lla&sn *look )an ]eag afr.ataa Qaga

B.

PERCOBAAN 01

HUKUM HOOK DAN PENGUKURAN GAYA

TUJUAN PERGOBAAN

Setelah menyelesaikan percobaan ini siswa diharapkan dapat:1. Menentukan hubungan antara gaya yang bekerja pada pegas dan pemuluran pegas.2. Menentukan tetapan gaya sebuah pegas.

3. Mengkalibrasi neraca pegas dalam satuan Newton.

PENDAHULUAN

Jika sebuah benda diberikan dua gaya yang sama dan berlawanan arah, benda tersebut akanmulur. Akibat yang sama akan dihasilkan juga jika salah satu ujung dijepit pada titik tetap, dan ujunglainnya diberikan gaya tarik. Untuk sebuah benda, pemuluran benda bergantung pada besar gayayang diberikan. Gaya yang besar, akan menghasilkan pemuluran benda yang besar pula.Besar-kecilnya pemuluran yang terjadi akibat gayayang diberikan bergantung pada sifat alami benda.Dalam percobaan ini Anda akan menyelidikihubungan antara besar pemuluran (pertambahanpanjang) dan gaya yang diberikan pada pegas dantali karet (Dianjurkan menggunakan tali karet pejal).Jika sebuah benda dimulurkan dan masih dalambatas 'elastis", benda tersebut akan kembali keukuran dan bentuk aslinya ketika gaya yang bekerjapadanya dihilangkan, Dalam percobaan ini, bendahanya dimulurkan dalam batas elastis saja dandiselidiki hubungan antara gaya F yang diberikan

percobaan seperti pada Gambar 1.2

pita perekat, rekatkan mistar secara

Gambar 1.1

Grafik Ftefiadap Ax

dan pertambahan panjang Ax yang dihasilkan. Menurut hukum Hooke, dalam batas elastjsitasbenda, pertambahan panjang sebanding dengan gaya yang diberikan. Jika dibuat grafik antaragaya yang diberikan dan pertambahan panjang, grafik tersebut akan berupa garis lurus sepertiGambar 1.1.

Perbandingan antara gaya dan perpanjangan, disebut tetapan gaya pegas. Untuk grafik F - Ax,

tetapan gaya sama dengan kemiringan grafik tersebut, yaitu tan 0 = t# I Jika gaya dinyatakan

dalam neMon dan pertambahan panjang yang dihasilkan dinyatakan dalam meter (m), satuanuntuk tetapan gaya adalah N/m.

C. ALATPERCOBAAN

Papan percobaan Beban bercelah Qan penggantung bebanPegas helik Mistar, 50 cm

Tali karet (tigak diberikan) Kertas grafik mm (tidak diberikan)

PERSIAPAN PERGOBAAN

Pegas Helik

Gantung pegas dan penggantung beban pada papanmenggunakan pasak penumpu. Dengan menggunakan

D.

llehan 1loofr, )an pengale.atan Qaya

vertikal di belakang pegas. Dengan menggunakan mistar, buat titik acuan untuk pengukuran awal

pemuluran pegas (cara lain, Anda dapat menempelkan potongan kertas pada titik tertentu

sedemikian rupa sehingga Anda dapat mengukur pemuluran pegas).

E. LANGKAH PERGOBAANPegas Helik

1. Tetapkan titik acuan untuk

dijadikan titik awal pengukuran

pertambahan panjang pegas.

Anda dapat menggunakan ujung

bawah pegas atau ujung bawah

beban yang digantung pada

pegas, atau titik lain yang

memudahkan dalam pengukuran.

2. Baca posisi titik acuan yang Anda

pilih. Anda akan mengukur

pemuluran pegas dari titik ini!.

Catat posisi tersebut pada Tabel'1.1. Posisi ini ditetapkan sebagai

posisiawalxe.

3. Tambahkan satu beban 50 g ke

penggantung beban dan baca

posisi baru titik acuan. Posisi iniGambar 1.2

ditetapkan sebagai nilai x. Catat nilai x ini pada kolom yang tersedia pada Tabel 1.1.

4. Ulangi langkah ke-3 di atas sampai 5 atau 6 kali percobaan, setiapkali percobaan tambahkan

beban 50 g pada penggantung beban.

5. Gunakan persamaan F = mg (W = mg\ untuk menghitung gaya gravitasi yang diberikan

setiap beban yang digunakan, gunakan nilai g = 9,8 m/detik2, dan isi pada kolom yang sesuaipadaTabel 1.1.

6. Gunakan data yang didapatkan untuk menghitung pertambahan panjang pegas (simpangan)

Ax untuk masing-masing beban.7. Gunakan kertas grafik mm, buat grafik antara F dan Ax menggunakan data pada Tabel 1.1.

B. Periksa kurva F - Ax yang didapatkan, dan coba interpretasikan arti fisis kurva yangdidapatkan!

a. Apa yang dapat Anda simpulkan dari hubungan antara Fdan Ax? Berupa garis luruskah kurva

yang didapat? Atau, hanya bagian tertentu sajakah kurva itu yang berupa garis lurus?

b. Jika grafik tidak berupa garis lurus, bagian yang mana dari grafik tersebut yang tidak berupa

garis lurus? Apa yang dapat Anda simpulkan mengenai hubungan Antara F dan Ax pada

bagian ini? Dan apa yang dapat Anda simpulkan mengenai bagian yang berupa garis lurus?

o---- penumpu

*---- Pegas heliks

- Penggantung

-tt beban

*lefr.an llook )an peng uk uan Qaya

Tabel 1.1

XO = ,........ lTl

NoMassa

(kg)

Gaya F(N)

x (m)Simpangan

Ax = (x- xo) (m)

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

TaliKaret

1. Gunakan langkah-langkah percobaan di atas unfuk menyelidiki hubungan antara gaya danpemuluran tali karet, termasuk langkah B!

2. Gunakan Tabel 1.2 untuk mencatat hasil percobaan.

Tabel l.2Xo = ......... lTl

No#Massa

(kg)

Gaya F(N)

x(m)Simpangan

Ax = (x- xo) (m)

1

2.

3.

4.

5.

6.

7.

F. PERHITUNGANPegas Helik

1 . Dari grafik F - Ax yang didapatkan, hitung tetapan gaya pegas. (Jika grafik tidak berupa garis lurus,gunakan hanya bagian yang berupa garis lurus saja untuk menghitung tetapan gaya pegas!)

Tetapan gaya pegas

*lafr.an lloole. laa peag akaan Qatga

Tali Karet

2. Dari grafik F - N( yang didapatkan, hitung tetapan gaya tali karet. (Jika grafik tidak

seluruhnya berupa ga'ris lurus, gunakan hanya bagian yang berupa garis lurus saja untuk

menghitung tetapan gaya tali karet! Jika tidak ada yang berupa garis lurus)

Tetapan gaya tali karet...........

G. PERTANYAAN -

Pegas Helik

1. Dari grafik di atas, tentukan perpanjangan pegas jika diberikan gaya sebesar 5 N.

Bagaimana pula perpanjangan pegas jika gaya yang bekerja adalah 10 N? Tandai posisi titik ltersebut pada grafik yang didapatkan.

2. Bagaimana caya Anda mengkalibrasi pegas untuk pengukuran gaya? !

TaliKaret

1. Dari grafik, tentukan perpanjangan tali karet jika diberikan gaya sebesar 5 N. Bagaimanapula perpanjangan tali karet jika gaya yang bekerja adalah 10 N? Tandai posisititik tersebutpada grafik yang didapatkan di atas.

2. Bagaimana caya Anda mengkalibrasi tali karet untuk pengukuran gaya?

3. Dapatkah tali karet digunakan untuk membuat neraca pegas (neraca pegas adalah alat untukmengukur besar gaya).

H. KESIMPULAN

1. Berdasarkan data yang didapatkan di atas, apa yang dapat Anda simpulkan mengenaikarakteristik pegas berkaitan dengan gaya yang diberikan dan pertambahan panjang pegas?

2. Berdasarkan data yang didapatkan di atas, apa yang dapat Anda simpulkan mengenai karakteristiktali karet berkaitan dengan gaya yang diberikan dan pertambahan panjang tali karet?