Modul 13 Fisika Dasar

Sem I 2009/2010

Resa Taruna Suhada

MODUL XIII PRAKTIKUM TETAPAN GAYA PEGAS DAN GRAVITASI 1. Tujuan Percobaan a. Menentukan tetapan pegas dengan menggunakan Hukum Hooke. b. Menentukan besar percepatan gravitasi

2. Alat-alat yang digunakan a. Statif dilengkapi alat ukur b. Pegas c. Ember dan keeping-keping beban d. Stopwatch e. Neraca teknis

3. Teori Dasar a. Setiap system yang memenuhi hokum Hooke akan bergetar dengan cara yang unik dan sederhana yang disebut Gerak Harmoni sederhana. Setiap system yang melengkung, terpuntir atau mengalami perubahan bentuk yang elastic dikatan memenuhi hukumHooke. b. Sebagai contoh kita tinjau perilaku pegas berikut :

Teknik Industri Universitas Mercu Buana Reguler dan Karyawan

Page 1

Modul 13 Fisika Dasar

Sem I 2009/2010

Resa Taruna Suhada

Gambar 1a pegas dan benda berada dalam keadaan seimbang tanpa pengaruh gaya luar. Gambar 1b jika gaya luar F dilakukan pada system maka keseimbangan akan dicapai bila pegas teregang sejauh x. c. Bila pada sebuah pegas dikerjakan sebuah gaya, maka pertambahan panjang pegas akan sebanding dengan gaya itu (selama batas elastisitas belum dilampaui) Menurut hokum Hooke :

F = - k.x Dimana : F: gaya luar (N) k : tetapan / konstanta pegas (N/m) x : Pertambahan panjang pegas (m) Jika gaya F ditimbulkan oleh massa benda maka F = gaya berat = m.g Dengan membuat grafik antara pertambahan beban m dengan perpanjangan pegas x, maka : jika n = maka diperoleh

n= Dalam pengertian yang lebih umum hokum Hooke berlaku juga untuk system lain yang mengalami perubahan bentuk elastisitas. Gaya luar yang menimbulkan perubahan bentuk yang dalam hal ini dinyatakan dengan x. Hampir semua bahan dan system yang irreversibel (tak dapat kembali pada keadaan semula) di bawah pengaruh gaya kecil akan memperlihatkan sifat elastic dan karenanya memenuhi hokum Hooke. Jadi meskipun kita gunakan persamaan di atas dalam pembahasan tentang pegas, kesimpulannya dapat diterapkan pada berbagai system yang memenuhi hokum Hooke. Jika beban bermassa m digantungkan vertical, keseimbangan . akan dicapai setelah pegas mengalami

perpanjangan

Teknik Industri Universitas Mercu Buana Reguler dan Karyawan

Page 2

Modul 13 Fisika Dasar

Sem I 2009/2010

Resa Taruna Suhada

Jika beban ditarik dari kedudukan seimbangnya lalu dilepaskan, maka benda diujung pegas ini akan bergetar (berosilasi). Gerak tersebut Gerak periodic atau getaran.

d. Dari persamaan gerak harmonic sederhana dengan menerapkan hukum II Newton pada benda yang mengalami gerak harmonic sederhana maka kita peroleh ; F = m.a

Persamaan ini menyatakan hubungan x dan t tetapi mengandung suku dalam bentuk diferensial dan disebut Persamaan diferensial. Solusi persamaan gerak harmonic sederhana adalah A dan memiliki nilai variatif, ini berarti setiap pilihan A dan akan memenuhi persamaan diferensial. adalah periode getaran pegas yang bergantung pada massa beban dan tetapan pegas sebagai berikut : Atau

Teknik Industri Universitas Mercu Buana Reguler dan Karyawan

Page 3

Modul 13 Fisika Dasar

Sem I 2009/2010

Resa Taruna Suhada

e. Pegas

digantungi

suatu

beban,

kemudian

ditarik

melalui

titik

seimbangnya,

kemudian dilepaskan maka pegas akan bergetar

(berosilasi). Dari penurunan persamaan gerak harmonic sederhana diperoleh ;

Dengan

m = M beban + Member +f.Mpegas f : factor efektif pegas dengan harga (0< f