KOTA TANGERANG SELATANDINAS PENDIDIKAN

SMA NEGERI 10 TANGERANG SELATAN

Standar Kompetensi : 1.Menganalisis gejala alam dan keteraturannya

dalam cakupan mekanika benda titik

Kompetensi Dasar

1.3Menganalisis pengaruh gaya pada sifat elastisitas bahan

PENYUSUN :LILY VEBRINA, S.SI

MATERI AJAR

A. Elastisitas

B. Getaran Pegas

ELASTISITAS A. Elastisitas

1. Sifat-sifat Elastis Bahan

Apa yang terjadi jika sebuah kawat atau batanglogam ditarik oleh gaya? Jawabannya dapat kalian lihatpada Gambar 3.1(a). Batang yang panjang mula-mulal0 menjadi l saat ditarik gaya F, berarti terjadi pertambahanpanjang Δl. Sifat seperti ini dinamakan elastis.Jika pemberian gaya tidak melebihi sifat elastisnya makapenambahan panjang itu akan kembali lagi seperti padaGambar 3.1(b).

Ada tiga besaran yang perlu diperhatikan pada sifatini yaitu seperti penjelasan berikut.

a. Regangan atau strainRegangan adalah perbandingan antara pertambahanpanjang batang dengan panjang mula-mula

(3.1)

b. Tegangan atau stressTegangan atau stress adalah besarnya gaya yangbekerja tiap satu satuan luas penampang.

(3.2)

c. Modulus elastisitasModulus elastisitas adalah besaran yang menggambarkantingkat elastisitas bahan. Modulus elastisitasdisebut juga modulus Young yang didefinisikan sebagaiperbandingan stress dengan strain.

3.3

CONTOH SOAL

QUIZ 1

2. Hukum Hooke

Pada Gambar 3.1 kalian telah belajar tentang elastisitas bahan termasuk pada pegas. Sifat elastisitas pegas ini juga dipelajari oleh Robert Hooke (1635- 1703)

3.4

PRAKTIKUM

Mencari Hubungan Gaya danPertambahan Panjang Pegas

A. Dasar Teori

Jika sebuah pegas ditarik dengan gaya tertentu, maka panjangnya akan berubah. Semakin besar gaya tarik yang bekerja, semakin besar pertambahan panjang pegas tersebut.Ketika gaya tarik dihilangkan, pegas akan kembali ke keadaan semula. Jika beberapa pegas ditarik dengan gaya yang sama, pertambahan panjang setiap pegas akan berbeda. Perbedaan ini disebabkan oleh karakteristik setiap pegas. Karakteristik suatu pegas dinyatakan dengan konstanta pegas (k).Hukum Hooke menyatakan bahwa jika pada sebuah pegas bekerja sebuah gaya, maka pegas tersebut akan bertambah panjang sebanding dengan besar gaya yang bekerja padanya. Secara matematis, hubungan antara besar gaya yang bekerja dengan pertambahan panjang pegas dapat dituliskan sebagai berikut.

B. Tujuan Percobaan

Setelah melakukan eksperimen ini, kalian diharapkan mampu :1. menentukan konstanta pegas,2. menentukan hubungan antara gaya yang bekerja pada pegas dengan pertambahanpanjang pegas,3. membuktikan hukum Hooke.

D. Langkah Kerja1. Gantunglah sebuah pegas pada statif, seperti pada gambar.2. Ukurlah panjang pegas sebelum diberi beban sebagai panjangmula-mula (l 0).3. Gantungkan anak timbangan 100 g. Kemudian, ukurlah panjangpegas ketika beban masih tergantung (l1) dan beban tidak bergeraklagi.4. Ukurlah pertambahan panjang pegas (x = l1 – l0).5. Ulangilah langkah 3 dan 4 dengan mengganti anak timbanganmenjadi 200 g, 300 g, 500 g, 600 g, 700 g, 800 g, dan 1 kg.6. Ulangilah langkah 1 sampai 5 dengan menggunakan pegasyang lain.7. Masukkan data hasil percobaan kalian ke dalam tabel berikut.

C. Alat dan Bahan1. dua buah pegas yang terbuat dari bahan yang berbeda2. anak timbangan dengan massa berbeda3. mistar4. statif

E. Pembahasan1. Bagaimanakah pengaruh berat beban dengan pertambahan panjang pegas?2. Buatlah grafik hubungan antara berat beban (w) dengan pertambahan panjang (x ).3. Berbentuk apakah grafik berat benda dengan pertambahan panjang pegas?4. Berdasarkan grafik yang kalian buat, konstanta pegas ditunjukkan oleh kemiringan (gradien) grafik. Hitunglah konstanta pegas yang kalian gunakan.5. Berikan contoh penggunaan pegas yang dapat kalian jumpai dalam kehidupan sehari-hari. Buatlah laporan hasil eksperimen kalian dan tulislah sebuah artikel tentang eksperimen kalian untuk dipublikasikan di majalah dinding sekolah.

CONTOH SOAL

QUIZ 2

Dua pegas A dan B panjangnya sama 25 cm.Pada saat pegas A ditarik gaya 13,5 N panjangnya menjadi 28 cm. Sedangkan pegas B yang ditarik gaya 13,5 N ternyata panjangnya menjadi 30 cm. Tentukan perbandingan konstanta pegasA dan pegas B!

3. Susunan Pegas

a. Susunan seri

3.5

b. Susunan paralel

3.6

CONTOH SOAL

CONTOH SOAL

SELESAI

B. Getaran Pegas

1. Persamaan Getaran

a. Simpangan getar

3.7

b. Kecepatan getar

3.8Analisa persamaan 3.8 ????????

c. Percepatan getar

3.9

3.10

CONTOH SOAL

Beban bermassa 300 gr digantungkan pada ujung pegas.Kemudian setelah seimbang beban ditarik sejauh 10 cm dan dilepaskan sehingga mengalami getaran. Periode getarannya 6 s. Pada saat t = 1s. Tentukan:a. simpangan getar,b. cepat getar,c. percepatan getar!

CONTOH SOAL

QUIZ 2

2. Periode dan Frekuensi Getaran

3.11

CONTOH SOAL

Empat pegas identik, disusun seri dan dua paralel seperti pada Gambar 3.9. Kedua susunan pegas diberi beban m yang sama kemudian digetarkan. Jika susunan pegas (a) memiliki periode 8 s, maka tentukan periode susunan pegas (b)!

QUIZ 3

3. Energi Getaran

3.12

3.13

3.14

SELESAI