Laporan Praktikum fisika Konstanta pegas

Laporan Praktikum Fisika : Getaran Selaras
 

Menentukan Konstanta Pegas

                                                     

Disusun oleh :

  PUTERI FATIMAH PUJI LESTARI.H

  YUYUN LESTARI

  NURMIATI DAMIS

Kelas : XII IPA1 Putri

SMA NEGERI 1 BURAU

Tahun Pelajaran 2014/2015

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Alloh SWT. bahwa kami telah menyelesaikan tugas mata pelajaran fisika dengan membuat laporan praktikum tentang *konstanta pegas* yang telah kami lakukan.

Dalam penyusunan tugas atau laporan ini, tidak sedikit hambatan yang kami hadapi. Namun kami menyadari bahwa kelancaran dalam penyusunan laporan ini tidak lain berkat bantuan, dorongan dan bimbingan bapak guru, sehingga kendala-kendala yang penulis hadapi teratasi.

Semoga laporan ini dapat bermanfaat dan menjadi sumbangan pemikiran bagi pihak yang membutuhkan, khususnya bagi kami sehingga tujuan yang diharapkan dapat tercapai, Amiin.

                                                                                                                                                                                                                                                                     Jalajja, 31 maret 2015
                                                                                                                                              Penyusun          

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Dalam kehidupan sehari-hari kita tidak terlepas dari ilmu fisika, dimulai dari yang ada dari diri kita sendiri seperti gerak yang kita lakukan setiap saat, energi yang kita pergunakan setiap hari sampai pada sesuatu yang berada diluar diri kita, salah satu contohnya adalah pegas yang biasa digunakan dalam kehidupan sehari hari untuk kebutuhan tertentu.. Sebenarnya pegas ini juga dibahas dalam ilmu fisika, dimana dari pegas tersebut kita dapat menghitung pertambahan panjang pegas berdasarkan beban yang di berikan.

B.     Rumusan Masalah

·         Bagaimana hubungan antara massa  dengan pertambahan panjang pegas?

C.     Tujuan

·            Menentukan hubungan massa dengan konstanta pegas

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Jika sebuah pegas ditarik dengan gaya tertentu, maka panjangnya akan berubah. Semakin besar gaya tarik yang bekerja, semakin besar pertambahan panjang pegas tersebut. Ketika gaya tarik dihilangkan, pegas akan kembali ke keadaan semula. Jika beberapa pegas ditarik dengan gaya yang sama, pertambahan panjang setiap pegas akan berbeda. Perbedaan ini disebabkan oleh karakteristik setiap pegas. Karateristik suatu pegas dinyatakan dengan konstanta pegas (k).
Hukum Hook menyatakan bahwa jika pada sebuah pegas bekerja sebuah gaya, maka pegas tersebut akan bertambah panjang sebanding dengan besar gaya yang bekerja padanya.

 Secara matematis, hubungan antara besar gaya yang bekerja dengan pertambahan panjang pegas dapat dituliskan sebagai berikut:
F = k x
Keterangan :
F = gaya yang bekerja (N)
k = konstanta pegas (N/m)
x = perubahan panjang pegas   

      Pegas ada yang disusun secara tunggal, ada juga yang disusun seri atau paralel. Untuk pegas yang disusun seri, pertambahan panjang total sama dengan jumlah masing-masing pertambahan panjang pegas . Sehingga pertambahan total x adalah:  x = x1 + x2.
Sedangkan untuk pegas yang disusun paralel, pertambahan panjang masing-masing pegas sama. Yaitu: x1 = x2 = x3. dengan demikian: Kp = k1 + k2
Perlu selalu di ingat bahwa hukum Hook hanya berlaku untuk daerah elastik, tidak berlaku   untuk daerah plastik maupun benda-benda plastik. Menurut Hooke, regangan sebanding dengan tegangannya, dimana yang dimaksud dengan regangan adalah persentase perubahan dimensi. Tegangan adalah gaya yang menegangkan per satuan luas penampang yang dikenainya.
Sebelum diregangkan dengan gaya F, energi potensial sebuah pegas adalah nol, setelah diregangkan energi potensialnya berubah menjadi: E = kx2

Jika sebuah benda diberikan gaya maka hukum Hooke hanya berlaku sepanjang daerah elastis sampai pada titik yang menunjukkan batas hukum Hooke. Jika benda diberikan gaya hingga melewati batas hukum Hooke dan mencapai batas elastisitas, maka panjang benda akan kembali seperti semula. Jika gaya yang diberikan tidak melewati batas elastisitas. Tapi hukum Hooke tidak berlaku pada daerah antara batas hukum Hooke dan batas elastisitas. Jika benda diberikan gaya yang sangat besar hingga melewati batas elastisitas, maka benda tersebut akan memasuki daerah plastis dan ketika gaya dihilangkan, panjang benda tidak akan kembali seperti semula, benda tersebut akan berubah bentuk secara tetap. Jika pertambahan panjang benda mencapai titik patah, maka benda tersebut akan patah.
Berdasarkan persamaan hukum Hooke di atas, pertambahan panjang (L) suatu benda bergantung pada besarnya gaya yang diberikan (F) dan materi penyusun dan dimensi benda (dinyatakan dalam konstanta k). Benda yang dibentuk oleh materi yang berbeda akan memiliki pertambahan panjang yang berbeda walaupun diberikan gaya yang sama, misalnya tulang dan besi.

Demikian juga, walaupun sebuah benda terbuat dari materi yang sama (misalnya besi), tetapi memiliki panjang dan luas penampang yang berbeda maka benda tersebut akan mengalami pertambahan panjang yang berbeda sekalipun diberikan gaya yang sama. Jika kita membandingkan batang yang terbuat dari materi yang sama tetapi memiliki panjang dan luas penampang yang berbeda, ketika diberikan gaya yang sama, besar pertambahan panjang sebanding dengan panjang benda mula-mula dan berbanding terbalik dengan luas penampang. Makin panjang suatu benda, makin besar pertambahan panjangnya, sebaliknya semakin tebal benda, semakin kecil pertambahan panjangnya.

BAB III
METODOLOGI PRAKTIKUM

 Waktu dan Tempat Praktikum

            Adapun waktu dan tempat pelaksanaan kegiatan praktikum ini adalah :

            hari / tanggal         : Senin, 30 maret 2015

            waktu                    : Pukul 08.30 s.d. 10.00 WITA

tempat                   : Laboratorium Fisika, SMAN 1 BURAU

Judul Praktikum :

            Konstanta Pegas

1.1.         Tujuan

Menentukan hubungan antara gaya dengan pertambahan panjang pegas.

1.2.   Alat dan bahan

2.    Beban pegas

-         0 gr

-         50 gr

-         100 gr

-         150 gr

-         200 gr

1.3.    Langkah percobaan

1.      siapkan semua alat dan bahan yang akan di gunakan

2.          Sambungkan ke 2 batang statif dengan menggunakan penyambung batang statif kemudian rangkailah dasr statif, batang statif dan balok pendukung. Tancapkan steker poros pada balok pendukung .

3.          Gantungkan pegas spiral pada steker poros. Kaitkan beban pemberat pada ujung bawah pegas spiral

4.          Ukurlah pertambahan panjang pegas     

5.          Tentukan harga perbandingan antara gaya dengan perubahan panjang

1.4.    Hasil Percobaan

                   Dari praktikum yang telah di lakukan sesuai dengan langkah-langkah diatas diperoleh data sebagai berikut:

Tabel harga perbandingan antara gaya dengan perubahan panjang pegas

Massa beban (gr)	Panjang pegas awal (cm)	Perubahan panjang(x) cm
0	7	0
50	7	11
80	7	14
100	7	16
150	7	21
160	7	22
260	7	32

1.5  ANALISA / PEMBAHASAN

Pada tanggal 30 Maret 2015 telah diadakan sebuah praktikum yang berjudul menentukan Konstanta pegas, yang dilaksanakan di laboraturium Fisika  SMA Negeri 1 Burau  dan dibimbing oleh guru bidang studi yang bertujuan Untuk melaksanakan sebuah praktikum, praktikan diberi waktu selama 2 jam untuk menyelesaikan praktikum. Untuk melaksanakan praktikum praktikum dituntut untuk serius dan memiliki ketelitian yang tinggi supaya data yang diperoleh benar dan efektif.

Pada penelitian  ini, praktikan mendapatkan massa pada besi sebesar 50 gram atau 0,05 kg, selanjutnya massa beban  sebesar 80  gram atau 0,08 kg, massa beban di tmabahkan  sebesar 100 gram atau 0,01 kg, massa beban selanjutnya sebesar sebesar 150 gram atau 0,15 kg, massa beban  sebesar 160 gram atau 0,16 kg. dan beban selanjutnya 260 .Lalu praktikan mencatat hasilnya pada tabel yang tersedia.

 Untuk mengukur panjang awal pada pegas dalam praktikum ini praktikan menggunakan penggaris. Karena penggaris mempunyai ketelitian 0,1 mm selain itu penggaris juga mudah untuk dipahami. Sebaiknya penggaris yang digunakan harus panjang  supaya lebih mudah dalam melakukan penghitungan. Panjang awal pada pegas yang didapat adalah 7 cm atau 0,07 m.

Dalam penelitian mencari panjang akhir harus dilakukan secara seksama dan teliti. Dalam penelitian yg  selanjutnya praktikan mendapatkan panjang akhir pada pegas dengan beban  besi sebesar 50 gr  adalah 11 cm, panjang akhir pada beban 80 gr sebesar 14 cm. panjang akhir pada beban 100 gr sebesar 16 cm , panjang akhir pada beban 150 sebesar 21 cm, panjang akhir pada beban160 gr  adalah 22 cm, dan panjang akhir pada beban 260 gr adalah 32 cm. Lalu praktikan mencatat hasilnya pada tabel yang tersedia.

Setelah praktikan selesai menghitung massa beban, panjang awal dan panjang akhir dari semua beban yang digunakan, selanjutnya praktikan menghitung besarnya ∆x atau selisih antara panjang akhir (Lt) dan panjang awal (Lo)  dengan rumus:  ∆x = Lt- Lo

Dengan menggunakan rumus tersebut praktikan dapat menghitung selisih panjang akhir (L) dan panjang awal(Lo) dan mencatat semua hasilnya pada lembar tabel yang tersedia yang nantinya ∆x akan digunakan untuk menghitung besarnya konstanta pegas dan besarnya energi potensial pegas.

Untuk menghitung besarnya konstanta pegas menggunakan rumus sebagai berikut: F = F………………………….1
M.g = k. ∆x………………2
k=  m.g …………………...3
       ∆x

Dimana : F = Gaya pegas
M = Massa beban
g = Grafitasi bumi
k = konstanta pega

∆x = Selisih antara panjang akhir (Lt) dan panjang awal (Lo)

Sebelum menghitung semua nilai konstanta pegas, pastikan semua satuan yang telah diukur dalam satuan Sistem Internasional (SI), supaya tidak terjadi kesalahan dalam pengolahan data dan memperlambat penyelesaian praktikum. Setelah memastikan semua data yang diperoleh dalam satuan SI, praktikan akan memulai menyelesaikan penghitungan.

Untuk mengitung nilai konstanta pegas adalah dengan memasukkan semua data yang telah diperoleh pada rumus konstanta pegas (k). Masukkan nila massa pada beban pertama (m1), grafitasi bumi ( g = 10 m/s) dan selisih panjang akhir dan panjang awal pada rumus konstanta pegas tersebut. Untuk mempermudah penghitungan semua data yang ada praktikan menggunakan kalkulator. Karena disamping cepat hasil yang didapat juga efisien. Caranya, masukkan nilai massa, grafitasi bumi dan selisih antara panjang akhir dan panjang awal .
Hasil dari penghitungan konstanta pegas pada percobaan ini adalah sebagai berikut:
                      
a.    Beban massa 50 gr
k=  m.g
       ∆x

 =  0,05.10  = 12,5
       0,04

b.   Beban massa 80 gr
k=  m.g
       ∆x

  = 0,08.10 = 11,4
       0,07

c.    Beban massa 100
k=  m.g
       ∆x

  = 0,1.10 = 11,1
      0,09

d.    Beban massa 150
k=  m.g
       ∆x

  = 0,15.10  = 10,7
        0,14

e.    Beban massa 160
k=  m.g
       ∆x

 = 0,16.10 = 10,6
       0,15

f.    Beban massa 260
k=  m.g
       ∆x

 = 0,26.10 = 10,4
       0,25

NO	Massa Beban (kg)	Berat Beban (N/Kg)	Perubahan Panjang Pegas  ∆x (m)	Konstantan Pegas
1	0,05	0,5	0,04	12,5
2	0,08	0,8	0,05	11,4
3	0,1	1	0,09	11,1
4	0,15	0,15	0,14	10,7
5	0,16	0,16	0,15	10,6
6	0,26	0,26	0,25	10,4

Berdasarkan kajian teori yang diperoleh, dapat dinyatakan bahwa sebuah pegas yang diregangkan dengan satu gaya, maka pegas akan bertambah panjang. Jika gaya yang digunakan untuk menarik suatu kawat tidak terlalu besar, maka perpanjangan pegas adalah sebanding dengan gaya yang bekerja.

 Semakin besar konstanta pegas atau semakin kaku sebuah pegas, maka semakin besar gaya yang diperlukan untuk menekan atau meregangkan pegas. Sebaliknya semakin elastis sebuah pegas atau semakin kecil konstanta pegas, maka semakin kecil gaya yang diperlukan untuk meregangkan pegas. Konstanta pegas menggambarkan kekakuan pegas. Semakin besar konstanta yang dimiliki, pegas semakin kaku dan semakin susah untuk diregangkan atau ditekan. Begitu pula sebaliknya, jika konstanta pegas kecil, maka pegas tersebut semakin mudah diregangkan atau ditekan.

Besarnya massa beban pada masing-masing benda ternyata sangat berpengaruh dalam pertambaan panjang pegas. Jika semakin besar massa beban, maka pegas akan semakin memanjang. Begitu juga sebaliknya jika semakin kecil besarnya massa benda maka tarikan pegas tidak terlalu panjang.

Jika massa beban diganti menjadi yang lebih besar maka pertambahan panjang pada pegas akan semakin besar adan akan berpengaruh pada hasil penghitungan konstanta pegas, yaitu konstanta pegas akan semakin besar. Makin panjang suatu benda, makin besar besar pertambahan panjangnya, sebaliknya semakin tebal benda, semakin kecil pertambahan panjangnya.

Dari pengamatan yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa pertambahan panjang pegas, berbanding lurus dengan besar gaya tarik pada pegas, dan panjang pegas mula-mula, serta berbanding terbalik dengan luas penampang pegas dan kelenturan pegas.

VII.    KESIMPULAN

Dari percobaan yang berjudul “Menentukan Konstanta Pegas (pegas)”, dapat diambil kesimpulan  sebagai berikut:

1.Setiap bahan memiliki konstanta pegas yang berbeda.

2.apabila sebuah pegas diberi gaya dan dilepaskan maka pegas tersebut akan kembali ke bentuk awalnya.

3.    besarnya konstanta pegas dan ∆x mempengaruhi besarnya energi potensial pegas.

4.Semakin besar nilai konstanta, maka nilai energi potensial yang didapat juga semakin besar. Sebaliknya semakin kecil nilai konstanta, maka semakin besar nilai energi potensial.

5.Sifat elastis adalah sifat bahan yang selalu berusaha menghambat perubahan bentuknya dan cenderung mengenbalikanyya ke bentuk semula. Benda yang memiliki sifat ini dinamakan dengan benda elastis.

6. Perubahan panjang suatu pegas berbanding lurus (linier) dengan gaya tarik atau gaya tekan yang diberikan pada pegas tersebut.

7.semakin berat beban yang digunakan semakin besar pula konstanta pegasnya.

8. konstanta pegas berbanding lurus dengan massa dan gravitasi bumi serta berbanding terbalik dengan ∆x.

9.jika sebuah pegas ditarik oleh gaya yang besarnya tidak melebihi batas elastisitas pegas, pegas tersebut bertambah panjang sebanding dengan besarnya gaya yang maka mempengaruhi pegas tersebut.

10.jika gaya tarik tidak melampaui batas elastis pegas, maka pertambahan panjang pegas berbanding lurus (sebanding) dengan gaya tariknya.

.
VIII.    KRITIK DAN SARAN
Pada praktikum fisika yang telah dilaksanakan di laboraturium IPA, terdapat beberapa hal yang perlu diperhatikan:
1.    fasilitas diruang praktikum kurang memadai, sehingga saat siswa melakukan praktikum harus bergantian dan menunggu kelompok yang lain selesai menggunakan alat.
2.    sebaiknya alat dan bahan yang dibutuhkan dalam percobaan harus dilengkapkan agar memudahkan untuk melakukan percobaan.
3.    sebaiknya alat dan bahan yang akan digunakan di dalam praktikum telah tersedia secara lengkap, sehingga waktu praktikum tidah habis untuk menyiapkan alat-alat praktikum.
4.    sebaiknya dalam pelaksanaan praktikum, guru pembimbing mengawasi dengan tegas  supaya situasi saat melakukanpraktikum tidak bising dan terjadi keributan.

DOKUMENTASI PRAKTIKUM

 

 

THANK YOU :)