LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA PEGAS "GERAK HARMONIK"

Judul Hubungan Periode dan Massa pada Pegas Tujuan Untuk Menentukan hubungan periode dan massa pada pegas Landasan Teori GERAK HARMONIK SEDERHANA Gerak harmonik sederhana adalah gerak bolak-balik benda melalui suatu titik kesetimbangan tertentu dengan banyaknya getaran benda dalam setiap sekon selalu konstan. Gerak harmonik dapat dinyatakan dengan grafik posisi partikel sebagai fungsi waktu berupa sinus atau kosinus. Contoh gerak harmonik antara lain adalah gerakan benda yang tergantung pada sebuah pegas, dan gerakan sebuah bandul. Gerak harmonik pada bandul: Sebuah bandul adalah massa (m) yang digantungkan pada salah satu ujung tali dengan panjang l dan membuat simpangan dengan sudut kecil. Gaya yang menyebabkan bandul ke posisi kesetimbangan dinamakan gaya pemulih yaitu dan panjang busur adalah Kesetimbangan gayanya. Bila amplitudo getaran tidak kecil namun tidak harmonik sederhana sehingga periode mengalami ketergantungan pada amplitudo dan dinyatakan dalam amplitudo sudut Gerak harmonik pada pegas: Sistem pegas adalah sebuah pegas dengan konstanta pegas (k) dan diberi massa pada ujungnya dan diberi simpangan sehingga membentuk gerak harmonik. Gaya yang berpengaruh pada sistem pegas adalah gaya Hooke. GERAK HARMONIK PADA PEGAS Pegas adalah salah satu contoh benda elastic. Oleh sifat elastisnya ini, suatu pegas yang diberi gaya tekan atau gaya regang akan kembali pada keadaan setimbangnya mula- mula apabila gaya yang bekerja padanya dihilangkan. Untuk memahami getaran harmonik, kita dapat mengamati gerakan sebuah benda yang diletakkan pada lantai licin dan diikatkan pada sebuah pegas, seperti pada gambar berikut: Anggap mula-mula benda berada pada posisi X = 0 sehingga pegas tidak tertekan atau teregang. Posisi seperti ini dinamakan posisi keseimbangan. Jika benda ditarik ke kanan kemudian dilepaskan, maka pegas akan menarik benda kembali ke arah posisi keseimbangan (X = +). Sebaliknya, ketika benda ditekan ke kiri (X = –) kemudian dilepaskan, maka pegas akan mendorong benda ke kanan, menuju posisi keseimbangan. Gaya yang dilakukan pegas untuk mengembalikan benda pada posisi keseimbangan disebut gaya pemulih. Besarnya gaya pemulih menurut Robert Hooke dirumuskan sebagai berikut: Fp = -kX Tanda minus menunjukkan bahwa gaya pemulih selalu pada arah yang berlawanan dengan simpangannya. Jika digabungkan persamaan di atas dengan hukum II Newton, maka diperoleh persamaan berikut: Fp = -kX = m a Terlihat bahwa percepatan berbanding lurus dan arahnya berlawanan dengan simpangan. Hal ini merupakan karakteristik umum getaran harmonik. Syarat suatu gerak dikatakan getaran harmonik, antara lain: Gerakannya periodik (bolak-balik). Gerakannya selalu melewati posisi keseimbangan. Percepatan atau gaya yang bekerja pada benda sebanding dengan posisi/simpangan benda. Arah percepatan atau gaya yang bekerja pada benda selalu mengarah ke posisi keseimbangan. Untuk pegas nilai periodanya ditentukan menggunakan rumus berikut: T = 2 Keterangan: T = Perioda (s) m = massa beban (kg) K = konstanta pegas (N/m) Pada pegas perioda dipengaruhi oleh massa beban dan nilai konstanta pegas. Semakin besar massa beban maka makin besar nilai periodanya. Beda halnya dengan konstanta pegas, semakin besar konstanta pegas maka makin kecil nilai periodanya. Alat dan Bahan Tiang ( statif dan klem ) Pegas Beban ( 5 gram 5 buah) Stopwatch Kertas grafik Langkah Kerja Gantungkan seutas pegas pada tiang .pada ujung bebas pegas , hubungkan dengan sebuah beban . Tariklah beban dari kedudukan A ke kedudukan O Lepaskan beban bersamaan dengan memulai perhitungan pada stopwatch . Hitungan satu yaitu saat beban kembali ke titik A , matikan stopwatch saat sudah mencapai hitungan ke 10 . Tabulasikan data yang di peroleh . Rumusan Masalah Apakah Amplitudo mempengaruhi periode pegas? Bagaimanakah hubungan massa dengan periode? Apakah hasil percobaan sesuai dengan teori yang ada? Data Hasil Percobaan Amplitudo tetap (A = 5 cm) Beban (gr) 10 T (sekon) T (sekon) T2 5 6 0,6 0,36 10 9 0,9 0,81 15 10 1,0 1,00 20 12 1,2 1,44 25 13 1,3 1,69 Massa tetap (m = 25 cm) Amplitudo (cm) 10 T (sekon) T (sekon) T2 2 13 1,3 1,69 4 13 1,3 1,69 6 13 1,3 1,69 8 13 1,3 1,69 10 13 1,3 1,69 Pengolahan Data Analisis data Percobaan 1 : Ketika pegas digantungkan beban bermassa 5 gram pada bagian ujung pegas dengan amplitudo tetap yakni 5 cm, waktu yang diperlukan berdasarkan hasil percobaan untuk 10 kali getaran adalah 6 sekon. Sehingga dapat diperoleh untuk setiap satu getarannya memerlukan waktu 0,6 sekon. Ketika pegas digantungkan beban bermassa 10 gram pada bagian ujung pegas dengan amplitudo tetap yakni 5 cm, waktu yang diperlukan berdasarkan hasil percobaan untuk 10 kali getaran adalah 9 sekon. Sehingga dapat diperoleh untuk setiap satu getarannya memerlukan waktu 0,9 sekon. Ketika pegas digantungkan beban bermassa 15 gram pada bagian ujung pegas dengan amplitudo tetap yakni 5 cm, waktu yang diperlukan berdasarkan hasil percobaan untuk 10 kali getaran adalah 10 sekon. Sehingga dapat diperoleh untuk setiap satu getarannya memerlukan waktu 1,0 sekon. Ketika pegas digantungkan beban bermassa 20 gram pada bagian ujung pegas dengan amplitude tetap yakni 5 cm, waktu yang diperlukan berdasarkan hasil percobaan untuk 10 kali getaran adalah 12 sekon. Sehingga dapat diperoleh untuk setiap satu getarannya memerlukan waktu 1,2 sekon. Ketika pegas digantungkan beban bermassa 25 gram pada bagian ujung pegas dengan amplitude tetap yakni 5 cm, waktu yang diperlukan berdasarkan hasil percobaan untuk 10 kali getaran adalah 13 sekon. Sehingga dapat diperoleh untuk setiap satu getarannya memerlukan waktu 1,3 sekon. Percobaan 2 : Ketika pegas digantungakan beban bermassa tetap yakni 25 gram pada bagian ujung pegas dengan ampitudo 2 cm, maka waktu yang diperlukan untuk 10 kali getaran adalah 13 sekon. Sehingga dapat diperoleh untuk setiap satu getarannya memerlukan waktu 1,3 sekon. Ketika pegas digantungakan beban bermassa tetap yakni 25 gram pada bagian ujung pegas dengan ampitudo 4 cm, maka waktu yang diperlukan untuk 10 kali getaran adalah 13 sekon. Sehingga dapat diperoleh untuk setiap satu getarannya memerlukan waktu 1,3 sekon. Ketika pegas digantungakan beban bermassa tetap yakni 25 gram pada bagian ujung pegas dengan ampitudo 6 cm, maka waktu yang diperlukan untuk 10 kali getaran adalah 13 sekon. Sehingga dapat diperoleh untuk setiap satu getarannya memerlukan waktu 1,3 sekon. Ketika pegas digantungakan beban bermassa tetap yakni 25 gram pada bagian ujung pegas dengan ampitudo 8 cm, maka waktu yang diperlukan untuk 10 kali getaran adalah 13 sekon. Sehingga dapat diperoleh untuk setiap satu getarannya memerlukan waktu 1,3 sekon. Ketika pegas digantungakan beban bermassa tetap yakni 25 gram pada bagian ujung pegas dengan ampitudo 10 cm, maka waktu yang diperlukan untuk 10 kali getaran adalah 13 sekon. Sehingga dapat diperoleh untuk setiap satu getarannya memerlukan waktu 1,3 sekon. Jawaban Pertanyaan Untuk pegas nilai periodanya ditentukan menggunakan rumus berikut: T = 2 ; dimana : T = Perioda (s), m = massa beban (kg), K = konstanta pegas (N/m). Jadi, Amplitudo tidak mempengaruhi periode pegas Pada pegas periode dipengaruhi oleh massa beban dan nilai konstanta pegas. Semakin besar massa beban maka makin besar nilai periodanya. Beda halnya dengan konstanta pegas, semakin besar konstanta pegas maka makin kecil nilai periodanya. Hasil percobaan pertama yang saya dapatkan sesuai dengan teori yakni, besar massa mempengaruhi periode pegas. Dapat dilihat dari percobaan pertama menggunakan massa yang berubah-ubah hasil yang didapat juga berubah-ubah. Semakin besar massanya maka semakin besar juga amplitudonya. Demikian pula hasil percobaan kedua yang saya dapatkan sesuai dengan teori yakni, amplitudo tidak mempengaruhi periode pegas. Dapat dilihat dari percobaan kedua menggunakan amplitudo yang berubah-ubah akan tetapi hasil yang diperoleh tetap sama. Kesimpulan dan Saran Kesimpulan : Setelah melakukan dua percobaan, didapatkan dua kesimpulan mengenai pengaruh massa terhadap besarnya periode (T), yaitu sebagai berikut : Pada percobaan pertama dilakukan 5 tahap percobaan dengan menggunakan amplitudo yang sama yaitu 5 cm sebanyak 5 kali percobaan akan tetapi menggunakan massa yang berbeda-beda yaitu menggunakan massa 5 gram, 10 gram, 15 gram, 20 gram dan 25 gram. Dari hasil percobaan tersebut diperoleh besar periode ditiap percobaanya ternyata berbeda-beda, semakin besar massanya, semakin besar pula periodenya. Maka dapat di tarik kesimpulan bahwa massa dapat mempengaruhi periode. Pada percobaan kedua dilakukan 5 tahap percobaan dengan menggunakan massa yang sama yaitu 25 gram akan tetapi menggunakan amplitudo yang besarnya berbeda sebanyak 5 kali percobaan yaitu menggunakan amplitude sebesar 2 cm, 4 cm, 6 cm, 8 cm dan 10 cm. Dari hasil percobaan tersebut diperoleh besar periode pada tiap tahapnya ternyata sama besarnya. Sehingga dapat disimpulkan bahwa massa benda tidak mempengaruhi besarnya periode. Saran Dalam melakukan percobaan tersebut harus teliti dan cermat dalam mengamati waktu danmenghitung getaran yang terjadi. Karena akan mempengaruhi periode yang dihasilkan. Daftar Pustaka http://organisasi.org/pengertian-getaran-dan-penjelasan-dasar-frekuensi-periode-danamplitudo-ilmu-pengetahuan-fisika https://id.wikipedia.org/wiki/Gerak_harmonik_sederhana https://www.academia.edu/8961310/Periode_dan_Frekuensi_Getaran_Pegas http://www.slideshare.net/hanifahipeh/laporan-praktikum-fisika-dasar-tetapan-pegas https://www.academia.edu/9895318/Laporan_Praktikum_Fisika_Dasar_1_Program_Studi_Tadris_Biologi 6