Sabtu, 27 Oktober 2012

Laporan Praktikum Fisika Dasar           
                        Hari    : Jum’at
                        Jam    : 14.20 WIB
                        Asisten: 1. Satria Purwanto
                               2. Bayu Septi Mingga





GAYA PEGAS


Oleh :


Irfandi
1105106010007












   


LABORATORIUM FISIKA DASAR
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SYIAH KUALA
DARUSSALAM, BANDA ACEH
2011

    PENDAHULUAN
    Latar Belakang
Dalam kehidupan sehari-hari pegas memiliki peranan penting. Sebagai contoh, pegas dapat kita jumpai pada sepeda motor. Dimana pegas pada sepeda motor sering disebut atau dikenal dengan nama shuck breaker. Dengan adanya shuck breaker ini maka kita merasa nyaman ketika mengendarai sepeda motor. Hal ini terjadi karena shuck breaker tersebut memiliki sifat elastisitas (kembali ke bentuk semula) seperti sifat pegas pada umumnya. Pegas tidak hanya dimanfaatkan pada sepeda motor, tetapi pada semua kendaraan yang selalu kita gunakan.
Pegas merupakan salah satu contoh benda elastis. Contoh benda elastis lainnya adalah karet mainan. Ketika kita menarik karet mainan sampai batas tertentu, karet tersebut bertambah panjang. Jika tarikan tersebut dilepaskan, maka karet akan kembali ke panjang semula. Demikian juga ketika kita merentangkan pegas, pegas tersebut akan bertambah panjang. tetapi ketika dilepaskan, panjang pegas akan kembali seperti semula. Apabila pegas tersebut diregangkan kemudian dilepaskan maka panjang pegas akan kembali seperti semula. Mengapa demikian? hal ini disebabkan karena benda-benda tersebut memiliki sifat 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.

    Tujuan
Mempelajari pengaruh gaya terhadap perpanjangan pegas dan konstanta pegas (k)




    TINJAUAN PUSTAKA
Bila sebuah benda diregangakan oleh gaya, maka panjang benda akan bertambah. Panjang atau pendeknya pertambahan panjang benda tergantung pada elastisitas bahan dari benda tersebut dan juga gaya yang diberikannya. Apabila benda masih berada dalam keadaan elastis (batas elastisitasnya belm dilampaui), beradasarkan hukum Hooke pertambahan panjang (∆x)  sebanding dengan besar gaya F yang meregangkan benda. Asas ini berlaku juga bagi pegas heliks, selama batas elastisitas pegas tidak terlampaui (Umar, 2008).
Jika gaya yang bekerja pada sebuah pegas dihilangkan, pegas tersebut akan kembali pada keadaan semula. Robert Hooke, ilmuwan berkebangsaan Inggris menyimpulkan bahwa sifat elastis pegas tersebut ada batasnya dan besar gaya pegas sebanding dengan pertambahan panjang pegas. Dari penelitian yang dilakukan, didapatkan bahwa besar gaya pegas pemulih sebanding dengan pertambahan panjang pegas. Secara matematis, dapat dituliskan sebagai :
F= -k ∆x, dengan k = tetapan pegas (N / m)
Tanda (-) diberikan karena arah gaya pemulih pada pegas berlawanan dengan arah gerak pegas tersebut (Seran, 2007).
Pegas adalah salah satu contoh benda elastis. Oleh sifat elastisnya ini, suatu pegas yang diberi gaya tekan atau gaya regang akan kembali pada keadaan setimbangnya mula-mula apabila gaya yang bekerja padanya dihilangkan. Gaya pemulih pada pegas banyak dimanfaatkan dalam bidang teknik dan kehidupan sehari-hari. Misalnya di dalam shockbreaker dan springbed. Sebuah pegas berfungsi meredam getaran saat roda kendaraan melewati jalan yang tidak rata. Pegas-pegas yang tersusun di dalam springbed akan memberikan kenyamanan saat orang tidur (Mikarajuddin, 2008).




    PEROSEDUR KERJA

    Waktu dan tempat
Praktikum Gaya Pegas dilakukan pada hari Jum’at, tanggal 16 Desember 2011, berlangsung dari pukul 14.20 sampai 16.00 WIB di Laboratorium Fisika Dasar Jurusan Teknik Pertanian UNSYIAH.
    Alat dan Bahan
Pegas, mistar, beban, stopwatch dan statif.
    Cara Kerja
    Hukum Hooke
    Disusun pegas pada sebuah statif.
    Diaturlah mistar sehingga posisi jarum pada pegas tetap mengarah pada angka nol.
    Timbanglah massa m dengan timbangan dan dicatat massa terukur.
    Gantungkanlah beban pada ujung pegas dan dicatat pertambahan panjangnya.
    Dilakukan kegiatan nomor 3 dan 4 sebanyak 5 kali dengan beban yang berbeda.
    Percobaan Gerak Harmonik Sederhana
    Disusun pegas pada sebuah penyangga.
    Ditimbang beban m dengan menggunakan neraca da dicatat massa yang terukur.
    Gantungkan beban m pada ujung pegas.
    Ditarik beban m ke bawah sekitar 10 cm kemudian dilepaskan dan pada saat bersamaan jalankan stopwatch.
    Matikan stopwatch setelah beban bergerak ke atas ke bawah lagi secara berulang sebanyak 5 kali dan dicatat waktu yang terukur.
    Diulangi langkah nomor 2 sampai 5 dengan massa beban yang berbeda.



    HASIL DAN PEMBAHASAN

    Data Hasil Pengamatan
    Percobaan Hukum Hooke
Tabel 4a.1 Percobaan Hukum Hooke
No    Massa beban m (Kg)    Pertambahan panjang pegas (m)
1    0.05    0.005
2    0.06    0.02
3    0.08    0.28
4    0.1    0.04
5    0.12    0.045

    Percobaan gerak harmonik sederhana
Tabel 4a.2 Percobaan gerak harmonik sederhana
No    Massa beban m ( Kg)    Waktu 5 kali getaran (s)    Periode T=t/5
1    0.05    2.24    0.448
2    0.06    2.04    0.408
3    0.08    2.14    0.428
4    0.1    2.62    0.524
5    0.12    2.33    0.466

    Analisis Data
    Percobaan Hukum Hooke
Pada percobaan hukum Hooke dengan menggunakan tabel 4a.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) dadapat dicari dari beberapa ulangan pada percobaan hukum Hooke.
    Pada massa beban 0,02 Kg dengan pertambahan pegas 0,005 m
F=m x g=0 ,02 x 10=0,2 N
k= F/∆x= 0,2/0,005=40  N⁄m
    Pada massa beban 0,06 Kg dengan pertambahan pegas 0,02 m
F=m x g=0,06 x 10=0,6 N
k= F/∆x= 0,6/0,02=30  N⁄m
    Pada massa beban 0,08 Kg dengan pertambahan pegas 0,028 m
F=m x g=0,08 x 10=0,8 N
k= F/∆x= 0,8/0,028=28,57  N⁄m
    Pada massa beban 0,1 Kg dengan pertambahan pegas 0,04 m
F=m x g=0,1 x 10=1 N
k= F/∆x= 1/0,04=25   N⁄m
    Pada massa beban 0,012 Kg dengan pertambahan pegas 0.045 m
F=m x g=0,12 x 10=1.2 N
k= F/∆x= 1.2/0,045=26.66 N⁄m
    Percobaan Gerak Harmonis Sederhana
Pada percobaan gerak harmonis sederhana dengan data pada tabel 4a.2, maka konstanta pegas (k) dapat dicari dengan menggunakan rumus sebagai berikut:   
k= (〖4π〗^(2 ) m)/T^2                                       Dimana nilai 4π^2=39,48
Dari rumus di  atas tersebut, maka konstanta pegas (k) dapat dicari dari beberapa percobaan gerak harmonic sederhana.
    Pada massa beban 0,05 Kg waktu 5 kali getaran 2,24 s, sehingga di peroleh periode 0,448
k= (〖4π〗^(2 ) m)/T^2 = (39,48 x 0.05)/〖(0,448)〗^2 = 1,974/0,200704=9,83   N⁄m
Jadi, konstanta pegasnya (k) adalah 9,83   N⁄m
    Pada massa beban 0,06 Kg waktu 5 kali getaran 2,04 s, sehingga di peroleh periode 0,408
k= (〖4π〗^(2 ) m)/T^2 = (39,48 x 0.06)/〖(0,408)〗^2 = 2,3688/0,166464=14,23  N⁄m
Jadi, konstanta pegasnya (k) adalah 14,23  N⁄m
    Pada massa beban 0,08 Kg waktu 5 kali getaran 2,14 s, sehingga di peroleh periode 0,428
k= (〖4π〗^(2 ) m)/T^2 = (39,48 x 0.08)/〖(0,428)〗^2 = 3,1584/0,183184=17,24  N⁄m
Jadi, konstanta pegasnya (k) adalah 17,24   N⁄m

    Pada massa beban 0,1 Kg waktu 5 kali getaran 2,62 s, sehingga di peroleh periode 0,524 
k= (〖4π〗^(2 ) m)/T^2 = (39,48 x 0.1)/〖(0,408)〗^2 = 3,1584/0,274576=14,37  N⁄m
Jadi, konstanta pegasnya (k) adalah 14,37 (  N)⁄m
    Pada massa beban 0,012 Kg waktu 5 kali getaran 2,33 s, sehingga di peroleh periode 0,466
k= (〖4π〗^(2 ) m)/T^2 = (39,48 x 0.12)/(0,466)^2 = 4,7376/0,217156=21,81 ( N)⁄m
Jadi, konstanta pegasnya (k) adalah 21,81 (  N)⁄m

    Pembahasan
    Hukum Hooke
Berdasarkan data hasil pengamatan dengan massa beban yang berbeda  maka dapat diperoleh data pada percobaan hukum Hooke. Percobaan pertama dengan massa beban seberat 20 gram pertambahan panjang pegasnya diperoleh 0,005 m, percobaan kedua dengan massa 60 gram pertambahan panjang pegasnya diperoleh 0,02 m, percobaan ketiga dengan massa 80 gram pertambahan panjang pegasnya diperoleh 0,028 m, percobaan keempat dengan massa 100 gram pertambahan panjang pegasnya diperoleh 0,04 m, dan pada percobaan terakhir yaitu percobaan yang kelima dengan massa 120 gram pertambahan panjang pegasnya diperoleh 0,045 m. Pertambahan panjang pegas tergantung pada beban yang diberikan, semakin besar beban yang diberikan semakin besar pula pertambahan panjang pegas. 
Menurut hukum Hooke bila sebuah pegas ditarik oleh pasangan gaya F maka pegas tersebut akan bertambah panjang sebanding dengan besarnya gaya yang mempengaruhi pegas tersebut. Dimana F : gaya yang bekerja pada pegas (N) dan   Δx : pertambahan panjang pegas (m). Dari pernyataan tersebut Hooke membuat suatu hukum tentang gaya pegas yang dapat dinyatakan seperti berikut. Besarnya gaya yang diberikan pada pegas, sebanding dengan tetapan pegas (k) dan sebanding dengan perubahan panjang (Δx). Sehingga diperoleh persamaan dari hukum Hooke tersebut.
F= ∆x
F=k ∆x
    Gerak Harmonik sederhana
Berdasarkan data hasil pengamatan pada percobaan gerak harmonik sederhana  dengan menggunakan massa beban yang berbeda-beda. Pada percobaan ini ditarik beban ke bawah sekitar 10 cm kemudian dilepaskan dan pada saat bersamaan jalankan stopwatch dan matikan stopwatch setelah beban bergerak ke atas ke bawah lagi secara berulang sebanyak 5 kali dan dicatat waktu yang terukur. Sehingga diperoleh data pada percobaan gerak harmonik ini. Pada percobaan pertama diberikan beban  seberat 20  gram ditarik sekitar 10 cm kemudian dilepaskan sampai 5 kali naik turun diperoleh waktu 2,24 s, percobaan kedua diberikan beban  seberat 60 gram ditarik sekitar 10 cm kemudian dilepaskan samapi 5 kali naik turun diperoleh waktu 2,04 s, percobaan ketigdiberikan beban  seberat 80 gram ditarik sekitar 10 cm kemudian dilepaskan samapi 5 kali naik turun diperoleh waktu 2,14 s, percobaan keempat diberikan beban  seberat 100 gram ditarik sekitar 10 cm kemudian dilepaskan samapi 5 kali naik turun diperoleh waktu 2,62 s, dan pada percobaan kelima diberikan beban  seberat 120 gram ditarik sekitar 10 cm kemudian dilepaskan samapi 5 kali naik turun diperoleh waktu 2,33 s. Data-data ini jelas terdapat hasil yang berbeda akibatnya beban yang di berikan tidaklah sama ataupun berbeda. Variasi beban ini sangat berpengaruh pada kecepatan pegas menarik beban yang diberikan, ini terlihat pada kecepatan waktu yang  diperoleh. Semakin besar beban yang diberikan, semakin cepat pula waktu yang dibutuhkan pegas untuk mencapai lima kali ke atas ke bawah.
Gerak harmonik sederhana adalah gerak bola-balik benda melalui suatu titik keseimbangan tertentu dengan banyaknya getaran benda dalam setiap sekon selalu konstan. Gerak harmonik sederhana dapat kita dijumpai dalam kehidupan sehari-hari, misalnya getaran benda pada pegas dan getaran benda pada ayunan sederhana. Gerak pada pegas terdapat dua macam, yaitu gerak pada pegas yang dipasang secara horizontal dan gerak pada pegas yang digantung secara vertikal.
    


    
   
    





    PENUTUP
    Kesimpulan
Adapun kesimpulan yang dapat diambil dari hasil percobaan di atas adalah sebagai berikut:
    Menurut hukum Hooke bila sebuah pegas ditarik oleh pasangan gaya F maka pegas tersebut akan bertambah panjang sebanding dengan besarnya gaya yang mempengaruhi pegas tersebut.
    Pertambahan panjang pegas tergantung pada beban yang diberikan, semakin besar beban yang diberikan semakin besar pula pertambahan panjang pegas. 
    Data-data pada percobaan gerak harmonis sedehana terdapat hasil yang berbeda akibatnya beban beban yang di berikan tidak sama (berbeda).
    Semakin besar beban yang diberikan, semakin cepat pula waktu yang dibutuhkan pegas untuk mencapai lima kali ke atas ke bawah.

    Saran
Nilai tinggi sangatlah diharapkan oleh setiap praktikan. Kami berharap kepada asisten untuk lebih teliti dalam menilai sebuah laporan. Seperti kejadian yang telah lewat, seorang praktikan hanya mencantumkan satu paragraf pembahasan laporannya tetapi dia memproleh nilai yang tinggi dari pada kami yang telah membuat pembahasan yang lengkap sekalipun itu tidak betul sepnuhnya. Saya merasa, adanya diskriminasi pada kejadian ini. Dan apabila ejaan dalam penulisan yang diperiksa, sebaiknya para asisten harus menguasai kaedah-kaedah penulisan dalam bahasa Indonesia. 





DAFTAR PUSTAKA
Mikarajuddin. 2008. IPA FISIKA : Jilid 1. Jakarta: Esis.
Seran D, G. dkk. 2007. Fisika SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Grasindo.
Umar, F. 2008. Fisika SMA XI IPA. Jakarta: Ganeca Exact.


4 komentar:

  1. Guess what? I found a site that's giving Steam Wallet card pin codes away for free! http://linkbitty.com/steamwalletcodes

    BalasHapus
  2. Guess what? I found a site that's giving Steam Wallet card pin codes away for free! http://linkbitty.com/steamwalletcodes

    BalasHapus
  3. Guess what? I found a site that's giving Steam Wallet card pin codes away for free! http://linkbitty.com/steamwalletcodes

    BalasHapus