Upload
others
View
28
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
LKS PRAKTIKUM BERBASIS SAINTIFIK
HUKUM HOOKE
Nama Kelompok
Nama Anggota
Kelas
: …………………………………………………………………………
1. ………………………………………………………………………
2. ………………………………………………………………………
3. ………………………………………………………………………
4. ………………………………………………………………………
5. ………………………………………………………………………
: …………………………………………………………………………
UNTUK SISWA KELAS XI SMA
LKS PRAKTIKUM BERBASIS SAINTIFIK
PERCOBAAN HUKUM HOOKE
A. Mengamati
Pernahkah anda bermain katapel atau panah? Coba perhatikan ketika anda
menarik katepel atau busur panah, apa yang terjadi? Kemudian anda
bandingkan keadaan semula dengan keadaan setelah ditarik, apakah terdapat
perbedaan?
B. Menanya
1. Apa saja yang anda ketahui tentang sifat-sifat pegas?
2. Apa yang menyebabkan terjadinya pertambahan panjang pegas?
3. Bagaimana hubungan antara gaya dan pertambahan panjang?
4. Sebutkan pemanfaatan pegas yang sering ditemukan di kehidupan sehari-
hari?
5. Jika ada dua buah karet A dan B yang ditarik dengan gaya yang sama,
apakah mungkin salah satunya akan terputus. Jika ya, mengapa bisa
terjadi? Jika tidak, berikan alasannya!
C. Tujuan
1. Mengamati faktor yang mempengaruhi terjadinya pertambahan panjang
pada pegas serta menentukan nilai konstanta elastisitas pegas.
2. Menentukan besaran massa benda yang belum diketahui dari tiga jenis
pegas yang sama tingkat kelenturannya.
3. Membandingkan konstanta elastisitas pegas dari dua jenis pegas yang
berbeda tingkat kelenturannya.
D. Dasar Teori
Pegas merupakan suatu benda yang memiliki sifat elastis atau lentur.
Sifat elastis dari suatu pegas sangatlah penting. Misalnya dalam dunia
otomotif, kenyamanan berkendara sangat dipengaruhi oleh pegas yang terdapat
di shockbreaker.
Jika sebuah pegas diberi gangguan sehingga pegas meregang (berarti
pegas ditarik) atau merapat (berarti pegas ditekan), pada pegas akan bekerja
gaya pemulihan yang arahnya selalu menuju titik asal. Dengan kata lain, besar
gaya pemulihan pada pegas pegas ini sebanding dengan gangguan atau
simpangan yang diberikan pada pegas. pernyataan tersebut dikenal dengan
hukum hooke.
Gaya elastisitas/pegas adalah gaya yang mengembalikan pegas agar
kembali ke bentuk semula setelah meregang/menekan. Gaya pegas berlawanan
arah dengan gaya berat dan pertambahan panjang, dapat dirumuskan, tetapan
pegas dapat ditentukan melalui penjelasan dan persamaan berikut:
Hukum Hooke untuk pegas yang bergerak secara vertikal. Hukum
Hooke adalah hukum atau ketentuan mengenai gaya dalam bidang ilmu fisika
yang terjadi karena sifat elastisitas dari sebuah pir atau pegas. Besarnya gaya
Hooke ini secara proporsional akan berbanding lurus dengan jarak pergerakan
pegas dari posisi normalnya.
Hukum Hooke menyatakan hubungan antara gaya (F) yang meregangkan
pegas dan pertambahan panjang (ΔX), didaerah yang ada dalam batas
kelentingan pegas.
F=k . ∆ x
Keterangan:
F = gaya (N)
K = konstanta pegas (N/m)
ΔX = pertambahan panjang (m)
E. Alat dan Bahan
1. Notebook/komputer
2. Software PhET Interactive Simulations, masses and springs (offline version)
F. Langkah Kerja
1. Buka program PhET Interactive Simulations dengan mengklik ikon (double click)
di desktop komputer/notebook anda hingga muncul tampilan seperti ini.
2. Pilih dengan mengklik ikon play with sims
3. Pilih Physics dengan mengkliknya, kemudian pilih kategori Work, Energy &
Power.
4. Klik simulasi Masses & Springs
5. Jalankan simulasi Masses & Springs dengan mengklik ikon run now.
6. Setelah klik run now, maka akan muncul tampilan berikut.
7. Untuk pengumpulan data percobaan, dimulai dengan mengukur panjang
awal pegas menggunakan mistar seperti gambar berikut (ukuran kelenturan
pegas medium).
8. Kemudian gantungkan beban bermassa 50 gram pada pegas nomor 1
9. Setelah pegas stabil, ukurlah pertambahan panjang pegas setelah diberi
beban, menggunakan mistar seperti gambar berikut.
10. Lakukan langkah yang sama seperti langkah ke-7 hingga ke-9 dengan
menggantungkan beban 100 gram pada pegas nomor 2, dan beban 250
gram pada pegas nomor 3.
11. Catatlah hasil pengamatan anda pada tabel pengamatan.
12. Langkah selanjutnya adalah menentukan massa beban yang tidak diketahui
pada ketiga jenis pegas dengan kelenturan yang sama seperti pada
percobaan sebelumnya. (karena ketiga jenis pegas yang digunakan sama
seperti percobaan sebelumnya, maka panjang awal dinyatakan sama,
sehingga tidak perlu diukur ulang)
13. Lakukan langkah yang sama seperti langkah ke-9 untuk beban berwarna
kuning pada pegas nomor 2, dan beban berwarna merah pada pegas nomor
3.
14. Catatlah hasil pengamatan anda pada tabel pengamatan.
15. Langkah berikutnya yaitu membandingkan konstanta elastisitas pegas dari
dua jenis pegas yang berbeda tingkat kelenturannya. Ubahlah jenis pegas
nomor 3 menjadi hard pada kolom softness spring 3.
16. Kemudian gantungkan beban bermassa 50 gram. Setelah pegas stabil, ukurlah
pertambahan panjang pegas tersebut dengan menggunakan mistar seperti gambar
berikut.
17. Catatlah hasil pengamatanmu pada tabel pengamatan.
18. Gantilah beban 50 gram dengan beban yang bermassa 100 gram.
19. Gantilah beban 50 gram dengan beban yang bermassa 250 gram
20. Catatlah hasil pengamatanmu pada tabel pengamatan.
G. Tabel Pengamatan
Percobaan 1 (menentukan konstanta pegas)
Percobaan X0
(cm)
X
(cm)
∆X
(cm)
m
(kg)
F
(N)
k
(N/cm)
Pegas 1 50 g
Pegas 2 100 g
Pegas 3 250 g
Percobaan 2 (menentukan massa beban yang digantung pada pegas)
Percobaan X0
(cm)
X
(cm)
∆X
(cm)
m
(kg)
F
(N)
k
(N/cm)
Pegas 1
Pegas 2
Pegas 3
Percobaan 3 (membandingkan konstanta elastisitas pegas dari dua jenis
pegas yang berbeda tingkat kelenturannya)
Percobaan X0
(cm)
X
(cm)
∆X
(cm)
m
(kg)
F
(N)
k
(N/cm)
Pegas 1
(kelenturan
medium)
50 g
100 g
250 g
Pegas 3
(kelenturan
kaku)
50 g
100 g
250 g
H. Mengasosiasi
1. Mengamati faktor penyebab terjadinya pertambahan panjang pegas dan
menentukan konstanta elastisitas pegas).
Pegas 1 (m = 50 gram = 0,05 kg)
X0 = 30 cm
X = 35 cm
∆X = X - X0
= ….
F = k. ∆X
m.g = k. ….
…. = k. ….
k = ….
Pegas 2 (m = 100 gram = 0,1 kg)
X0 = 30 cm
X = 40 cm
∆X = X - X0
= ….
F = k. ∆X
m.g = k. ….
…. = k. ….
k = ….
Pegas 3 (m = 250 gram = 0,25 kg)
X0 = 30 cm
X = 55 cm
∆X = X - X0
= ….
F = k. ∆X
m.g = k. ….
…. = k. ….
k = ….
2. Menentukan massa beban yang digantung pada pegas, dengan konstanta
elastisitas yang sama seperti percobaan 1.
Pegas 1 (m = 50 gram = 0,05 kg)
X0 = 30 cm
X = 35 cm
∆X = X - X0
= ….
F = k. ∆X
m.g = k. ∆X
m = k .∆ X
g
m = ….
Pegas 2 (m = 100 gram = 0,1 kg)
X0 = 30 cm
X = 40cm
∆X = X - X0
= ….
F = k. ∆X
m.g = k. ∆X
m = k .∆ X
g
m = ….
Pegas 3 (m = 250 gram = 0,25 kg)
X0 = 30 cm
X = 55 cm
∆X = X - X0
= ….
F = k. ∆X
m.g = k. ∆X
m = k .∆ X
g
m = ….
3. Membandingkan konstanta elastisitas pegas dari dua jenis pegas yag
berbeda tingkat kelenturannya.
Pegas 1
a. m = 50 gram = 0,05 kg
X0 = 30 cm
X = 35 cm
∆X = X - X0
= ….
F = k. ∆X
m.g = k. ….
…. = k. ….
k = ….
b. m = 100 gram = 0,1 kg
X0 = 30 cm
X = 40 cm
∆X = X - X0
= ….
F = k. ∆X
m.g = k. ….
…. = k. ….
k = ….
c. m = 250 gram = 0,25 kg
X0 = 30 cm
X = 55 cm
∆X = X - X0
= ….
F = k. ∆X
m.g = k. ….
…. = k. ….
k = ….
Pegas 3
a. m = 50 gram = 0,05 kg
X0 = 30 cm
X = 31 cm
∆X = X - X0
= ….
F = k. ∆X
m.g = k. ….
…. = k. ….
k = ….
b. m = 100 gram = 0,1 kg
X0 = 30 cm
X = 32 cm
∆X = X - X0
= ….
F = k. ∆X
m.g = k. ….
…. = k. ….
k = ….
c. m = 250 gram = 0,25 kg
X0 = 30 cm
X = 35 cm
∆X = X - X0
= ….
F = k. ∆X
m.g = k. ….
…. = k. ….
k = ….
4. Berdasarkan hasil perhitungan yang anda peroleh, faktor apakah yang menyebabkan terjadinya pertambahan panjang pada pegas?
5. Setelah menghitung pada percobaan 3, berapa perbandingan konstanta elastisitas pegas antara pegas 1 dan pegas 3?
6. Apa yang dapat kalian analisis dari percobaan 3?7. Apa saja yang harus diperhatikan saat menarik ketapel agar
ketapel tersebut tidak sulit saat ditarik?
I. Mengkomunikasikan
Apa yang dapat anda simpulkan dari praktikum hukum Hooke yang telah
dilakukan?
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
...............................................................................................................................
J. Daftar Pustaka
Pauliza, Oza. 2008. Fisika kelompok Teknologi. Grafindo Media Pratama:
Bandung.
Giancoli, Douglas C. 2001. Fisika (terjemahan). Jakarta: Erlangga.