LAPORAN TETAP PRAKTIKUM FISIKA TERAPANSISTEM OSILASI
DISUSUN OLEH :KELOMPOK: 01KELAS: 1 EGDANGGOTA:1. Derryl Tri
Jaya: 0613404116821. Erlangga Pangestu: 0613404116851. Feraliza
Widanti: 0613404116861. Juriwon: 0613404116901. Meilani Kharlia
Putri: 0613404116941. Nita Saraswati: 0613404116971. Seppy
Fajriani: 061340411701
INSTRUKTUR :
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYATAHUN AJARAN 2013/2014SISTEM OSILASI
PEGAS
SISTEM ISOLASI PEGAS
A. Tujuan 1. Menentukan besar konstanta gaya sistem pegas2.
Menentukan besar percepatan gravitasi bumi dengan sistem
pegas(specnya)B. Alat dan Bahan1. Pegas 3 buah2. Statip 1 buah3.
Stop watch 1 buah4. Penggaris ( besi, 1 m) 1 buah5. Neraca Digital
1 buah6. Beban gantung 1 setC. Dasar TeoriSetiap gerak yang
berulang dalam selang waktu yang sama disebut gerak periodik
ataugerak harmonik. Jika suatu partikel dalam gerak periodik
bergerak bolak-balik melaluilintasan yang sama geraknya disebut
gerak osilasi. Jika sebuah sistem fisis berosilasidibawah pengaruh
gaya F = -kx , dimana F adalah gaya-pemulih, k konstanta-gaya dan
xsimpangan, maka gerak benda ini adalah gerak harmonik
sederhana.Salah satu sistem fisis yang mengikuti gerak harmonik
sederhana adalah Pegas-Benda.Sistem ini dapat dipergunakan untuk
menentukan besar percepatan gravitasi bumi disuatutempat.
-P e g a sBila sebuah benda pada salah satu ujungnya dipegang
tetap, dan sebuah gaya Fdikerjakan pada ujung yang lainnya, maka
pada umumnya benda itu akan mengalamiperubahan panjang x. Untuk
bahan-bahan atau benda-benda tertentu, dan dalam batastertentu
perubahan panjang tersebut besarnya berbanding lurus dengan besar
gayayang menyebabkannya. Secara skalar dinyatakan oleh :F = k.x (
2.1)dengan k adalah sebuah konstanta dan gambaran inilah yang
dinyatakan dengan hukumHooke. Harus diperhatikan bahwa hukum Hooke
ini tidak berlaku pada semua benda ataubahan dan untuk semua gaya
yang bekerja padanya.Bila benda yang diberi gaya tersebut adalah
sebuah pegasyang digantung vertikal dengan panjang awalnya xo,maka
pegas tersebut akan mengalami penambahanpanjang sebesar x yang
merupakan selisih panjangpegas setelah diberi gaya terhadap panjang
semula, yangdinyatakan dengan :F = k(x1-xo) (2.2)Gaya F di atas
disebut gaya pemulih pegas dan untuk keadaan di atas, besarnya
adalah F= mg. Bila perubahan panjang pegas dapat diukur dan k dapat
dicari dengan cara ataupersamaan lain, maka dengan menggantikan
harga F pada persamaan (2.2) di atasdengan mg, kita dapat
menghitung percepatan gravitasi.Bila beban gantung diberi simpangan
denganamplitudo A yang tidak terlalu besar dan dilepaskan,maka
pegas dan beban gantung itu akan bergetarbersama-sama dengan
amplitudo dan frekuensi yangsama, sehingga pengamatan terhadap
getaran pegasitu dapat diganti dengan pengamatan terhadapgetaran
beban gantung, dengan hasil yang sama, danbesarnya periode getar
dapat dinyatakan dengan :
LANGKAH KERJAPercobaan 1 : menentukan harga konstanata pegas
tunggal1. Pilih salah satu pegas yang telah disediakan, timbang
massa pegas (M) perhatikanposisi skala nol neraca sebelum
penimbangan dilakukan, usahakan tidak terjadikesalahan paralak.2.
Gantungkan penggaris bersama pegas pada statip, usahakan pegas
tidakbersinggungan dengan penggaris.3. Ukur dan catat panjang
awalnya ketika belum dibebani, usahakan hindarikesalahan paralak.4.
Bebani pegas dengan beban gantung yang telah diketahui massanya
(bila perlu andamelakukan pengukuran ulang). Perhatikan beban
gantung dalam keadaan bersih,ukur dan catat massa beban gantung dan
panjang pegas pada keadaan itu !5. Tarik ke bawah atau dorong ke
atas beban gantung itu 1 cm (sedikit, pelan-pelan)kemudian lepaskan
dan amati getarannya. (lihat gambar 2.2 ).6. Amati getaran pada
pegas yang telah diberi beban gantung, bila getarannnya
telahharmonik, ukur dan catat waktu yang dibutuhkan untuk 10 kali
getaran.7. Lakukan langkah 4 hingga 6 sebanyak 10 kali dengan massa
beban gantung yangberbeda-beda (usahakan massa beban gantung awal
150 gr dan penambahan massadengan massa beban gantung yang terkecil
+ 20 gr).
Percobaan 2 : Menentukan konstanta pegas gandeng1. Pilih tiga
pegas yang telah disediakan, usahakan ketiga pegas tersebut
isotropik.Timbang masing-masing massa pegas (M) perhatikan posisi
skala nol neracasebelum penimbangan dilakukan, usahakan tidak
terjadi kesalahan paralak.2. Gantungkan pegas 1, letakkan beban
massa dibawahnya dan ukur perubahanpanjang pegas massa yang
berbedabeda (10 data) .3. Catat dalam tabel ( massa dan panjang
pegas) , berdasarkan tabel buatlah grafikhubungan m=f(x) untuk
menentukan harga konstata pegas dengan menggunakannilai g dari
hasil percobaan pertama.4. Ulaingi langkah 2 dan 3 untuk menentukan
besar konstanta pegas ke-2 dan ke-3.5. Gantungkan ketiga pegas
tersebut seperti gambardi bawah ini (gambar 2.3).
6. Ulangi langkah 2 dan 3 (usahakan massa bebangantung awal 150
gr dan penambahan massa bebangantung dengan massa beban gantung
yangterkecil + 20 gr).7. Berdasarkan tabel, buatlah grafik m=f(x)
untukmenentukan nilai konstanta pegas k1, k2, dan k3.dan konstanta
pegas gabungan kg.8. Apakah hasil kg secara teori sama dengan
hasilyang anda dapatkan melalui eksperimen? Berikanpenjelasan
anda
V. DATA PENGAMATANBenda INOF(GAYA PEGAS)XJUMLAH OSILASIWAKTU
1
2
31,8 N
1,8N
1,8 N0,5 cm
0,5 cm
0,5 cm2
2
20,30 Detik
0,32 Detik
0,34 Detik
Rata -rata0,5 cm20,32 Detik
Benda IINOF(GAYA PEGAS)XJUMLAH OSILASIWAKTU
1
2
35 N
5 N
5 N2,6 cm
2,6 cm
2,6 cm20
18
266,78 Detik
6,72 Detik
9 Detik
Rata -rata2,6 cm21,37,3 Detik
Benda IIINOF(GAYA PEGAS)XJUMLAH OSILASIWAKTU
1
2
39,2 N
9,2 N
9,2 N5,2 cm
5,2 cm
5,2 cm48
48
5020,3 Detik
20,26 Detik
22,57 Detik
Rata -rata5,2 cm48,621,04 Detik
VI. PERHITUNGAN
1. Membandingkan F(gaya berat) benda secara teori dan praktek
Benda I F (Praktek) = 1,8 N F (Teori) = .gravitasi = 0,1 kg . 9,8 =
0,98 N
% Kesalahan = x 100% = = %
Benda II F (Praltek ) = 5,2 N F (Teori) = .g = 0,5 kg . 9,8 =
4,9 N
% Kesalahan = x 100% = = 1,9%Benda III F (Praktek) = 10,4 F
(Teori) = .g = 1 kg . 9,8 = 9,8
% Kesalahan = = 5,7 %
2. Membandingkan nilai kostanta pegas secara praktek dan teori
berdasarkan grafika. Kostanta pegas (Praktek) = 4,6 N/Mb. Kostanta
pegas (Teori) = 4,4 N/M
% Kesalahan= x 100%= = 4,3 %
3. Menghitung frekuensi dan periode dari masing-masing benda
a. Benda I Frekuensi= = 2/0,32= 6,25 Hz
Periode= == 0,16 s
b. Benda IIFrekuensi= = = 2,87 Hz
Periode = = = 0,34 s
c. Benda III
Frekuensi= == 2,28 Hz
Periode = = = 0,43 sekon
VII. PERTANYAAN
1. Dalam eksperimen ini kita menggunakan model getaran harmonik?
Apa yangdimaksud dengan getaran harmonik? Bagaimana caranya secara
eksperimengetaran harmonik ini dapat terjadi!
2. Apa yang dimaksud dengan konstanta gaya pegas? Tuliskan
satuan dandimensi konstanta gaya pegas !
3. Berdasarkan prosedur percobaan 1 dan konsep osilasi harmonik
pada pegas,prediksikan grafik T=f(m), berdasarkan grafik ini
dapatkah anda menetukanharga konstanta pegas? Bagaimana
caranya?
Jawaban :
1. Gerak harmonic adalah gerak yg berulang dalam selang
waktunya.gerak harmonik dalam pegas dapat terjadi,jika beban yang
digantungkan pada pegas diberi simpangan sejauh (x) dan akan tejadi
gerakan naik turun yang berulang. Gerakan inilah yang dinamakan
gerak harmonik.
2. Konstanta pegas /tetapan pegas menyatakan berapa gaya yang
harus diberikan sehingga terjadi perubahan panjang sebesar satu
satuan panjang(x).
F = k.K = = =
Dimensi
K = N/M = = Kg/ = =
VIII. ANALISIS PENGAMATAN
Dalam percobaan kali ini adalah dapat menentukan kostanta pegas.
Dalam percobaan ini hanya menggunakan beban dengan berat 0,1 Kg,
0,5 Kg, 1 Kg dan sebuah pegas.Pada percobaan pertama meletakkan
beban 0,1 Kg dan gaya yang tertera pada pegas adalah 1,2 N dengaan
0,6 cm lalu beban diayunkan kebawah dan jumlah getaran yang didapat
adalah 2 kali getaran dengan waktu 0,32 detik.Pada percobaan kedua,
melatakkan 0,5 Kg beban pada pegas dan gaya yg tertera pada pada
pegas = 5,2 N dengan = 2,6 cm dan beban diayunkan, didapat jumlah
getaran sebanyak 21 kali dengan waktu 7,3 detik.Pada percoban
ketiga dengan cara yang sama didapat gaya pegasnya 10,4 N, = 5,2.
Jumlah getaran 40 kali dengan waktu 21,04 detik.Dari hasil
perhitungan didapatkan bahwa gaya pegas ke-3 benda (secara praktek)
tidak sesuai dengan teori (hasil perhitungan) yang kami lakuakan
yaitu ; benda I,= 1,2 N, seharusnya adalah 0,98 N. 5,2 N seharusnya
nya 4,9 N = 10,4 N seharunya nya 9,8 N. kesalahan ini dapat kami
simpulkan bahwa pegas yang kami gunakan telah rusak. Dan kostanta
pegas yang kami dapat k (praktek) =4,6 N/M dan k(Teori)=4,1 N/M
dengan % kesalahan = 4,3 % dan frekuensi benda I,II,III
berturut-turut adalah 6,25 Hz,2,87 Hz dan periodenya adalah 0,16 s,
0,34 s dan 0,34 s.Semakin besar beban maka semakin banyak getaran
yang dihasilkan dan semakin besar , kostanta pegas dan periodenya
tetapi semakin kecil frekuensinya.
IX. Kesimpulan
Gerak harmonic adalah gerak yang berulang pada selang waktunya.
Gaya pegas =gaya berat beban atau F = m.g Gaya pegas berbanding
lurus dengan tetapan kostanta pegasnya dan pertambahan panjang ().
Semakin besar massa benda maka semakin besar dan kostanta pegasnya
(K). serta periode (T) nya dan banyak getran /gerak harmonik yang
dihasilkan, tetapi semakin kecil frekuensinya. Dari hasil
pengamatan dan perhitungan didapat :a. Kostanta pegas (K) Praktek =
4,6 N/MKostanta pega(K) Teori = 4,1 N/M% Kesalahan = 4,3 %b.
Periode benda 1,2,3 berturut-turut adalah 0,16 sekon,0,34
sekon,0,34 sekon.
F. Daftar Pustaka1. Halliday & Resnick, 1978, Fisika, Edisi
ketiga, jilid 1 (Terjemahan Pantur SilabanPh.D), hal 46, Erlangga,
Jakarta.2. M. Nelkon & P. Parker, 1975, Advanced Level Physics
, pp 174 - 176, Thrid Edition,Heinemann Educational Books,
London.
Gambar Alat