MAKALAH PEGAS

MAKALAH PEGAS

Pegas dapa tditemukan pada suspensi kendaraan bermotor, yang berfungsiuntukmeredam goncangan secara perlahan-lahan sehingga sistem kembali ke keadaan semula, pegas juga dapat ditemukan pada sejumlah jembatan-jembatan. Pegas memiliki bentuk yang sederhana. Pegas hanya berupa lilitan plastik atau logam yang berbentuk spiral. Sifat pegas yang luar biasa menyebabkannya diterapkan pada berbagaiseni ilmiah dan teknologi.Besara-besaran yang berhubungan dengan pegas adalah:A.ElastisitasJika sebuah pegas ditarik maka ia akan bertambah panjang, akan tetapi jika tarikan tersebut dihilangkan maka pegas akan kembali ke bentuknya yang semula. Begitu pula jika kamu menekan sebuah pegas maka pegas tersebut akan semakin pendek, akan tetapi jika tekananya dihilangkan ia akan kembali ke wujudnya yang semula.Sifat ini disebut dengan sifat elastis pegas. Akan tetapi jika pegas ditarik atau ditekan secara berlebihan dan jika dilepaskan panjangnya berubah maka pegas tersebut telah melampaui batas elastisitasnya.B. Tegangan dan regangan

Untuk bisa membuat suatu pegas dibutuhkan pengetahuan tentang sifat dari bahan pembua tpegas. Yang perlu kita ketahui adalah sifat benda tersebut jika diberikan tarikan atau dorongan. Maka untuk itu kita perlu menegtaui tegangan dan rengangan suatu benda.Tegangan yang bekerja pada benda didefinisikan sebagai gaya yang bekerja tiap satu-satuan luas penampang batang, atau :

Satuan tegangan sama dengan pascal (Pa) adalah N/m2Sedangkan regangan didefinsikan sebagai perbandingan perubahan panjang benda dengan panjang mula-mula benda.

Regangan tidak memiliki satuan karena merupakan perbandingan dalam fraksi yang samaC.Gaya Pegas

Jika pegas ditarik atau ditekan akan memperoleh hasil :(-) Semakin besar gaya tarik dan tekan yang diberikan, semakin besar pula perubahan panjang pegas(-)Tangan juga terasa tertarik oleh pegas jika kita menarik pegas(-) Tangan juga terasa tertekan oleh pegas jika kita menekan pegasDari hasil diatas kita dapat menyimpulkan sifat-sifat pegas :(-) Bila semakin besar perubahan panjang pegas, gaya pegas juga makin besar(-) Arah gaya pegas selalu berlawanan dengan gaya yang diberikanHubungan perubaahn panjang dan gaya pegas dinyatakan dalam hukum Hooke :

. (0.1)Dengan :

Tanda negatif menunjukan arah pegas selalu berlawanan dengan arah perubahan panjang pegasDibawah ini adalah hasil percobaan Gaya pegas (hokum hooke)A.Tujuan : 1. Untuk mengetahui hubungan antara gaya yang bekerja pada pegas dengan pertambahan panjang.2. Untuk menentukan konstanta pegas.B.Alat dan Bahan :1. Statip.2. Pegas3. Mistar4. Beban denngan massa yang berbeda.C.Langkah Kerja :1. Ujung pegas dikaitkan pada statip dan panjang pegas diukur sebagai panjang mula-mula).2. Ujung bawah pegas dikaitkan dengan beban yang massanya paling kecil.Kemudian panjang pegas diukur sebagai ().3. Pertambahan panjang pegas diukur. (- )4. Beban pada pegas ditambahkan ,kemudian panjang pegas diukur sebagai .5. Pertambahan penjang pegas ditentukan kembali.6. Langkah 1-5 terus diulangi untuk massa beban yang berbeda.D.Hasil Pengamatan :1. Tabel Berat Beban Sebagai Gaya Tarik dan hasil .No.Massa (m)Berat Beban ( W= m x g )Gaya Tarik ( F = W )

10,050 kg0,050 x 9,8 = 0,490 N0,490 N0,207m0,247m

20,100 kg0,100 x 9,8 = 0,980 N0,980 N0,207m0,312m

30,150 kg0,150 x 9,8 = 1,470 N1,470 N0,207m0,378m

40,200 kg0,200 x 9,8 = 1,960 N1,960 N0,207m0,438m

50,250 kg0,250 x 9,8 = 2,450 N2,450 N0,207m0,507m

2. Tabel Untuk Grafik Antara Gaya Tarik Dengan Pertambahan Panjang Pegas.No.Gaya Tarik ( F )Massa (m)Pertambahan Panjang (- )F/

10,490 N0,050 kg0,040 m12,250

20,980 N0,100 kg0,105 m9,333

31,470 N0,150 kg0,171 m8,596

41,960 N0,200 kg0,231 m8,485

52,450 N0,250 kg0,298 m8,221

3. Gradien garis grafik gaya tarik dengan pertambahan panjang. = F/ = 8,596= 12,250 = 8,485= 9,333 = 8,2214. Arah Gaya Pegas Terhadap Gaya Berat :Arah gaya pegas berlawanan dengan gaya berat5. Persamaan Gaya Tarik Pegas Dengan Pertambahan PanjangF ~ , Semakin besar gaya tarik pegas ,semakin panjang -nya.Besar gaya pemulih sama dengan besar gaya yang diberikan ,yaitu F ,tetapi arahn yang berlawanan = - F= - k F= k .E.Simpulan : Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan ,ternyata semakin besar gaya yang bekerja pada suatu pegas ,maka semakin besar pula pertambahan panjangnya.Hal ini juga dipengaruhi oleh besarnya massa benda yang mempengaruhi besarnya gaya tarik pegas.Dimana gaya tarik pegasnya berbanding lurus dengan massa benda.Besarnya konstanta pegas tergantung dari pada jenis pegas yang bekerja. D.Susunan PegasDalam penerapannya, terkadang kita membutuhkan lebih dari satu pegas melainkan sejumlah pegas yang disusun untuk mendapatkan sifat yang diingunkan.(-) Susunan pegas secara pararelMisalkan kita menyambungkan dua pegas yang tersusun pararel secara vertikal. Setelah diberi beban. Panjang kedua pegas bertambah.

Pertambahanpanjangpegas total (L) merupakanpenjumlahandariperubahanpanjangpegaspertama (L) dan yang kedua (L). Gaya yang bekerja pada pegas atas sama dengan yang bekerja pada pegas bewah. Gaya tersebut sama dengan gaya yang diberikan beban, yaitu

Dengan

Jika kefadalah pengganti dari konstanta susunan kedua pegas tersebut

Dengan demikian diperoleh

Atau

Dengan menghilangkan w pada kedua ruas, kita mendapatkan konstanta pegas pegas pengganti untuk pegas yang tersusun pararel yang memenuhi pernyataanMisalkan dua buah pegas yang tersusun seri secara vertikal. Setelah diberi beban. Panjang kedua pegas bertambah. Pertambahan panjang (L ) kedua pegas sama. Gaya yang dihasilkan beban terbagi kepada gaya yang dilakukan pegas pertama (F) dan gaya yang dilakukan pegas kedua (F), berdasarkan hukum hooke, diperoleh

Dengan

Jika konstanta kefmerupakan konstanta pengganti pegas

Gaya kebawah dan total gaya ke atas haruslah sama

Atau

Jika Ldihlangkan pada kedua ruas maka diperoleh konstanta pegas pengganti untuk pegas tersusun seri dalam pernyataan

(0.11)E.Osilasi Benda di Antara Dua PegasMisalkan sebuah benda diletakan diantara dua pegas. Kedua pegas masing-masing ujungnya dikaitkan pada benda dan ujung-ujung lainnya pada titik diam. Jika benda disimpangkan ke kanan sejauh dari posisi seimbang maka(-) Pegas yang ada di kiri benda melakukan gaya tarik kearah kiri sebesar F=kx(-) Pegas yang ada di kanan benda melakukan gaya dorong kearah kiri sebesar F=kxTotal dari gaya yang dialami benda ke arah kiri adalah

(0.12)Jika kefadalah pengganti konstanta efektif pegas, maka akan didapat persamaan

(0.13)Jika melihat dari perbandingan persamaan (0.12)dan (0.13), maka dapat disimpulkan bahwa konstanta efektif pegas untuk susunan diatas sama dengan hasil penjumlahan dari kedua konstanta pegas

(0.14)F. Manfaat pegasSepeda Motor atau MobilSalah satu pemanfaatan sifat elastisitas adalah pada sepeda motor atau mobil. Gambar di bawah ini adalah pegas yang digunakan sebagai peredam kejutan pada kendaraan sepeda motor. Istilah kerennya pegas digunakan pada sistem suspensi kendaraan bermotor. Tujuan adanya pegas ini adalah untuk meredam kejutan ketika sepeda motor yang dikendarai melewati permukaan jalan yang tidak rata. Ketika sepeda motor melewati jalan berlubang, gaya berat yang bekerja pada pengendara (dan gaya berat motor) akan menekan pegas sehingga pegas mengalami mampatan. Akibat sifat elastisitas yang dimilikinya, pegas meregang kembali setelah termampatkan. Perubahan panjang pegas ini menyebabkan pengendara merasakan ayunan. Dalam kondisi ini, pengendara merasa sangat nyaman ketika sedang mengendarai sepeda motor. Pegas yang digunakan pada sepeda motor atau kendaraan lainnya telah dirancang untuk mampu menahan gaya berat sampai batas tertentu. Jika gaya berat yang menekan pegas melewati batas elastisitasnya, maka lama kelamaan sifat elastisitas pegas akan hilangperancang sepeda motor telah memperhitungkan beban maksimum yang dapat diatasi oleh pegas (biasanya dua orang). Pegas bukan hanya digunakan pada sistem suspensi sepeda motor tetapi juga pada kendaraan lainnya, seperti mobil, kereta api, dkk. Pada mobil, terdapat juga pegas pada setir kemudi. Untuk menghindari benturan antara pengemudi dengan gagang setir, maka pada kolom setir diberi pegas. Berdasarkan hukum I Newton (Hukum Inersia), ketika tabrakan terjadi, pengemudi (dan penumpang) cenderung untuk terus bergerak lurus. Nah, ketika pengemudi bergerak maju, kolom setir tertekan sehingga pegas memendek dan bergeser miring. Dengan demikian, benturan antara dada pengemudi dan setir dapat dihindari.Kasur Pegas (Spring Bed)

Contoh lain adalah kasur pegas. Ketika Anda duduk atau tidur di atas kasur pegas, gaya beratmu menekan kasur. Karena mendapat tekanan, maka pegas kasur termampatkan. Akibat sifat elastisitasnya, kasur pegas meregang kembali. Pegas akan meregang dan termampat, demikian seterusnya. Akibat adanya gaya gesekan, maka suatu saat pegas berhenti bergerak. Dirimu yang berada di atas kasur merasa sangat empuk akibat regangan dan mampatan yang dialami oleh pegas kasur.Alat Peregang Otot seorang pria berolah raga untuk melatih otot-otot dada agar kokoh dan kekar. Alat olah raga ini memanfaatkan sifat elastisitas pegas. Pada alat ini pegas ada pada bagian belakang. Sifat elastisitas banyak dimanfaatkan untuk produk teknologi.