PERCOBAAN
2
P E
G A S
TUJUAN :
Dapat menentukan :
1. tetapan gaya pegas (k)
2. percepatan karena gaya gravitasi (g)
TEORI :
Bila gaya
bekerja pada sebuah benda kanyal, misalnya pegas, maka benda ini akan berubah
bentuknya. Sepanjang batas kekenyalan benda itu tidak dilampaui, maka
perbandingan antara gaya
dan simpangan tetap besarnya. Perbandingan ini disebut tetapan gaya k. Harga k ini akan
bergantung pada bebab fan bentuk benda kenyalnya.
Bila pegas itu ditarik dan kemudian dilepaskan, maka pegas akan
bergetar dengan gerakan selaras sederhana. Pada perubahan bentuk pegas itu
timbul gaya
kenyal yang besarnya bergantung pada besar perubahan bentuk tadi.
Sebuah benda kita gantungkan pada pegas itu. Terjadilah simpangan
sebesar x cm dari kedudukan seimbang. Untuk ini berlaku :
mg = kx
bila m = massa benda dalam gram dan k
= tetapan gaya
pegas dalam dyne.
Misalkan pegas diperpanjang sampai y cm dan dibebaskan, maka pada
saat itu resultante gaya yang bekerja F pada massa m gram ialah :
F = mg – k (x + y)
= mg – kx – ky
= mg – mg – ky
= - ky
=
mg y
x
= ma
Jadi
percepatan a pada saat itu :
a = -
g y
x
Maka percepatan berbanding lurus dengan simpangan, tetapi a arahnya berlawanan.
Periode
untuk getaran selaras ini :
T = 2π =
2π = 2π m
g k k
x m
bila
massa pegas kita abaikan.
ALAT – ALAT :
Pegas
yang ringan, kendur dan dapat melingkar rata.
Penggantung.
Macam-macam anak timbangan (beban).
Tempat beban. Meteran. Jepitan. Stop clock.
PELAKSANAAN :
1.
Menimbang pegas dan tempat
beban sendiri-sendiri.
2.
Menggantungkan beban.
3.
Memasang penunjuk pada ujung
bawah.
4.
Mengatur skala meteran dalam
posisi tegak, hingga penunjuk bergerak mudah.
5.
Membaca skala awal ini.
6.
Meletakkan anak timbangan
kecil, dan mencatat perpanjangan pegas, pada saat pegas berhenti bergetar.
7.
Mengulangi langkah no.5 dengan
beberapa anak timbangan yang berbeda-beda bobotnya.
8.
Mencari perpanjangan rata-rata
yang berhubungan dengan tiap-tiap beban. Meletakkan dalam grafik.
9.
Mengambil dua titik yang
berjauhan pada grafik itu. Menetapkan harga k dengan rumus :
k = ma – mb
g dyne
la – lb
bila la =
perpanjangan pegas yang sesuai dengan beban ma dan,
lb = perpanjangan yang sesuai dengan beban
mb.
10.
Meletakkan anak timbangan kecil
pada tempat beban. Menggerakkan pegas pada arah tegak dengan sedikit simpangan.
Mencatat waktu untuk 10 getaran. Menentukan periodenya.
11.
Mengulangi langkah no.10 dengan
beban yang berbeda-beda. Menentukan harga g.
LEMBARAN
DATA
Percobaan nomor : 2 Nama : NEWTON
Judul percobaan : Pegas Tanggal : 06-03-2011
|
Beban
|
Panjang
|
(cm)
|
Panjang rata-
|
|
(gram)
|
Penambahan beban
|
Pengurangan beban
|
rata (cm)
|
|
100
|
19
|
16
|
17.5
|
|
150
|
25
|
16
|
20.5
|
|
170
|
27.5
|
16
|
21.75
|
|
200
|
30
|
16
|
23
|
|
220
|
32
|
16
|
24
|
|
120
|
21.5
|
16
|
18.75
|
|
90
|
17.5
|
16
|
16.75
|
|
110
|
19.7
|
16
|
17.85
|
|
140
|
23.5
|
16
|
19.75
|
|
230
|
34
|
16
|
25
|
|
Beban ( gram )
|
Waktu untuk
10 getaran
( detik )
|
Periode
( T )
|
T2
|
K
= 4π2m
T2
( N/m2 )
|
 g
= 4π2 l
T2
( m/s2 )
|
|
7
|
0.7
|
0.49
|
8.048
|
2.414
|
|
|
150
|
9
|
0.9
|
0.81
|
7.303
|
4.382
|
|
170
|
9.5
|
0.95
|
0.90
|
7.449
|
5.039
|
|
200
|
10.1
|
1.01
|
1.02
|
7.733
|
5.413
|
|
220
|
10.5
|
1.05
|
1.10
|
7.888
|
5.736
|
|
120
|
7.7
|
0.77
|
0.60
|
7.887
|
3.615
|
|
90
|
6
|
0.6
|
0.36
|
9.859
|
1.643
|
|
110
|
7.5
|
0.75
|
0.56
|
7.747
|
2.606
|
|
140
|
8.5
|
0.85
|
0.72
|
7.669
|
4.108
|
|
230
|
10.9
|
1.09
|
1.18
|
7.687
|
6.016
|
|
RATA-RATA
|
|
|
0.768
|
7.927
|
4.097
|
PERTANYAAN :
1.
Barapa harga rata-rata tetapan gaya k untuk pegas yang
kita pakai?
2.
Barapa harga rata-rata periodenya?
3.
Apakah satuan untuk g?
4.
Berapa tingkat ketelitisn untuk
g yang anda peroleh?
Berapa persen
penyimpangan harga g yang anda dapatkan?
5.
mengapa harga g berbeda untuk
tiap tempat?
6.
Apakah yang menyebabkan
gravitasi?
7.
Buatlah definisi untuk :
a.
Amplitudo
b.
Periode
c.
Frekwensi
d.
Getaran selaras
8.
Buatlah grafik simpangan
sebagai fungsi periode selaras!
9.
Ternyata massa pegas tidak sepenuhnya dapat diabaikan
dalam rumus :
T =
2π m
k
bila T2 diletakkan sebagai ordinat dalam grafik terhadap m
sebagai absis dan titik potong kurva dengan sumbu mendatar dicari. Tetapkan
selisih massa. Dengan menggunakan massa yang telah dikoreksi kita tetapkan
periode T untuk setiap percobaan. Berapa persen penyimpangannya?
10. Sebuah bandul yang cukup berat tergantung pada sebatang pegas ringan
ditarik ke bawah sedikit dan kemudian dilepaskan. Bagaimana menentukan
simpangan maksimumnya?
Bila bandul
diganti dengan ember berisi beban sebesar 500 g, ternyata besar simpangannya 5
cm. Berapa simpangan maksimum pegas itu bila benda dengan massa 80 g dijatuhkan
dari ketinggian 10 cm [ada ember tadi?
JAWABAN :
1.
7.927 N/m
2.
0.768 s
3.
m/s2
4.
3 desimal
Penyimpangan
= 9.8 – 4.097 x 100 % = 58.193 %
9.8
5. Karena
harga g tergantung pada ketinggian tempat tersebut. Semakin jauh tempat
tersebut dari pusat bumi, semakin kecil pula gaya gravitasi buminya.
6. Gaya
tarik oleh magnet di pusat bumi
7. a)
Amplitudo : simpangan maksimum
b)
periode : waktu yang dibutuhkan pegas
untuk satu kali getaran
c)
frekwensi : banyaknya getaran yang
terjadi tiap sekon
d) getaran selaras : gerak proyeksi
sebuah titik yang bergerak melingkar beraturan, yang setiap saat diproyeksikan
pada salah satu garis tengah lingkaran.
8. (terlampir)
9. (terlampir)
10. Simpangan
maksimum yakni ketika bandul tersebut ditarik, sebelum dilepaskan.
Y = 10 sin ( 2π ) ( l )
8
= 10 sin π
4
= 10 cm
Tidak ada komentar:
Posting Komentar
Terima Kasih Komentarnya:)