LAPORAN PRAKTIKUM KERJA LABORATORIUM

FISIKA DASAR

Nama : Hiska Anggit Maulana

NIM : 24040110110009

Dosen Pengampu : Dr. Priyono, M.Si.

Laboratorium Fisika Dasar

Jurusan Fisika

Fakultas Sains dan Matematika

Universitas Diponegoro

Semarang

2013

PEGAS

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Tujuan Percobaan

a. Menentukan konstanta pegas

b. Menentukan nilai gravitasi bumi

BAB II DASAR TEORI

2.1 Osilasi pada pegas

Pegas merupakan suatu sistem yang menunjukan gejala gerak harmonik

sederhana pada keadaan setimbang pegas tidak mengerjakan gaya pada benda.

Apabila benda bermassa m ditarik oleh suatu gaya tarik sejauh x dari kedudukan

awal pegas mengerjakan gaya –kx seperti yang diberikan oleh hukum Hooke :

F=−kx ......................(2.1)

Maka diperoleh :

mg=−kx

m=−kg

x ......................(2.2)

(Tipler, 2000)

2.2 Gerak Harmonik Sederhana

Syarat gerak harmonik sederhana adalah bila percepatan sebuah benda

berbanding lurus dan arahnya berlawanan dengan simpangan, benda itu akan

bergerak dengan gerak harmonik sederhana.

(Zemansky, 2000)

2.3 Representatif matematis untuk gerak harmonik sederhana

Secara umum digunakan sumbu x sebagai terjadinya osilasi, tetapi

penuliskan notasi indeks akan dibahas ini :

d2 xd t 2 =−k

mx................(2.3)

d2 xd t 2 + k

mx=0

d2 xd t 2 +ω2 x=0

Dimana ω2= k

m ........................(2.4)

Jika persamaan gerak pegas

X=A sin ωt+B cos ωt ........................(2.5)

Jika A=B

Maka persamaan akan menjadi

X=A sin(ωt+φ) .................................(2.6)

Jika ω2= k

m

¿

T2=m

k2 π2

T=2 π √ mk

.....................................(2.7)

(Alonso, 1980)

BAB III Metode Penelitian

3.1 Alat dan Bahan

3.1.1 Alat

a. Pegas (2 buah) : untuk menentukan konstanta pegas

b. Statip : penggantung pegas

c. Stopwatch : untuk mengukur waktu

d. Penggaris : untuk mengukur perubahan panjang pegas.

3.1.2 Bahan

a. Pemberat : sebagai beban massa pegas

3.2 Gambar dan Diagram Percobaan pengukuran

\

Gambar 3.1 Diagram skema pengukuran konstanta pegas dan nilai gravitasi

3.3 Metode Percobaan

3.3.1 Metode Pembebanan

a. Menyusun alat dan bahan sesuai diagram skema gambar 3.1

b. Mengukur panjang pegas mula-mula

c. Memberi beban bermasa m pada pegas

d. Menghitung panjang setelah diberi beban

e. Mengosilasikan sudut pegas

f. Menghitung periode ayun pegas

g. Mengulang percobaan 2 sd. 5 untuk massa yang berbeda.

3.3.2 Diagram Alir

Gambar 3.2 Diagram alir percobaan

3.4 Diagram Fisis

3.4.1 Metode Pembebanan

Gambar 3.3 Diagram Proses Fisis pada metode pembebanan

Terjadi osilasi pada pegas ketika beban diberikan gaya tarik

Terjadi perpindahan posisi pegas setelah di beri gaya tarik

Terjadi gaya pemulih ketika beban di lepas

Terjadi osilasi pada pegas tersebut yang cenderung membuat keseimbangan pegas

BAB IV HASIL DAN PENGOLAHAN DATA

4.1 Hasil Pengukuran

N=20, L0 = 19,5 cm

No Massa (gr) Panjang Pegas (cm) t (s) T (s) T2

1 50±0,45 21,56 6,00 0,3 0,0900

2 70±0,05 21,78 7,32 0,37 0,1369

3 80±0,14 22,82 7,70 0,38 0,1444

4 90±0,10 23,34 8,11 0,41 0,1681

5 110±0,10 24,16 8,75 0,44 0,1936

4.2 Grafik m vs l

0.21 0.215 0.22 0.225 0.23 0.235 0.24 0.2450

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

Panjang Pegas (m)

Mas

sa b

eban

(kg)

Gradien : ∆ m∆l

=m2−m1

l2−l1

=0,238−0,2180,1−0,06

=0,020,04

=0,5 00kgm

Maka m= kg

x

Gradien=kg=

m2−m1

l2−l1kg/m

Gradien m2’ :

0,233−0,21510,084−0,068

=0,01790,016

=1,11875

Gradien m1’ :

0,24−0,220,18−0,06

=0,020,12

=0,16667

∆ m=m2

' −m1'

2=1,11875−0,16667

2=0,47604

kgm

Jadi m ± ∆ m=0,50000 ± 0,47604kgm

Jika : m= kg=0,50000

kgm

Maka ∆ m=∆ kg

=0,47604kgm

4.3 Grafik T2 vs n

0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.11 0.120

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

massa (kg)

T ku

adra

t (s2

)

T 2=4 π2 mk

Gradien m=T 2

2−T 12

m2−m1

=0,12−0,040,21−0,08

= 0,080,013

=6,15385 s2/kg

Gradien m2’ :

0,086−0,0280,15−0,12

=0,0580,03

=1 ,93333

Gradien m1’ :

0,118−0,040,21−0,07

=0,0780,14

=0 ,55714

Maka ∆ m=m2

' −m1'

2=1,93333−0,55714

2=0,68810

Jadi 4 π2

k=gradien(m)

Maka k=4 π2

m=

4∗(3,14)2

6,15385=6,40874

kgs2

Maka ∆ k=k∗∆ m=6,40874∗0,68810=4,409851kg

s2

Maka k ± ∆ k=6,40874 ± 4,409851kg

s2

Menuju ke grafik m vs l

Dimana

Gradien=kg

Maka g=km

=6,408740,50000

=12,81748 m /s2

Untuk ∆ g= ∆ k∆ m

=4,4098510,47604

=9,263615 m /s2

Maka g ± ∆ g=12,81748 ± 9,263615 m /s2

BAB V PEMBAHASAN

Dalam percobaan ini yang berjudul “Pegas” yang bertujuan untuk

menghitung nilai tetapan konstanta pegas dan menentukan nilai gravitasi bumi

menggunakan metode pembebanan dan metode osilasi

Adapun nilai konstanta pegas dan gravitasi sebagai berikut :

k ± ∆ k=6,40874 ± 4,409851kg

s2

g ± ∆ g=12,81748 ± 9,263615 m /s2

Untuk nilai gravitasi referensi adalah 9,872 m/s2 sehingga dibanding

dengan nilai gravitasi yang diperoleh dari hasil praktikum sangatlah jauh. Hal ini

dapat terjadi dalam setiap percobaan. Untuk faktor yang mempengaruhi yaitu

tidak diukurnya massa pegas, pegas yang sudah dimakan usia sehingga untuk

melakukan osilasi pegas tidaklah sempurna mungkin kedepannya perlu diganti

dengan pegas yang baru.

BAB VI PENUTUP

6.1 Kesimpulan

Massa dan gaya diberikan kepada beban dalam suatu percobaan

menentukan nilai konstanta pegas dapat mempengaruhi perubahan panjang pegas

pada metode pembebanan, sedangkan pada metode getaran maka semakin besar

massa nya semakin kecil periode osilasi pegasnya, dan periiode serta konstanta

pegas mempengaruhi nilai gravitasi yang akan diukur.

Adapun hasil percobaan pegas kali ini adalah sebagai berikut :

k ± ∆ k=6,40874 ± 4,409851kg

s2

g ± ∆ g=12,81748 ± 9,263615 m /s2

6.2 Saran

Pada praktikum ini diharapakan mahasiswa atau praktikan memamahami

betul akan tujuan praktikum dan langkah-langkah percobaan sehingga tidak terjadi

miss match data saat perhitungan.

DAFTAR PUSTAKA

Alonso, Marcelo. 1980. Dasar-Dasar Fisika Universitas . Jakarta : ErlanggaSears and Zemansky. 2000. Fisika Universitas Edisi Kesepuluh Jilid-2 . Jakarta :

ErlanggaTipler, Paul. 2000. Fisika Untuk Sains dan Teknik . Jakarta : Erlangga

Halaman Pengesahan

Semarang, 24 Mei 2013

Mengetahui

Dosen Wali, Mahasiswa

Dr. Priyono, M.Si (1764) Hiska Anggit Maulana

NIP 1967030111993031005 NIM 24040110110009