PRAKTIKUM KE-3

JUDUL PERCOBAAN : GETARAN PEGAS

I. Tujuan : Menentukan persamaan hubungan antara periode pegas terhadap massa beban

yang digantungkan, dan konstanta pegas dari suatu pegas.

II. Dasar Teori:

Pada percobaan Ayunan sederhana yang sudah dilakukan (simple pendulum) kita

bisa menentukan besar percepatan gravitasi hanya dengan menentukan panjang tali dan

periode getaran. Pada percobaan getaran pegas ini, kita akan mengitung konstanta pegas

dengan prinsip getaran.

Jika simpangan benda yang melakukan getaran dinyatakan dengan y, maka gaya

pemulih yang dikerjakan pegas pada benda sesuai dengan hukum Hooke, yang dinyatakan

oleh: F = - k y ...........................(1)

Gaya pemulih F dapat juga kita hitung dari percepatan benda dengan menggunakan hukum

II Newton, yaitu: F = m ay

Karena ay = - 2 y maka Fy = - m 2 y ....................(2)

Dengan menyamakan kedua ruas kanan maka diperoleh:

- m 2 y = - k y

2 =

=

...........................(3)

Kecepatan sudut =

...........................(4)

Dari persamaan (3) dan (4) diperoleh periode getaran pegas:

T = 2

III. Alat dan Bahan:

1. Satu set statif

2. Sebuah pegas

3. Anak timbangan beban bercelah

4. Stopwatch

5. Kertas grafik

IV. Langkah Kerja:

1. Gantungkanlah sebuah pegas pada tiang statif.

2. Pada ujung bebas pegas, digantungkan sebuah beban yang beratnya w dan massa

beban m.

3. Tariklah beban itu dari kedudukan O (titik seimbang) ke kedudukan A (titik terjauh)

dengan satu tangan anda, panjang tarikannya sama besar dengan amplitudo.

4. Siapkan sebuah stopwatch pada tangan anda, dan jalankan stopwatch bersamaan

dengan ketika beban menyimpang di titik terjauh.

5. Beri hitungan ke-1 pada saat beban kembali ke kedudukan A untuk pertama kalinya,

beri hitungan ke-2 untuk yang kedua kalinya, dan seterusnya. Pada saat hitungan

ke-10, matikan stopwatch dan tuliskan hasilnya pada data pengamatan.

6. Isikan hasil pengukuran dan pengamatan pada tabel data.

V. Data Pangamatan:

Massa beban berubah dan amplitudo sama

Amplitudo = 5 cm

Tabel 1. Hubungan antara massa beban dengan periode getaran

No Massa beban

(gram) Waktu t (s)

untuk 10 kali getaran Periode T (s) T2

1 2 3 4 5

Massa beban sama dan amplitudo berubah

Massa beban = 100 gram

Tabel 2. Hubungan antara amplitudo getaran dengan periode

No Amplitudo (cm) Waktu t (s)

untuk 10 kali getaran Periode T (s)

1 6 2 7 3 8 4 9 5 10

VI. Permasalahan:

1. Perhatikan tabel 1 secara seksama!

a. Apakah periode getaran pegas dipengaruhi oleh massa beban? Jelaskan!

b. Gambarkan grafik hubungan T2 (sumbu tegak) dengan m (sumbu datar)!

c. Dengan menggunakan persamaan periode getaran pegas T = 2

tunjukkan

secara matematis bahwa grafik kuadrat periode T2 terhadap massa m haruslah

berbentuk garis lurus dengan gradien tertentu. Secara matematis, tunjukkan

bahwa gradien grafik, tan =

dengan k = konstanta pegas.

2. Perhatikan tabel 2 secara seksama!

a. Apakah periode getaran pegas dipengaruhi oleh amplitudo? Jelaskan!

b. Apakah kesebandingan antara periode T dengan massa m yang diperoleh sesuai

dengan teori?

3. Berapa besar konstanta pegas yang dipakai?

VII. Kesimpulan:

Tuliskan kesimpulan apa saja yang dapat diperoleh dari percobaan kelompokmu.

- Besar konstanta pegas (lengkap dengan satuannya dalam SI)

- Faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi besar kecilnya konstanta pegas.