BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dalam kehidupan sehari-hari terdapat banyak benda yang bergetar. Senar gitar yang sering anda main atau dimainkan oleh gitaris grup band musik terkenal yang kadang membuat anda menjerit histeris bahkan sampai menangis tersedu-sedu, getaran garputala, getaran mobil ketika mesinnya dinyalakan atau ketika mobil mencium mobil lainnya hingga penumpangnya babak belur. Ingat juga ketika anda tertawa tepingkal-pingkal tubuh anda juga bergetar , demikian juga rumah anda yang bergetar dahsyat hingga ambruk ketika gempa bumi. Sangat banyak contoh getaran dalam kehidupan kita, sehingga jika disebutkan satu persatu maka tentu akan sangat melelahkan.
Getaran dan gelombang merupakan dua hal yang saling berkaitan. Gelombang, baik itu gelombang air laut , gelombang gempa bumi, gelombang suara yang merambat di udara; semuanya bersumber pada getaran. Dengan kata lain getaran adalah penyebab adanya gelombang. Oleh karena itu, agar kita memahami penjelasan tersebut, maka kita melakukan percobaan-percobaan yang berkaitan dengan dua hal tersebut. Diantaranya adalah Hukum Hooke. Berikut ini kita akan menjelaskan tentang percobaan yang kita lakukan mengenai elastisitas karet pentil.
1.2 Rumusan Masalah
1. Berapa harga tetapan gaya k untuk karet pentil yang dipakai? 2. Berapa harga periodenya?
3. Berapa frekuensi bendanya?
4. Berapa waktu yang dibutuhkan saat benda bergetar 10 dan 20 kali?
5. Bagaimanakah bentuk grafik dari hasil yang diperoleh saat percobaan praktikum pegas berlangsung?
6. Hubungan apa yang terjadi antara frekuensi alamiah pegas dengan massa benda yang bergetar?
7. Hubungan apa yang terjadi antara frekuensi alamiah getaran pegas dengan konstanta pegas? 8. Hal apa saja yang mempengaruhi frekuensi alamiah getaran pegas (pentil)?
1.3 Maksud dan Tujuan
Maksud kami melakukan percobaan adalah agar kita dapat memahami cara kerja dari praktikum yang kami lakukan tentang ayunan sederhana dan pegas sehingga dari pemahaman tersebut kita memperoleh ilmu serta pelajaran dari percobaan praktikum tersebut. Selain itu , kami melakukan percobaan tersebut agar kita dapat mengetahui hubungan apa saja yang terdapat dalam percobaan itu dan bagaimanakah hubungan-hubungan itu dapat berkaitan dengan pokok bahasan yang sedang dibahas.
Tujuan kami melakukan percobaan adalah untuk menegtahui cara dalam menentukan hubungan atara waktu getaran yang diperoleh saat benda bergetar baik dalam ayunan sederhana maupun pegas ; panjang banda sebelum dan sesudah bergetar ; konstanta ; hubungan antara frekuensi dengan Masa yang bergetar ; hubungan anatar frekuensi dengan konstanta ; hubungan anatara frekuensi dengan panjang benda ; hal-hal yang mempengaruhi frekuensi benda; dan periode benda tersebut.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Tujuan : 1. Mengetahui konstanta pegas
2. Mengetahui nilai frekuensi dan periode benda 3. Mengetahui hubungan periode, frekuensi, dan massa 4. Mengetahui hubungan periode, frekuensi, dan konstanta
2.2 Alat dan Bahan : 1. Beban (25 g, 50 g, 75 g, 100 g) 2. Statif 3. Mistar 4. Pegas 5. Stopwatch 6. Alat tulis 7. Neraca 2.3 Cara Kerja :
1. Menyiapkan seluruh peralatan yang dibutuhkan untuk percobaan
2. Memastikan nilai massa beban yang tertera pada beban tersebut dengan menggunakan neraca 3. Mengaaitkan pegas pada statif dengan menaruhnya pada penjepit statif
4. Menetapkan beban awal agar pegas stabil saat digetarkan lalu kaitkan beban tersebut pada pegas yang menggantung
5. Mengukur panjang pegas tersebut dengan menggunakan mistar dan catat sebagai panjang awal pegas (lo)
6. Memasang beban dengan massa 10 g diatas beban awal
7. Mengukur panjang pegas setelah ditambah beban bermassa 10 g
8. Tarik pegas bagian bawah lalu lepaskan . maka pegas akan bergetar dengan konsisten
9. Sebelumnya, siapkan stopwatch untuk menghitung lamanya pegas bergetar hingga 10 getaran 10. Ulangi langkah-langkah tersebut dengan mengubah-ubah massa beban
2.4 Dasar Teori :
1. Hukum Hooke
Sebuah pegas ketika diberi gaya tarik F akan bertambah panjang sejauh x, dan dalam kasus ini berlaku hukum Hooke:
kx
F F : gaya tarik (N), k : tetapan pegas (N/m), dan x : pertambahan panjang akibat gaya (m)
2. Energi Potensial Pegas (Ep) dan Usaha (W) untuk Meregangkan Pegas
Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena kedudukannya terhadap suatu acuan. Energi potensial pegas dihitung berdasarkan acuan titik setimbangnya, sehingga saat pegas menyimpang sejauh x akan memiliki energi potensial yang besarnya:
2 2 1
kx Ep
Usaha yang diperlukan untuk meregangkan pegas akan setara dengan perubahan energi potensial pada pegas akibat usikan peregangan tersebut, sehingga:
2 2 1kx
W \
3. Frekuensi dan Periode Getaran Pegas
Secara umum, frekuensi dari sebuah getaran harmonis memenuhi persamaan:
f n t
Pada pegas, frekuensi dan periode getaran yang dihasilkannya adalah: f k m 1 2 dan k m T 2
dengan k : konstanta pegas (N/m) dan m : massa beban (kg)
Rumus untuk mencari konstanta pegas adalah :
2.5 Hasil Pengamatan :
Tabel 1.1 Hasil Percobaan Praktikum dengan Satu Karet Pentil.
No m (Kg) mo (Kg) ∆M(Kg) W (N) Wo (N) ∆W (N) L (m) Lo(m) ∆L= (m) 1 0,21 0,20 0,01 2,1 2,0 0,1 0,282 0,278 0,004 2 0,22 0,20 0,02 2,2 2,0 0,2 0,290 0,278 0,012 3 0,23 0,20 0,03 2,3 2,0 0,3 0,300 0,278 0,022 4 0,24 0,20 0,04 2,4 20 0,4 0,310 0,278 0,032 5 0,25 0,20 0,05 2,5 20 0,5 0,325 0,278 0,047
Tabel 1.2 Hasil Percobaan Praktikum dengan Dua Karet Pentil.
No m (Kg) mo (Kg) ∆M(Kg) W (N) Wo (N) ∆W (N) L (m) Lo(m) ∆L= (m) 1 0,35 0,30 0,05 3,5 3,0 0,5 0,252 0,238 0,014 2 0,40 0,30 0,10 4,0 3,0 1,0 0,272 0,242 0,030 3 0,45 0,30 0,15 4,5 3,0 1,5 0,292 0,242 0,050 4 0,50 0,30 0,20 5,0 3,0 2,0 0,330 0,245 0,085 5 0,55 0,30 0,25 5,5 3,0 2,5 0,350 0,258 0,097
Perhitungan Konstanta Pegas (K)
Jika ∆W = F Dan ∆L = x Maka :
Satu Karet Pentil
Percoban ke 1 : Percobaan ke 2 : = = 25,0 Kg/m = 16,6 Kg/m Percoban ke 3 : Percobaan ke 4 : = = 13,6 Kg/m = 12,5 Kg/m Percoban ke 5 : = = 10,6 Kg/m
Dua Karet Pentil
Percoban ke 1 : Percobaan ke 2 :
Percoban ke 3 : Percobaan ke 4 : = = 30,0 Kg/m = 23,5 Kg/m Percoban ke 5 : = = 27,1 Kg/m
Tabel 1.3 Pengukuran Konstanta Pegas Hasil Pengukuran Percobaan 1 Percobaan 2 Percobaan 3 Percobaan 4 Percobaan 5 Satu karet pentil
F 0,1 N 0,2 N 0,30 N 0,4 N 0,5 N
x 0,004 m 0,012 m 0,022 m 0,032 m 0,047 m
k 25,0 Kg/m 16,6 Kg/m 13,6 Kg/m 12,5 Kg/m 10,6 Kg/m
K rata-rata 15,6 Kg/m
Dua karet pentil
F 0,5 N 1,0 N 1,5 N 2,0 N 2,5 N
x 1,4 m 3 m 5 m 8,5 m 9,2 m
k 35,7 Kg/m 33,3 Kg/m 30,0 Kg/m 23,5 Kg/m 27,1 Kg/m
Tabel 1.4 Hubungan antara dengan m, dengan m, dengan k untuk data percobaan 1 karet pentil
Data ke Massa Waktu 10 getaran T f k
1 0,01 Kg 7,65 detik 0,76 detik 1,30 Hz 0,57 detik² 1,69 Hz 25,0 Kg/m 2 0,02 Kg 8,00 detik 0,80 detik 1,25 Hz 0,64 detik² 1,56 Hz 16,6 Kg/m 3 0,03 Kg 8,20 detik 0,82 detik 1,21 Hz 0,67 detik² 1,45 Hz 13,6 Kg/m 4 0,04 Kg 8,65 detik 0,86 detik 1,15 Hz 0,73 detik² 1,32 Hz 12,5 Kg/m 5 0,05 Kg 9,20 detik 0,92 detik 1,08 Hz 0,84 detik² 1,16 Hz 10,6 Kg/m
Tabel 1.5 Hubungan antara dengan m, dengan m, dengan k untuk data percobaan 2 karet pentil
Data ke Massa Waktu 10 getaran T f k
1 0,05 Kg 6,00 detik 0,60 detik 1,67 Hz 0,36 detik² 2,78 Hz 35,7 Kg/m 2 0,10 Kg 6,90 detik 0,69 detik 1,44 Hz 0,47 detik² 2,07 Hz 33,3 Kg/m 3 0,15 Kg 7,65 detik 0,76 detik 1,30 Hz 0,57 detik² 1,69 Hz 30,0 Kg/m 4 0,20 Kg 9,00 detik 0,90 detik 1,11 Hz 0,81 detik² 1,23 Hz 23,5 Kg/m 5 0,25 Kg 10,00 detik 1,00 detik 1,00 Hz 1,00 detik² 1,00 Hz 27,1 Kg/m
BAB III
KESIMPULAN
3.1. Kesimpulan1.
Penutup
Alhamdulillahi Rabbil’alamin puji syukur kami limpahkan pada Tuhan Yang Maha Esa, Karena berkat rido Nya lah kami dapat menyelesaikan Tugas Laporan dari Praktikum Fisika yang telah kami lakukan.
3.2. Saran
Dalam melaksanakan tugas ini, kami dapat mengembangkan kemampuan kami dalam
mengolah data, menarik kesimpulan dari hasil olahan data, kemampuan dalam bekerja sama, serta kemampuan memecahkan masalah bersama. Melakukan praktikum membuat kami sedikit mengetahui landasan teori yang ada berdasarkan percobaan-percobaan yang dilakukan. Kegiatan praktikum membuat kami lebih memahami teori yang diajarkan di kelas. Oleh karena itu, kegiatan praktikum perlu di lakukan untuk setiap bab pelajaran yang dipelajari di kelas agar kami bisa membayangkan, memahami dari mana teori itu muncul.
