laporan praktikum fisika - elastisitas pegas, indeks bias gelas, dan ayunan sederhana

18
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA Elastisitas Pegas, Indeks Bias Gelas, dan Ayunan Sederhana Disusun Oleh : Hermy Yuanita Jefferson Syaputra  Nur Fitria Ram adhani Salma Nur Amalina XII IPA 7 SMA NEGERI 4 Kota Bekasi Jalan Cemara Permai Perumahan Harapan Jaya Bekasi Utara 17124 Telepon (021)8848720

Upload: salma-amalina

Post on 06-Jan-2016

359 views

Category:

Documents


35 download

DESCRIPTION

Laporan praktikum fisika SMA kelas XII mengenai elastisitas pegas, indeks bias gelas, dan ayunan sederhana

TRANSCRIPT

Page 1: LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA - Elastisitas Pegas, Indeks Bias Gelas, dan Ayunan Sederhana

7/17/2019 LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA - Elastisitas Pegas, Indeks Bias Gelas, dan Ayunan Sederhana

http://slidepdf.com/reader/full/laporan-praktikum-fisika-elastisitas-pegas-indeks-bias-gelas-dan-ayunan 1/18

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA

Elastisitas Pegas, Indeks Bias Gelas, dan Ayunan Sederhana

Disusun Oleh :

Hermy Yuanita

Jefferson Syaputra

 Nur Fitria Ramadhani

Salma Nur Amalina

XII IPA 7

SMA NEGERI 4 Kota Bekasi

Jalan Cemara Permai Perumahan Harapan Jaya Bekasi Utara 17124 Telepon

(021)8848720

Page 2: LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA - Elastisitas Pegas, Indeks Bias Gelas, dan Ayunan Sederhana

7/17/2019 LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA - Elastisitas Pegas, Indeks Bias Gelas, dan Ayunan Sederhana

http://slidepdf.com/reader/full/laporan-praktikum-fisika-elastisitas-pegas-indeks-bias-gelas-dan-ayunan 2/18

KATA PENGANTAR

Puji Syukur tim penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa karena berkat

rahmat-Nya, serta bimbingan dan pertolongan-Nya, kami dapat menyelesaikan penulisan

“Laporan Praktik Fisika” ini dengan baik dan lancar.

Penulisan “Laporan Praktikum Fisika” ini dimaksudkan oleh tim penulis untuk

memenuhi salah satu persyaratan untuk mengisi nilai mata pelajaran Fisika Semester I Kelas XII

Tahun Ajaran 2014-2015. Di samping itu, “Laporan Praktikum Fisika” ini juga berfungsi sebagai

 penambah wawasan khususnya bagi penulis dan umumnya bagi pembaca dalam kaitannya

dengan elastisitas pegas, indeks bias gelas, dan ayunan sederhana.

Di sisi lain, penulis mengajak kepada para pembaca agar dapat memahami dan

mendalami masalah topik di atas, agar nantinya apabila ada masalah atau soal-soal seputar topik

di atas dapat dipecahkan dengan bantuan “Laporan Praktikum Fisika” ini. 

Penyusunan karya tulis ini tentunya tidak luput dari bantuan dan dukungan berbagai

 pihak. Oleh karena itu, tim penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Rudi , S.Pd selaku

 pembimbing mata pelajaran Fisika. Terima kasih atas bimbingannya dalam menyusun laporan

ini. Selanjutnya ucapan terima kasih kepada orang tua tim penulis yang telah bersedia memberi

dukungan. Tak lupa,tim penulis juga mengucapkan terima kasih kepada teman-teman tim penulis

yang telah membantu dalam penyusunan karya tulis ini. Dan juga pihak-pihak lainnya yang tidak

dapat penulis sebutkan satu persatu.

Tim penulis menyadari bahwa penyusunan laporan ini masih jauh dari sempurna. Kritik

dan saran yang bersifat membangun sangat tim penulis harapkan dari para pembaca.

Semoga “Laporan Praktikum Fisika” ini bermanfaat bagi para pembaca.

Bekasi, September 2014 

Tim penulis 

Page 3: LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA - Elastisitas Pegas, Indeks Bias Gelas, dan Ayunan Sederhana

7/17/2019 LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA - Elastisitas Pegas, Indeks Bias Gelas, dan Ayunan Sederhana

http://slidepdf.com/reader/full/laporan-praktikum-fisika-elastisitas-pegas-indeks-bias-gelas-dan-ayunan 3/18

ELASTISITAS PEGAS

I.  Tujuan 

1. 

Menemukan nilai konstanta pegas

II.  Landasan Teori 

Elastisitas adalah kemampuan suatu benda untuk kembali ke bentuk semula setelah

gaya luar yang diberikan pada benda tersebut dihilangkan. Benda-benda yang memiliki

sifat elastis disebut benda elastis, sedangkan benda-benda yang tidak memiliki sifat elastis

disebut benda plastis.Sebagai contoh dari benda plastis yakni tanah liat dan plastisin. Benda

elastisitas memiliki batas elastisitas tertentu. Andaikan benda elastic diberi gaya tertentu

dan kemudian dilepaskan. Jika bentuk benda tidak kembali ke bentuk semula, berarti gaya

yang diberikan telah melewati batas elastisitasnya. Keadaan itu juga dinamakan keadaan

 plastis.

Jika kita menarik ujung pegas, sementara ujung yang lain tetap terikat, pegas akan

 bertambah panjang. Jika pegas kita lepaskan, pegas akan kembali ke posisi semula

akibatgaya pemulih .Pertambahan panjang pegas saat diberi gaya akan sebanding dengan

 besar gaya yangdiberikan. Hal ini sesuai dengan hukum Hooke , yang menyatakan bahwa :

“ Jika gaya tarik tidak melampaui batas elastisitas pegas, maka perubahan panjang

 pegas berbanding lurus dengan gaya tariknya” 

Berdasarkan hukum Hooke, besar gaya pemulih pada pegas yang ditarik adalah :

F = - kΔX  

Keterangan :

  F = gaya yang bekerja (N)

  k  = konstanta pegas (N/m)

  ΔX = perubahan panjang pegas

Dengan k   adalah konstanta yang berhubungan dengan sifat kekakuan pegas yang

 bernilai konstan. Persamaan tersebut merupakan bentuk matematis hukum Hooke. Dalam

SI, satuan k adalah N/m. Tanda negatif pada persamaan menunjukkan bahwa gaya pemulih

 berlawanan arah dengan simpangan pegas.

Page 4: LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA - Elastisitas Pegas, Indeks Bias Gelas, dan Ayunan Sederhana

7/17/2019 LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA - Elastisitas Pegas, Indeks Bias Gelas, dan Ayunan Sederhana

http://slidepdf.com/reader/full/laporan-praktikum-fisika-elastisitas-pegas-indeks-bias-gelas-dan-ayunan 4/18

Pegas ada yang disusun secara tunggal, ada juga yang disusun seri atau paralel. Untuk

 pegas yang disusun seri, pertambahan panjang total sama dengan jumlah masing-masing

 pertambahan panjang pegas . Sehingga pertambahan total ΔX adalah: ΔX = X1 + X2.

Sedangkan untuk pegas yang disusun paralel, pertambahan panjang masing-masing

 pegas sama. Yaitu: X1 = X2 = X3. dengan demikian: Kp = k 1 + k 2 

Perlu selalu di ingat bahwa hukum Hook hanya berlaku untuk daerah elastik, tidak

 berlaku untuk daerah plastik maupun benda-benda plastik. Menurut Hooke, regangan

sebanding dengan tegangannya, dimana yang dimaksud dengan regangan adalah persentase

 perubahan dimensi. Tegangan adalah gaya yang menegangkan per satuan luas penampang

yang dikenainya.

Sebelum diregangkan dengan gaya F, energi potensial sebuah pegas adalah nol,

setelah diregangkan energi potensialnya berubah menjadi: E = k X 2 

Jika sebuah benda diberikan gaya maka hukum Hooke hanya berlaku sepanjang

daerah elastis sampai pada titik yang menunjukkan batas hukum Hooke. Jika benda

diberikan gaya hingga melewati batas hukum Hooke dan mencapai batas elastisitas, maka

 panjang benda akan kembali seperti semula. Jika gaya yang diberikan tidak melewati batas

elastisitas. Tapi hukum Hooke tidak berlaku pada daerah antara batas hukum Hooke dan

 batas elastisitas. Jika benda diberikan gaya yang sangat besar hingga melewati batas

elastisitas, maka benda tersebut akan memasuki daerah plastis dan ketika gaya dihilangkan, panjang benda tidak akan kembali seperti semula, benda tersebut akan berubah bentuk

secara tetap. Jika pertambahan panjang benda mencapai titik patah, maka benda tersebut

akan patah.

Berdasarkan persamaan hukum Hooke di atas, pertambahan panjang (ΔX) suatu

 benda bergantung pada besarnya gaya yang diberikan (F) dan materi penyusun dan dimensi

 benda (dinyatakan dalam konstanta k ). Benda yang dibentuk oleh materi yang berbeda akan

memiliki pertambahan panjang yang berbeda walaupun diberikan gaya yang sama,

misalnya tulang dan besi.

Demikian juga, walaupun sebuah benda terbuat dari materi yang sama (misalnya

 besi), tetapi memiliki panjang dan luas penampang yang berbeda maka benda tersebut akan

mengalami pertambahan panjang yang berbeda sekalipun diberikan gaya yang sama. Jika

kita membandingkan batang yang terbuat dari materi yang sama tetapi memiliki panjang

Page 5: LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA - Elastisitas Pegas, Indeks Bias Gelas, dan Ayunan Sederhana

7/17/2019 LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA - Elastisitas Pegas, Indeks Bias Gelas, dan Ayunan Sederhana

http://slidepdf.com/reader/full/laporan-praktikum-fisika-elastisitas-pegas-indeks-bias-gelas-dan-ayunan 5/18

dan luas penampang yang berbeda, ketika diberikan gaya yang sama, besar pertambahan

 panjang sebanding dengan panjang benda mula-mula dan berbanding terbalik dengan luas

 penampang. Makin panjang suatu benda, makin besar pertambahan panjangnya, sebaliknya

semakin tebal benda, semakin kecil pertambahan panjangnya.

III.  Alat dan Bahan 

1.  Pegas

2.  Beban (50, 100, 150, 200 gram)

3.  Meteran / mistar

4.  Statif lengkap

IV. 

Cara Kerja 

1.  Membuat rangkaian alat seperti gambar

2.  Mengukur panjang pegas mula-mula (Xo) (sebelum

digantung beban). Kemudian menggantungkan beban

 pada pegas seperti gambar dan mengukur pertambahan

 panjang pegasnya.

3.  Mengulangi percobaan 2 dengan mengganti beban yang

lebih berat.

4.  Menulis hasil percobaan dalam tabel berikut ini.

Xo = 0,064 m Menggunakan g =10 m/s

5.  Menghitung perbandingan kerja∆ dari setiap percobaan

Massa

 beban(Kg)

Berat beban

(F) = WX ΔX  k  =

∆    │k  │  │k  │2  Δk  

0,10 1 0,137 0,073 13,70

12,32

1,38 1,9044

0,500,15 1,5 0,185 0,121 12,40 0,08 0,00640,20 2 0,235 0,171 11,70 0,62 0,3844

0,25 2,5 0,282 0,218 11,47 0,85 0,7225

Page 6: LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA - Elastisitas Pegas, Indeks Bias Gelas, dan Ayunan Sederhana

7/17/2019 LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA - Elastisitas Pegas, Indeks Bias Gelas, dan Ayunan Sederhana

http://slidepdf.com/reader/full/laporan-praktikum-fisika-elastisitas-pegas-indeks-bias-gelas-dan-ayunan 6/18

V.  Hasil Pengamatan 

1.  Apakah perbandingan F dengan ΔX konstan?

Perbandingan F dan ΔX bernilai konstan. Hal itu dapat kita lihat dari data yang ada,

 bahwa nilai perbandingan F dan ΔX tidak terlalu mengalami perubahan yang berarti

atau nilainya konstan

2.  Berapa harga rata-rata perbandingan F dengan ΔX dari semua hasil percobaan?

Harga rata-rata perbandingan F dan ΔX adalah 12,32

3.  Jika ada dua buah pegas yang sama seperti pegas di atas, disusun seperti pegas berikut

ini,

Berapakah harga k  total pada susunan ini?

maka nilai k  total pada susunan ini adalah:

  = = , , = , 

total =6,16 

4.  Tuliskan dimensi dari konstanta pegas?

Satuan dari konstanta pegas adalah N/m. Maka, kita dapat mengetahui bahwa dimensi

dari konstanta pegas (k ) adalah MT-2 

5.  Buatlah grafik F terhadap ΔX?

Berikut g

rafik F terhadap ΔX 

Page 7: LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA - Elastisitas Pegas, Indeks Bias Gelas, dan Ayunan Sederhana

7/17/2019 LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA - Elastisitas Pegas, Indeks Bias Gelas, dan Ayunan Sederhana

http://slidepdf.com/reader/full/laporan-praktikum-fisika-elastisitas-pegas-indeks-bias-gelas-dan-ayunan 7/18

 

6.  Beri penjelas grafik yang terjadi

Dari grafik F terhadap ΔX pada hasil pengamatan no.5 kita dapat mengetahui bahwa

 besarnya F sebanding atau tegak lurus dengan besarnya ΔX.

VI.  Kesimpulan dan Saran 

  Kesimpulan : k  merupakan hasil dari gaya (F) dibagi dengan perubahan  panjang (ΔX).

Jadi, semakin panjang suatu benda, semakin besar pertambahan panjangnya.

Sebaliknya semakin tebal benda, semakin kecil pertambahan panjang nya. Hubungan

antara F dan ΔX adalah jika gaya tarik F tidak melampaui batas elastis pegas maka

 pertambahan panjang pegas berbanding lurus dengan gaya tarik F.

  Saran : Untuk mencari nilai k  kita har us menemukan dulu nilai F dan ΔX. Setelah itu

 baru bisa kita dapatkan nilai konstanta pegas

1

1.5

2

2.5

0.073 0.121 0.171 0.218

F (N)

ΔX (m)

F/∆X

F/∆X

Page 8: LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA - Elastisitas Pegas, Indeks Bias Gelas, dan Ayunan Sederhana

7/17/2019 LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA - Elastisitas Pegas, Indeks Bias Gelas, dan Ayunan Sederhana

http://slidepdf.com/reader/full/laporan-praktikum-fisika-elastisitas-pegas-indeks-bias-gelas-dan-ayunan 8/18

 

JUDUL PERCOBAAN : INDEKS BIAS GELAS

1. TUJUAN :

Menentukan indeks bias benda gelas seperti : kaca planparalel

2. LANDASAN TEORI

Pembiasan cahaya berarti pembelokan arah rambat cahaya saat melewati bidang batas

dua medium bening yang berbeda indeks biasnya. Pada Hukum I Snellius berbunyi, “sinar

datang, sinar bias, dan garis normal terletak pada satu bidang datar. Sedangkan Hukum II

Snellius berbunyi, “jika sinar datang dari medium renggang ke medium rapat (misalnya dari

udara ke air atau dari udara ke kaca), maka sinar dibelokkan mendekati garis normal. Jika

sebaliknya, sinar datang dari medium rapat ke medium renggang (misalnya dari air ke udara)

maka sinar dibelokkan menjauhi garis normal”. Contoh penerapan Hukum Snellius, misalkan

 pada cahaya yang merambat dari medium 1 dengan kecepatan v1 dan sudut datang i menuju

ke medium 2. Saat di medium 2 kecepatan cahaya berubah menjadi v2 dan cahaya dibiaskan

dengan sudut bias r seperti diperlihatkan pada gambar di bawah ini :

Pada contoh di atas, terlihat bahwa sinar datang (i) > sinar bias (r) atau dengan kata lain sinar

 bias mendekati garis normal, terjadi ketika sinar menembus batas bidang dari medium renggang

Page 9: LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA - Elastisitas Pegas, Indeks Bias Gelas, dan Ayunan Sederhana

7/17/2019 LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA - Elastisitas Pegas, Indeks Bias Gelas, dan Ayunan Sederhana

http://slidepdf.com/reader/full/laporan-praktikum-fisika-elastisitas-pegas-indeks-bias-gelas-dan-ayunan 9/18

ke medium rapat. Bila sinar berasal dari sebaliknya, yakni dari medium rapat ke medium

rengang, maka sinar menjauhi garis normal (i < r) dan terjadi pemendekan semu. Bila sudut

datang terus diperbesar, maka tidak ada lagi cahaya yang dibiaskan, sebab seluruhnya akan

dipantulkan. Sudut datang pada saat sudut biasnya mencapai 90°, dimana sudut ini ini disebut

sudut kritis (saat sin r = sin 90 = 1).

v = cepat rambat ( ⁄ ) = panjang gelombang (m)

n = indeks bias

Kaca plan paralel atau balok kaca adalah keping kaca tiga dimensi yang kedua sisinya dibuat

sejajar

Persamaan pergeseran sinar pada balok kaca :

Keterangan :

d : tebal balok kaca, (cm)

i : sudut datang, (°)

r : sudut bias, (°)

t : pergeseran cahaya, (cm)

sinsin =  = =

 

Page 10: LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA - Elastisitas Pegas, Indeks Bias Gelas, dan Ayunan Sederhana

7/17/2019 LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA - Elastisitas Pegas, Indeks Bias Gelas, dan Ayunan Sederhana

http://slidepdf.com/reader/full/laporan-praktikum-fisika-elastisitas-pegas-indeks-bias-gelas-dan-ayunan 10/18

 

3. ALAT DAN BAHAN :

1. Benda-benda gelas yang diukur

2. Jarum pentul secukupnya

3. Kertas putih dan pensil

4. Busur derajat

5. Papan kayu untuk alas percobaan (kayu yang dapat ditembus oleh papan percobaan)

4. CARA KERJA :

1. Menyiapkan alas tempat percobaan, dan meletakkan kertas putih di atas alas tersebut

2. Meletakkan benda gelas di atas kertas putih itu dan menggambarkan bidang batas antara

 benda gelas dengan udara serta garis normalnya

3. Menancap jarum pentul no. 1 dan no. 2 secara vertikal sehingga berjarak seperti pada

gambar

4. Mengamati dari pihak lain pada gambar sedemikian sehingga bayangan-bayangan dari jarum no. 1 dan no. 2 terlihat di dalam benda gelas berimpit

5. Kemudian menancap jarum no. 3 dan no. 4 sehingga kedudukan tiang-tiang jarum no. 3

dan no. 4 dan bayangan jarum no. 1 dan no. 2 dalam benda gelas dalam keadaan

 berimpit

6. Kemudian mengambil benda gelas dari papan percobaan

7. Membuat garis lurus lewat jarum pentul no. 1 dan no. 2 dan juga garis lurus lewat jarum

 pentul no. 3 dan no. 4. Nampak terlukislah sudut datang ( i ) dan sudut bias ( r )

8. Mengukur i dan r dengan menggunakan busur derajat

9. Mengulang percobaan di atas dengan sudut datang yang berbeda-beda. Dengan

demikian indeks bias gelas dapat dihitung.

5. HASIL PENGAMATAN

Tabel Pengamatan

Jenis

Gelas

 No Sudut

datang (

i )

Sudut

 bias ( r

)

Indeks bias

n =sinsin 

  ||  ||  ∆ 

Kaca

 balok

1.

2.

3.

4.

25° 

30° 

40° 

45° 

16° 

17° 

25° 

28° 

1,53

1,71

1,52

1,51

1,57

0,04

0,14

0,05

0,06

0,0016

0,196

0,0025

0,0036

0,00134

Page 11: LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA - Elastisitas Pegas, Indeks Bias Gelas, dan Ayunan Sederhana

7/17/2019 LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA - Elastisitas Pegas, Indeks Bias Gelas, dan Ayunan Sederhana

http://slidepdf.com/reader/full/laporan-praktikum-fisika-elastisitas-pegas-indeks-bias-gelas-dan-ayunan 11/18

 

∑|| 0,0273

1.  Tentukan indeks bias rata-rata (

) untuk masing-masing jenis gelas. Indeks bias rata-rata

itu menunjukkan indeks bias gelas tersebut.

 =+ + +  

 = ,+,+,+,  

 = ,  

 = 1,57

2. Kemanakah arah sinar bias, apabila sinar datang yang ditunjukkan oleh jarum pentul

no.1 dan no.2 tegak lurus terhadap bidang batas antara udara dan gelas?

Jika arah sinar datang yang ditunjukkan oleh jarum pentul no.1 dan no.2 tegak lurus

terhadap bidang batas antara udara dan gelas, maka sudut i = 0°. Akibatnya, sudut bias

 juga sama dengan nol, sehingga sinar merambat lurus (tidak dibiaskan).

3. Buatlah grafik hubungan antara sin i terhadap sin r!

Sudut datang (i) Nilai Sin i Sudut bias (r) Nilai Sin r

25°  0,42 16°  0,27

30°  0,50 17°  0,29

40°  0,64 25°  0,42

45°  0,70 28°  0,47

Page 12: LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA - Elastisitas Pegas, Indeks Bias Gelas, dan Ayunan Sederhana

7/17/2019 LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA - Elastisitas Pegas, Indeks Bias Gelas, dan Ayunan Sederhana

http://slidepdf.com/reader/full/laporan-praktikum-fisika-elastisitas-pegas-indeks-bias-gelas-dan-ayunan 12/18

 

4. Bagaimanakah arah sinar datang dengan sinar yang meninggalkan kaca planparalel?

  Jika sinar datang dari medium renggang ke medium rapat (misalnya dari udara ke

air atau dari udara ke kaca), maka sinar dibelokkan mendekati garis normal.

  Jika sebaliknya, sinar datang dari medium rapat ke medium renggang (misalnya

dari air ke udara) maka sinar dibelokkan menjauhi garis normal.

5. Untuk sudut i = 25°. Hitung pergeseran (d) sinar dengan menggunakan rumus :

d = sin(−)cos   d = pergeseran sinar ; t = tebal kaca

Jawab :

Seperti diketahui di tabel pengamatan, untuk i = 25° maka r = 16°. Dan, tebal kaca = 6

cm.

Jadi, d = sin(−)cos  

d = sin(−)

cos 

d = sincos 

d = ∙ ,,  

d =,, 

0.27

0.32

0.37

0.42

0.47

0.42 0.5 0.64 0.7

   s   i   n    r

Sin i

Grafik Sin i Terhadap Sin r

Page 13: LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA - Elastisitas Pegas, Indeks Bias Gelas, dan Ayunan Sederhana

7/17/2019 LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA - Elastisitas Pegas, Indeks Bias Gelas, dan Ayunan Sederhana

http://slidepdf.com/reader/full/laporan-praktikum-fisika-elastisitas-pegas-indeks-bias-gelas-dan-ayunan 13/18

  d = 1 cm

Kesimpulan pada praktikum pembiasan kaca plan parallel tersebut diantaranya adalah :

1. Sinar datang dari medium rapat ke medium rengang, sehingga sinar dibelokkan menjauhi

garis normal (i < r) dan terjadi pemendekan semu.

2. Pada pembagian Sinus i dan Sinus r hasilnya antara 1,5. Jika hasilnya jauh dari 1,5, maka

hasil tersebut dianggap salah.

3. Hasil pembagian dari Sinus i dan Sinus r adalah konstan.

4. Saat pembiasan terjadi, bayangan obyek tersebut tidak lurus tetapi membelok

Page 14: LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA - Elastisitas Pegas, Indeks Bias Gelas, dan Ayunan Sederhana

7/17/2019 LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA - Elastisitas Pegas, Indeks Bias Gelas, dan Ayunan Sederhana

http://slidepdf.com/reader/full/laporan-praktikum-fisika-elastisitas-pegas-indeks-bias-gelas-dan-ayunan 14/18

 

Ayunan Sederhana

I. TUJUAN

Menentukan percepatan bumi di suatu tempat dengan ayunan sederhana  

II. LANDASAN TEORI

Benda dikatakan bergerak atau bergetar harmonis jika benda tersebut berayun melalui titik

kesetimbangan dan kembali lagi ke posisi awal. Gerak Harmonik Sederhana adalah gerak

 bolak balik benda melalui titik keseimbangan tertentu dengan beberapa getaran benda dalam

setiap sekon selalu konstan.

Lintasan: 1-2-3-2-1

Gerak harmonis sederhana yang banyak dijumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah getaran

 benda pada pegas dangetaran pada ayunan sederhana. Besaran fisika yang terdapat pada gerak

harmonis sederhana adalah:

  Periode ( T ), Benda yang bergerak harmonis sederhana pada ayunan sederhana memiliki

 periode atau waktu yang dibutuhkan benda untuk melakukan satu getaran secara lengkap.

Benda melakukan getaran secara lengkap apabila benda mulai bergerak dari titik di mana

 benda tersebut dilepaskan dan kembali lagi ke titik tersebut.

  Frekuensi getaran adalah jumlah getaran yang dilakukan oleh sistem dalam satu detik,diberi simbol f. Satuan frekuensi adalah1/sekon atau s-1 atau disebut juga Hertz, Hertzadalah nama seorang fisikawan.

 

Amplitudo, Pada ayunan sederhana, selain periode dan frekuensi, terdapat juga amplitudo.Amplitudo adalah perpindahan maksimum dari titik kesetimbangan.

Page 15: LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA - Elastisitas Pegas, Indeks Bias Gelas, dan Ayunan Sederhana

7/17/2019 LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA - Elastisitas Pegas, Indeks Bias Gelas, dan Ayunan Sederhana

http://slidepdf.com/reader/full/laporan-praktikum-fisika-elastisitas-pegas-indeks-bias-gelas-dan-ayunan 15/18

Hubungan antara Periode dan Frekuensi Getaran, Dari definisi periode dan frekuensi getaran di

atas, diperoleh hubungan :

Keterangan :

T = periode, satuannya detik atau sekonf = frekuensi getaran, satuannya 1/detik atau s-1 atau Hz

  Gravitasi adalah gaya tarik-menarik yang terjadi antara semua partikel yang mempunyaimassa di alam semesta. Fisika modern mendeskripsikan gravitasi menggunakan Teori

Relativitas Umum dari Einstein, namun hukum gravitasi universal Newton yang lebihsederhana merupakan hampiran yang cukup akurat dalam kebanyakan kasus. Sebagai

contoh, bumi yang memiliki massa yang sangat besar menghasilkan gaya gravitasi yang

sangat besar untuk menarik benda-benda di sekitarnya, termasuk makhluk hidup,dan

 benda-benda yang ada di bumi. Gaya gravitasi ini juga menarik benda-benda yang ada diluar angkasa, seperti bulan, meteor, dan benda angkasa lainnya, termasuk satelit buatan

manusia.

Beberapa teori yang belum dapat dibuktikan menyebutkan bahwa gaya gravitasi timbul

karena adanya partikel gravitron dalam setiap atom. Hukum gravitasi universal Newton

dirumuskan sebagai berikut:

Setiap massa menarik massa titik lainnya dengan gaya segaris dengan garis yang

menghubungkan kedua titik. Besar gaya tersebut berbanding lurus dengan perkalian keduamassa tersebut dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua massa titik tersebut.

Dalam sistem Internasional F diukur dalam newton (N), m1dan m2 dalam kilograms (kg), r

dalam meter (m), dan konstanta G kira-kira sama dengan 6,67 × 10−11 N m2 kg−2. Dari persamaan ini dapat diturunkan persamaan untuk menghitung Berat. Berat suatu benda

adalah hasil kali massa benda tersebut dengan percepatan gravitasi bumi. Persamaan tersebut

dapat dituliskan sebagai berikut:

Keterangan : W adalah gaya berat benda tersebut,

m adalah massag adalah percepatan gravitasi.

Percepatan gravitasi ini berbeda-beda dari satu tempat ke tempat lain.

W = mg

Page 16: LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA - Elastisitas Pegas, Indeks Bias Gelas, dan Ayunan Sederhana

7/17/2019 LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA - Elastisitas Pegas, Indeks Bias Gelas, dan Ayunan Sederhana

http://slidepdf.com/reader/full/laporan-praktikum-fisika-elastisitas-pegas-indeks-bias-gelas-dan-ayunan 16/18

 

III. ALAT DAN BAHAN : 1.Statif lengkap

2. Benang

3. Beban 100 gram4. Stopwach

5. Mistar

IV. CARA KERJA :

1.  Menyusun alat seperti di gambar

2.  Mengukur panjang tali

3.  Mengukur waktu yang diperlukan untuk melakukan 20 ayunan penuh

4.  Mengulang percobaan di atas beberapa kali dengan cara merubah – rubah panjang tali

V. HASIL PENGAMATAN

PanjangTali (l )

WaktuAyunan (t)

(T =) g =

    | |  | |  ∆ 

90 cm 38,83 1,94 9,43

9,80

0,37 0,1369

0,01880 cm 35,76 1,79 9,85 0,05 0,0025

75 cm 34,81 1,74 9,77 0,03 0,0009

70 cm 33,90 1,70 9,55 0,25 0,0625

65 cm 32,42 1,62 9,77 0,03 0,0009

60 cm 30,28 1,51 10,38 0,58 0,3364

∑| |  0,5401

Page 17: LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA - Elastisitas Pegas, Indeks Bias Gelas, dan Ayunan Sederhana

7/17/2019 LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA - Elastisitas Pegas, Indeks Bias Gelas, dan Ayunan Sederhana

http://slidepdf.com/reader/full/laporan-praktikum-fisika-elastisitas-pegas-indeks-bias-gelas-dan-ayunan 17/18

Pertanyaan :

1.  Hitunglah harga rata-rata g ! = Σ  

= ,+,+,+,+,+,  = 9,80

2.  Berapa persenkah kesalahan pengukuran anda, bandingkan dengan harga standar

 percepatan gravitasi (g = 9,8 m/s2)

Δ g/ x 100% = 0,018/9,80 x 100% = 0,18%

3.  Untuk panjang tali 120 cm berapakah waktu yang dibutuhkan untuk 10 ayunan jika g = 9,8

m/s2 

= 4 = 100 = 4 9,8596 1,29,8 = =482,9=√482,9=21,97  

4.  Sebutkan faktor yang mempengaruhi T

Faktor yang mempengaruhi periode (T) : - Panjang tali

- Sudut simpangan

- Gravitasi

5. 

Sebuah ayunan sederhana mempunyai panjang tali 25 cm. Hitung periode dan frekuensisistem ayunan tersebut ! 

= 2   = 2 3,14 0,259,8 = 1  

= 1 = 11 = 1  

VI. KESIMPULAN :

Pada percobaan diperoleh kesimpulan mengenai hubungan antara panjang tali dengan besarnya periode. Percobaan ini juga dilakukan dalam 6 tahap dengan menggunakan massa

 benda yang sama besar yaitu 100 gr dengan panjang tali yang berbeda sebanyak 6 variasi

 panjang disetiap tahapnya yaitu 90 cm, 80 cm, 75 cm, 70 cm, 65 cm, dan 60 cm. Dari hasil

 percobaan tersebut diperoleh besar periode ditiap tahapnya. Ternyata besarnya periode pada

semua panjang tali yang bervariasi tersebut berbeda-beda, semakin panjang tali, semakin besar

Page 18: LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA - Elastisitas Pegas, Indeks Bias Gelas, dan Ayunan Sederhana

7/17/2019 LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA - Elastisitas Pegas, Indeks Bias Gelas, dan Ayunan Sederhana

http://slidepdf.com/reader/full/laporan-praktikum-fisika-elastisitas-pegas-indeks-bias-gelas-dan-ayunan 18/18

 periodenya. Sehingga dapat disimpulkan bahwa panjang tali mempengaruhi besarnya periode.

Periode semakin besar, maka frekuensi semakin kecil.