A. TUJUAN PERCOBAAN 1. Menentukan konstanta pada pegas yang disusun dengan sistem pegas dengan dua derajat kebebasan. 2. Mengetahui hubungan antara periode pegas dan massa beban. 3. Membandingkan konstanta pegas baik mode rendah dan tinggi antara beban dari logam dan balok kayu. B. DASAR TEORI Gerak harmonik sederhana adalah gerak osilasi yang periodik dan tidak pernah teredam yang biasanya mengikuti Hukum Hooke (bahwa gaya akan berbanding lurus dengan perubahan gerak) gerak harmonik secara umum terdiri atas gerak harmonik sederhana dan gerak harmonik teredam. Gerak harmonik sederhana adalah gerak periodik dengan lintasan yang ditempuh selalu sama(tetap). Gerak harmonik sederhana mempunyai persamaan gerak dalam bentuk sinusoidal dan digunakan untuk menganalisis suatu gerak periodik tertentu. Gerak periodik adalah gerak berulang atau berosilasi melalui titik setimbang dalam interval waktu tetap. 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. Gerak harmonik sederhana disebabkan oleh gaya pemulih atau gaya balik linier (F), yaitu resultan gaya yang arahnya selalu menuju titik kesetimbangan dan besarnya sebanding dengan simpangannya, dimana arah gaya selalu berlawanan dengan arah simpangannya. Sehingga Hukum Hooke : Dimana : k= ketetapan gaya/konstanta pegas = simpangan (m) = gaya pemulih (N)
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
A. TUJUAN PERCOBAAN
1. Menentukan konstanta pada pegas yang disusun dengan sistem pegas dengan dua
derajat kebebasan.
2. Mengetahui hubungan antara periode pegas dan massa beban.
3. Membandingkan konstanta pegas baik mode rendah dan tinggi antara beban dari
logam dan balok kayu.
B. DASAR TEORI
Gerak harmonik sederhana adalah gerak osilasi yang periodik dan tidak pernah teredam
yang biasanya mengikuti Hukum Hooke (bahwa gaya akan berbanding lurus dengan
perubahan gerak) gerak harmonik secara umum terdiri atas gerak harmonik sederhana dan
gerak harmonik teredam.
Gerak harmonik sederhana adalah gerak periodik dengan lintasan yang ditempuh selalu
sama(tetap). Gerak harmonik sederhana mempunyai persamaan gerak dalam bentuk
sinusoidal dan digunakan untuk menganalisis suatu gerak periodik tertentu. Gerak periodik
adalah gerak berulang atau berosilasi melalui titik setimbang dalam interval waktu tetap.
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. Gerak harmonik sederhana disebabkan
oleh gaya pemulih atau gaya balik linier (F), yaitu resultan gaya yang arahnya selalu menuju
titik kesetimbangan dan besarnya sebanding dengan simpangannya, dimana arah gaya selalu
berlawanan dengan arah simpangannya.
Sehingga Hukum Hooke :
Dimana :
k= ketetapan gaya/konstanta pegas
= simpangan (m)
= gaya pemulih (N)
Konstanta pegas k ialah besarnya gaya yang diperlukan untuk menarik pegas sehingga
panjangnya bertambah sebesar satu satuan panjang. Makin berat benda, maka gerak benda itu
semakin lambat.
Dari Hukum II Newton, maka persamaan gerak untuk massa m dengan mengabaikan
gaya gesekan, adalah:
m. = -kx
m.
=-kx
m.
+kx =0
+
=0
Solusiumumdaripersamaandiferensialnya adalah
x(t)= A sin (ωt + Ф0)
atau
x(t)= A cos (ωt+ Ф0)
Benda yang bergetar mempunyai energi potensial.
Ep = m · g ·y
dimana y = simpangan getaran
Benda yang bergetar mempunyai energi kinetik.
Ek =
· k
Gambar 2. Getaran harmonik sederhana
Gambar 2.a menunjukkan pegas sebelum diberi beban.
Gambar 2.b menunjukkan pegas saat diberi beban dan berada pada posisi menyimpang (x).
Pada posisi ini benda berada dalam keadaan setimbang karena:
=
-k · = m · g
= 0
Gambar 2.c menunjukkan pegas saat berada pada simpangan maksimum saat Ep = 0, dimana
v = 0.
Ada beberapa cara untuk menghitung konstanta pegas, di antaranya:
Melalui eksperimen
Melalui implisit: panjang pegas, solinoid/kumparan
Secara langsung: jenis bahan, diameter
Dalam percobaan getaran tergandeng ini, pegas yang digunakan lebih dari satu. Sistem
pegas ini terdiri dari tiga buah pegas yang memiliki nilai konstanta pegas yang sama yaitu k,
dan juga dua benda yang massanya sama yaitu m. Ada 2 mode getaran tergandeng: