Praktikum Tetapan Pegas

Sifat pegas seperti ini banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari, misalnya pada neraca pegas dan pada kendaraan bermotor (pegas sebagai peredam kejut). Dua buah pegas atau lebih yang dirangkaikan dapat diganti dengan sebuah pegas pengganti. Jika pegas tersebut disusun seri atau paralel, maka nilai konstanta penggantinya ditentukan dengan menggunakan persamaan:

Pegas tersusun seri

Susunan seri

Konstanta pegas total secara seri dirumuskan sebagai berikut

1 / k_seri = 1 / K₁ + 1 / K₂ + …

Susunan Paralel

Konstanta pegas total secara paralel dirumuskan sebagai berikut

k_paralel = k₁ + k₂ + . . .

Dengan memperhatikan aturan di atas, maka dapat ditentukan besar konstanta dari pegas yang disusun seri, paralel, atau kombinasi.

Simpangan dari pegas, dapat digambarkan dalam suatu fungsi sinusoida. Persamaan tersebut juga dapat dilukiskan dari sebuah proyeksi gerak melingkar beraturan. Jika sebuah gerak melingkar beraturan telah menempuh sudut fase sebesar θ, dari kedudukan awalnya berlawanan dengan arah jarum jam, maka besar sudut fasenya dapat diuraikan menjadi:

θ = ω.t

θ = 2πf.t

θ = (2π / T).t

θ = sudut fase (rad atau derajat)

ω = sudut fase (rad/s)

t = waktu titik tersebut bergetar (s)

f = frekuensi (Hz)

T = perioda (s)

Sehingga persamaan simpangan dari gerak harmonik sederhana dapat dinyatakan sebagai :

y = A sin [(2π).t]

y = simpangan (m)

A = amplitudo (m)

Jika pada posisi awal, titik yang melakukan getaran harmonik sederhana pada sudut awal θ_o, maka persamaan simpangannya dapat dinyatakan menjadi :

y = A sin [2πφ]

φ = fase getaran

jadi fase getaran dirumuskan:

φ = [(t/T) + (θ_o/2π)

Dengan demikian, jika suatu titik telah bergetar dari t₁ ke t₂ di mana t₂ > t₁ maka beda fase yang dialami titik yang bergetar tersebut adalah:

Δφ = φ₂-φ₁= (t2 – t1)/T

Δφ = beda fase

Dua kedudukan suatu titik dapat dikatakan sefase atau berlawan fase jika beda fase yang dimilikinya adalah :

sefase Δφ = 0, 1, 2, 3, …, n

berlawanan fase Δφ = ½, 1½,2½ … (n+½)

dengan n = bilangan cacah = 0,1,2,3, . . .

Dengan mengetahui persamaan simpangan suatu gerak harmonik sederhana, maka dapat ditentukan persamaan kecepatan dan percepatan dari gerak harmonik tersebut. Untuk memperoleh kecepatan dan percepatan dengan cara menurunkan satu kali dan dua kali dari persamaan umum simpangan gerak harmonik sederhana.

Persamaan simpangan:

y = A sin ω.t

Persamaan kecepatan:

v = ωA cos ω.t

Persamaan percepatan:

a = -ω²A sin ω.t

Keterangan:

y = simpangan (m)

v = kecepatan suatu titik pada gerak harmonik sederhana (m/s)

a = percepatan pada suatu tititk pada gerak harmonik sederhana (m/s²)

ω = kecepatan sudut

A = amplitudo (m)

karena y = A sin ω.t maka a = -ω².y

Sudut fase gerak harmonik sederhana dititik keseimbangan θ=0° sehingga y = 0, V = V_max , a = 0 sedangkan sudut fase dititik simpangan terbesar θ = 90°

sehingga y = y_max = A, V = 0, a = a_max.

Gaya dalam gerak harmonik sederhana adalah :

menurut hukum Newton : F = m . a

menurut hukum Hooke : F = -k . y

Apabila disubstitusikan maka :

m . a = -k . y

k = m.ω²

Persamaan energi kinetik gerak getaran harmonik sederhana dirumuskan :

Ek = ½kA² cos²ωt

Persamaan energi potensial gerak getaran harmonik sederhana dirumuskan

Ep = ½kA² sin²ωt

Energi total/mekanik gerak getaran harmonik sederhana dirumuskan :

E = ½kA²

Persamaan bentuk lain :

v = ω√(A² – y²)

Laporan Tetapan Pegas by jfajarnisfi

Anda sedang membaca artikel tentang Praktikum Tetapan Pegas dan anda bisa menemukan artikel Praktikum Tetapan Pegas ini dengan url http://moslem-chemist.blogspot.com/2013/01/praktikum-tetapan-pegas.html,anda boleh menyebar luaskannya atau mengcopy paste-nya jika artikel Praktikum Tetapan Pegas ini sangat bermanfaat bagi teman-teman anda,namun jangan lupa untuk meletakkan link Praktikum Tetapan Pegas sumbernya.

ARTIKEL TERKAIT: