2. PERCOBAAN I
HUKUM HOOKE
a. Tujuan Kegiatan
Menentukan hubungan antara gaya (F) dengan pertambahan panjang pegas (x)
b. Alat dan Bahan
1. Pegas
2. Mistar
3. Beban
c. Teori
Pada tahun 1676, Robert Hooke mengusulkan suatu hukum fisika yang
menyangkut pertambahan panjang sebuah benda elastis yang dikenai oleh suatu
gaya. Menurut Hooke, pertambahan panjang berbanding lurus dengan gaya yang
diberikan pada benda. Kemudian dikenal dengan Hukum Hooke. Hukum
Hooke adalah hukum atau ketentuan mengenai gaya dalam bidang ilmu fisika
yang terjadi karena sifat elastisitas dari sebuah pir atau pegas. Secara matematis,
hukum Hooke ini dapat dituliskan sebagai :
F=k. x
Dengan
F = gaya yang dikerjakan (N)
x = pertambahan panjang (m)
k = konstanta gaya (N/m)
Persamaan di atas dapat dinyatakan dengan kata-kata sebagai berikut :
3. “Jika gaya tarik tidak melampaui batas elastisitas pegas, maka
pertambahan panjang pegas berbanding lurus (sebanding) dengan gaya
tariknya.“
Hukum Hooke dapat dinyatakan dengan:
“Pada daerah elastisitas benda, besarnya pertambahan panjang sebanding
dengan gaya yang bekerja pada benda”
Hukum Hooke menyatakan hubungan antara gaya F yang meregangkan
pegas danpertambahan panjang (X), didaerah yang ada dalam batas kelentingan
pegas.F = k.Δx Atau : F = k (tetap) xk adalah suatu tetapan perbandingan yang
disebut tetapan pegas yang nilainya berbeda untuk pegas yang berbeda.Tetapan
pegas adalah gaya per satuan tambahan panjang. Satuannya dalam SI adalah
N/m.
Pegas merupakan salah satu contoh benda elastis. elastis atau elastsisitas
adalah kemampuan sebuah benda untuk kembali ke bentuk awalnya ketika gaya
luar yang diberikan pada benda tersebut dihilangkan. Jika sebuah gaya diberikan
pada sebuah benda yang elastis, maka bentuk benda tersebut berubah. Untuk
pegas dan karet, yang dimaksudkan dengan perubahan bentuk adalah
pertambahan panjang. Benda-benda elastis tersebut memiliki batas elastisitas.
Setiap pegas memiliki panjang alami, jika pada pegas tersebut tidak diberikan
gaya.
Apabila benda ditarik ke kanan sejauh +x (pegas diregangkan), pegas akan
memberikan gaya pemulih pada benda tersebut yang arahnya ke kiri sehingga
benda kembali ke posisi setimbangnya. Sebaliknya, jika benda ditarik ke kiri
sejauh -x, pegas juga memberikan gaya pemulih untuk mengembalikan benda
tersebut ke kanan sehingga benda kembali ke posisi setimbang. Besar gaya
pemulih F ternyata berbanding lurus dengan simpangan x dari pegas yang
direntangkan atau ditekan dari posisi setimbang (posisi setimbang ketika x = 0).
4. Jadi gaya F selalu bekeja berlawanan arah dengan arah simpangan x. k
adalah konstanta pegas. Konstanta pegas berkaitan dengan elastisitas sebuah
pegas. Semakin besar konstanta pegas (semakin kaku sebuah pegas), semakin
besar gaya yang diperlukan untuk menekan atau meregangkan pegas. Sebaliknya
semakin elastis sebuah pegas (semakin kecil konstanta pegas), semakin kecil
gaya yang diperlukan untuk meregangkan pegas. Hasil eksperimen menunjukkan
bahwa x sebanding dengan gaya yang diberikan pada benda.
Getaran adalah gerak bolak-balik secara periodik yang selalu melalui titik
keseimbangan. Satu getaran adalah gerakan dari titik mula-mula dan kembali ke
titik tersebut. Periode (waktu getar) adalah waktu yang digunakan untuk
mencapai satu getaran penuh, dilambangkan T (sekon atau detik).
d. Langkah Kerja
1. Siapkan sebuah pegas dan beberapa buah beban, dengan massa yang
berbeda-beda, mistar ukur, static, dan perlengkapannya.
2. Susun peralatan
3. Catat posisi ujung pegas pada mistar dan nilainya dianggap sebagai x0
4. Gantungkan sebuah beban (m1). Setelah pegas diam, catat posisi ujung
pegas pada mistar ukur diperoleh x1 dan m1.
5. Ulangi langkah keempat dengan menambah beban pada pegas. Diperoleh
data x2 dan m2.
6. Ulangi langkah kelima sampai diperoleh data x5 dan m6. Sehingga nilai m3,
m4, m5 dan, m6 dapat diketahui.
7. Catat data x dan m pada tabel.
5. e. Pengolahan Data
Posisi Pertambaha
Massa Gaya Berat
No. Pegas (xn- n Panjang k=
Beban (kg) F = (m x g)
x0) Pegas (x)
1. - x0 = 22,5 cm - - -
2. m1 = 0,03 kg x1 = 22,5 cm 0,7 cm F1 = 0,3 N 0,428 N/m
3. m2 = 0,05 kg x2= 22,5 cm 1,2 cm F2 = 0,5 N 0,416 N/m
4. m3 = 0,07 kg x3= 22,5 cm 5,2 cm F3 = 0,7 N 0,134 N/m
5. m4 = 0,1 kg x4 = 22,5 cm 7,7 cm F4 = 1 N 0,129N/m
6. m5 = 0,15 kg x5= 22,5 cm 18,7 cm F5 = 1,5 N 0,080 N/m
7. m6 = 0,2 kg x6= 22,5 cm 26,7 cm F6 = 2 N 0,075 N/m
Grafik hubungan antara gaya (F) dengan pertambahan panjang pegas (x) :
F
2
1,5
1
0,7
0,5
0,3
x
0,7 1,2 5,2 7,7 18,7 26,7
7. g. Kesimpulan
Dari percobaan yang telah kami lakukan dengan menggunakan pegas, kami
dapat menyimpulkan apabila gaya (F) diberikan ke pada pegas maka pegas
tersebut akan bertambah panjang. Namun pegas memiliki batas elastisitas. Setiap
pegas memiliki panjang alami, jika pada pegas tersebut tidak diberikan gaya.
Namun yang perlu diketahui, panjang atau pendeknya pertambahan panjang
pegas tergantung pada elastisitas bahan dari benda tersebut dan juga gaya yang
diberikannya. Pada beban yang bergetar harmonic bekerja resultan gaya yang
arahnya selalu ke titik kesetimbangan dan besarnya sebanding dengan simpangan
benda terhadap titik kesetimbangan.
Pertambahan panjang berbanding lurus dengan gaya yang diberikan pada
benda. Karena kami memberikan beban pertambahannya tidak konstan serta
mungkin tidak teliti dalam pembacaan ukuran menggunakan penggaris sehingga
menimbulkan galat. Karena seharusnya konstanta gaya pegas makin besar bila
pertambahan panjang pegas makin besar.
h. Saran
Sebelum melakukan praktikum, sebaiknya materi dikuasai terlebih dahulu.
Agar dalam pelaksaan praktikum kita dapat mengetahui proses berlangsungnya.
Pada saat melakukan praktikum, kita harus berhati-hati apalagi pada saat
melakukan perhitungan untuk meminimalkan penyimpangan hasil. Sehingga kita
memperoleh hasil data pengamatan yang benar dan akurat.
Dalam melakukan percobaan ini harus dilakukan secara berulang-ulang,
karena jika hanya melakukan satu kali percobaan, tingkat ketepatan akan
berkurang. Dan disaat inilah meniliti berat dan panjang, mata kita harus lebih jeli
dan sigap.
Selain itu, kelengkapan alat dan bahan praktikum perlu lebih ditingkatkan.
Hal ini untuk meminimalkan terjadinya kendala atau hambatan dalam
pelaksanaan praktikum serta kebersihan alat dan bahan.
8. i. Daftar pustaka
http://blog.uad.ac.id/feristafitri/2011/12/18/hukum-hooke/
http://id.wikipedia.org/wiki/Hukum_Hooke
http://gracep3.wordpress.com/teori-hukum-hooke/
http://yossblog-installer.blogspot.com/2009/03/laporan-praktikum-hukum-
hooke.html
