Minggu, 04 Desember 2011

HUKUM HOOKE DAN AYUNAN BANDUL SEDERHANA



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 ()

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 . .................................................................. (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. .................................................................. (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