Laporan Praktikum Fisika Dasar Hari : Rabu

Jam : 08.00 WIB Asisten : 1. Fitri Herawaty

2. Maysita Hamzah

GAYA PEGAS

Oleh :

FAKHRURRAZI1105105010026

LABORATORIUM FISIKA DASARFAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SYIAH KUALADARUSSALAM-BANDA ACEH

2011

I. PENDAHULAUAN

A. Latar Belakang

Gerak yang terjadi apabila sebuah pegas diberi beban dan diberi simpangan

disebut gerak harmonis. Gerak harmonis itu terjadi karena dipengaruhi oleh gaya

yang berasal dari pegas. Gaya tersebut dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu faktor

dari besarnya jarak simpangan yang diberikan pada pegas dan oleh faktor nilai

tetapan pegas itu sendiri sehingga juga dapat mempengaruhi frekuensi dari pegas

tersebut, untuk menentukan nilai dari tetapan pegas tersebut dapat dilakukan dengan

2 cara yaitu cara statis dan cara dinamis, dalam prakikum ini dipakai cara statis dan

dinamis.

Penting bagi mahasiswa untuk mengetahui dan menguasainya, maka dilakukan

sebuah praktikum untuk memperdalam materi fisika tentang tetapan gaya pegas.

Selanjutnya untuk melengkapi praktikum tesebut, disusunlah laporan praktikum.

Laporan praktikum bertujuan pula untuk pemahaman secara lebih sistematis

menganai percobaan yang dilakukan pada praktik gaya pegas tersebut.

B. Tujuan praktikum

Tujuan praktikum adalah mempelajari pengaruh gaya terhadap perpanjangan

pegas dan konstanta pegas (k).

II. TINJAUAN PUSTAKA

 Bila suatu benda yang digantungkan pada pegas ditarik sejauh x meter dan

kemudian dilepas, maka benda akan bergetar. Percepatan getarnya itu dapat dihitung

dengan persamaan: a=−km

x. Dari persamaan ini, kita mengetahui bahwa besarnya

percepatan getar (a) sebanding dan berlawanan arah dengan simpangan (x)

(Ariswono, 2006).

Ketika kita menekan permukaan pegas, maka pegas akan tertekan. Namun, dia

juga melakukam perlawanan pada gaya tekan kita padanya. Gaya perlawanan dari

pegas untuk mempertahankan dirinya tersebut gaya pegas dengan pegas. Gaya pegas

dinyatakan dengan mengalikan antara konstanta pegas (setiap benda berbeda) dengan

jarak pegas tertekan. Rangkaian pegas ada dua yaitu seri dan paralel (Sugiyono,

2009).

Sebuah benda di atas permukaan bidang kasar, apabila kita tarik dengan gaya

sebesar F, pada awalnya benda sukar untuk bergerak. Mengapa hal itu terjadi ?

Dengan menambah gaya tarik maka benda akan mulai bergerak, semakin di tambah

gaya tarik maka benda bergerak. Ketika benda sudah bergerak, kita tidak merasakan

gaya hambat sebesar ketika awal kita menarik benda tersebut (Arifuddin, 2008).

III. PROSEDUR PERCOBAAN

A. Waktu dan Tempat

Praktikum Gaya Pegas dilakukan pada hari Rabu, tanggal 14 November

2011, berlangsung dari pukul 08.20 sampai 10.00 WIB di Laboratorium Fisika Dasar

Fakultas Pertanian Jurusan Teknik Pertanian Universitas Syiah Kuala.

B. Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah sebagai

berikut:

1. Pegas

2. Mistar

3. Beban

4. Stopwatch

5. Statif

C. Cara Kerja

1. Percobaan Hukum Hooke

1. Pegas disusun pada sebuah statif.

2. Mistar diatur sehingga posisi jarum penunjuk pada jarum pegas tetap

mengarah pada angka nol pegas.

3. Massa m ditimbang dengan timbangan dan dicatat massa terukur.

4. Beban digantung pada ujung pegas dan dicatat pertambahan panjangnya.

5. Kegiatan no.3 dan 4 dilakukan sebanyak 5 kali dengan beban yang

berbeda.

2. Percobaan Gerak Harmonis Sederhana

1. Pegas disusun pada sebuah penyangga.

2. Beban m ditimbang dengan menggunakan neraca dan dicatat massa yang

terukur.

3. Beban m digantung pada ujung pegas.

4. Beban m ditarik kebawah sekitar 10 cm kemudian dilepaskan dan pada

saat yang bersamaan stopwatch dijalankan.

5. Stopwatch dimatikan setelah beban bergerak keatas kebawah lagi secara

berulang sebanyak 5 kali dan dicatat waktu yang terukur.

6. Langkah no.2 sampai 5 diulangi dengan massa beban yang berbeda.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Data Hasil Pengamatan

1. Percobaan Hukum Hooke

Tabel 4.1 Percobaan Hukum Hooke

No Massa beban m (kg) Pertambahan panjang pegas (n)1 0,02 0,0062 0,06 0,0213 0,08 0,0294 0,1 0,0355 0,12 0,042

2. Percobaan Gerak Harmonis Sederhana

Tabel 4.2 Percobaan gerak harmonis sederhana

No Massa beban m (kg) Waktu 5 kali getaran (s)Periode T=

t5

1 0,05 1,45 0,292 0,06 1,50 0,33 0,08 2,04 0,4084 0,1 2,10 0,425 0,12 2,12 0,424

B. Analisa 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 · Δx, F = m · 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 0,006 m

F = m · g = (0,02) (10) = 0,2 N

k = F

ΔX = 0,2

0,006 = 33,3

Nm

b. Pada massa beban 0,06 kg dengan pertambahan panjang pegas 0,021 m

F = m · g = (0,06) (10) = 0,6 N

k = F

ΔX = 0,6

0,021 = 28,57

Nm

c. Pada massa beban 0,08 kg dengan pertambahan panjang pegas 0,029 m

F = m · g = (0,08) (10) = 0,8 N

k = F

ΔX = 0,8

0,029 = 27,58

Nm

d. Pada massa beban 0,1 kg dengan pertambahan panjang pegas 0,035 m

F = m · g = (0,1) (10) = 1 N

k = F

ΔX = 1

0,035 = 28,57

Nm

e. Pada massa beban 0,12 kg dengan pertambahan panjang pegas 0,042 m

F = m · g = (0,12) (10) = 1,2 N

k = F

ΔX = 1,2

0,042 = 28,57

Nm

2. Percobaan Gerak Harmonis Sederhana

Pada percobaan gerak harmonis 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 4 π 2= 39,48

Dari rumus diatas, maka konstanta pegas (k) dapat dicari dari beberapa

percobaaan gerak harmonis sederhana:

a.4 π ӆ2m

T2 =(39,48 )(0,05)

(0,29)2=1,974

0,084=¿ 23,4

Nm

Jadi, konstanta pegasnya (k) adalah 23,5 Nm

b.4 π ӆ2m

T2 =(39,48 )(0,06)

(0,3)2 =2,3680,09

= 26,3 Nm

Jadi, konstanta pegasnya (k) adalah 26,3 Nm

c.4 π ӆ2m

T2 =(39,48 ) ( 0,08 )

(0,408 )2=3,158

0,166 = 19,02

Nm

Jadi, konstanta pegasnya (k) adalah 19,02 Nm

d.4 π2 m

T 2 =(39,48 ) (0,1 )

(0,42 )2=3,948

0,176 = 22,43

Nm

Jadi, konstanta pegasnya (k) adalah 22,43 Nm

e.4 π ӆ2m

T2 =(39,48 ) ( 0,12 )

(0,424 )2= 4,737

0,179 = 26,46

Nm

Jadi, konstanta pegasnya (k) adalah 26,46 Nm

C. Pembahasan

1. Hukum Hooke

Pada praktikum hukum Hooke terlihat bahwa semakin berat beban yang di

berikan maka pertambahan panjang pegas akan semakin panjang. Seperti pada

ulangan kedua diberikan beban seberat 0,06 kg maka pertambahan pegas menjadi

0,021, berbeda dengan ulangan pertama yang diberi beban seberat 0,02 kg maka

perpanjangan pegas hanya 0,006 m. Hal ini terjadi karena beban kedua yang

digantungkan lebih besar massanya dibandingkan dengan beban pertama. Dapat

diketahui bahwa berat suatu beban ikut mempengaruhi pertambahan panjang suatu

benda, semakin berat massa suatu benda, maka pertambahan panjang pegas pun

semakin bertambah.

Hukum Hooke adalah hukum atau ketentuan mengenai gaya dalam bidang ilmu

fisika yang terjadi karena sifat elastisitas dari sebuah pegas. Besarnya gaya Hooke ini

secara proporsional akan berbanding lurus dengan jarak pergerakan pegas dari posisi

normalnya, atau lewat rumus matematis dapat digambarkan sebagai berikut:

di mana:

F adalah gaya (Newton).

k adalah konstante pegas (N/m) x adalah jarak pergerakan pegas dari posisi normalnya (Meter).

2. Gerak Harmonis Sederhana

Pada praktikum gerak harmonis sederhana digunakan pegas yang pada ujungnya

di gantung sebuah beban kemudian beban tersebut di tarik dan di lepaskan, ini

dilakukan untuk melihat gerak harmonis sederhana sebuah beban. Pada ulangan

pertama digunakan beban 0,006 kg ditarik sejauh 0,1 m dan membutuhkan waktu

1,50 sekon untuk lima kali getaran. Dan pada ulangan selanjutnya berat beban

tersebut ditambah, contohnya pada ulangan ketiga dengan berat beban 0,1 kg dan

ditarik sejauh 0,1 m membutuhkan waktu 2,04 s dalam lima kali getaran. Dari dua

percobaan ini dapat dapat disimpulkan bahwa semakin berat beban yang diberi maka

semakin lama waktu yang dibutuhkan beban untuk bergetar dalam lima kali getaran.

Gerak harmonik sederhana adalah gerak bolak - balik benda melalui suatu titik

keseimbangan tertentu dengan banyaknya getaran benda dalam setiap sekon selalu

konstan. Gerak harmonik sederhana dapat dibedakan menjadi 2 bagian, yaitu: gerak

harmonik Sederhana linier, misalnya penghisap dalam silinder gas, gerak osilasi air

raksa, gerak horizontal atau vertikal dari pegas, dan sebagainya. Gerak harmonik

sederhana angular, misalnya gerak bandul atau bandul fisis, osilasi ayunan torsi, dan

sebagainya. Beberapa contoh Gerak Harmonik Sederhana adalah gerak harmonik

pada bandul dan gerak harmonik pada pegas.

V. PENUTUP

A. Kesimpulan

Dari hasil praktikum yang telah dilakukan dapat di ambil beberapa kesimpulan di

antaranya;

1. Hukum Hooke adalah hukum atau ketentuan mengenai gaya dalam bidang

ilmu fisika yang terjadi karena sifat elastisitas dari sebuah pegas.

2. Pada paraktikum hokum hooke terlihat bahwa semakin berat beban yang di

berikan maka pertambahan panjang pegas akan semakin panjang.

3. Gerak harmonis adalah gerak yang terjadi apabila sebuah pegas di beri

beban dan diberi simpangan.

4. Pada gerak harmonis semakin berat beban yang diberi maka semakin lama

waktu yang dibutuhkan beban untuk bergetar.

B. Saran

1. Laboratorium seharusnya lebih bersih dan rapi lagi.

2. Seharusnya fasilitas laboratorium lebih lengkap.

DAFTAR PUSTAKA

Arifuddin. M, A. 2008. Pelajaran Fisika Untuk SMA/MA. Semarang: Ganeca Exact.

Ariswono, D. dkk. 2006. Ilmu Pengetahuan Alam. Bandung: PT. Grafindo Media Pratama.

Sugiyono, V. 2009. Jurus Sakti Menaklukkan Fisika SMA. Bandung: PT. Kawan Pustaka.