GERAK HARMONIS SEDERHANA PADA PEGAS
A. Dasar teori :
Getaran adalah gerak bolak balik disekitar suatu titik kesetimbangan. Getaran dapat
periodik, tetapi juga bisa tidak periodik(aperiodik). Getaran periodik dapat menghasilkan getaran
selaras atau gerak harmonis. Getaran selaras adalah gerak proyeksi sebuah titik yang bergerak
melingkar beraturan, yang setiap saat diproyeksikan pada salah satu garis tengah lingkaran. Gaya
yang bekerja pada gerak ini, berbanding lurus dengan simpangan benda dan arahnya menuju ke
titik kesetimbangan.Sebuahpegas yang digantungi beban m merupakan contohdari GHS. Sebuah
pegas jika ditarik atau ditekan dariposis inormalnya akan melawan dengan gaya tertentu untuk
menormalkandirinya. Gaya ini disebut gaya pemilih(restoring force), yang besarnya sebanding
dengan seberapa besar kita menarik atau menekan pegas tersebut danarahnya berlawanan
dengan arah tarikan. Hubungan ini dirumuskan oleh Robert Hooke :
F = - k.x
Getaran dapat terjadi pada pegas dan ayunan.Untuk menganalisis getaran, ada beberapa
istilah yang perlu diketahui, di antaranya: (a) Simpangan, yaitu jarak antara posisi beban
terhadap titik kesetimbangan. (b) Amplitudo (Simpangan maksimum), yaitu jarak paling jauh
jika di ukur dari titik kesetimbangan, yang dilambangkan dengan A, (c)Periode dengan symbol
T, adalah waktu yang diperlukan untuk satu kali getaran dengan persamaan 𝑻 =
𝟏
𝒇
Satu osilasi benda adalah gerak benda dari suatu titik pada lintasan osilasi dan kembali ke
titik semula atau titik awalnya. Persamaan gerak untuk gerak harmonik adalah sebagai berikut
x = 𝐴 𝑠𝑖𝑛
2𝜋
𝑇
𝑡
keterangan:
x= simpangan (cm/m)
A = Amplitudo (cm)
T = Periode
t =Waktu (s)
:
k = konstanta pegas(N/m)
m = massa(kg)
T = periode(rad)
B.TUJUAN PERCOBAAN
1. Mengukurperiodaosilasi
2. Memverifikasipernyataanteoritistentangosilasipegas
C.ALAT PERCOBAAN
1. Statip
2. Penumpu
3. Jam henti
4. Pegashelik
5. Bebanbercelahdanpenggantungbeban
D.LANGKAH PERCOBAAN
1. Gambar sebuah garis horzontal sebagia acuan, misalnya melewati ujung penggantung
beban ketika dalam keadaan setimbang.
2. Siapkan jam henti dan tarik penggantung beban secara vertikal ke bawah sjauh kira-
kira 5 cm dan kemudian lepaskan.
3. Amati ayunan beban beberapa saat sampai Anda siap untuk memulai mengukur
waktu ayunan. Anda tidak perlu memulai melakukan pengukuran waktu segera
setelah beban dilepas
4. Mulai lakukan pengukuran ketika penggantung beban melewati garis acuan dalam
satu arah. Selanjutnya hitung satu, dua, tiga, dan seterusnya setiap kali beban
melewati garis acuan dalam arah yang sama seperti ketika memulai melakukan
pengukuran.
5. Matikan jam henti ketika hitung ke-n, misalnya 20 (atau sejumlah n yang Anda
inginkan).
6. Baca waktu yang diperlukan untuk melakukan n kali ayunan, dan catat waktu tersebut
pada kolom yang sesuai pada tabel 13.1 di bawah.
7. Ubah massa beban pada penggantung beban sehingga massa total menjadi 0,200 kg
seperti pada tabel 13.1
8. Ulangi langkah ke-2 sampai langkah ke-6
9. Ulangi langkah ke-7 dan ke-8 menggunakan massa
sebagaimanadisebutpadatabel 13.1
Massa
m (kg)
Banya
k
osilasi
(n)
Wakt
u t(s)
Periode
(percobaa
n) TE =
𝑡
𝑛
(𝑠)
Periode
teori
TT=2‫ח‬√
𝑚
𝑐
%∆𝑇
=
𝑇𝐸 − 𝑇𝑇
(𝑇𝐸 + 𝑇𝑇)
× 100%
T
(
S
Pertanyaan
1. Jika kita perkenankan toleransi sebesar 10% untuk kesalahan pada percobaan ini,
dan berdasarkan pada persentase % ΔTs yang dapat pada tabel 13.1, menurut
pendapat anda, terverifikasikah dugaan teoritis mengenai periode T osilasi oleh
percobaan ini? Jelaskan jawaban anda!
Jawab :
Tidak terverifikasi, jika melekukan kesalahan dalam percobaan ralat perhitungan
sebagai berikut :
Kesalahan terjadi disebabkan karena : ( a)Kesalahan dalam alat ukur, yaitu alat ukur yang
digumakan tidak sempurna, (b) Kesalahan individu, yaitu kurang teliti dalam membaca atau
mengamati alat ukur tersebut, ( c) Kesalahan yang diakibatkan padaa saat pelaksaan kurang
sempurna, sehingga, misalnya menyebabkan nilai gravitasi tidak mendekati 9 – 10,maka oleh
karena itu kita harus memperhatikan dengan baik ketika melakukan percobaan, jika kita
melakukan kesalahan dalam percobaan dab tidak diperbaiki maka hasilnya tidak sesuai dengan
teori.
2. Berdasarkangrafik T2 – m, sesuaikanhgrafik yang dapat dengan dugaan teori yang
menyatakan bahwa T2 ≈m (T2berbandinglurusdengan m)
Jawab; . Hubungan antara periode dengan massa ,benda suatu yaitu beranding lurus.
ika massa suatu benda tersebut besar maka nilai periode pada pegas juga menjadi besar.
A. HASIL PENGAMATAN
m
(kg)
Osil
asi
(n)
t (s) Periode
(percobaa
n) TE =
𝑡
𝑛
(𝑠)
Periode teori
TT=2‫ח‬√
𝑚
𝑐
%∆𝑇
=
𝑇𝐸 − 𝑇𝑇
(𝑇𝐸 + 𝑇𝑇)
× 100%
TE
(s2)
0,15 10 5 0,5 1,4 94,7 0,25
0,2 10 6 0,6 0,5 6,67 0,36
0,25 10 7 0,7 0,5 0,17 0,49
E.ANALISIS DATA
a. Percobaan 1
Diket :
n : 10
m :150 gram = 0,15 kg
t : 5 sekon
Dit :𝑇𝐸, 𝑇 𝑇, % ∆𝑇 ?
Jawab:
𝑇𝐸 :
𝑡
𝑛
(s)
:
5
10
= 0,5 sekon
𝑇 𝑇 : 2‫ח‬√
𝑚
𝑐
:2.3,14√
0,5
35,2
: 6,28√0.05
:6,28. 0,22
: 1,4
% ΔT =
|𝑇𝐸−𝑇𝑇|
(𝑇𝐸 + 𝑇𝑇)
× 100 %
=
|0.9|
(0,95)
× 100 %
=94,7 %
b. Percobaan 11
Diket :
n : 10
m :200 gram = 0,2 kg
t : 6 sekon
Dit :𝑇𝐸, 𝑇 𝑇, % ∆𝑇 ?
Jawab:
𝑇𝐸 :
𝑡
𝑛
(s)
:
6
10
= 0,6sekon
𝑇 𝑇 : 2‫ח‬√
𝑚
𝑐
:2.3,14√
0,2
95,2
: 6,28√0.006
:6,28. 0,08
: 0,5
% ΔT =
|𝑇𝐸−𝑇𝑇|
(𝑇𝐸 + 𝑇𝑇)
× 100 %
=
|0.6−0,5|
(0,6+0,5)/2
× 100 %
=94,7 %
=
0,1
0,6
= 6,67 %
c. Percobaan 111
Diket :
n : 10
m :250 gram = 0,25 kg
t : 7sekon
Dit :𝑇𝐸, 𝑇 𝑇, % ∆𝑇 ?
Jawab:
𝑇𝐸 :
𝑡
𝑛
(s)
:
7
10
= 0,7sekon
𝑇 𝑇 : 2‫ח‬√
𝑚
𝑐
:2.3,14√
0,25
35,2
: 6,28√0.007
:6,28. 0,08
: 0,5sekon
% ΔT =
|𝑇𝐸−𝑇𝑇|
(𝑇𝐸 + 𝑇𝑇)
× 100 %
=
|0,7−0,5|
(0,7+0,5)
× 100 %
=
|0,2|
1,2
× 100 %
= 0,17 %
F. PEMBAHASAN
Dari hasil percobaan yang telah dilakukan semakin berat benda, periode pegas juga semakin
besar, Sebaliknya jika massa suatu ,benda itu kecil maka nilai periode yang dihasilkan pada
pegas juga menjadi kecil. Jadi periode pada pegas berbanding lurus dengan massa suatu benda,
dan massa berturut-turut 150 gram, 200 gram ,250 gram. Dengan menggunakan persamaan
𝑇𝐸 :
𝑡
𝑛
(s)
Sehingga periode percobaan berturut-turut menghasilkan 0,5, 0,6, 0,7 .
Masalah-masalah pada praktikum kali ini yaitu ketidak akuratan praktikan dalam menghitung
waktu pada setiap getaran karena kemampuan regangan pegas terhadap jumlah beban yang
ditahannya, sehingga getaran pegas terkadang tidak teratur.Solusi praktikan dalam
menyigapi masalah ini yaitu dengan cara menarik beban secara pelan/perlahan agar getaran
yang diperoleh akan teratur atau tidak terlalu kencang yang menyebabkan ketidak teraturan
getaran pegas.
KESIMPULAN
Hubungan antara periode dengan massa benda suatu benda yaitu berbanding lurus. jika massa
suatu benda tersebut besar maka nilai periode pada pegas juga menjadi besar.
SARAN
Ada baiknya ketika melakukan praktikum alat percobaan harus lengkap, supaya praktikum
berjalan dengan lancar.
DAFTAR PUSTAKA
Supiyanto.2007.Fisika untuk kelas XI. Jakarta:Phibeta.

Gerak harmonis pegas

  • 1.
    GERAK HARMONIS SEDERHANAPADA PEGAS A. Dasar teori : Getaran adalah gerak bolak balik disekitar suatu titik kesetimbangan. Getaran dapat periodik, tetapi juga bisa tidak periodik(aperiodik). Getaran periodik dapat menghasilkan getaran selaras atau gerak harmonis. Getaran selaras adalah gerak proyeksi sebuah titik yang bergerak melingkar beraturan, yang setiap saat diproyeksikan pada salah satu garis tengah lingkaran. Gaya yang bekerja pada gerak ini, berbanding lurus dengan simpangan benda dan arahnya menuju ke titik kesetimbangan.Sebuahpegas yang digantungi beban m merupakan contohdari GHS. Sebuah pegas jika ditarik atau ditekan dariposis inormalnya akan melawan dengan gaya tertentu untuk menormalkandirinya. Gaya ini disebut gaya pemilih(restoring force), yang besarnya sebanding dengan seberapa besar kita menarik atau menekan pegas tersebut danarahnya berlawanan dengan arah tarikan. Hubungan ini dirumuskan oleh Robert Hooke : F = - k.x Getaran dapat terjadi pada pegas dan ayunan.Untuk menganalisis getaran, ada beberapa istilah yang perlu diketahui, di antaranya: (a) Simpangan, yaitu jarak antara posisi beban terhadap titik kesetimbangan. (b) Amplitudo (Simpangan maksimum), yaitu jarak paling jauh jika di ukur dari titik kesetimbangan, yang dilambangkan dengan A, (c)Periode dengan symbol T, adalah waktu yang diperlukan untuk satu kali getaran dengan persamaan 𝑻 = 𝟏 𝒇 Satu osilasi benda adalah gerak benda dari suatu titik pada lintasan osilasi dan kembali ke titik semula atau titik awalnya. Persamaan gerak untuk gerak harmonik adalah sebagai berikut x = 𝐴 𝑠𝑖𝑛 2𝜋 𝑇 𝑡 keterangan: x= simpangan (cm/m) A = Amplitudo (cm) T = Periode t =Waktu (s) :
  • 2.
    k = konstantapegas(N/m) m = massa(kg) T = periode(rad) B.TUJUAN PERCOBAAN 1. Mengukurperiodaosilasi 2. Memverifikasipernyataanteoritistentangosilasipegas C.ALAT PERCOBAAN 1. Statip 2. Penumpu 3. Jam henti 4. Pegashelik 5. Bebanbercelahdanpenggantungbeban D.LANGKAH PERCOBAAN 1. Gambar sebuah garis horzontal sebagia acuan, misalnya melewati ujung penggantung beban ketika dalam keadaan setimbang. 2. Siapkan jam henti dan tarik penggantung beban secara vertikal ke bawah sjauh kira- kira 5 cm dan kemudian lepaskan. 3. Amati ayunan beban beberapa saat sampai Anda siap untuk memulai mengukur waktu ayunan. Anda tidak perlu memulai melakukan pengukuran waktu segera setelah beban dilepas 4. Mulai lakukan pengukuran ketika penggantung beban melewati garis acuan dalam satu arah. Selanjutnya hitung satu, dua, tiga, dan seterusnya setiap kali beban melewati garis acuan dalam arah yang sama seperti ketika memulai melakukan pengukuran. 5. Matikan jam henti ketika hitung ke-n, misalnya 20 (atau sejumlah n yang Anda inginkan).
  • 3.
    6. Baca waktuyang diperlukan untuk melakukan n kali ayunan, dan catat waktu tersebut pada kolom yang sesuai pada tabel 13.1 di bawah. 7. Ubah massa beban pada penggantung beban sehingga massa total menjadi 0,200 kg seperti pada tabel 13.1 8. Ulangi langkah ke-2 sampai langkah ke-6 9. Ulangi langkah ke-7 dan ke-8 menggunakan massa sebagaimanadisebutpadatabel 13.1 Massa m (kg) Banya k osilasi (n) Wakt u t(s) Periode (percobaa n) TE = 𝑡 𝑛 (𝑠) Periode teori TT=2‫ח‬√ 𝑚 𝑐 %∆𝑇 = 𝑇𝐸 − 𝑇𝑇 (𝑇𝐸 + 𝑇𝑇) × 100% T ( S Pertanyaan 1. Jika kita perkenankan toleransi sebesar 10% untuk kesalahan pada percobaan ini, dan berdasarkan pada persentase % ΔTs yang dapat pada tabel 13.1, menurut pendapat anda, terverifikasikah dugaan teoritis mengenai periode T osilasi oleh percobaan ini? Jelaskan jawaban anda! Jawab :
  • 4.
    Tidak terverifikasi, jikamelekukan kesalahan dalam percobaan ralat perhitungan sebagai berikut : Kesalahan terjadi disebabkan karena : ( a)Kesalahan dalam alat ukur, yaitu alat ukur yang digumakan tidak sempurna, (b) Kesalahan individu, yaitu kurang teliti dalam membaca atau mengamati alat ukur tersebut, ( c) Kesalahan yang diakibatkan padaa saat pelaksaan kurang sempurna, sehingga, misalnya menyebabkan nilai gravitasi tidak mendekati 9 – 10,maka oleh karena itu kita harus memperhatikan dengan baik ketika melakukan percobaan, jika kita melakukan kesalahan dalam percobaan dab tidak diperbaiki maka hasilnya tidak sesuai dengan teori. 2. Berdasarkangrafik T2 – m, sesuaikanhgrafik yang dapat dengan dugaan teori yang menyatakan bahwa T2 ≈m (T2berbandinglurusdengan m) Jawab; . Hubungan antara periode dengan massa ,benda suatu yaitu beranding lurus. ika massa suatu benda tersebut besar maka nilai periode pada pegas juga menjadi besar. A. HASIL PENGAMATAN m (kg) Osil asi (n) t (s) Periode (percobaa n) TE = 𝑡 𝑛 (𝑠) Periode teori TT=2‫ח‬√ 𝑚 𝑐 %∆𝑇 = 𝑇𝐸 − 𝑇𝑇 (𝑇𝐸 + 𝑇𝑇) × 100% TE (s2) 0,15 10 5 0,5 1,4 94,7 0,25 0,2 10 6 0,6 0,5 6,67 0,36 0,25 10 7 0,7 0,5 0,17 0,49
  • 5.
    E.ANALISIS DATA a. Percobaan1 Diket : n : 10 m :150 gram = 0,15 kg t : 5 sekon Dit :𝑇𝐸, 𝑇 𝑇, % ∆𝑇 ? Jawab: 𝑇𝐸 : 𝑡 𝑛 (s) : 5 10 = 0,5 sekon 𝑇 𝑇 : 2‫ח‬√ 𝑚 𝑐 :2.3,14√ 0,5 35,2 : 6,28√0.05 :6,28. 0,22 : 1,4 % ΔT = |𝑇𝐸−𝑇𝑇| (𝑇𝐸 + 𝑇𝑇) × 100 % = |0.9| (0,95) × 100 % =94,7 % b. Percobaan 11 Diket : n : 10
  • 6.
    m :200 gram= 0,2 kg t : 6 sekon Dit :𝑇𝐸, 𝑇 𝑇, % ∆𝑇 ? Jawab: 𝑇𝐸 : 𝑡 𝑛 (s) : 6 10 = 0,6sekon 𝑇 𝑇 : 2‫ח‬√ 𝑚 𝑐 :2.3,14√ 0,2 95,2 : 6,28√0.006 :6,28. 0,08 : 0,5 % ΔT = |𝑇𝐸−𝑇𝑇| (𝑇𝐸 + 𝑇𝑇) × 100 % = |0.6−0,5| (0,6+0,5)/2 × 100 % =94,7 % = 0,1 0,6 = 6,67 % c. Percobaan 111 Diket : n : 10 m :250 gram = 0,25 kg t : 7sekon Dit :𝑇𝐸, 𝑇 𝑇, % ∆𝑇 ?
  • 7.
    Jawab: 𝑇𝐸 : 𝑡 𝑛 (s) : 7 10 = 0,7sekon 𝑇𝑇 : 2‫ח‬√ 𝑚 𝑐 :2.3,14√ 0,25 35,2 : 6,28√0.007 :6,28. 0,08 : 0,5sekon % ΔT = |𝑇𝐸−𝑇𝑇| (𝑇𝐸 + 𝑇𝑇) × 100 % = |0,7−0,5| (0,7+0,5) × 100 % = |0,2| 1,2 × 100 % = 0,17 % F. PEMBAHASAN Dari hasil percobaan yang telah dilakukan semakin berat benda, periode pegas juga semakin besar, Sebaliknya jika massa suatu ,benda itu kecil maka nilai periode yang dihasilkan pada pegas juga menjadi kecil. Jadi periode pada pegas berbanding lurus dengan massa suatu benda, dan massa berturut-turut 150 gram, 200 gram ,250 gram. Dengan menggunakan persamaan 𝑇𝐸 : 𝑡 𝑛 (s) Sehingga periode percobaan berturut-turut menghasilkan 0,5, 0,6, 0,7 . Masalah-masalah pada praktikum kali ini yaitu ketidak akuratan praktikan dalam menghitung waktu pada setiap getaran karena kemampuan regangan pegas terhadap jumlah beban yang ditahannya, sehingga getaran pegas terkadang tidak teratur.Solusi praktikan dalam menyigapi masalah ini yaitu dengan cara menarik beban secara pelan/perlahan agar getaran yang diperoleh akan teratur atau tidak terlalu kencang yang menyebabkan ketidak teraturan getaran pegas.
  • 8.
    KESIMPULAN Hubungan antara periodedengan massa benda suatu benda yaitu berbanding lurus. jika massa suatu benda tersebut besar maka nilai periode pada pegas juga menjadi besar. SARAN Ada baiknya ketika melakukan praktikum alat percobaan harus lengkap, supaya praktikum berjalan dengan lancar.
  • 9.