Upload
ggm-spektafest
View
12.169
Download
12
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Laporan Praktikum Fisika Dasar 1 ITENAS Bandung
Citation preview
PRAKTIKUM FISIKA DASAR 1
PERCOBAAN M3
TETAPAN PEGAS DAN GRAFITASI
I. MAKSUD
1. Menentukan tetapan pegas dengan menggunakan Hukum Hooke.
2. Menentukan massa efektif pegas.
3. menentukan percepatan gravitasi.
II. ALAT-ALAT
1. Statip dengan skala ukur
2. Pegas
3. Ember dan beban-beban tambahan
4. Stopwatch
5. Neraca teknis
III. TEORI
Bila pada sebuah pegas dikerjakan sebuah gaya, maka pertambahan panjang pegas akan
sebanding dengan gaya itu. Hal tersebut dinyatakan dengan hukum Hooke.
F = m g = -kx
Dengan membuat grafik antara antara pertambahan beban m dengan pertambahan
panjang x, maka dapat ditentukan harga n, dimana:
Bila pegas digantungi suatu beban, dan ditarik sedikit melewati titik setimbangnya,
kemuan dilepaskan, maka pegas akan bergetar. Jadi dari penurunan persamaan gerak
harmonis diperoleh persamaan seperti berikut:
Dengan:
Dari persamaan (1), (2), dan (3) diperoleh:
Catatan mengenai percobaan M3:
Tetapan pegas
Merupakan suatu konstanta yang menyatakan besarnya gaya yang diperlukan untuk
menghasilkan simpangan pegas tiap satuan panjang.
Massa efektif pegas
Massa pegas ketika pegas bekerja atau massa pegas saat pegas bergetar.
Faktor efektif pegas
Nilai perbandingan antara massa efektif pegas dengan massa pegas.
Gerak harmonik
Yaitu Gerak bolak-balik dengan lintasan lurus disekitar titik keseimbangan yang
hanya dipengaruhi gaya balik elastis yang besarnya setimbang dengan besarnya
simpangan.
Arti tanda minus dalam persamaan Hooke
Menunjukkan bahwa arah gaya pegas berlawanan arah dengan gaya yang
disebabkannya.
IV. TUGAS PENDAHULUAN
1. Apakah arti lambang-lambang pada persamaan Hooke, dan berikan pula
satuannya dalam SI!
Jawab:
ket: F = gaya (N)
k = konstanta gaya pegas (N/m)
x = pertambahan panjang pegas (m)
2. Apakah arti tanda minus dalam persamaan ini? Jelaskan!
Jawab:
Arti tanda minus dalam persamaan Hooke yaitu menunjukkan bahwa arah gaya
pegas berlawanan arah dengan gaya yang disebabkannya.
3. Turunkan rumus (3) untuk gerak harmoni sederhana !
Jawab:
4. Bila rumus (4) dibuat grafik antara terhadap , bentuk apakah yang
akan diperoleh? Dan bagaimanakah cara menentukan percepatan gravitasi (g) dan
massa efektif pegas ( ) dari grafik tersebut?
Jawab:
mb
5. Apakah hukum Hooke selalu berlaku untuk setiap penambahan beban?
Jelaskan juga dengan grafik!
Jawab:
Hukum Hooke tidak selalu berlaku untuk setiap penambahan beban. Hukum hooke
hanya berlaku jika simpangannya tidak terlalu besar atau penambahan beban yang
menyebabkan simpangan masih berada dalam daerah elastisitas pegas.
V. PERCOBAAN YANG HARUS DILAKUKAN
A. 1. Timbang massa ember, pegas, dan beban-beban tambahan m.
2. Gantungkan ember kosong pada pegas, aturlah kedudukan jarum penunjuk pada
skala nol.
3. Tambahkan keping beban ke dalam ember. Tunggu beberapa saat, catat
penunjukan jarum dalam bentuk tabel.
4. Tambahkan lagi beban , catat penunjukan jarumnya sekarang. Lakukan hal ini
sampai beban tambahan habis.
5. Setelah semua keping dimasukkan, kurangi berturut-turut keping beban tadi,
sekali lagi catat tiap penunjukan jarum.
6. Ulangi percobaan V-A.1 sampai V-A.5 untuk pegas yang lain (tanyakan asisten).
B. 1. Gantungkan ember kosong pada pegas, kemudian digetarkan. Usahakan
ayunan ember tidak bergoyang ke kiri-kanan dan simpangannya jangan terlalu
besar. Amati dan catat waktu yang diperlukan untuk 20 ayunan.
2. Tambahkan keping beban , ayunkankembali dan catat waktunya untuk 20
ayunan. Lakukan hal ini untuk beban tambahan yang lain.
VI. HASIL PENGAMATAN DAN PENGOLAHAN DATA
A. Data Pengamatan
Massa masing-masing beban:
Beban Massa (gr)Beban 1 9,98Beban 2 9,92Beban 3 9,94Beban 4 9,85Beban 5 9,98Beban 6 9,88Beban 7 9,98Beban 8 9,85Beban 9 9,97
Beban 10 9,90
Massa masing-masing pegas:
Pegas Massa (gr)Pegas 1 5,54Pegas 2 11,46
Massa ember kosong = 44,35 gr
Data Pengamatan untuk Pegas 1:
NoPenyimpangan (cm)
1 (9,980 0,010) (1,80 0,05) (2,40 0,05)
2 (1,9900 0,0010) (3,60 0,05) (3,90 0,05)
3 (2,9840 0,0010) (5,30 0,05) (5,90 0,05)
4 (3,9690 0,0010) (7,10 0,05) (7,70 0,05)
5 (4,9670 0,0010) (8,80 0,05) (9,50 0,05)
6 (5,9550 0,0010) (1,050 0,005) (1,090 0,005)
7 (6,9530 0,0010) (1,240 0,005) (1,260 0,005)
8 (7,9380 0,0010) (1,410 0,005) (1,440 0,005)
9 (8,9350 0,0010) (1,580 0,005) (1,590 0,005)
10 (9,9250 0,0010) (1,760 0,005) (1,760 0,005)
NoWaktu untuk 20 ayunan (sekon)
1 (9,980 0,010) (1,300 0,010) (1,220 0,010)
2 (1,9900 0,0010) (1,380 0,010) (1,300 0,010)
3 (2,9840 0,0010) (1,540 0,010) (1,460 0,010)
4 (3,9690 0,0010) (1,560 0,010) (1,500 0,010)
5 (4,9670 0,0010) (1,600 0,010) (1,600 0,010)
6 (5,9550 0,0010) (1,680 0,0100 (1,700 0,0100
7 (6,9530 0,0010) (1,740 0,010) (1,720 0,010)
8 (7,9380 0,0010) (1,840 0,010) (1,820 0,010)
9 (8,9350 0,0010) (1,900 0,010) (1,900 0,010)
10 (9,9250 0,0010) (1,980 0,010) (1,980 0,010)
B. Pengolahan Data
1) ......
Perhitungan:
= cm
= cm
= cm
= cm
= cm
= cm
= cm
= cm
= cm
= cm
......
Perhitungan:
cm
cm
cm
cm
cm
cm
cm
cm
cm
cm
Angka Berarti:
cm
cm
cm
cm
cm
cm
cm
cm
cm
cm
2) ......
Perhitungan:
cm/gr
cm/gr
cm/gr
cm/gr
cm/gr
cm/gr
cm/gr
cm/gr
cm/gr
cm/gr
......
Perhitungan:
cm/gr
cm/gr
cm
/gr
cm
/gr
cm
/gr
cm
/gr
cm
/gr
cm
/gr
cm
/gr
cm/gr
Angka berarti:
cm/gr
cm/gr
cm/gr
cm/gr
cm/gr
cm/gr
cm/gr
cm/gr
cm/gr
cm/gr
cm/gr
cm/gr
cm/gr
3) Buat grafik terhadap bm
Titik sentroid =
gr
cm
Titik sentroid = (54,614 ; 9,890)
4) ......
Perhitungan:
sekon
sekon
sekon
sekon
sekon
sekon
sekon
sekon
sekon
sekon
.......
Perhitungan:
sekon
sekon
sekon
sekon
sekon
sekon
sekon
sekon
sekon
sekon
Angka Berarti:
sekon
sekon
sekon
sekon
sekon
sekon
sekon
sekon
sekon
sekon
Perhitungan:
5) Buat grafik terhadap bm
Titik sentroid =
gr
sekon
Titik sentroid = (54,614 ; 0,818)
VII. TUGAS AKHIR DAN PERTANYAAN
1. Tentukan n rata-rata dari hasil perhitungan, yaitu perbandingan antara simpangan (x)
terhadap pembebanan (m)!
Jawab:
cm/gr
2. Buatlah grafik antara simpangan x terhadap pembebanan m! Tentukan nilai n dari
grafik dan bandingkan dengan hasil VII.1!
Jawab:
Grafik antara simpangan x terhadap pembebanan m terdapat pada pengolahan
data. Terdapat perbedaan yang cukup kecil antara dengan .
cm/gr
cm/gr
3. Benarkah F sebanding dengan x? Tunjukkan!
Jawab:
F sebanding dengan x, hal ini dapat dilihat dari grafik bahwa dengan
penambahan beban m maka pegas mengalami perpanjangan (x).
4. Buatlah grafik antara terhadap dan dari grafik ini tentukanlah percepatan
grafitasi (g), massa efektif pegasnya dan juga nilai k-nya!
Jawab:
Grafik antara terhadap terdapat pada pengolahan data.
5. Tentukanlah faktor efektif pegas! Tentukanlah juga batasan nilai ini!
Jawab:
VIII. ANALISIS
1. Kemungkinan yang menyebabkan kesalahan atau ketidaktepatan dalam hasil
perhitungan, antara lain:
Tidak konstannya besar simpangan yang diberikan pada pegas yang dapat
mempengaruhi waktu ayunan.
Keelastisan pegas berkurang akibat penambahan beban sehingga beberapa
nilai dan memiliki selisih nilai yang cukup besar.
Pada saat pegas diayunkan terjadi gerakan ke kiri-kanan oleh ember sehingga
mempengaruhi waktu ayunan.
Ketidaktepatan untuk menyalakan dan mematikan stopwatch pada saat
menghitung waktu 20 ayunan.
2. Percepatan grafitasi (g) yang didapat dari grafik sangat berbeda dengan nilai
percepatan grafitasi sebenarnya (g = 10 ), hal ini disebabkan kurang akuratnya
penggunaan grafik yang hanya merupakan hasil pendekatan.
IX. KESIMPULAN
1. Pertambahan panjang pegas sebanding dengan gaya yang dikerjakan pada pegas
(Hukum Hooke), selama pertambahan panjang tersebut tidak melebihi tingkat
kekelastisan pegas.
2. Massa efektif pegas adalah massa pegas ketika pegas bekerja atau massa pegas saat
pegas bergetar.
3. Hasil yang didapat dengan menggunakan metoda perhitungan lebih akurat
dibandingkan dengan metoda grafik.
4. Arti tanda minus dalam persamaan Hooke menunjukkan bahwa arah gaya pegas
berlawanan arah dengan gaya yang disebabkannya.
X. DAFTAR USAHA
1. Tyler, “ A Laboratory Manual of Physics’, Edward Arnold, 1967.
2. Sears-Zemansky, “Collage Physics”. Add. Wesley, 1960.