LAPORAN TETAP PRAKTIKUM FISIKA TERAPANSISTEM OSILASI

DISUSUN OLEH :KELOMPOK: 01KELAS: 1 EGDANGGOTA:1. Derryl Tri Jaya: 0613404116821. Erlangga Pangestu: 0613404116851. Feraliza Widanti: 0613404116861. Juriwon: 0613404116901. Meilani Kharlia Putri: 0613404116941. Nita Saraswati: 0613404116971. Seppy Fajriani: 061340411701

INSTRUKTUR :

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYATAHUN AJARAN 2013/2014SISTEM OSILASI PEGAS

SISTEM ISOLASI PEGAS

A. Tujuan 1. Menentukan besar konstanta gaya sistem pegas2. Menentukan besar percepatan gravitasi bumi dengan sistem pegas(specnya)B. Alat dan Bahan1. Pegas 3 buah2. Statip 1 buah3. Stop watch 1 buah4. Penggaris ( besi, 1 m) 1 buah5. Neraca Digital 1 buah6. Beban gantung 1 setC. Dasar TeoriSetiap gerak yang berulang dalam selang waktu yang sama disebut gerak periodik ataugerak harmonik. Jika suatu partikel dalam gerak periodik bergerak bolak-balik melaluilintasan yang sama geraknya disebut gerak osilasi. Jika sebuah sistem fisis berosilasidibawah pengaruh gaya F = -kx , dimana F adalah gaya-pemulih, k konstanta-gaya dan xsimpangan, maka gerak benda ini adalah gerak harmonik sederhana.Salah satu sistem fisis yang mengikuti gerak harmonik sederhana adalah Pegas-Benda.Sistem ini dapat dipergunakan untuk menentukan besar percepatan gravitasi bumi disuatutempat.

-P e g a sBila sebuah benda pada salah satu ujungnya dipegang tetap, dan sebuah gaya Fdikerjakan pada ujung yang lainnya, maka pada umumnya benda itu akan mengalamiperubahan panjang x. Untuk bahan-bahan atau benda-benda tertentu, dan dalam batastertentu perubahan panjang tersebut besarnya berbanding lurus dengan besar gayayang menyebabkannya. Secara skalar dinyatakan oleh :F = k.x ( 2.1)dengan k adalah sebuah konstanta dan gambaran inilah yang dinyatakan dengan hukumHooke. Harus diperhatikan bahwa hukum Hooke ini tidak berlaku pada semua benda ataubahan dan untuk semua gaya yang bekerja padanya.Bila benda yang diberi gaya tersebut adalah sebuah pegasyang digantung vertikal dengan panjang awalnya xo,maka pegas tersebut akan mengalami penambahanpanjang sebesar x yang merupakan selisih panjangpegas setelah diberi gaya terhadap panjang semula, yangdinyatakan dengan :F = k(x1-xo) (2.2)Gaya F di atas disebut gaya pemulih pegas dan untuk keadaan di atas, besarnya adalah F= mg. Bila perubahan panjang pegas dapat diukur dan k dapat dicari dengan cara ataupersamaan lain, maka dengan menggantikan harga F pada persamaan (2.2) di atasdengan mg, kita dapat menghitung percepatan gravitasi.Bila beban gantung diberi simpangan denganamplitudo A yang tidak terlalu besar dan dilepaskan,maka pegas dan beban gantung itu akan bergetarbersama-sama dengan amplitudo dan frekuensi yangsama, sehingga pengamatan terhadap getaran pegasitu dapat diganti dengan pengamatan terhadapgetaran beban gantung, dengan hasil yang sama, danbesarnya periode getar dapat dinyatakan dengan :

LANGKAH KERJAPercobaan 1 : menentukan harga konstanata pegas tunggal1. Pilih salah satu pegas yang telah disediakan, timbang massa pegas (M) perhatikanposisi skala nol neraca sebelum penimbangan dilakukan, usahakan tidak terjadikesalahan paralak.2. Gantungkan penggaris bersama pegas pada statip, usahakan pegas tidakbersinggungan dengan penggaris.3. Ukur dan catat panjang awalnya ketika belum dibebani, usahakan hindarikesalahan paralak.4. Bebani pegas dengan beban gantung yang telah diketahui massanya (bila perlu andamelakukan pengukuran ulang). Perhatikan beban gantung dalam keadaan bersih,ukur dan catat massa beban gantung dan panjang pegas pada keadaan itu !5. Tarik ke bawah atau dorong ke atas beban gantung itu 1 cm (sedikit, pelan-pelan)kemudian lepaskan dan amati getarannya. (lihat gambar 2.2 ).6. Amati getaran pada pegas yang telah diberi beban gantung, bila getarannnya telahharmonik, ukur dan catat waktu yang dibutuhkan untuk 10 kali getaran.7. Lakukan langkah 4 hingga 6 sebanyak 10 kali dengan massa beban gantung yangberbeda-beda (usahakan massa beban gantung awal 150 gr dan penambahan massadengan massa beban gantung yang terkecil + 20 gr).

Percobaan 2 : Menentukan konstanta pegas gandeng1. Pilih tiga pegas yang telah disediakan, usahakan ketiga pegas tersebut isotropik.Timbang masing-masing massa pegas (M) perhatikan posisi skala nol neracasebelum penimbangan dilakukan, usahakan tidak terjadi kesalahan paralak.2. Gantungkan pegas 1, letakkan beban massa dibawahnya dan ukur perubahanpanjang pegas massa yang berbedabeda (10 data) .3. Catat dalam tabel ( massa dan panjang pegas) , berdasarkan tabel buatlah grafikhubungan m=f(x) untuk menentukan harga konstata pegas dengan menggunakannilai g dari hasil percobaan pertama.4. Ulaingi langkah 2 dan 3 untuk menentukan besar konstanta pegas ke-2 dan ke-3.5. Gantungkan ketiga pegas tersebut seperti gambardi bawah ini (gambar 2.3).

6. Ulangi langkah 2 dan 3 (usahakan massa bebangantung awal 150 gr dan penambahan massa bebangantung dengan massa beban gantung yangterkecil + 20 gr).7. Berdasarkan tabel, buatlah grafik m=f(x) untukmenentukan nilai konstanta pegas k1, k2, dan k3.dan konstanta pegas gabungan kg.8. Apakah hasil kg secara teori sama dengan hasilyang anda dapatkan melalui eksperimen? Berikanpenjelasan anda

V. DATA PENGAMATANBenda INOF(GAYA PEGAS)XJUMLAH OSILASIWAKTU

1

2

31,8 N

1,8N

1,8 N0,5 cm

0,5 cm

0,5 cm2

2

20,30 Detik

0,32 Detik

0,34 Detik

Rata -rata0,5 cm20,32 Detik

Benda IINOF(GAYA PEGAS)XJUMLAH OSILASIWAKTU

1

2

35 N

5 N

5 N2,6 cm

2,6 cm

2,6 cm20

18

266,78 Detik

6,72 Detik

9 Detik

Rata -rata2,6 cm21,37,3 Detik

Benda IIINOF(GAYA PEGAS)XJUMLAH OSILASIWAKTU

1

2

39,2 N

9,2 N

9,2 N5,2 cm

5,2 cm

5,2 cm48

48

5020,3 Detik

20,26 Detik

22,57 Detik

Rata -rata5,2 cm48,621,04 Detik

VI. PERHITUNGAN

1. Membandingkan F(gaya berat) benda secara teori dan praktek Benda I F (Praktek) = 1,8 N F (Teori) = .gravitasi = 0,1 kg . 9,8 = 0,98 N

% Kesalahan = x 100% = = %

Benda II F (Praltek ) = 5,2 N F (Teori) = .g = 0,5 kg . 9,8 = 4,9 N

% Kesalahan = x 100% = = 1,9%Benda III F (Praktek) = 10,4 F (Teori) = .g = 1 kg . 9,8 = 9,8

% Kesalahan = = 5,7 %

2. Membandingkan nilai kostanta pegas secara praktek dan teori berdasarkan grafika. Kostanta pegas (Praktek) = 4,6 N/Mb. Kostanta pegas (Teori) = 4,4 N/M

% Kesalahan= x 100%= = 4,3 %

3. Menghitung frekuensi dan periode dari masing-masing benda

a. Benda I Frekuensi= = 2/0,32= 6,25 Hz

Periode= == 0,16 s

b. Benda IIFrekuensi= = = 2,87 Hz

Periode = = = 0,34 s

c. Benda III

Frekuensi= == 2,28 Hz

Periode = = = 0,43 sekon

VII. PERTANYAAN

1. Dalam eksperimen ini kita menggunakan model getaran harmonik? Apa yangdimaksud dengan getaran harmonik? Bagaimana caranya secara eksperimengetaran harmonik ini dapat terjadi!

2. Apa yang dimaksud dengan konstanta gaya pegas? Tuliskan satuan dandimensi konstanta gaya pegas !

3. Berdasarkan prosedur percobaan 1 dan konsep osilasi harmonik pada pegas,prediksikan grafik T=f(m), berdasarkan grafik ini dapatkah anda menetukanharga konstanta pegas? Bagaimana caranya?

Jawaban :

1. Gerak harmonic adalah gerak yg berulang dalam selang waktunya.gerak harmonik dalam pegas dapat terjadi,jika beban yang digantungkan pada pegas diberi simpangan sejauh (x) dan akan tejadi gerakan naik turun yang berulang. Gerakan inilah yang dinamakan gerak harmonik.

2. Konstanta pegas /tetapan pegas menyatakan berapa gaya yang harus diberikan sehingga terjadi perubahan panjang sebesar satu satuan panjang(x).

F = k.K = = =

Dimensi

K = N/M = = Kg/ = =

VIII. ANALISIS PENGAMATAN

Dalam percobaan kali ini adalah dapat menentukan kostanta pegas. Dalam percobaan ini hanya menggunakan beban dengan berat 0,1 Kg, 0,5 Kg, 1 Kg dan sebuah pegas.Pada percobaan pertama meletakkan beban 0,1 Kg dan gaya yang tertera pada pegas adalah 1,2 N dengaan 0,6 cm lalu beban diayunkan kebawah dan jumlah getaran yang didapat adalah 2 kali getaran dengan waktu 0,32 detik.Pada percobaan kedua, melatakkan 0,5 Kg beban pada pegas dan gaya yg tertera pada pada pegas = 5,2 N dengan = 2,6 cm dan beban diayunkan, didapat jumlah getaran sebanyak 21 kali dengan waktu 7,3 detik.Pada percoban ketiga dengan cara yang sama didapat gaya pegasnya 10,4 N, = 5,2. Jumlah getaran 40 kali dengan waktu 21,04 detik.Dari hasil perhitungan didapatkan bahwa gaya pegas ke-3 benda (secara praktek) tidak sesuai dengan teori (hasil perhitungan) yang kami lakuakan yaitu ; benda I,= 1,2 N, seharusnya adalah 0,98 N. 5,2 N seharusnya nya 4,9 N = 10,4 N seharunya nya 9,8 N. kesalahan ini dapat kami simpulkan bahwa pegas yang kami gunakan telah rusak. Dan kostanta pegas yang kami dapat k (praktek) =4,6 N/M dan k(Teori)=4,1 N/M dengan % kesalahan = 4,3 % dan frekuensi benda I,II,III berturut-turut adalah 6,25 Hz,2,87 Hz dan periodenya adalah 0,16 s, 0,34 s dan 0,34 s.Semakin besar beban maka semakin banyak getaran yang dihasilkan dan semakin besar , kostanta pegas dan periodenya tetapi semakin kecil frekuensinya.

IX. Kesimpulan

Gerak harmonic adalah gerak yang berulang pada selang waktunya. Gaya pegas =gaya berat beban atau F = m.g Gaya pegas berbanding lurus dengan tetapan kostanta pegasnya dan pertambahan panjang (). Semakin besar massa benda maka semakin besar dan kostanta pegasnya (K). serta periode (T) nya dan banyak getran /gerak harmonik yang dihasilkan, tetapi semakin kecil frekuensinya. Dari hasil pengamatan dan perhitungan didapat :a. Kostanta pegas (K) Praktek = 4,6 N/MKostanta pega(K) Teori = 4,1 N/M% Kesalahan = 4,3 %b. Periode benda 1,2,3 berturut-turut adalah 0,16 sekon,0,34 sekon,0,34 sekon.

F. Daftar Pustaka1. Halliday & Resnick, 1978, Fisika, Edisi ketiga, jilid 1 (Terjemahan Pantur SilabanPh.D), hal 46, Erlangga, Jakarta.2. M. Nelkon & P. Parker, 1975, Advanced Level Physics , pp 174 - 176, Thrid Edition,Heinemann Educational Books, London.

Gambar Alat