LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR TETAPAN PEGAS

LAPORAN

PRAKTIKUM FISIKA DASAR

Percobaan : H1

TETAPAN PEGAS

Pelaksanaan Praktikum

Hari : Rabu                       Tanggal : 1 November 2017                 Jam ke : 5-6

(Logo Unair)

Oleh :

Renza Anggieta Maharani Muslim (081711333082)

Kelompok 4 :

1.      Shekina Glory                         (081711333080)

2.      Fadhila Rizkia Nur Hidayati   (081711333081)

3.      Sofian Iramanda                     (081711333083)

Dosen Pembimbing     : Franky Chandra Satriya A. S.T, M.T

      Asisten Pembimbing    : Andri Wahyudianto

LABORATORIUM FISIKA DASAR

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS AIRLANGGA

2017

A.           TUJUAN

Menentukan tetapan pegas.

B.                 DASAR TEORI

Pegas akan selalu memiliki sifat keelastisan. Sifat elastis diartikan sebagai kemampuan suatu benda untuk kembali ke kedudukan semula setelah diberi gaya dari luar. Apabila kita meninjau pegas, andai panjang pegas pada keadaan seimbang adalah lo. Salah satu ujung pegas dihubungkan pada suatu neraca pegas dan ujung yang lain ditarik sedemikian rupa sehingga pegas tersebut akan bertambah panjang. Besar atau kecilnya pertambahan panjang pegas bergantung pada besar kecilnya gaya yang digunakan untuk menarik pada pegas. Artinya semakin besar gaya yang dipakai untuk menarik suatu pegas, maka akan semakin besar pula pertambahan panjang yang dialami pegas, begitu pula sebaliknya.(Riani, 2008)

Apabila digambarkan pada grafik, maka grafik antara beban dan pertambahan panjang yang dialami pegas akan membentuk grafik linier yang naik ke atas. Dengan menggunakan grafik antara beban dan pertambahan panjang pegas, konstanta atau tetapan pegas dapat ditentukan dengan menghitung gradien grafik tersebut. Setiap pegas akan memiliki tetapan pegas yang berbeda-beda antara yang satu dengan yang lainnya. Tetapan pegas diartikan sebagai ukuran kekakuan yang dimiliki oleh suatu pegas yang biasanya dilambangkan dengan huruf k dan memiliki satuan N/m. (Dosen-Dosen Fisika,2013)

Tentu saja nilai tetapan pegas dari setiap pegas berbeda-beda yang disebabkan oleh berbagai faktor. Yang pertama adalah luas permukaan pegas. Semakin besar luas permukaan suatu pegas maka akan semakin besar pula nilai tetapannya, begitu pula sebaliknya. Yang kedua adalah suhu. Semakin tinggi suhu yang diterima oleh suatu pegas maka akan semakin kecil nilai tetapannya, begitu pula sebaliknya. Saat suhu tinggi, partikel-partikel penyusun pegas mendapat energi dari luar sehingga memberikan energi pula kepada prtikel penyusun pegas untuk bergerak sehingga ikatan antar partikel merenggang. Yang ketiga adalah diameter pegas. Semakin besar diameter yang dimiliki suatu pegas maka akan semakin kecil nilai tetapannya, begitu pula sebaliknya. Dan yang terakhir adalah jumlah lilitan pegas. Semakin banyak jumlah lilitan yang dimiliki suatu pegas maka akan semakin besar nilai tetapannya, begitu pula sebaliknya. Hal-hal tersebutlah yang menyebabkan nilai tetapan setiap pegas tidak sama, tergantung pada kondisi yang dialami oleh setiap pegas masing-masing.(Bejamin, 2006)

Suatu pegas diberi beban dan diberi simpangan akan menciptakan suatu gerak harmonis. Gerakan harmonis itu terjadi karena dipengaruhi oleh gaya yang berasal dari pegas. Gaya tersebut juga dipengaruhi oleh beberapa faktor , yaitu faktor dari besarnya jarak simpangan yang diberikan pada pegas dan oleh faktor nilai tetapan pegas itu sendiri.

     Apabila sebuah benda bergerak bolak-balik di sekitar titik kesetimbangan, maka gerakan tersebut disebut getaran harmonis atau biasa diesebut getaran selaras. Gerakan yang terjadi pada pegas merupakan getaran selaras, karaena suatu pegas yang diberi simpangan akan bergerak bolak-balik melewati titk kesetimbangan.

Setiap pegas memiliki konstanta/tetapan, yang besarnya bervariasi, bergantung pada bahan dan banyaknya lilitan pegas tersebut. Tetapan pegas ini menyatakan besarnya gaya yang diperlukan untuk meregangkan atau memendekkan pegas sepanjang satu satuan panjang.

Untuk mencari nilai ketetapan pegas dapat dilakukan dengan 2 cara :

1. Cara Statis

Apabila suatu pegas dengan tetapan pegas k diberi beban W, maka ujung pegas akan bergeser sepanjang x sesuai dengan persamaan :  mg = kx

2. Cara Dinamis

Apabila pegas yang telah diberi beban tadi dihilangkan bebannya maka pegas akan mengalami getaran selaras dengan periode :

Dimana :  m = massa beban

                  g = percepatan gravitasi bumi (9,8 m/s2)

                 T = Periode

    Teknik untuk menurunkan rumus periode pegas adalah sederhana, yaitu hanya dengan menyamakan gaya pemulih dan gaya dari hukum II Newton F = m.ay dengan ay = -w2y adalah percepatan gerak harmonik.  Gaya pemulih pada pegas adalah F = -ky sehingga kita peroleh :

dengan : m = massa beban (kg),

               k = tetapan pegas ( N/m)

               T = Periode pegas (s)

Sedangkan frekuensi pegas adalah kebalikan dari periode

Definisi untuk periode adalah waktu yang diperlukan beban untuk menempuh satu getaran, sedangkan frekuensi adalah banyaknya getaran yang dilakukan beban dalam satu sekon. Untuk menentukan tetapan pegas k yang jumlahnya lebih dari satu dan dihubungkan satu dengan yang lainnya.

Dalam batas elastisitas, pertambahan panjang (x) pegas dikenai gaya (F), menurut Hooke adalah gaya yang bekerja pada pegas akan sebanding dengan besarnya simpangan yang terjadi, seperti berikut:

F = k. x           (1)

Bentuk grafik F=f(x) merupakan garis lurus.

Jika pegas digetarkan, periode (T) nya adalah :

T = 2     (2)

Dengan M = massa beban (m_b) + massa tabung (m_t) + massa pegas (fm_p), dengan 0 < f < 1.

Persamaan (2) dapat juga ditulis

T     (3)

Bentuk grafik T2 sebagai fungsi (mb) sesuai persamaan 3 merupakan garis lurus.

C.           ALAT DAN BAHAN

1.             Pegas

2.             Tabung dengan jarum skala 

3.             Sepuluh beban keping logam

4.             Stopwatch

5.             Statif berskala dengan klem penggantung 

D.        PROSEDUR KERJA 

1.             Mengukur massa pegas (mp) dan massa tabung (mt) dengan neraca

2.             Mengatur posisi piranti alat seperti pada gambar I

3.             Mengamati posisi ujung jarum skala pada papan fisika

4.             Mengamati posisi ujung jarum skala setelah berturut-turut 1,2,3...10 beban keping logam dimasukkan ke dalam tabung

5.             Mengulangi dengan cara menggetarkan pegas (angkat keatas dengan jari dan lepaskan), dan ukur untuk 10 getaran dengan stopwatch