gaya pegas.docx
TRANSCRIPT
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 2. Bahan
a. Pegas 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 =
t5
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.∆ x
F = N = m x g
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 = F
∆ x =
0.20.005
= 40 Nm
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 = F
∆ x =
0.60.025
= 24 Nm
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 = F
∆ x =
0.80.032
= 25 Nm
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 = F
∆ x =
10.038
= 26.31 Nm
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 = F
∆ x =
1.20.045
= 26.67 Nm
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 = 4 π2 m
T 2 Dimana nilai 4π2 = 39,48
Dari rumus diatas tersebut, maka konstanta pegas (k) dapat dicari dari beberapa
percobaan gerak harmonik sederhana.
a. k = 4 π2 m
T 2 = 39,48 .0,03
0,11 = 10,7 Nm
Jadi, konstanta pegasnya (k) adalah 10,7 Nm
b. k = 4 π2 m
T 2 = 39,48 .0,06
0,08 = 29,6 Nm
Jadi, konstanta pegasnya (k) adalah 29,6 Nm
c. k = 4 π2 m
T 2 = 39,48 .0,08
0,14 = 22,5 Nm
Jadi, konstanta pegasnya (k) adalah 22,5 Nm
d. k = 4 π2 m
T 2 = 39,48 .0,1
0,18 = 21,9 Nm
Jadi, konstanta pegasnya (k) adalah 21,9 Nm
e. k = 4 π2 m
T 2 = 39,48 .0,12
0,16 = 29,6 Nm
Jadi, konstanta pegasnya (k) adalah 29,6 Nm
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 (∆ x ¿ .Sehingga dapat
dirumuskan F = k.∆ x. 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 = 4 π2 m
T 2 . 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 bolak-
balik disekitar titik keseimbangan(gerak harmonik sederhana).
V. PENUTUP
A. Kesimpulan
1. Semakin berat beban yang digantungkan pada ujung pegas semakin besar
pertambahan panjang pegas (∆ x ¿.
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 (∆ x ¿ 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 : Rabu, 15 Dsember 2010Jam : 08.20 WIBAsisten : 1.Basyirul Walad
2.Rahmat Danil Syahputra 3.Ulva Heryanty
GAYA PEGAS
Oleh :FITRI HERAWATYNIM : 1005106010041
LABORATORIUM FISIKA DASARFAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SYIAH KUALADARUSSALAM BANDA ACEH
2010