HUKUM HOOKE DAN AYUNAN BANDUL SEDERHANA
A. Tempat
dan tanggal praktikum.
Praktikum 1
- Tempat : Laboratorium Fisika
- Tanggal praktikum : Kamis, 10-Desember-2009
Praktikum 2
~ Tempat : Laboratorium Fisika
~ Tanggal Praktikum : Jumat,
11-Desember-2009
B. Tujuan
praktikum
Tujuan
: Menentukan Hubungan gaya
(F) dengan pertambahan panjang (∆x) dan hubungan periode (T) dengan panjang
tali (ℓ)
C.
tinjauan pustaka
A. Hukum Hooke
Hubungan antara gaya
F yang meregangkan pegas dengan pertambahan panjang pegas x pada
daerah elastisitas pertama kali dikemukakan oleh Robert Hooke (1635 - 1703),
yang kemudian dikenal dengan Hukum Hooke. Pada daerah elastis linier, sesarnya gaya F sebanding
dengan pertambahan panjang x. Secara matematis dinyatakan:
F = k . ∆ x ..................................................................
(3.5)
dengan:
F = gaya
yang dikerjakan pada pegas (N)
x = pertambahan panjang (m)
k = konstanta pegas (N/m)
Pada saat ditarik, pegas
mengadakan gaya yang besarnya sama dengan gaya tarikan tetapi arahnya berlawanan (Faksi = -Freaksi).
Jika gaya ini disebut gaya
pegas FP maka gaya
ini pun sebanding dengan pertambahan panjang pegas.
Fp = -F
Fp = -k. ∆x ..................................................................
(3.6)
dengan:
Fp = gaya
pegas (N)
Berdasarkan persamaan (3.5)
dan (3.6), Hukum Hooke dapat dinyatakan:
Pada daerah elastisitas
benda, besarnya pertambahan panjang sebanding dengan gaya yang bekerja pada benda.
B. Ayunan Bandul Sederhana
Ayunan sederhana sering disebut dengan bandul. Ayunan yang
terdiri atas beban yang diikat pada benang disimpangkan dengan sudut θ tertentu sehingga ayunan tersebut melakukan ge
rakan bolak-balik sepanjang busur AC. Bolak-balik ayunan melalui titik A, B,
dan C. Gerakan yang terjadi pada ayunan disebut getaran. Getaran merupakan gerakan
bolak-balik secara periodik melalui titik kesetimbangan. Satu getaran lengkap
adalah gerakan bolak-balik dari A ke C dan kembali lagi ke A. Waktu yang
dibutuhkan untuk melakukan satu getaran lengkap disebut periode. Sedangkan
banyaknya getaran atau gerak bolak-balik yang dapat dilakukan dalam waktu satu
detik disebut frekuensi. Frekuensi yang ditimbulkan oleh ayunan tidak dipengaruhi
gaya dari luar.
Frekuensi yang demikian disebut frekuensi alamiah. Getaran pada ayunan terjadi
karena adanya gaya pemulih (F), yaitu gaya yang menyebabkan
benda kembali ke keadaan semula.
D. Alat
Dan Bahan
Praktikum 1 :
- Pegas
- Beban
- Mistar
- Statif
Praktikum 2:
1)
Statif
2)
Benang
3)
Stopwatch
4)
Mistar
5)
Beban
6)
Busur Derajat
E. Cara
Kerja
Praktikum 1
1)
Siapkan statif dan gantungkan salah satu ujung
pegas pada statif seperti pada gambar.
2)
Ukurlah panjang pegas tanpa beban dengan mistar,
misalnya sebesar Xo.
3)
Berikan gaya
pada pegas dengan cara menggantungkan beban m pada ujung pegas bagian bawah
sehingga pegas bertambah panjang. Besar gaya
yang diberikan memenuhi F= mg (N). Gunakan g= 9,8 m/s2.
4)
Kemudian ukur kembali panjang pegas dengan mistar,
misalnya sebesar X. Hitung pula pertambahan panjang pegas ∆X= X-Xo.
5)
Ulangi langkah 3 dan 4 beberapa kali dengan gaya tarik F yang berbeda
( Caranya dengan mengganti / Menambah beban m) sehingga menghasilkan
perpanjangan pegas yang berbeda.
6)
Catat semua data pada tabel.
Praktikum
2
1)
Pertama-tama ukurlah
tali sepanjang 100 cm, kemudian berikan beban 50 gr.
2)
Berilah Simpangan sudut
sebesar 20o
3)
Ukurlah waktu yang di
perlukan selama 10 ayunan
4)
Ulangi langkah di atas
dengan menggunakan panjang tali 80 cm, 60, cm 40 cm, dan 20 cm dengan massa dan
simpangan sudut tetap
F. Hasil Pengamatan
Praktikum 1
NO
|
∆X= X-Xo
(m)
|
F= m.g
(N)
|
K= F/∆ (N/m)
|
( k-k )
|
( k-k )2
|
1
|
0,05
|
0,49
|
49
|
0
|
0
|
2
|
0,1
|
0,98
|
49
|
0
|
0
|
3
|
0,15
|
1,47
|
49
|
0
|
0
|
4
|
0,2
|
1,96
|
49
|
0
|
0
|
5
|
0,25
|
2,45
|
49
|
0
|
0
|
Praktikum 2
NO
|
l (cm)
|
Waktu
untuk 10 ayunan (t)
|
T= t/10
|
T^2
|
1
2
3
4
5
|
100 cm
80 cm
60 cm
40 cm
20 cm
|
21,6 s
19,2 s
17 s
14,8 s
12,2 s
|
2,16
1,92
1,7
1,48
1,22
|
4,66
3,68
2,89
2,19
1,48
|
G. Pembahasan
Praktikum
1
Panjang mula-mula pegas (Xo) 0 m ketika di beri
beban sebesar 50 gram maka pegas bertambah panjang menjadi 0,05 m, ketika beban
diganti menjadi 100 gram maka pegas bertambah panjang menjadi 0,1 m, ketika
beban diganti menjadi 150 gram maka pegas bertambah panjang menjadi 0,15 m,
ketika beban diganti menjadi 200 gram maka pegas bertambah panjang menjadi 0,2
m, ketika beban diganti menjadi 250 gram maka pegas bertambah panjang menjadi
0,25 m. Pertambahan panjang pegas (∆X)
dapat di hitung dengan rumus ∆X=X-Xo,
maka di peroleh data berturut turut 0,05, 0,1, 0,15, 0,2, 0,25. begiti juga
dengan gaya
yang bekerja pada pegas (F) dengan rumus F= m.g dan konstanta pegas (k) denagn
rumus k=
.
Praktikum 2
Saat Panjang tali 100 cm waktu yang diperlukan untuk
mengayunkan bandul sebanyak 10 ayunan yaitu 21,6 sekon, ketika panjang tali di
perkecil menjadi 80 cm maka waktu yang dibutuhkan lebih cepat dari sebelumnya
yaitu 19,2 sekon, ketika panjang tali di perkecil menjadi 60 cm maka waktu yang
dibutuhkan lebih cepat dari sebelumnya yaitu 17 sekon, ketika panjang tali di perkecil
menjadi 40 cm maka waktu yang dibutuhkan lebih cepat dari sebelumnya yaitu 14,8
sekon hingga panjang tali di perkecil menjadi 20 cm maka waktu yang di butuhkan
hanya 12,2 sekon. Hal ini menunjukkan bahwa, Semakin kecil panjang tali maka
waktu yang di perlukan untuk mengayunkan 10 ayunan lebih sedikit sehingga
bandul memiliki kecepatan yang besar. Waktu yang diperlukan untuk 10 ayunan
disebut Periode (T), sedangkan banyaknya ayunan dalam 1 sekon disebut frekuensi
(f). Hubungan pertambahan panjang dengan periode berbanding lurus.
H. Kesimpulan
Praktikum 1
Hubungan antara Îx dengan F berbanding
lurus, semakin besar F, maka Îx juga akan semakin
besar
Praktikum 2
Hubungan antara periode (T) dengan panjang tali ( l )
berbanding lurus, sebab semakin panjang tali yang di gunakan semakin lama waktu
yang di perlukan sehingga periode (T) juga semakin besar.
Daftar pustaka
Sukaryadi - Siswanto. 2009. Kompetensi Fisika: untuk SMA/MA Kelas XI.
Jakarta . Pusat
Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional.
Handayani, Sri - Damari,
Ari. 2009. Fisika untuk Sma / Ma kelas XI.
Jakarta . Pusat
Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional.
Nurachmandani, Setya.2009.
Fisika 2. Jakarta .
Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional.
Download disini
Tidak ada komentar:
Posting Komentar