Laporan Praktikum Fisika M 4 (049,051,053) PDF

Preview

Summary

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKAKETEGANGAN GAYA PEGAS (M4)PRODI & kelas : Teknik Mesin BNAMA (NIM) : 1. Bradfit Alkausar B( 1910311049 ) Adli Dzil Ikram C ( 1910311051 ) Muhammad Rafi P ( 1910311053 ) NAMA ASISTEN : Alpian AlamsyahLABORATORIUM FISIKAFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL VE...

Description

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA KETEGANGAN GAYA PEGAS (M4)

PRODI & kelas

: Teknik Mesin B

NAMA (NIM)

: 1. Bradfit Alkausar B( 1910311049 ) 2. Adli Dzil Ikram C ( 1910311051 ) 3. Muhammad Rafi P ( 1910311053 )

NAMA ASISTEN

: Alpian Alamsyah

LABORATORIUM FISIKA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL VETERAN JAKARTA

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Elastisitas adalah sifat suatu benda untuk kembali ke bentuk awal segera setelah gaya yang mengenai benda tersebut dihilangkan. Benda yang dapat kembali ke bentuk semula setelah gaya yang mengenainya dihilangkan disebut benda elastis. Ketika menarik pegas hingga bertambah panjang, pegas akan segera kembali ke ukuran semula setelah gaya tarik tersebut dihilangkan. Sebaliknya, benda yang tidak dapat kembali ke bentuk semula setelah gaya yang mengenainya dihilangkan disebut benda plastis. Salah satu hukum dalam Fisika yang dipelajari untuk menentukan besarnya elastisitas pada pegas adalah Hukum Hooke. Hukum ini menjelaskan mengenai pegas dan elastisitas Sebuah pegas yang ditarik tanpa melebihi batas elastisitasnya akan mempunyai gaya tarik yang berbanding lurus dengan pertambahan panjangnya. Jadi, hukum ini merupakan hukum paling dasar mengenai pegas atau benda elastis. Hukum ini diperkenalkan oleh Robert Hooke, yang mana namanya kemudian digunakan sebagai nama hukum tersebut. Hooke meneliti hubungan antar gaya yang bekerja pada benda pegas serta benda elastis. Tujuannya adalah agar benda tersebut dapat kembali ke bentuk semula. Artinya, benda tidak melampaui batas semula. Lebih jelasnya hukum ini mengkaji mengenai jumlah gaya maksimum pada suatu benda agar sifat elastisitasnya tidak hilang atau tidak melampaui batasannya. Hukum Hooke berbunyi : “ Sebuah pegas yang ditarik tanpa melebihi batas elastisitasnya akan mempunyai gaya tarik yang berbanding lurus dengan pertambahan panjangnya.” 1.2 Tujuan Tujuan dari praktikum “ Ketegangan Gaya Pegas ” adalah : Mempergunakan Hukum Hooke untuk menentukan Elastisitas Pegas.

BAB II DASAR TEORI 1. Bila pada sebuah Pegas diberikan sebuag Gaya, maka perpanjangan Pegas akan sebanding dengan Gaya itu ( selama batas elastisitas belum dilampaui ). Menurut Hukum Hooke :

F = k.x ……. ( 1 ) Dimana :

F = Gaya k = Tetapan pegas / konstanta pegas x = Pertambahan panjang

2. Grafik antara Gaya F dan pertambahan panjang x merupakan garis lurus. Dengan Grafik itu dapat dicari harga k. 3. Pegas digantungi suatu beban, kemudian beban itu ditarik melampaui titik setimbangnya. Kemudian dilepaskan. Maka pegas itu akan bergetar dengan Waktu Getar ( T ) :

T = 2 π√ M’ ….. ( 2 ) k 4. Disini M’ = massa total yang menyebabkan gaya pada Pegas. Dalam percobaan ini :

M’ = Mbeban+ Member + f . Mpegas Dengan f = Suatu harga antara 0 ≤ f ≤ 1 Jadi :

T2 = 4 π2 . ( Mbeban+ Member + f . Mpegas) …… ( 3 ) k 5. Grafik antara T2 dengan Mbeban merupakan garis lurus. Dengan grafik ini dapat dicari harga k. 6.

Dari harga k yang didapat, bisa diperoleh nilai f,

BAB III METODE PERCOBAAN 3.1 Alat dan Bahan Alat dan bahan yang diperlukan dalam praktikum “ Ketegangan Gaya Pegas ” antara lain: 1. Neraca teknis, digunakan untuk mengukur besaran massa.

2. Pegas, digunakan sebagai objek untuk mengukur elastisitas.

3. Statip, digunakan sebagai rangkain pada percobaan

4. Ember. Digunakan untuk menampung keping - keping beban. 5. Keping

-

keping

beban.

Digunakan

untuk

menambah

beban

pada

pegas.

6. Stopwatch. Digunakan untuk mengukur waktu yang diperlukan saat ember digetarkan turun - naik pada pegas sebanyak 10 kali.

3.2 Tata Laksana Kerja 1.

Massa pegas, Massa ember dan Massa benda - benda kecil ( keping - keping beban )

ditimbang dengan Neraca teknis. 2.

Ember pada pegas digantungkan dan kedudukan jarum diamati.

3.

Ember berturut - burut diamati dengan : 1 beban, 2 beban, 3 beban, ……., ( m - 1 ) beban,

m beban. Setiap kali penambahan beban, jarum dicatat. 4.

Kemudian beban - beban diambil satu persatu, sehingga muatan itu menjadi : m beban, (

m - 1 ) beban, ……, 2 beban, 1 beban dan 0 ( nol ) beban. 5.

Percobaan no. 2, 3, dan 4 diulangi, tetapi sekarang ember digetarkan turun - naik.

Waktu getaran T beberapa kali ( n kali ) diamati :Setiap kali pengamatan terdiri dari ( p getaran ). 3.3 Metode Analisa Data Metode Analisa Data yang digunakan merupakan Metode Langsung dengan Pengukuran Berulang

BAB IV HASIL PERCOBAAN Dari percobaan yang dilakukan di Laboratorium Fisika, didapatkan hasil percobaan sebagai berikut : PENIMBANGAN M Beban Beban 1

7

Beban 2

6,4

Beban 3

6,4

Beban 4

6,7

Beban 5

7,1

A S

S

A

(gram)

Ember

Pegas

57,1

20,8

PEMBEBANAN

Rata-rata

Penambahan

Rata-rata

Pengurangan

PERIODE GETARAN Pengurangan

DINAMIS

KEDUDUKAN JARUM Penambahan

STATIS

0

0 m1

0,6

0,7

0,65

m1

5,06

4,94

5,00

m1 + m2

1,1

1,3

1,2

m1 + m2

5,09

5,00

5.04

m1 + m2 +m3

1,6

1,7

1,65

m1 + m2 +m3

5,22

5,34

5.28

m1 + m2 +m3 +m4

2,3

2,4

2,35

m1 + m2 +m3 +m4

6,03

5,56

5.80

m1 + m2 +m3 +m4 +m5

2,8

2,8

2,8

m1 + m2 +m3 +m4 +m5

6,22

6,22

6,22

BAB V PEMBAHASAN Berdasarkan hasil uji kami di laboratorium, didapatkan beberapa data untuk menjawab beberapa pertanyaan yang tertulis dalam buku praktikum. Pertanyaannya sebagai berikut : 1. Gambarlah Grafik antara F ( gaya ) dan x ( perpanjangan ) ? 2. Hitunglah k dari grafik ini ? 3. Gambarlah grafik antara T2 dan Mbeban ( T2 pada sumbu y dan Mbeban pada sumbu x) Berikut ini adalah jawaban dari beberapa pertanyaan tersebut : 1. Dicari F dari beban yaitu dengan dimasukan kedalam rumus : 𝐹 = 𝑚 .𝑔

*dengan g adalah nilai percepatan gravitasi = 9,8 m/s2 Dari 5 percobaan didapatkan data :

1. m1

, massa = 7 gr

= 0,007 kg

2. m1+m2

, massa = 13,4 gr

= 0,0134 kg

3. m1+m2+m3

, massa = 19,8 gr

= 0,0198 kg

4. m1+m2+m3+m4

, massa = 26,5 gr

= 0,0265 kg

5. m1+m2+m3+m4+m5

, massa = 33.6 gr

= 0,0336 kg

Beban 1

:

F = 0,007 x 9,8 =

0,0686 Newton

Beban 2

:

F = 0,0134 x 9,8 =

0,13132 Newton

Beban 3

:

F = 0,0198 x 9,8 =

0,19404 Newton

Beban 4

:

F = 0,0265 x 9,8 =

0,2597 Newton

Beban 5

:

F = 0,0336 x 9,8 =

0,32928 Newton

Kemudian dimasuukan kedalam grafik sehingga membentuk grafik yang mendekati garis lurus, seperti pada gambar dibawah :

F terhadap x 0.35 0.3 0.25

0.2 0.15 0.1 0.05 0 0

0.5

1

2. Nilai k dihitung dengan rumus :

1.5

2

2.5

𝐹 = 𝑘 . 𝑥

3

Untuk mendapatkan k dengan nilai yang lebih tepat, maka kita gunakan rumus diatas dengan memasukkan data yang didapatkan dari grafik. Maka rumus mencari k adalah:

𝑘 =

𝐹 𝑥

Dari rumus tersebut kita uji pada tiap percobaan, dihitung menjadi : 1. m1

𝑘 =

2. m1+m2

𝑘 =

0,0686

0,13132

3. m1+m2+m3

𝑘 =

= 10,554 𝑁/𝑚

0,0065 0,012

0,19404 0,0165

= 10,943 𝑁/𝑚 = 11,76 𝑁/𝑚

4. m1+m2+m3+m4

𝑘 =

0,2597 0,0235

5. m1+m2+m3+m4+m5

= 11,051 𝑁/𝑚

0,32928

𝑘 =

Maka, 𝑘 =

= 11,76 N/m

0,028 10,554+ 10,943+11,76+11,051+11,76 5

𝑘 = 11,2136 𝑁/𝑚

Mencari k dengan rumus : no. 1 2 3 4 5 jumlah

𝑘 = √

k 10,554 10,943 11,76 11.051 11,76 56,068

𝑛(𝑛−1)

, dibuat tabel untung menghitung.

k^2 111,386916 119,749249 138,2976 122,124601 138,2976 629,855966 𝑘 = √

𝑘 = 0,53194

𝑛. 𝑘 2 −( 𝑘)2

5𝑥629,855966 − (3143,620624) 5(5 − 1)

%AB=11,2136 𝑥100% = 4,744 % ( 3 angka penting ) 0,53194

Maka, nilai k ± k = ( 11,214 ± 0,532 ) N/m

3. Dicari 𝑇 2 dengan menggunakan rumus :

4𝜋 2 𝑇 = × 𝑚′ 𝑘 Dimasukkan data dari 5 percobaan kedalam rumus tersebut : 2

I

:

II

:

III : IV : V

:

𝑇 2 = 10,554 × (0,007 + 0,0571 + 0,0208) = 0,317256 4𝜋2

𝑇 2 = 10,943 × (0,0134 + 0,0571 + 0,0208) = 0,329315 4𝜋 2

𝑇 2 = 11,76 × (0,0198 + 0,0571 + 0,0208) 4𝜋2

𝑇2 =

4𝜋2

11.051

× (0,0265 + 0,0571 + 0,0208) = 0,372579

𝑇 2 = 11.76 × (0,0336 + 0,0571 + 0,0208) 4𝜋2

= 0,327647 = 0,373927

Grafik T2 terhadap M 0.5 0.45 0.4 0.35 0.3 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 0

5

10

15

20

25

30

35

BAB VI KESIMPULAN

Hasil akhir dari perhitungan konstanta pegas ( k ) adalah k ±  k = ( 11,214 ± 0,532 ) N/m Dari beberapa percobaan ternyata didapatkan hasil dengan selisih yang sedikit. Hal ini menandakan pengaruh beban tidak akan mempengaruhi nilai konstanta pegas yang digunakan ( selama pegas tersebut tidak diganti ). Akan tetapi massa akan mempengaruhi pertambahan panjang dari pegas ( x ).

DAFTAR PUSTAKA 

Juwariyah, Tatik. 2019. Buku Panduan Praktikum Fisika. Jakarta. Laboratorium Fisika Fakultas Teknik UPNVJ.



https://id.wikipedia.org/wiki/Hukum_Hooke

Lampiran...