Tugas Kelompok Laporan Fisika

Hukum Hooke dan Ayunan Sederhana

DI

S

U

S

U

N

OLEH :

Kelompok II

Sabrianah BadaruddinRisna RahmayantiAlfiana RamadhaniM.Y. Khaerul Umam

Arief SofyanAmelia Putri Mustanu

SMA Negeri 1 Watampone Tahun Pelajaran 2012/2013

PERCOBAAN I

HUKUM HOOKE

F = k . ∆x

a. Tujuan Kegiatan

Menentukan hubungan antara gaya (F) dengan pertambahan panjang pegas (x)

b. Alat dan Bahan

1. Pegas

2. Mistar

3. Beban

c. Teori

Pada tahun 1676, Robert Hooke mengusulkan suatu hukum fisika yang

menyangkut pertambahan panjang sebuah benda elastis yang dikenai oleh suatu

gaya. Menurut Hooke, pertambahan panjang berbanding lurus dengan gaya yang

diberikan pada benda. Kemudian dikenal dengan Hukum Hooke. Hukum Hooke

adalah hukum atau ketentuan mengenai gaya dalam bidang ilmu fisika yang

terjadi karena sifat elastisitas dari sebuah pir atau pegas. Secara matematis,

hukum Hooke ini dapat dituliskan sebagai :

Dengan

F = gaya yang dikerjakan (N)

∆x = pertambahan panjang (m)

k = konstanta gaya (N/m)

Persamaan di atas dapat dinyatakan dengan kata-kata sebagai berikut :

“Jika gaya tarik tidak melampaui batas elastisitas pegas, maka

pertambahan panjang pegas berbanding lurus (sebanding) dengan gaya

tariknya.“

Hukum Hooke dapat dinyatakan dengan:

“Pada daerah elastisitas benda, besarnya pertambahan panjang sebanding

dengan gaya yang bekerja pada benda”

Hukum Hooke menyatakan hubungan antara gaya F yang meregangkan

pegas danpertambahan panjang (X), didaerah yang ada dalam batas kelentingan

pegas.F = k.Δx Atau : F = k (tetap) xk adalah suatu tetapan perbandingan yang

disebut tetapan pegas yang nilainya berbeda untuk pegas yang berbeda.Tetapan

pegas adalah gaya per satuan tambahan panjang. Satuannya dalam SI adalah

N/m.

Pegas merupakan salah satu contoh benda elastis. elastis atau elastsisitas

adalah kemampuan sebuah benda untuk kembali ke bentuk awalnya ketika gaya

luar yang diberikan pada benda tersebut dihilangkan. Jika sebuah gaya diberikan

pada sebuah benda yang elastis, maka bentuk benda tersebut berubah. Untuk

pegas dan karet, yang dimaksudkan dengan perubahan bentuk adalah

pertambahan panjang. Benda-benda elastis tersebut memiliki batas elastisitas.

Setiap pegas memiliki panjang alami, jika pada pegas tersebut tidak diberikan

gaya.

Apabila benda ditarik ke kanan sejauh +x (pegas diregangkan), pegas akan

memberikan gaya pemulih pada benda tersebut yang arahnya ke kiri sehingga

benda kembali ke posisi setimbangnya. Sebaliknya, jika benda ditarik ke kiri

sejauh -x, pegas juga memberikan gaya pemulih untuk mengembalikan benda

tersebut ke kanan sehingga benda kembali ke posisi setimbang. Besar gaya

pemulih F ternyata berbanding lurus dengan simpangan x dari pegas yang

direntangkan atau ditekan dari posisi setimbang (posisi setimbang ketika x = 0).

Jadi gaya F selalu bekeja berlawanan arah dengan arah simpangan x. k

adalah konstanta pegas. Konstanta pegas berkaitan dengan elastisitas sebuah

pegas. Semakin besar konstanta pegas (semakin kaku sebuah pegas), semakin

besar gaya yang diperlukan untuk menekan atau meregangkan pegas. Sebaliknya

semakin elastis sebuah pegas (semakin kecil konstanta pegas), semakin kecil

gaya yang diperlukan untuk meregangkan pegas. Hasil eksperimen menunjukkan

bahwa x sebanding dengan gaya yang diberikan pada benda.

Getaran adalah gerak bolak-balik secara periodik yang selalu melalui titik

keseimbangan. Satu getaran adalah gerakan dari titik mula-mula dan kembali ke

titik tersebut. Periode (waktu getar) adalah waktu yang digunakan untuk

mencapai satu getaran penuh, dilambangkan T (sekon atau detik).

d. Langkah Kerja

1. Siapkan sebuah pegas dan beberapa buah beban, dengan massa yang

berbeda-beda, mistar ukur, static, dan perlengkapannya.

2. Susun peralatan

3. Catat posisi ujung pegas pada mistar dan nilainya dianggap sebagai x0

4. Gantungkan sebuah beban (m1). Setelah pegas diam, catat posisi ujung

pegas pada mistar ukur diperoleh x1 dan m1.

5. Ulangi langkah keempat dengan menambah beban pada pegas. Diperoleh

data x2 dan m2.

6. Ulangi langkah kelima sampai diperoleh data x5 dan m6. Sehingga nilai m3,

m4, m5 dan, m6 dapat diketahui.

7. Catat data x dan m pada tabel.

e. Pengolahan Data

No

.

Massa

Beban (kg)

Posisi

Pegas (xn-

x0)

Pertambaha

n Panjang

Pegas (x)

Gaya Berat

F = (m x g)k =

Fx

1. - x0 = 22,5 cm - - -

2. m1 = 0,03 kg x1 = 22,5 cm 0,7 cm F1 = 0,3 N 0,428 N/m

3. m2 = 0,05 kg x2= 22,5 cm 1,2 cm F2 = 0,5 N 0,416 N/m

4. m3 = 0,07 kg x3= 22,5 cm 5,2 cm F3 = 0,7 N 0,134 N/m

5. m4 = 0,1 kg x4 = 22,5 cm 7,7 cm F4 = 1 N 0,129N/m

6. m5 = 0,15 kg x5= 22,5 cm 18,7 cm F5 = 1,5 N 0,080 N/m

7. m6 = 0,2 kg x6= 22,5 cm 26,7 cm F6 = 2 N 0,075 N/m

Grafik hubungan antara gaya (F) dengan pertambahan panjang pegas (x) :

F

2

1,5

1

0,7

0,5

0,3

0,7 1,2 5,2 7,7 18,7 26,7

f. Analisis Data

x

g. Kesimpulan

Dari percobaan yang telah kami lakukan dengan menggunakan pegas, kami

dapat menyimpulkan apabila gaya (F) diberikan ke pada pegas maka pegas

tersebut akan bertambah panjang. Namun pegas memiliki batas elastisitas. Setiap

pegas memiliki panjang alami, jika pada pegas tersebut tidak diberikan gaya.

Namun yang perlu diketahui, panjang atau pendeknya pertambahan panjang

pegas tergantung pada elastisitas bahan dari benda tersebut dan juga gaya yang

diberikannya. Pada beban yang bergetar harmonic bekerja resultan gaya yang

arahnya selalu ke titik kesetimbangan dan besarnya sebanding dengan simpangan

benda terhadap titik kesetimbangan.

Pertambahan panjang berbanding lurus dengan gaya yang diberikan pada

benda. Karena kami memberikan beban pertambahannya tidak konstan serta

mungkin tidak teliti dalam pembacaan ukuran menggunakan penggaris sehingga

menimbulkan galat. Karena seharusnya konstanta gaya pegas makin besar bila

pertambahan panjang pegas makin besar.

h. Saran

Sebelum melakukan praktikum, sebaiknya materi dikuasai terlebih dahulu.

Agar dalam pelaksaan praktikum kita dapat mengetahui proses berlangsungnya.

Pada saat melakukan praktikum, kita harus berhati-hati apalagi pada saat

melakukan perhitungan untuk meminimalkan penyimpangan hasil. Sehingga kita

memperoleh hasil data pengamatan yang benar dan akurat.

Dalam melakukan percobaan ini harus dilakukan secara berulang-ulang,

karena jika hanya melakukan satu kali percobaan, tingkat ketepatan akan

berkurang. Dan disaat inilah meniliti berat dan panjang, mata kita harus lebih jeli

dan sigap.

Selain itu, kelengkapan alat dan bahan praktikum perlu lebih ditingkatkan.

Hal ini untuk meminimalkan terjadinya kendala atau hambatan dalam

pelaksanaan praktikum serta kebersihan alat dan bahan.

i. Daftar pustaka

http://blog.uad.ac.id/feristafitri/2011/12/18/hukum-hooke/

http://id.wikipedia.org/wiki/Hukum_Hooke

http://gracep3.wordpress.com/teori-hukum-hooke/

http://yossblog-installer.blogspot.com/2009/03/laporan-praktikum-hukum-hooke.html