Hukum Hooke | Laporan Prak Fisika. A-3

I.             MAKSUD DAN TUJUAN

1.      Menggunakan hukum Hooke untuk elastisitas pegas.

2.      Mengukur percepatan gravitasi dengan getaran kolom zat cair.

II.          ALAT DAN BAHAN

1.      Statif dengan pegasnya.

2.      Ember dan keping-keping beban.

3.      Pipa berbentuk U dengan zat cair.

4.      Stopwatch.

5.      Tali untuk mengukur kolom zat cair.

III.       TEORI DASAR

1.      Bila pada sebuah pegas dikerjakan sebuah gaya, maka perpanjangan pegas akan sebanding dengan gaya itu. (Selama batas elastisitas belum dilampaui).

Menurut Hooke :

F = k . x                    ...................................(3-1)

k = ketetapan gaya pegas

x= pertambahan panjang

2.      Grafik antara gaya F dan panjang x merupakan garis lurus. Dari grafik itu dapat dicari harga k.

3.      Pegas digantungi sebuah beban, kemudian beban itu ditarik melampaui titik setimbangnya. Kemudian dilepaskan, maka pegas itu akan bergeter dengan waktu getar :

T =              ..................................(3-2)

4.      Disini M’ = massa total yang menyebabkan gaya dan pegas. Dalam percobaan ini :

M = M_Beban + M_Ember + f . M_Pegas

Dengan f :

Adalah dengan harga 0 ≤ f ≤ 1.

Jadi :

T² = )       ....................................(3-3)

5.      Grafik antara T² dan M_Beban merupakan garis lurus. Dengan grafik ini dapat dicari harga k.

6.      Dari harga k dapat dihitung f.

7.      Suatu pipa U diisi dengan zat cair (kedua ujung zat cair terbuka). Jika salah satu permukaan zat cair lebih tinggi dari yang lain maka gaya yang mengembalikan zat cair pada kedudukan setimbang sebanding denga simpangan terhadap titik setimbang. Karena itu akan terjadi getaran, bila dalam kedudukan tersebut kedua ujung pipa dibiarkan terbuka.

8.      Dengan mempergunaakan analogi getaran pada pegas, maka waktu getar dapat diyulis sebagai berikut :

T =             ......................................(3-4)

l = panjang kolom zat cair

g = percepatangravitasi

9.      Dengan mengukur T dan l dapat dihitung g.

IV.       JALANNYA PERCOBAAN

1.      Massa pegas, massa ember dan massa beban-beban kecil ditimbang dengan neraca teknis.

2.      Ember digantungkan pada pegas dan kedudukan jarumnya diamati.

3.      Ember berturut-turut dimuati dengan :1 beban, 2 beban, 3 beban, ...., (m-1) beban, m beban. Tiap kali kedudukan jarum dicatat.

4.      Beban-beban itu diambil satu persatu sehingga muatanitu menjadi : m beban, (m-1) beban, ...., 2 beban, 1 beban dan nol beban. Tiap kali amatilah kedudukan jarum.

5.      Percobaan no. 2, 3, 4 kemudian diulangi, tetapi sekarang ember digetarkan turun naik. Amatilah waktu getar T beberapa kali (10 kali), setiap kali pengamatan terdiri dari p getaran.

6.      Ukurlah panjang kolom zat cair.

7.      Buatlah kedudukan zat cair tidak sama tinggi, kemudian lepaskan. Ukurlah T beberapa kali (5 kali).

Catatan :

a.       m, n, p, q ditentukan oleh asisten.

b.      Catatlah zat cair apa yang dipakai (H₂O).

c.       Mengambil dan memasukan keping-keping beban harus hati-hati jangan sampai pegas mendapat gaya lebih.