Fisdas_Gerak harmonik sedehana.docx

8/12/2019 Fisdas_Gerak harmonik sedehana.docx

1/12

LAPORAN PRAKTIKUM

FISIKA DASAR

MODUL 5

GERAK HARMONIK SEDERHANA

KELOMPOK : 7

NAMA ANGGOTA : - Lulu Labida (031)

-Trian Bintapur (032)-Bobby A. Palem (033)-Rommy Adithya Mirhadi (034)-Adinda Nurfadillah (035)

TANGGAL/JAM : 6 November 2009/13.00-15.00 wib

ASISTEN : Jeihan V. Allisa

TEKNIK DAN MANAJEMEN INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

UNIVERSITAS PADJAJARAN

2009


2/12

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam kehidupan sehari-hari kita sering tidak menyadari banyak penerapan-

penerapan Gerak Harmonik Sederhana, antara lain: sistem pegas dalam ayunan bayi,

dalam spring bed, dan dalam penggunaan pegas lainnya, sistem bandul pada ayunan di

taman kanak-kanak, dan sebagainya.

Dalam GHS juga dikenal istilah gerak periodik yang artinya gerak berulang/

berosilasi melalui titik setimbang dalam interval waktu tetap. Sedangkan GHS sendiri

pengertiannya adalah gerak periodik/berulang-ulang suatu partikel melalui titik

kesetimbangan dan lintasan yang ditempuh selalu tetap. GHS dapat dibagi menjadi dua

bagian yaitu:

Gerak harmonik sederhana angular pada bandul atau osilasi ayunan torsi. Gerak harmonik sederhana linier pada gerak osilasi air raksa atau air dalam pipa

U dan gerak horizontal/vertical pada pegas, dan sebagainya.

Pada praktikum kali ini para mahasiswa melakukan uji pada system pegas,

sehingga mahasiswa dapat memperoleh sendiri ketetapan pegas dan besar gravitasi yang

ada melalui data yang diperoleh dari percobaan.

1.2 Tujuan

Agar setelah melakukan praktikum ini mahasiswa diharapkan mampu untuk:

Mengungkapkan Hukum Hooke. Menyelesaikan soal-soal Gerak Harmonik Sederhana. Menentukan tetapan pegas dan masa efektif pegas dengan melaksanakan

percobaan ayunan pegas yang dibebani.


3/12

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Gerak periodik adalah gerak berulang/berosilasi melalui titik setimbang dalam

interval waktu tetap. Gerak harmonik sederhana(GHS) adalah gerak periodik dengan

lintasan yang ditempuh selalu sama(tetap). GHS mempunyai persamaan gerak dalam

bentuk sinusiodal dan digunakan untuk menganalisis suatu gerak periodik tertentu. Gerak

harmonik sederhana dapat dibedakan menjadi 2 bagian yaitu:

GHS Linier misalnya : penghisap dalam silinder gas, gerak osilasi air raksa/airdalam pipa U, gerak horisontal/vertikal dari pegas, dsb.

GHS Angular misalnya : gerak bandul/bandul fisis, osilasi ayunan torsi, dsb.

Dinamika GHS adalah menganalisis GHS dari gaya penyebabnya misal pegas

pengaruh gaya Hooke, bandul pengaruh gaya berat, dsb. Hukum Newton dapat diaplikasi

untuk mengetahui persamaan gerak dari GHS. Energi pada GHS terdiri atas energi

kinetik, energi potensial dan energi total. Beberapa contoh Gerak Harmonik:

o Gerak harmonik pada bandulSebuah bandul adalah massa(m) yang digantungkan pada salah satu ujung tali

dengan panjang l dan membuat simpangan dengan sudut kecil.

o Gaya yang menyebabkan bandul ke posisi kesetimbangan dinamakan gayapemulih yaitu mg sin.

o Gerak harmonik pada pegas.

Sistem pegas adalah sebuah pegas dengan konstanta pegas(k) dan diberi massa

pada ujungnya dan diberi simpangan sehingga membentuk gerak harmonik. Gaya yang

berpengaruh pada sistem pegas adalah gaya Hooke yaitu: F = kx


4/12

BAB III

METODE PRAKTIKUM

3.1 Alat dan Bahan

Alat:

Statip Skala pelengkap statif Pegas spiral Tabung tempat menaruh beban Stopwatch Kalkulator

Bahan:

Tabung tempat menaruh beban Seperangkat beban (10 buah) Kertas grafik

3.2 Prosedur Praktikum

a. Percobaan Menentukan Tetapan Pegas.

Gantungkan pegas pada statip lalu gantungkan tabung kosong dibawahnya.Tariklah tabung itu sedikit kebawah kemudian lepaskan. Catatlah waktu

yang diperlukan untuk 10 getaran.

Ulangi pengukuran itu dengan menambahkan 2 keping beban setiap kali,hingga terakhir 10 keping beban digunakan.

Olah data sesuai dengan tabel yang tersedia. Timbanglah masing-masing beban dan juga pegas, catat hasil pada tabel

data.

Buat grafik antara T2terhadap massa total beban yang digunakan. Tentukanlah nilai rata-rata tetapan pegas dari grafik diatas lengkap dengan

ketidakpastiannya.


5/12

b. Percobaan menentukan percepatan gravitasi

Aturlah skala sedemikian hingga jarum menunjuk pada bagian skala itu.Catatlah berturut-turut penunjukkan jarum ketika tabung kosong, kemudian

ditambah satu persatu hingga beban ke 10 lalu dikurangi hingga tabung

kosong kembali.

Buat grafik antara simpangan dengan massa beban. Tentukan percepatan gravitasi dari grafik. Bandingkan hasil anda dengan dengan literature gravitasi yang ada dimana

menurut pengukuran, percepatan gravitasi di Bandung adalah 9,78 m/s2

Berikan ulasan dan saran.


6/12

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

Data:

mpegas = 9,95 . 10-3

kg member= 63,60 . 10-3

kg

m1 = 6,6 . 10-3

kg m2 = 7,3 . 10-3

kg

m3 = 6,9 . 10-3

kg m4 = 6,9 . 10-3

kg

m5 = 6,6 . 10-3

kg m6 = 6,6 . 10-3

kg

m7 = 7,1 . 10-3

kg m8 = 7,2 . 10-3

kg

m9 = 7,3 . 10-3 kg m10 = 7,7 . 10-3 kg

Tabel 1

Beban m .....(kg) T(10T) (s) T = t/10 (s) T (s )

member 63,60 . 10-

6,2 0,62 0,3844

member + + m2 77,5 . 10-

6,6 0,66 0,4386

member + + m4 91,3 . 10-

7,2 0,72 0,5184

member + + m6 104,5 . 10

-

7,7 0,77 0,5929member + + m8 118,8 . 10

- 7,9 0,79 0,6241

member + + m10 133,8 . 10-

8,3 0,83 0,6889


7/12

Grafik T2terhadap mtotal:

Dari data pada table 1 diperoleh:

= -0,25

b = 9,18

b =k

24

k =b

24

=18,9

4 2

k = 4,29

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0 20 40 60 80 100 120 140 160


8/12

a) =k

24

mpegas

mpegas = 24

ka

=2

4

29,425,0

=

a) mpegas = 0,027 kg

b) Teori massa efektif ...................... massa sebenarnya

c) Hasil praktikum massa efektif ...................... massa sebenarnya

X(ember)= X0= (11,7 . 10-2

.....)m

Beban F = m.g(N) X+(m) X- (m) (m) X=-X0

m1 6,6 . 10-

12,5 . 10-

12,5 . 10-

12,5 . 10-

0,8 . 10-

m1 + m2 13,9 . 10-

13,5 . 10-

13,5 . 10-

13,5 . 10-

1,8 . 10-

m1 + m2 + m3 20,8 . 10-

14,5 . 10-

14,5 . 10-

14,5 . 10-

2,8 . 10-

m1

+ + m4 27,7 . 10

- 15,5 . 10

- 15,5 . 10

- 15,5 . 10

- 3,8 . 10

-

m1 + + m5 34,3 . 10-

16,5 . 10-

16,5 . 10-

16,5 . 10-

4,8 . 10-

m1 + + m6 40,9 . 10-

17,3 . 10-

17,3 . 10-

17,3 . 10-

5,6 . 10-

m1 + + m7 48 . 10-

18,4 . 10-

18,4 . 10-

18,4 . 10-

6,7 . 10-

m1 + + m8 55,2 . 10-

19,2 . 10-

19,2 . 10-

19,2 . 10-

7,5 . 10-

m1 + + m9 62,5 . 10-

20 . 10-

20 . 10-

20 . 10-

8,3 . 10-

m1 + + m10 70,2 . 10-

21 . 10-

21 . 10-

21 . 10-

9,3 . 10-


9/12

Grafik x terhadap mbeban :

Dari data diatas, didapat perhitungan regresi yaitu:

= 2,4.10-3

b = 1,97

F = -k.x

m.g = -k.x

g = -k.x

m

-k.x = g.m

mkgx

xby .

bk

g

0

5

10

15

20

25

0 10 20 30 40 50 60 70 80


10/12

g = b.k

= 1,97. 4,29

= 8,45 m/s2

Bandingkan dengan literature :

Data berdasarkan literature = 9,78 m/s2

Data yang kami peroleh berdasarka hasil pengamatan kami adalah 8,45 m/s2

( mendekati literature )

4.2. Pembahasan

Gaya gravitasi yang kami peroleh tidak sesuai drngan literature melainkan hanya

mendekati.Hal ini disebabkan karena kekurangtelitian kami saat melakukan praktikum.

Dari percobaan kali ini, kita dapat menghitung sendiri besar konstanta pegas dan dapat

membandingkan massa efektif dengn massa sebenarnya. Selain itu, kita dapat mencari

besar gravitasi kemudian membandingkannya dengan literature yang ada.

Dalam percobaan ini, perhitungan dilakukan dengan cara regresi dan juga cara

manual. Hasil yang baik akan diperoleh jika melakukan pengukuran dengan teliti karena

kesalahan 1 data saja mengakibatkan hasil perhitungan yang salah pula. Selain itu, grafik

yang diperoleh adalah grafik linier antara massa beban terhadap kuadrat dari periode(T2),

dan juga grafik antara panjang pegas rata-rata(X) terhadap massa beban.

Dalam mencari gravitasi, hasilnya diharapkan mendekati dengan literature yang

ada (percepatan gravitasi di Bandung adalah sekitar 9,78 m/s2).


11/12

V. PENUTUP

5.1.Kesimpulan

Grafik yang diperoleh berdasarkan data merupakan grafik linear Gaya berbanding lurus dengan beban yang diberikan pada pegas

5.2. Saran

Agar data yang diperoleh lebih akurat,alangkah lebih baik jika peralatan yang

digunakan dalam keadaan baik . Dalam menghitung besar periode dari setiap

penambahan atau pengurangn beban diperlukan ketelitian dalam menghitung waktu,

begitu juga ketika mengukur pertambahan panjang pegas setiap penambahan atau

pengurangan beban. Alat yang digunakan dalam menimbang massa pegas kurang efektif

karena ketika pengukuran dilakukan, tiupan angin mempengaruhi sistem sehingga tidak

diperoleh hasil yang akurat.


12/12

VI. DAFTAR PUSTAKA

Giancoli, C Douglas.1998.Fisika Edisi kelima Jilid .Jakarta:Erlangga.

Giambatist dan Richardson.2004.College Physics.USA:Mc Graw Hill Companies.

Rensick,Haliday.1985.Fisika Edisi Ketiga Jilid I. Jakarta: Erlangga.

Salleh, Zulkifli Md. dan Saiful Anuar A. Rahim.1991.Pengenalan Analisis

Struktur.Jakarta:DBP.

Tipler ,A.P.1998.Fisika untuk Sains dan Teknik Jilid 1.Jakarta: Erlangga.

Documents

Fisdas_Gerak harmonik sedehana.docx