praktikum mekanika

1. lla&sn *look )an ]eag afr.ataa Qaga
B.
PERCOBAAN 01
HUKUM HOOK DAN PENGUKURAN GAYA
TUJUAN PERGOBAAN
Setelah menyelesaikan percobaan ini siswa diharapkan dapat:
1. Menentukan hubungan antara gaya yang bekerja pada pegas dan pemuluran pegas.
2. Menentukan tetapan gaya sebuah pegas.
3. Mengkalibrasi neraca pegas dalam satuan Newton.
PENDAHULUAN
Jika sebuah benda diberikan dua gaya yang sama dan berlawanan arah, benda tersebut akan
mulur. Akibat yang sama akan dihasilkan juga jika salah satu ujung dijepit pada titik tetap, dan ujung
lainnya diberikan gaya tarik. Untuk sebuah benda, pemuluran benda bergantung pada besar gaya
yang diberikan. Gaya yang besar, akan menghasilkan pemuluran benda yang besar pula.
Besar-kecilnya pemuluran yang terjadi akibat gaya
yang diberikan bergantung pada sifat alami benda.
Dalam percobaan ini Anda akan menyelidiki
hubungan antara besar pemuluran (pertambahan
panjang) dan gaya yang diberikan pada pegas dan
tali karet (Dianjurkan menggunakan tali karet pejal).
Jika sebuah benda dimulurkan dan masih dalam
batas 'elastis", benda tersebut akan kembali ke
ukuran dan bentuk aslinya ketika gaya yang bekerja
padanya dihilangkan, Dalam percobaan ini, benda
hanya dimulurkan dalam batas elastis saja dan
diselidiki hubungan antara gaya F yang diberikan
percobaan seperti pada Gambar 1.2
pita perekat, rekatkan mistar secara
Gambar 1.1
Grafik Ftefiadap Ax
dan pertambahan panjang Ax yang dihasilkan. Menurut hukum Hooke, dalam batas elastjsitas
benda, pertambahan panjang sebanding dengan gaya yang diberikan. Jika dibuat grafik antara
gaya yang diberikan dan pertambahan panjang, grafik tersebut akan berupa garis lurus seperti
Gambar 1.1.
Perbandingan antara gaya dan perpanjangan, disebut tetapan gaya pegas. Untuk grafik F - Ax,
tetapan gaya sama dengan kemiringan grafik tersebut, yaitu tan 0 = t# I Jika gaya dinyatakan
dalam neMon dan pertambahan panjang yang dihasilkan dinyatakan dalam meter (m), satuan
untuk tetapan gaya adalah N/m.
C. ALATPERCOBAAN
Papan percobaan Beban bercelah Qan penggantung beban
Pegas helik Mistar, 50 cm
Tali karet (tigak diberikan) Kertas grafik mm (tidak diberikan)
PERSIAPAN PERGOBAAN
Pegas Helik
Gantung pegas dan penggantung beban pada papan
menggunakan pasak penumpu. Dengan menggunakan
D.

2. llehan 1loofr, )an pengale.atan Qaya
vertikal di belakang pegas. Dengan menggunakan mistar, buat titik acuan untuk pengukuran awal
pemuluran pegas (cara lain, Anda dapat menempelkan potongan kertas pada titik tertentu
sedemikian rupa sehingga Anda dapat mengukur pemuluran pegas).
E. LANGKAH PERGOBAAN
Pegas Helik
1. Tetapkan titik acuan untuk
dijadikan titik awal pengukuran
pertambahan panjang pegas.
Anda dapat menggunakan ujung
bawah pegas atau ujung bawah
beban yang digantung pada
pegas, atau titik lain yang
memudahkan dalam pengukuran.
2. Baca posisi titik acuan yang Anda
pilih. Anda akan mengukur
pemuluran pegas dari titik ini!.
Catat posisi tersebut pada Tabel
'1.1. Posisi ini ditetapkan sebagai
posisiawalxe.
3. Tambahkan satu beban 50 g ke
penggantung beban dan baca
posisi baru titik acuan. Posisi ini
Gambar 1.2
ditetapkan sebagai nilai x. Catat nilai x ini pada kolom yang tersedia pada Tabel 1.1.
4. Ulangi langkah ke-3 di atas sampai 5 atau 6 kali percobaan, setiapkali percobaan tambahkan
beban 50 g pada penggantung beban.
5. Gunakan persamaan F = mg (W = mg untuk menghitung gaya gravitasi yang diberikan
setiap beban yang digunakan, gunakan nilai g = 9,8 m/detik2, dan isi pada kolom yang sesuai
padaTabel 1.1.
6. Gunakan data yang didapatkan untuk menghitung pertambahan panjang pegas (simpangan)
Ax untuk masing-masing beban.
7. Gunakan kertas grafik mm, buat grafik antara F dan Ax menggunakan data pada Tabel 1.1.
B. Periksa kurva F - Ax yang didapatkan, dan coba interpretasikan arti fisis kurva yang
didapatkan!
a. Apa yang dapat Anda simpulkan dari hubungan antara Fdan Ax? Berupa garis luruskah kurva
yang didapat? Atau, hanya bagian tertentu sajakah kurva itu yang berupa garis lurus?
b. Jika grafik tidak berupa garis lurus, bagian yang mana dari grafik tersebut yang tidak berupa
garis lurus? Apa yang dapat Anda simpulkan mengenai hubungan Antara F dan Ax pada
bagian ini? Dan apa yang dapat Anda simpulkan mengenai bagian yang berupa garis lurus?
o---- penumpu
*----
Pegas heliks
- Penggantung
-tt beban

3. *lefr.an llook )an peng uk uan Qaya
Tabel 1.1
XO = ,........ lTl
No
Massa
(kg)
Gaya F
(N)
x (m)
Simpangan
Ax = (x- xo) (m)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
TaliKaret
1. Gunakan langkah-langkah percobaan di atas unfuk menyelidiki hubungan antara gaya dan
pemuluran tali karet, termasuk langkah B!
2. Gunakan Tabel 1.2 untuk mencatat hasil percobaan.
Tabel l.2
Xo = ......... lTl
No#
Massa
(kg)
Gaya F
(N)
x(m)
Simpangan
Ax = (x- xo) (m)
1
2.
3.
4.
5.
6.
7.
F. PERHITUNGAN
Pegas Helik
1 . Dari grafik F - Ax yang didapatkan, hitung tetapan gaya pegas. (Jika grafik tidak berupa garis lurus,
gunakan hanya bagian yang berupa garis lurus saja untuk menghitung tetapan gaya pegas!)
Tetapan gaya pegas

4. *lafr.an lloole. laa peag akaan Qatga
Tali Karet
2. Dari grafik F - N( yang didapatkan, hitung tetapan gaya tali karet. (Jika grafik tidak
seluruhnya berupa ga'ris lurus, gunakan hanya bagian yang berupa garis lurus saja untuk
menghitung tetapan gaya tali karet! Jika tidak ada yang berupa garis lurus)
Tetapan gaya tali karet...........
G. PERTANYAAN
-
Pegas Helik
1. Dari grafik di atas, tentukan perpanjangan pegas jika diberikan gaya sebesar 5 N.
Bagaimana pula perpanjangan pegas jika gaya yang bekerja adalah 10 N? Tandai posisi titik l
tersebut pada grafik yang didapatkan.
2. Bagaimana caya Anda mengkalibrasi pegas untuk pengukuran gaya? !
TaliKaret
1. Dari grafik, tentukan perpanjangan tali karet jika diberikan gaya sebesar 5 N. Bagaimana
pula perpanjangan tali karet jika gaya yang bekerja adalah 10 N? Tandai posisititik tersebut
pada grafik yang didapatkan di atas.
2. Bagaimana caya Anda mengkalibrasi tali karet untuk pengukuran gaya?
3. Dapatkah tali karet digunakan untuk membuat neraca pegas (neraca pegas adalah alat untuk
mengukur besar gaya).
H. KESIMPULAN
1. Berdasarkan data yang didapatkan di atas, apa yang dapat Anda simpulkan mengenai
karakteristik pegas berkaitan dengan gaya yang diberikan dan pertambahan panjang pegas?
2. Berdasarkan data yang didapatkan di atas, apa yang dapat Anda simpulkan mengenai karakteristik
tali karet berkaitan dengan gaya yang diberikan dan pertambahan panjang tali karet?