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