Makalah Fisika Getaran Harmonis

MAKALAH FISIKA

Getaran Harmonis

“Menentukan periode dan frekuensi pegas serta menentukan hubungan massa beban pada pegas dengan kuadrat periodenya”

Penyusun :

Ahmad Ali Akbar (1)

Kurniawan Tri Yulianto (10)

Milati Rohmatus Sakinah (12)

Salsabila Nanda Ramadhani (21)

Kelas : X MIPA 1

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr.Wb

          Pertama - tama marilah kita memanjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT karena atas nikmat karunia-Nya, laporan yang berjudul “Getaran Harmonis Pegas” ini dapat terselesaikan dengan sebaik – baiknya.

          Tugas ini dibuat dan diusahakan agar tidak terjadi kesalahan di dalamnya. Akan tetapi, sebagai manusia yang serba kekurangan pastilah ada berbagai kesalahan yang terjadi baik secara sengaja maupun tidak sengaja. Untuk itu, atas segala kekurangan dan kesalahan yang terjadi, maka sebagai penyusun, kami memohon maaf serta harapan supaya para pembaca memberikan kritikan dan sarannya agar dihari mendatang kesalahan ini tidak terulang lagi.

          Lebih lanjut kami ucapkan terima kasih banyak kepada semua pihak yang telah memberikan dalam penyelesaian tugas ini.

          Akhir kata, kami ucapkan sekian dan terima kasih.

Wassalamu’alaikum Wr.Wb

Penyusun

BAB 1

PENDAHULUAN

A.  Latar Belakang

Getaran adalah gerakan bolak balik berulang beraturan (gerak berkala/gerak periodik). Satu getaran adalah gerakan ayunan bandul sederhana dan pada pegas dari titik A ke B ke C ke B dan ke A lagi (ABCBA).

Periode adalah waktu yang dibutuhkan suatu benda untuk bergetar 1 getaran (s). Frekuensi adalah banyaknya getaran suatu benda yang terjadi setiap 1 detik (Hertz). Secara matematis dapat ditulis : T =  dan f = .

Pada gerak harmonis pegas, ada beberapa faktor yang mempengaruhi besarnya periode dan frekuensinya. Antara lain massa beban dan konstatanta pegas.

Untuk mengetahui hubungan antara periode serta frekuensi pegas dengan massa beban dan konstanta pegas, maka dilakukanlah percobaan berikut ini.

B.   Tujuan   

          Menentukan periode dan frekuensi pegas serta menentukan hubungan periode dan frekuensi pegas dengan massa beban dan konstanta pegas.

BAB II

METODE PERCOBAAN

A.  Landasan Teori

Benda dikatakan bergerak atau bergetar harmonis jika bendatersebut berayun melalui titik kesetimbangan dan kembali lagi keposisi awal.Gerak Harmonik Sederhana adalah gerak bolak balik benda melalui titik keseimbangan tertentu dengan beberapa getaran benda dalam setiap sekon selalu konstan. 

Benda mulai bergerak dari titik A lalu ke titik B, titik C dan kembali lagi ke B dan A. Urutannya adalah A-B-C-B-A

Benda yang bergerak harmonis sederhana pada pegas memiliki periode alias waktu yang dibutuhkan benda untuk melakukan satu getaran secara lengkap. Benda melakukan getaran secara lengkap apabila benda mulai bergerak dari titik di mana benda tersebut dilepaskan dan kembali lagi ke titik tersebut.

Periode ( T ) adalah waktu yang diperlukan untuk melakukan satu kali gerak bolak-balik. Benda melakukan getaran secara lengkap apabila benda mulai bergerak dari titik di mana benda tersebut dilepaskan dan kembali lagi ke titik tersebut.

Frekuensi getaran adalah jumlah getaran yang dilakukan oleh sistem dalam satu detik, diberi simbol f.  Satuan frekuensi adalah 1/sekon atau s-1 atau disebut juga Hertz, Hertz adalah nama seorang fisikawan. 

Periode dan frekuensi  pada pegas yang digetarkan atau disimpangkan dapat dituliskan  :

T = 2p   dan f =  

B.   Alat dan Bahan

1.    Satu buah statif

2.    Satu buah penjepit statif

3.    Satu buah pegas

4.    Satu buah stopwatch

5.    Beberapa beban dengan massa yang bermacam-macam

C.  Langkah-langkah

1.    Siapkan satu buah statif, letakkan pada pinggir meja.

2.    Pasang penjepit statif pada statif yang telah disiapkan dengan arah penjepit statif ke luar meja. Hal ini bertujuan agar pegas yang akan memanjang tidak membentur meja.

3.    Pasang pegas pada penjepit statif.

4.    Gantungkan salah satu beban pada pegas.

5.    Tunggu sampai pegas dalam keadaan seimbang kemudian tariklah beban sekitar 5 cm ke bawah.

6.    Lepaskan tarikan bersamaan dengan menekan tombol pada stopwatch.

7.    Hitung gerakan naik-turunnya pegas hingga 10 kali.

8.    Tekan tombol stopwatch lagi bersamaan dengan gerakan naik-turun pegas ke-10.

9.    Catatlah massa, waktu dan periode. Periode diketahui dari rumus T= dimana t adalah waktu pegas untuk bergerak naik-turun 10 kali dan n adalah jumlah gerakan naik-turun pegas (dalam percobaan ini adalah 10 kali).

10.  Ulangi langkah 4-9 pada beban-beban yang lain yang massanya berbeda. Usahakan panjang tarikan semua beban sama, yaitu sekitar 5 cm. Sehingga gaya yang diberikan pada semua pegas sama. (Hal ini terjadi karena perubahan panjang pegas berbanding lurus dengan gaya)

D.  Data Percobaan

No	m (kg)	t (s)	T	T2	f = 1/T
1	0,05	8,15	0,815	0,664225	1,227
2	0,1	12	1,2	1,44	0,83
3	0,15	14,9	1,49	2,2201	0,67
4	0,2	16,5	1,65	2,7225	0,606
5	0,25	18,8	1,88	3,5344	0,532

E.   Pembahasan

Berdasarkan tabel diatas, dapat diketahui bahwa semakin besar massa beban pada pegas yang di simpangkan, maka semakin besar pula periode (T). Sehingga kuadrat periode nya juga semakin besar.

Pada dasarnya, gerak harmonik merupakan gerak melingkar beraturan pada salah satu sumbu utama. Oleh karena itu, periode dan frekuensi pada pegas dapat dihitung dengan menyamakan antara gaya pemulih (F = -kX) dan gaya sentripetal (F = -4π ² mf²X).

-4π ² mf²X = -kX
4π ² mf² = k

f² = k/4π ² m

f =

T =       T =2p  

Periode dan frekuensi sistem beban pegas hanya bergantung pada massa dan konstanta gaya pegas.

BAB III

PENUTUP

Kesimpulan

Massa beban pada pegas yang disimpangkan berbanding lurus dengan kuadrat periode nya (T²). Semakin besar massa beban, maka kuadrat periode nya juga semakin besar.Semakin kecil massa beban, maka kuadrat periode nya juga semakin kecil.

T² ~ m

Sebaliknya, massa beban pada pegas yang disimpangkan berbanding terbalik dengan kuadrat frekuensi nya (f²). Semakin besar massa beban, maka kuadrat frekuensi nya semakin kecil. Semakin kecil massa beban, maka kuadrat frekuensi nya semakin besar. Hal ini dikarenakan periode berbanding terbalik denga frekuensi. 

f² ~

Gerak harmonik merupakan gerak melingkar beraturan pada salah satu sumbu utama. Oleh karena itu, periode dan frekuensi pada pegas dapat dihitung dengan menyamakan antara gaya pemulih (F = -kX) dan gaya sentripetal (F = -4π ² mf²X).

-4π ² mf²X = -kX
4π ² mf² = k

f² = k/4π ² m

f =

T =       T =2p

 

 

Periode dan frekuensi sistem beban pegas hanya bergantung pada massa dan konstanta gaya pegas.

Daftar Pustaka

                                         

https://www.academia.edu/18583769/Laporan_praktikum_fisika_gerak_harmonik_sederhana

http://dokumen.tips/documents/laporan-percobaan-getaran-pegas-dan-ayunan-bandul.html

http://pratikumfisika.blogspot.co.id/

http://penacahaya88.blogspot.co.id/2014/12/laporan-praktikum-fisika-hukum-hooke.html

https://ilmakribooo.wordpress.com/2013/02/27/laporan-gaya-pegas-dan-getaran-pegas/

http://ainiika.blogspot.co.id/2012/01/laporan-fisika-gerak-harmonik-pegas.html

https://makeyousmarter.blogspot.co.id/2015/11/gerak-harmonik-sederhana-dan-contoh-soal.html