Percobaan Pegas A. Tujuan Percobaan Menentukan nilai konstanta pegas. B. Landasan Teori
Hukum Hooke Pada Pegas Pada tahun 1676, Robert Hooke mengusulkan sutu hokum fisika yang menyangkut pertambahan panjang sebuah benda elastic yang dikenai oleh suatu gaya. Menurut Hooke, pertambahan panjang berbanding lurus dengan yang diberikan pada benda. Secara matematis, matemat is, hukum Hooke ini dapat dituliskan sebagai F= k . x Dengan F = gaya yang dikerjakan (N) x = pertambahan panjang (m) k = konstanta gaya (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. dihila ngkan. 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. Perlu kita ketahui bahwa gaya yang diberikan juga memiliki batas-batas tertentu. Sebuah karet bisa putus jika gaya tarik yang diberikan sangat besar, melawati batas elastisitasnya. Demikian juga sebuah pegas tidak akan kembali ke bentuk semula jika diregangkan dengan gaya yang sangat besar. Jadi benda-benda elastis tersebut memiliki batas elastisitas. Setiap pegas memiliki panjang alami, jika pada pegas tersebut tidak diberikan gaya. Pada kedaan ini, benda yang dikaitkan pada ujung pegas berada dalam posisi setimbang. m g Maka harga konstanta pegas dapat di tentukan : k X Tetapi jika pegas digantung vertikan ke bawah kemudian pegas diberi beban dan digetarkan, maka pegas mengalami getaran selaras yang dapat ditentukan oleh periode getaranya (T)
Periode getar dapat dicari hubungannya dengan waktu : T
t
n
, di mana t adalah waktu untuk
n kali getaran melalui titik setimbang. Maka besarnya konstanta pegas dapat ditentukan dengan persamaan : Di mana
k
4
2
T
2
m
,
k = konstanta pegas m = massa beban T = periode g = konstanta gravitasi bumi (980 cm/det 2)
C. Alat yang diperlukan
Satu buah pegas
Sepasang statif
Pemberat Stopwatch D. Cara Kerja Metode Pembebasan 1. Tentukan massa pemberat 2. Letakkan masing-masing pegas pada statif 3. Ukur panjang pegas tanpa massa pemberat dan setelah dibebani pemberat 4. Ulangi cara kerja pada massa pemberat yang berbeda
Metode Osilasi 1. Tentukan massa pemberat 2. Letakkan masing-masing pegas pada statif 3. Tarik pemberat ke bawah kemudian lepaskan dan catat waktu untuk berosilasi 4. Ulangi cara kerja pada massa pemberat yang berbeda E. Hasil Percobaan
Pertambahan panjang (m) X0 Xt x
No
Massa (kg)
1 2 3 4 5 6
4,9 x 10 -2
11 x 10-2
14,5 x 10 -2
3,5 x 10 -2
5 x 10-2
11 x 10-2
15 x 10 -2
4 x 10 -2
10 x 10-2
11 x 10-2
20 x 10 -2
9 x 10 -2
15 x 10-2
11 x 10-2
24,5 x 10 -2
13,5 x 10 -2
20,1 x 10 -2
11 x 10-2
29 x 10 -2
18 x 10 -2
25 x 10-2
11 x 10-2
34 x 10 -2
23 x 10 -2
Waktu (t)
Banyak Getaran (n)
T (t/n)
T2
F (m.g)
4 5 6 7 9 10
10 10 10 10 10 10
0,4 0,5 0,6 0,7 0,9 1
0,16 0,25 0,36 0,49 0,81 1
4,9 x 10-1
F. Analisa Data Hasil dari penghitungan konstanta pegas pada percobaan ini adalah sebagai berikut: 1.
Berdasarkan cara pembebanan a. Benda 1 K= F ∆x
b. Benda 2 K= F ∆x
c. Benda 3 K= F ∆x
d. Benda 4 K= F ∆x
5 x 10-1 10 x 10-1 15 x 10-1 20,1 x 10 -1 25 x 10-1
e. Benda 5 K= F ∆x
f. Benda 6 K= F ∆x
2.
Berdasarkan cara osilasi/getaran a. Benda 1 k
b.
2
T
4
2
T
4
2
T
m
2
m
2
4
2
T
m
2
Benda 5 k
f.
Benda 4 k
e.
m
Benda 3 k
d.
2
Benda 2 k
c.
4
4
2
T
m
2
Benda 6 k
4
2
T
2
m
G. Kesimpulan
1) Jika suatu pegas diberi beban maka pegas akan mengalami perpanjangan. Jika beban dilepaskan pegas akan kembali ke dalam keadaan semula. 2) Jika semakin berat/semakin besar beban yang digantungkan pada pegas maka waktu yang diperlukan untuk berosilasi pun semakin besar dan sebaliknya. 3) Jika perpanjangan (x) konstan dan gaya yang bekerja pada suatu benda semakin besar maka nilai konstanta pegasnya juga semakin besar. 4) Jika semakin besar beban yang digantungkan dan semakin banyak waktu yang diperlukan maka nilai konstantanya semakin kecil. 5) konstanta pegas berbanding lurus dengan massa dan gravitasi bumi serta berbanding terbalik dengan ∆x.
