• Share
  • Email
  • Embed
  • Like
  • Save
  • Private Content
Laporan praktikum fisika dasar tetapan pegas
 

Laporan praktikum fisika dasar tetapan pegas

on

  • 32,477 views

 

Statistics

Views

Total Views
32,477
Views on SlideShare
32,475
Embed Views
2

Actions

Likes
1
Downloads
579
Comments
0

1 Embed 2

https://twitter.com 2

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Microsoft Word

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

    Laporan praktikum fisika dasar tetapan pegas Laporan praktikum fisika dasar tetapan pegas Document Transcript

    • LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR “TETAPAN PEGAS” Disusun oleh: Mesa Fahjrul. I (0651-12-435) Nurul Hanifah (0651-12-434) Shara Deianira (0651-12-449) Tanggal Praktikum: 10 Desember 2012 Asisten Dosen: 1. Dra. Trirakhma S, Msi 2. Rissa Ratimanjari S.Si 3. Noorlela LABORATORIUM FISIKA PROGRAM STUDI ILMU KOMPUTERFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS PAKUAN
    • BAB I PENDAHULUAN1.1. Tujuan percobaan 1. Pengukuran dasar waktu 2. Mencari ketetapan pegas dengan menggunakan hukum Hooke 3. Menentukan massa efektif pegas1.2. Dasar TeoriJika sebuah pegas kita gantungkan, mempunyai konstanta pegas k. Yaitu : Besar gaya tiappertambahan panjang sebesar satu satuan panjang. Dengan demikian jika pegas kita tarikdengan gaya Ftangan maka pada pegas bekerja gaya pegas Fpegas yamh arahnya berlawanandengan Ftangan.Jadi Fpegas = - gaya oleh tangan pada pegas. Fpegas = - k x ................................................ 1(Tanda (-) hanya menunjukkan arah).Jika digambarkan dalam grafik hubungan antara F dan x sebagai pertambahan panjang,berupa GARIS LURUS.Lalu jika pegas diletakkan vertikal lalu dibebani massa M, maka berlaku hubungan Mg = kx ................................................. 2Yang artinya bahwa gaya pegas F = - kx diimbangi oleh gaya gravitasi Mg, sehingga massaM tetap dalam keadaan setimbang pada simpangan pegas x. Jika g, M, dan x dapatdiketahui/diukur, maka konstanta pegas dapat dihitung. Cara seperti ini disebut cara statis.Jika M tergantung pada pegas dalam keadaan setimbang, lalu kita simpangkan, misalnyadengan menarik massa M ke bawah, dan kita lepaskan kembali, maka pada saat dilepaskanada gaya pegas yang bekerja pada benda, yang benda bergerak mula-mula ke arah titiksetimbang semula dan selanjutnya massa M akan bergerak harmonik. Gaya pegas inimenyebabkan benda mendapat percepatan yang arahnya selalu menuju ke titik setimbangnyayang diungkapkan dalam persamaan Ma = -kx .......................................................... 3Persamaan di atas berlaku jika massa pegas diabaikan. Gerak harmonik yang dilakukanmassa M mempunyai periode T=2 .......................................................... 4
    • Sebenarnya pegas ikut bergerak harmonik, hanya saja bagian yang dekat dengan massa Mamplitudonya besar sesuai dengan ampitudo gerak harmonik massa M, tetapi bagian yangjauh dari massa M mempunyai amplitudo yang kecil, malahan ujung pegas yang jauh darimassa M merupakan bagian yang tidak ikut bergerak. Dengan demikian sebenarnya massapegas tidak dapat diabaikan hanya saja kalau harus diperhitungkan, harga sebagian sajamassa pegas yang perlu diperhitungkan, sehingga persamaan 4 dapat dituliskan kembalisebagai berikut T=2 =2 ........................................ 5M = massa yang tergantung pada pegasMef = massa efektif pegas, yaitu sebagian dari massa pegas yang efektif bergerak harmonikbersama-sama M. 0 < mef < mpegas . Harga k dan mef dapat ditentukan dari grafik T2 terhadapM gunakan metode kwadrat terkecil . Untuk menghitung k dengan cara statis diperlukanharga g. g dapat ditentukan dengan percobaan getaran zat cair pada pipa U. Jika zat cair padasalah satu pipa U disimpangkan sejauh x, dari titik setimbangnya maka beda tinggi zat cairpada kedua kaki pipa U adalah 2x. Ini menyebabkan sistem tidak seimbang yaitu ada gayayang menyebabkan seluruh zat cair bergerak harmonik sebesar F = -2 x Asg .......................................................... 6A= Luas penampang kolom zat cairs = massa jenis zat cairg = percepatan gravitasisesuai dengan hukum Newton F = madidapatkan ma = -2 Asg ......................................................... 7m = massa seluruh zat cairperiode getar harmonik adalah T=2 ....................................................... 8
    • BAB II ALAT DAN BAHAN Alat dan Bahan 1) Statip 2) Ember tempat beban 3) Beban-beban tambahan 4) Stopwatch 5) Skala baca 6) Pipa U berisi cairan 7) Penggaris mal
    • BAB III METODE KERJAA. Menentukan g dari getaran kolom zat cair 1. Ukur panjang kolom zat cair menggunakan penggaris mal 5 kali 2. Buatlah kedudukan zat cair pada salah satu kaki pipa U lebih tinggi dan kemudian lepaskan. Zat cair akan melakukan gaya harmonik 3. Catat waktu yang diperlukan untuk melakukan 5 getaran penuh 4. Ulangi butir 2 dan 3 beberapa kali 5 kali .B. Menentukan pegas secara statis 1. Gantungkan ember kosong pada pegas, catat kedudukan jarum petunjuk pada skala tabel . 2. Tambahkan setiap kali keping-keping beban dan ini menyebabkan pegas terantang; catat pula tiap-tiap perubahan beban dan perubahan panjang pegas 3. Selanjutnya kurangi keping-keping beban dan catat pula kedudukan jarum petunjuk. Semuanya dalam bentuk tabel yang sesuai 4. Timbanglah massa ember, tiap-tiap beban dan pegas ingat nomor urut tiap- tiap bebanC. Menentukan tetapan pegas dan massa efektif pegas dengan cara dinamis 1. Ember kosong digantung pada pegas, kemudian digetarkan. Usahakan getaran ayunan dari ember tidak goyang ke kiri/kanan 2. Tentukan waktu getar dari 20 kali ayunan. Catat massa dari tiap beban untuk waktu yang sesuai 3. Tambahkan beban dalam ember dan sekali lagi ayunkan untuk 20 kali ayunan penuh. Ulangi ini untuk tambahan beban yang lain buat tabel . Ingat nomor urut beban.
    • BAB IV DATA PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN Keadaan ruangan P cmHg T °C C % Sebelum percobaan 75,7 25 71 Sesudah percobaan 75,6 26 68A. Data pengamatan 1. Menentukan gravitasi g dari getaran kolom zat cairNo. cm t s T g cm/s2 1 32 3,8 0,76 1092,47 2 32 4,4 0,88 814,84 3 5 32 4,6 0,92 745,52 4 32 4,2 0,84 894,29 5 32 4,0 0,8 985,96 906,61 2. Menentukan tetapan pegasNo. Massa (gr) X (cm) k0 97,5 0 01 5,8 0,9 5842,592 11,9 1,8 5993,703 18,2 2,8 5892,964 24,5 3,6 6169,985 30,9 4,6 6090,05 5997,85
    • 3. Menentukan Massa Efektif PegasNo. Massa (gr) t s T Mef (gr)0 97,5 15,1 0,755 -10,8091 103,3 16,0 0,8 -5,9682 109,4 16,7 0,835 -3,3643 115,7 20 16,9 0,845 -7,1104 122 17,1 0,855 -10,8245 128,4 17,6 0,88 -10,628 -9,740B. Perhitungan 1. Menentukan gravitasi g dari getaran kolom zat cair Mencari nilai T = = 0,76 = = 0,88 = = 0,92 = = 0,84
    • = = 0,8Mencari nilai g = = = 1092,47 (Cm/s2) = = = 814,84 (Cm/s2) = = = 745,52 (Cm/s2) = = = 894,29 (Cm/s2)
    • = = = 985,96 (Cm/s2)=== 906,61 2. Menentukan tetapan pegas = =0 = = = 5842,59 = = = 5993,70
    • = = = 5892,96 = = = 6169,98 = = = 6090,054 = = = 5997,85 3. Menentukan Massa Efektif Pegas Mencari nilai T = = 0,755
    • = = 0,8 = = 0,835 = = 0,845 = = 0,855 = = 0,88 Mencari nilai Mef = = = 86,690 – 97,5 = - 10,809 gram
    • === 97,332 – 103,3= - 5,968 gram=== 106,034 – 109,4= - 3,364 gram=== 108,589 – 115,7= - 7,110 gram=== 117,175 – 122= - 10,824 gram
    • = = = 117,771 – 128,4 = - 10,628 gram=== - 9,740 gram
    • BAB V PEMBAHASANBila pada sebuah pegas dikerjakan sebuah gaya, maka pertambahan panjang pegas akansebanding dengan gaya itu (selama batas elastisitas belum dilampaui)Menurut hokum Hooke :F = - k.xDimana :F: gaya luar (N)k : tetapan / konstanta pegas (N/m)x : Pertambahan panjang pegas (m)Jika gaya F ditimbulkan oleh massa benda maka F = gaya berat = m.gDengan membuat grafik antara pertambahan beban m dengan perpanjangan pegas x, maka : = jika n = maka diperolehn=Dalam pengertian yang lebih umum hokum Hooke berlaku juga untuk system lain yangmengalami perubahan bentuk elastisitas. Gaya luar yang menimbulkan perubahan bentukyang dalam hal ini dinyatakan dengan x. Hampir semua bahan dan system yang irreversibel(tak dapat kembali pada keadaan semula) di bawah pengaruh gaya kecil akan memperlihatkansifat elastic dan karenanya memenuhi hokum Hooke.Jadi meskipun kita gunakan persamaan di atas dalam pembahasan tentang pegas,kesimpulannya dapat diterapkan pada berbagai system yang memenuhi hokum Hooke. Jikabeban bermassa m digantungkan vertical, keseimbangan akan dicapai setelah pegasmengalami perpanjangan x0.Jika beban ditarik dari kedudukan seimbangnya lalu dilepaskan, maka benda diujung pegasini akan bergetar (berosilasi). Gerak tersebut Gerak periodic atau getaran.
    • Dari persamaan gerak harmonic sederhana dengan menerapkan hukum II Newton pada bendayang mengalami gerak harmonic sederhana maka kita peroleh ;F = m.aPersamaan ini menyatakan hubungan x dan t tetapi mengandung suku dalam bentukdiferensial dan disebut Persamaan diferensial.Solusi persamaan gerak harmonic sederhana adalahA dan φ memiliki nilai variatif, ini berarti setiap pilihan A dan φ akan memenuhi persamaandiferensial.Ω adalah periode getaran pegas yang bergantung pada massa beban dan tetapan pegas sebagaiberikut :Pegas digantungi suatu beban, kemudian ditarik melalui titik seimbangnya, kemudiandilepaskan maka pegas akan bergetar (berosilasi). Dari penurunan persamaan gerak harmonicsederhana diperoleh ;Dengan m’ = M beban + Member +f.Mpegasf : factor efektif pegas dengan harga (0< f <1)f.Mpegas : massa efektif pegasJadiDari persamaan-persamaan sebelumnya maka diperoleh :
    • BAB VI KESIMPULANDari perhitungan data pada bab IV dapat disimpulkan bahwa pegas memiliki nilai tetapanatau dituliskan dengan simbol k dan pegas juga memiliki nilai massa efektif atau Mef.Kemudian dari analisa dan perhitungan di atas diperoleh hasil  Gravitasi 906,61 cm/s2 batasannya dari 980 cm/s2 – 100 cm/s2 Dengan rumus  Konstanta pegas 5997,85 g/cm2 Dengan rumus  Massa Efektif Pegas - 9,740 gram Dengan rumus
    • TUGAS AKHIR1. Dari percobaan A tentukan harga g menggunakan persamaan 82. Dari percobaan B tentukan harga k dengan menggunakan persamaan 2 Gunakan dua cara yaitua. Dengan menggunakan grafik metode kwadrat terkecilb. Dengan merata-ratakan harga k dari tiap kali penambahan beban3. Dari percobaan C buat grafik antara T2 terhadap M dan dari grafik ini tentukan harga k dan massa efektif pegas pakai metode kwadrat terkecil4. Pada umumnya hasil yang diperoleh untuk harga k pada percobaan B dan C berbeda. Apakah penyebabnya terangkan Jawaban1. Dik ; t = 4,2 s jumlah getaran = 5 l = 32 cm = = 0,84 Dit ; g Jwb ; = = 894,29 cm/s2
    • 2. No. Massa g X cm k g/s2 0 97,5 0 0 1 5,8 0,9 5842,59 2 11,9 1,8 5993,70 3 18,2 2,8 5892,96 4 24,5 3,6 6169,98 5 30,9 4,6 6090,05 a. Metode kuadrat terkecil 97.5 , 5.8, 11.9, 18.2, 24.5, 30.9 k = 97.5 , 5.8, 11.9, 18.2, 24.5, 30.9 11567.8 k = 307.94 k= = 37,56 b. Merata-ratakan = = 12509,627
    • 3. No. Massa (gr) t s T Mef (gr) 0 97,5 15,1 0,755 -10,809 1 103,3 16,0 0,8 -5,968 2 109,4 16,7 0,835 -3,364 3 115,7 20 16,9 0,845 -7,110 4 122 17,1 0,855 -10,824 5 128,4 17,6 0,88 -10,62876902,55 = 465,537 k= = 16,519 = = 27,378 – 112,71 = - 85,332 4. Pada percobaan B merupakan tetapan pegas secara statis. Harga k didapatkan dengan membandingkan massa m dan panjang pegas x . sedangkan pada percobaan C merupakan tetapan pegas secara dinamis. Harga k didapatkan dengan membandingkan massa m dengan periode T .
    • DAFTAR PUSTAKABuku Penuntun Praktikum Fisika Dasar, Laboratorium Fisika Fakultas Matematika dan IlmuPengetahuan Alam Universitas PakuanGiancoli, Douglas C., 2001, Fisika Jilid I (terjemahan), Jakarta : Penerbit ErlanggaHalliday dan Resnick, 1991, Fisika Jilid I, Terjemahan, Jakarta : Penerbit ErlanggaYoung, Hugh D. & Freedman, Roger A., 2002, Fisika Universitas (terjemahan),Jakarta : Penerbit ErlanggaTipler, Paul A. 1991. Fisika Untuk Sains dan Teknik. Erlangga. Jakarta