BAB IBAB IPENDAHULUANLatar BelakangBila suatu benda melakukan gerak bolak-balik terhadap suatu titik tertentu, maka gerak benda itu dikatakan bergetar. Dalam praktikum kali ini kita akan melakukan suatu jenis khusus getaran yang dinamakan gerak harmonik. Yang hampir serupa dengan gerak ini ialah gerak benda yang digantungkan pada sebuah pegas, gerak ayunan bandul yang amplitudonya kecil, dan gerak roda pengimbang pada arloji. Getaran tali dan kolom udara alat-alat musik merupakan gerak harmonik atau uperposisi gerak-gerak harmonik. Berdasarkan teori atom modern, orang menduga bahwa molekul-molekul benda padat bergetar dengan gerak yang hampir harmonik terhadap posisi kisi-kisi tetapnya, walaupun gerak molekul-molekul itu tentunya tidak dapat kita lihat secara langsung.Dalam setiap bentuk gerak gelombang, partikel-partikel medium yang dilalui oleh gelombang akan bergetar dengan gerak harmonik atau dengan superposisi gerak harmonik. Bahkan hal ini juga berlaku untuk gelombang cahaya dan gelombang radio dalam ruang hampa, akan tetapi yang bergetar dalam hal ini bukanlah partikel materi, melainkan intensitas listrik dan magnet yang bersangkutan dengan gelombang tersebut. Sebagai contoh terakhir, persamaan-persamaan yang melukiskan suatu rangkaian listrik dimana terdapat arus listrik bolak-balik mempunyai bentuk yang sama dengan persamaan gerak harmonik untuk benda materi. Dengan demikian, sangat jelaslah bahwa untuk banyak bidang ilmu fisika, pengetahuan mengenai gerak harmonik ini amat penting untuk dipelajari.1.2 Tujuan PraktikumPraktikum kali ini mempunyai tujuan sebagai berikut:Mengungkapkan hokum hooke.Menyelesaikan soal-soal gerak harmonik sederhanaMenentukan tetapan gas dan massa efektif pegas dengan melaksanakan percobaan ayunan pegas yang dibebani.Menentukan percepatab gravitasi dengan mengukur perpanjangan pegas yang dibebani.BAB IITINJAUAN PUSTAKASuatu benda aikatakan bergerak harmonic jika benda tersebut melakukan gerak bolak-balik di sekitar suatu titik tertentu yang disebut titik keseimbangan. Peristiwa gerak yang berulang ini akan berhenti apabila adanya gaya penghambat gesekan udara. Besarnya gaya baik pada arah positif atau negatuf disebut gaya pemulih dan arahnya selalu menuju titik keseimbangannya. Jarak y dan +y disebut simpangan getaran. Secara matematis, gaya pemulih dihubungkan berdasarkan hukum hooke:F = k . ydimana k ialah sebuah konstanta proporsionalitas yang disebut konstanta gaya k, dan x adalah perpindahan dari posisi keseimbangannya. Dalam persamaan ini, F berarti gaya yang harus dikerjakan terhadap suatu benda elastis untuk menghasilkan perpindahan x. Dalam bentuk vektor, gaya pemulih dapat dituliskan sebagai F = -k y, dengan F bertanda negatif diartikan sebagai arah gaya yang selalu berlawanan dengan arah simpangan.Gerak Harmonik pada PegasJika sebuah pegas dengan konstanta gaya k di ujungnya diberi beban dengan massa m, kemudian beban tersebut ditarik lalu dilepaskan, maka m dapat melakukan gerak harmonik di atas meja yang licin. Periode dan frekuensi getaran pegas diturunkan dengan cara sebagai berikut:k = m 2 = m 2 2 = = m 42 , karena = 2 T T TSehingga didapatkan:k = m 42 T2 = m . 42T T Atau T = 2 m dengan T = perode getaran (s) k m = massa beban (kg) k = kanstanta gaya (N/m)Gerak Harmonik pada ayunan sederhanaSebuah benda bermassa m, diikat dengan seutas tali sepanjang l dan kemudian diayunkan. Sistem semacam ini disebut ayunan sederhana. Gaya yang mempengaruhi gerak ayunan adalah F = mg sin , dengan sudut simpangan sebesar dan l adalah panjang tali ayunan. Ayunan dengan sudut kecil dapat dianggap sebagai gerak harmonik sederhana. Untuk sudut kecil (tg sin = ), maka busur lingkaran (s= l ) sama dengan simpangannya (y= l sin ). Dari bentuk simpangan getarnya akan diperoleh:Sin = y = F l mg Besarnya gaya pemulih yang bekerja akan menjadi:F = mg y = mg y l l Dari hubungan antara gaya dan konstanta gaya telah diketahuiF = k y = mg y l Sehingga persamaan menjadik = mg y, karena k = m 2 atau k = m 4 l T2 maka, mg = m 4 T2 = m l H l T2 g Atau T = 2 l dengan T = perode getaran (s) g l = panjang tali ayunan (m) g = percepatan gravitasi (m/s2) BAB IIIMETODE PRAKTIKUM3.1 Alat dan BahanAlat dan bahan yang diperlukan pada praktikum kali ini di antaranya:1. Statif2. Skala pelengkap statif3. Pegas spiral4. Tabung tempat menaruh beban5. Beban tambahan6. Stopwatch7. Kertas grafik (milimeter block)3.2 Prosedur Praktikum Percobaan Mengukur Tetapan PegasGantungkanlah pegas pada statif lalu gantungkan tabung kosong di bawahnya. Tariklah tabung itu sedikit ke bawah kemudian lepaskan. Catatlah waktu yang diperlukan untuk 10 getaran.Ulangi pengukuran itu dengan menambahkan 2 keping beban setiap kali, hingga terakhir 10 keping beban digunakan.Olahlah data sesuai tabel yang te;ah tersedia.Timbanglah masing-masing beban dan juga pegas, catatkan hasilnya dan lengkapilah tabel data yang tersedia.Buatlah grafik antara T2 dan massa total beban yang digunakan.Tentukan nilai rata-rata tetapan pegas dari grafik di atas.Percobaan Menentukan Percepatan gravitasiAturlah skala demikian rupa hingga jarum menunjuk pada bagian skala itu. Catatlah berturut-turut penunjukkan jarum ketika tabung kosong, kemudian ditambah satu per satu hingga beban ke-10 lalu s\dikurangi satu per satu hingga tabung kosong kembali.Olahlah data dengan melengkapi tabel yang tersedia.Buatlah grafik antara simpangan dengan massa beban.Tentukan percepatan gravitasi dari grafik di atas.Bandingkan hasil percobaan dengan percepatan gravitasi di Bandung yang telah diteliti (9,78 m/s2). BAB IV HASIL PERCOBAANPercobaan Menentukan Tetapan Pegasmpegas= 7,5 x 10-3 kgmember= 63,8 x 10-3 kgm1= 6,0 x 10-3 kgm6= 6,8 x 10-3 kgm2= 6,4 x 10-3 kgm7= 6,8 x 10-3 kgm3= 6,6 x 10-3 kgm8= 6,9 x 10-3 kgm4= 6,6 x 10-3 kgm9= 7,4 x 10-3 kgm5= 6,6 x 10-3 kgm10= 7,4 x 10-3 kgBeban M (kg)T (10T) (s)T = t/10 (s)T2 (s2)membermember+ m1+ m2member+ ... + m4member+ ... + m6member+ ... + m8member+ ... + m1063,8 x 10-376,2 x 10-389,4 x 10-3102,8 x 10-3116,5 x 10-3131,3 x 10-36,046,247,207,958,058,730,6040,6240,7200,7950,8050,8730,3050,3890,5180,6320,6480,762b = 6,715a = 0,1068Percobaan Menentukan Percepatan GravitasiXember = X0 = 0 m Beban m (kg)F=mg (N)X+ (m)X- (m) (m)XM1m1+ m2m1+...+m3m1+...+m4m1+...+m5m1+...+m6m1+...+m7m1+...+m8m1+...+m9m1+...+m100,60x10-21,24x10-21,90x10-22,46x10-23,22x10-23,90x10-24,58x10-25,27x10-26,01x10-26,35x10-258,68x10-2121,272x10-2185,820x10-2250,368x10-2314,916x10-2381,420x10-2447,924x10-2515,406x10-2587,778x10-2660,150x10-21,0x10-22,3x10-23,3x10-24,1x10-25,1x10-26,1x10-27,1x10-28,2x10-29,1x10-210,2x10-21,1x10-22,0x10-23,2x10-24,1x10-25,0x10-26,1x10-27,1x10-28,2x10-29,1x10-210,2x10-21,05x10-22,15x10-23,25x10-24,10x10-25,05x10-26,10x10-27,10x10-28,20x10-29,10x10-210,2x10-21,05x10-22,15x10-23,25x10-24,10x10-25,05x10-26,10x10-27,10x10-28,20x10-29,10x10-210,2x10-2b = 1,522BAB V PEMBAHASAN5.1 Pengolahan DataPercobaan Menentukan Tetapan PegasTetapan pegas b = 42 k k = 42 b = 4(3,14)2 6,715 = 5,87Massa pegas a = 42 . m k m = a . k 42 = (0,1068)(5,87) 4 (3,14)2 = 0,0159 kg Percobaan Menentukan Percepatan Gravitasi b = g k g = b . k = (1,522) (5,87) = 8,93414 m/s25.2 Penjelasan Hasil DataPada praktikum kali ini, kita melaksanakan percobaan mengenai gerak harmonik sederhana. Selayaknya, massa efektif memiliki nilai yang lebih rendah dari massa sebenarnya, karena massa efektif adalah massa yang berkaitan ketika terjadi penambahan beban. Sedangkan massa pegas yang sebenarnya tidak seluruhnya berfungsi, maka pada umumnya dalam penurunan rumus, massa pegas diabaikan. Tetapi berdasarkan hasil yang diperoleh massa efektif lebih besar dari massa sebenarnya. Bila dibuat grafik yang menghubungkan antara kuadrat periode dan massa total, pada perhitungan yang sebenarnya akan menghasilkan grafik berbentuk linier. Grafik hasil percobaan pun menghasilkan bentuk linier. Hal tersebut menunjukkan adanya kesesuaian antara teori dengan hasil percobaaan.Namun dari perhitungan percepatan gravitasi yang kami peroleh, dihasilkan nilai yang lebih rendah daripada percepatan gravitasi di Bandung menuirut literatur. Percepatan gravitasi yang kami peroleh adalah 8,39414 m/s2, sedangkan menurut literatur adalah 9,78 m/s2. Ketidaksesuaian tersebut dapat disebabkan beberapa faktor, di antaranya:Kurang telitinya pengamat dalam membaca skala pada perangkat bacaLingkungan percobaan yang kurang mendukungPeralatan percobaan yang sudah sering dipakai sehingga mengurangi tingkat akurasinya.BAB VIPENUTUP6.1 KesimpulanDari praktikum mengenai gerak harmonik ini dapat ditentukan tetapan pegas, massa pegas, dan percepatan gravitasi berdasarkan data yang diperoleh.Secara teoritis, bentuk grafik yang menghubungkan antara kuadrat periode dan massa total harus berbentuk linier. Hal tersebut sesuai dengan hasil percobaan yang kami peroleh. Massa efektif selayaknya bernilai lebih kecil dari nilai sebenarnya. Sealin itu, berdasarkan literatur, percepatan gravitasi di Bandung adalah 9,78 m/s2, namun hasil percobaan tidak menunjukkan nilai yang tepat. Penyimpangan yang terjadi pada percobaan dapat disebabkan beberapa faktor, diantaranya ketelitian pengamat, lingkungan percobaan, dan alat percobaan yang dipakai.6.2 SaranDalam rangka meningkatkan prestasi dan kreativitas mahasiswa, akan lebih baik apabila dalam pelaksanaan praktikum ini dilengkapi pula oleh sarana dan fasilitas laboratorium yang memadai. BAB VIIDAFTAR PUSTAKAAndoyo, Robi dan Zaida, Drs. M. Si. 2005-2006. Petunjuk Praktikum Fisika Dasar. Universitas Padjadjaran, Bandung.Kanginan, Marthen. 1999. Fiska untuk SMU Kelas 1. Erlangga, Jakarta.Sukabdiyah, Sri. 1998. IPA Fisika untuk kelas VIII . Yudhsitira, Jakarta Wiladi, Hasan dan Kamajaya. 2003. Fisika jilid II1. Grafindo, Jakarta..