSUNAN PEGAS SERI Jumlah Beban (n)

Panjang Awal X0 (m)

Massa Beban (kg)

Berat Beban (N)

Panjang Akhir (m)

Per. Panjang X = X0 – X (m)

Konstanta Pegas k = F/L

1

……… m

……… kg

……… N

……… s

……… m

…..... N/m

2

……… m

……… kg

……… N

……… s

……… m

…..... N/m

3

……… m

……… kg

……… N

……… s

……… m

…..... N/m

Konstanta Pegas Seri Rata-rata

krata-rata= ………… N/m

Tabel 2. Menentukan nilai konstanta pegas susunan paralel SUSUNAN PEGAS PARALEL Per. Panjang X = X0 – X (m)

Konstanta Pegas k = F/L

……… s

……… m

…..... N/m

……… N

……… s

……… m

…..... N/m

……… N

……… s

……… m

…..... N/m

Jumlah Beban (n)

Panjang Awal X0 (m)

Massa Beban (kg)

Berat Beban (N)

Panjang Akhir (m)

1

……… m

……… kg

……… N

2

……… m

……… kg

3

……… m

……… kg

Konstanta Pegas Paralel Rata-rata

krata-rata= ………………..

10

Menganalisis A. Pengolahan Data Analisis dan olah data yang telah didapatkan dibawah ini!

B. Kesimpulan

11

Mengkomunikasikan C. Laporan Buatlah laporan mengenai hasil pengamatan/diskusi beserta tugas di atas secara berkelompok ! Kemudian presentasikan laporan tersebut di depan kelas.

Laporan Nama Anggota Kelompok :

12