PRAKTIKUM FISIKA DASAR

Halliday, D., Resnick, R., & Walker, J. (1997). Fundamentals of physics (5th ed., extended.).
New York: Wiley
http://ejournal.uin-suka.ac.id/pusat/integratedlab/article/download/1557/1260

XII. Lampiran :
Bagian 1
Skenario 1

Skenario 2

Bagian 2
Skenario 1

49

Skenario 2
Skenario 3

50

51

I. Judul Praktikum Percobaan V

II. Tanggal Praktikum : Hukum Hooke
: 06 November 2021

III.Tujuan Praktikum :

1. Menentukan hubungan antara gaya dan regangan pegas

2. Mempelajari tentang hukum Hooke dan pengaplikasiannya.

IV. Alat dan Bahan :
Bahan :
Alat : 1. Simulasi Phet Colorado

1. Buku
2. Pena
3. Smartphone

V. Landasan Teori :
A. Hukum Hooke

Benda yang bergerak secara bolak-balik pada suatu titik tertentu maka geraknya bisa disebut
bergetar. Ada banyak jenis getaran, salah satunya ditemukan pada gerak harmoni sederhana.

Contohnya adalah gerak benda saat digantungkan pada pegas dan gerak ayunan dari bandul
dengan amplitudo yang kecil. Saat benda-benda tersebut bergerak, terdapat gaya pemulih yang
bekerja dengan arah selalu menuju titik kesetimbangan dari benda.

Semua benda yang bersifat elastis memiliki gaya tersebut. Gaya pemulih merupakan gaya yang
muncul untuk menarik kembali sebuah benda yang melekat pada benda elastis. Hal ini terjadi
juga pada pegas.

Sifat elastis pada pegas membuatnya mampu kembali berada pada kondisi setimbang seperti
semula saat gaya regang atau gaya tekan yang diberikan telah dihilangkan. Hal ini akan terjadi
jika ada gaya pemulih.

52

Ilmuwan yang pertama kali melakukan uji coba adalah Robert Hooke. Berdasarkan hasil
percobaannya, dapat disimpulkan bahwa sifat elastis pegas terbatas. Besarnya gaya pegas
sebanding dengan pertambahan panjang dari pegas tersebut.

Suatu pegas jika ditarik menggunakan gaya tertentu pada daerah yang masih dalam batas
kelentingannya, maka akan bertambah panjang yang dinyatakan dalam ∆x.

Aplikasinya di dalam kehidupan sehari-hari antara lain pada spring bed dan shockbreaker
pada kendaraan. Adanya pegas pada spring bed memberikan kenyamanan saat digunakan
untuk tidur (Saripudin dkk, 2009)

Selain itu, juga dijumpai pada beberapa benda seperti mikroskop, teleskop, alat untuk
mengukur percepatan gravitasi bumi, jam yang dilengkapi peer untuk mengatur waktu, ayunan
pegas, kronometer, sambungan pada tongkat persneling di berbagai jenis kendaraan dan lain-
lain.

Hal ini menunjukkan bahwa kehadiran hukum Hooke memberikan dampak positif bagi
kehidupan. Banyak peralatan yang diciptakan guna menunjang aktivitas manusia dengan
menerapkan prinsip-prinsip dari hukum Hooke.

Hukum Hooke merupakan perbandingan regangan dan tegangan dalam suatu deformasi elastis
dan mempunyai rentang keabsahan yang terbatas. Jika grafik tegangan diplotkan sebagai fungsi
dari regangan dan hukum tersebut terpenuhi maka grafik yang terbentuk adalah garis lurus.

Deformasi bersifat reversibel atau bolak balik dan gaya bersifat kekal. Energi yang digunakan
untuk menghasilkan deformasi akan kembali saat tegangan hilang. (Young and Freedman,
2002).

Bunyi dari hukum Hooke adalah: “Pertambahan dari panjang pegas akan sebanding dengan
gaya tarik yang mengenai pegas sebelum melewati batas elastisitas pegas.” Ada pun
persamaannya seperti berikut ini:

Persamaan Hukum Hooke

F=k.x

Keterangan:

53

F = gaya tarik (N)
K = konstanta pegas (N/m)
X = pertambahan pegas (m)
(Sunaryono dan Taufiq, 2010)
Konstanta pegas nilainya dapat berubah jika pegas disusun membentuk suatu rangkaian. Hal
ini penting untuk diketahui jika ingin memperoleh nilai konstanta pegas dengan tujuan tertentu.
Contohnya saat merancang pegas untuk diaplikasikan pada shockbreaker (Saripudin dkk,
2009).
B. Modulus Elastisitas
Di dalam hukum Hooke juga dikenal istilah modulus elastisitas atau lebih dikenal sebagai
modulus Young. Modulus elastisitas menggambarkan perbandingan regangan dengan
tegangan yang dialami oleh suatu bahan.
Hal ini bermakna bahwa modulus elastisitas berbanding terbalik dengan regangan dan
sebanding dengan tegangan. Berikut rumus persamaannya:

Persamaan modulus elastisitas
E=σ/e
Keterangan:
E = modulus elastisitas (N/m)
e = regangan
σ = tegangan (N/m2 atau Pa)
Tegangan merupakan kondisi saat benda bertambah panjang akibat adanya gaya di salah satu
ujung, sedangkan ujung yang lainnya ditahan. Contohnya adalah saat seutas kawat ditarik
menggunakan sebuah gaya di salah satu bagiannya maka panjang kawat menjadi bertambah.

54

Berikut adalah rumus matematis yang menggambarkan kondisi tersebut:
Besar Tegangan
σ = F/A
Keterangan:
F = gaya (N)
A = luas penampang kawat (m2)
σ = tegangan (N/m2)
Regangan merupakan perbandingan panjang awal dari kawat dengan panjang kawat setelah
mengalami perpanjangan dalam satuan meter. Regangan terjadi ketika pemberian gaya telah
ditiadakan. Alhasil, kawat kembali ke bentuk sebelum diberi gaya.
Secara sistematis bisa dirumuskan menjadi persamaan berikut:
Besar Regangan
e = ∆L / Lo
Keterangan:
e = regangan
∆L= pertambahan panjang(m)
Lo = panjang awal (m)

C. Jenis-jenis Rangkaian Pegas
Besarnya konstanta secara keseluruhan dalam rangkaian pegas sangat dipengaruhi oleh
jenisnya. Menurut Saripudin dkk (2009), ada dua jenis rangkaian yang bisa dipilih, yaitu:
1. Rangkaian Pegas Seri

55

Besarnya gaya yang bekerja pada masing-masing pegas yaitu F. Pegas tersebut akan memiliki
total pertambahan (∆xtotal) hasil penjumlahan dari ∆x1 dan ∆x2. Berdasarkan hukum Hooke,
total dari konstanta pegas pada susunan seri adalah:

∆xtotal = F/k1 + F/k2

∆xtotal / F = 1/k1 + 1/k2

1/ktotal = 1/k1 + 1/k2 + 1/k3 + …. + 1/kn

kn merupakan konstanta pegas ke-n

2. Rangkaian Pegas Paralel

Pada susunan paralel, jika pegas ditarik menggunakan gaya F maka setiap pegas akan mendapat
gaya tarik F1 dan F2. Menurut hukum Hooke, konstanta pegas totalnya adalah seperti di bawah
ini:
Ftotal = F1 + F2
Ftotal = ∆x (k1 + k2)
Ftotal /∆x = k1 + k2
ktotal = k1 + k2 + k3 + …. + kn

Keterangan: kn adalah konstanta pegas ke-n

VI. Prosedur percobaan :

Benda yang sudah diketahui massanya

• Buka link simulasi

• Tekan tanda "play" pada layar simulasi

• Pilih menu intro

• Setelah mengklik menu intro pada tampilan layar akan muncul simulasi percobaan

• Lalu klik (Natural Legth dan Equilibrium Position) gunakan juga penggaris agar dapat

mengetahui berapa perpindahan pegas

• Pertama letakkan benda dengan massa 50 gram (0,05 kg), kedua 100 gram (0,1 kg) ,

ketiga 250 gram (0,25 kg) secara bergantian dan atur Konstanta Pegas hingga paling

56

kecil. Setelah itu lihat berapa perpindahan pegas yang terjadi kemudian catat pada tabel
percobaan 1. Klik Tanda Berhenti di bagian atas untuk menghentikannya berosilasi.
• Pertama letakkan benda dengan massa 50 gram (0,05 kg), kedua 100 gram (0,1 kg) ,
ketiga 250 gram (0,25 kg) secara bergantian dan atur Konstanta Pegas di tengah antara
“Kecil” dan “Besar”. Setelah itu lihat berapa perpindahan pegas yang terjadi kemudian
catat pada tabel percobaan 2. Klik Tanda Berhenti di bagian atas untuk
menghentikannya berosilasi.
• Pertama letakkan benda dengan massa 50 gram (0,05 kg), kedua 100 gram (0,1 kg) ,
ketiga 250 gram (0,25 kg) secara bergantian dan atur Konstanta Pegas paling besar .
Setelah itu lihat berapa perpindahan pegas yang terjadi kemudian catat pada tabel
percobaan 3. Klik Tanda Berhenti di bagian atas untuk menghentikannya berosilasi.

Benda yang belum diketahui massanya
• Buka link simulasi
• Tekan tanda "play" pada layar simulasi
• Pilih menu intro
• Setelah mengklik menu intro pada tampilan layar akan muncul simulasi percobaan
• Lalu klik (Natural Legth dan Equilibrium Position) gunakan juga penggaris agar dapat

mengetahui berapa perpindahan pegas
• Pertama letakkan benda ber warna ungu, kedua warna biru dan ketiga warna oranye.

Secara bergantian dan atur Konstanta Pegas. Setelah itu lihat berapa perpindahan pegas
yang terjadi kemudian catat pada tabel. Klik Tanda Berhenti di bagian atas untuk
menghentikannya berosilasi.

VII. Hasil percobaan :

Konstanta pegas 50gram,100gram dan 250gram

Massa Gravitasi Gaya / berat Perpindahan Konstanta
0.05 kg 9.8 m/s2 0.49N 0.08m 6.12N/m
0.1 kg 9.8 m/s2 0.98N 0.16m 6.12N/m
0.25 kg 9.8 m/s 2.45N 0.42m 5.83N/m

Konstanta pegas disetel di tengah antara kecil dan besar

57

Massa Gravitasi Gaya /berat Perpindahan Konstanta
0.05kg 9.8 m/s2 0.49N 0.06m 8.16N/m
0.1kg 9.8m/s2 0.98N 0.12m 8.16N/m
0.25 kg 9.8m/s2 2.45N 0.31m 7.90N/m

Konstanta disetel besar

Massa Gravitasi Gaya/berat Perpindahan Konstanta
0.05kg 9.8m/s2 0.49N 0.04m 12.25N/m
0.1kg 9.8m/s2 0.98N 0.08m 12.25N/m
0.25kg 9.8m/s2 2.45N 0.20m 12.25N/m

VIII. Analisis Data :

Percobaan 1 (konstanta pegas 0,05 kg, 0,1 kg dan 0,25 kg)

1. Massa 0,05 kg

Mencari gaya / berat

W = kx

Mg = kx

0,05 kg . 9,8 m/s2 = kx

Kx = 0,49 N

Mencari konstanta pegas

W = kx

0,49 N = k . 0,08 m

k = 0,49 N / 0,08 m

k = 6,12 N/m

2. Massa 0,1 kg

Mencari gaya / berat

W = kx

mg = kx

0,1 kg . 9,8 m/s = kx

kx = 0,98 N

Mencari konstanta pegas

W = kx

0,98 N = k . 0,16 m

58

k = 0,98 N / 0,16 m
k = 6,12 N/m
3. Massa 0,25 kg
Mencari gaya / berat
W = kx
mg = kx
0,25 kg . 9,8 m/s = kx
kx = 2,45 N
Mencari konstanta pegas
W = kx
2,45 N = k . 0,42 m
k = 2,45 N / 0,42 m
k = 5,83 N/m

Percobaan 2 (konstanta pegas disetel di tengah antara kecil dan besar)
1. Massa 0,05 kg
Mencari konstanta pegas
W = kx
0,49 N = k . 0,06 m
k = 0,49 N / 0,06 m
k = 8,16 N/m
2. Massa 0,1 kg
Mencari konstanta pegas
W = kx
0,98 N = k . 0,12 m
k = 0,98 N / 0,12 m
k = 8,16 N/m
3. Massa 0,25 kg
Mencari konstanta pegas
W = kx
2,45 N = k . 0,31 m
k = 2,45 N / 0,31 m
k = 7,90 N/m

59

Percobaan 3 ( konstanta disetel besar)
1. Massa 0,05 kg
Mencari konstanta pegas
W = kx
0,49 N = k . 0,04 m
k = 0,49 N / 0,04 m
k = 12,25 N/m
2. Massa 0,1 kg
Mencari konstanta pegas
W = kx
0,98 N = k . 0,08 m
k = 0,98 N / 0,08 m
k = 12,25 N/m
3. Massa 0,25 kg
Mencari konstanta pegas
W = kx
2,45 N = k . 0,2 m
k = 12,25 N/m

IX. Pembahasan :

1) Apa yang dilakukan pegas ketika Anda menariknya? Jadilah spesifik dan gunakan istilah
ilmiah.
Disaat pegas dalam keadaan diam terus saya menarik pegas tersebut maka, pegas tersebut akan
mengalami pertambahan panjang atau memanjang sampai batas tertentu dan ada perubahan
posisi yang terjadi pada pegas tersebut Dan jika tarikan tersebut saya lepaskan maka pegas
tersebut akan kembali seperti semula.

2) Apa yang terjadi ketika Anda mendorong pegas? Apa bedanya ini dengan menariknya?
Sebenar nya kata mendorong dengan menarik hampir mempunyai makna yang sama, jadi
ketika pegas didorong maka akan mengalami pertambahan

60

3) Jenis energi apa yang dilakukan pegas sebelum dan sesudah Anda meregangkannya?
Gambarlah diagram di bawah ini dan jelaskan alasan Anda.

Energi yang dimiliki pegas ialah Energi potensial
Pada saat pegas meregang, bekerjagaya pemulih sehingga terbentuklah energi potens
ial, ketika pegas bergerak maka energi potensial berubahmenjadi energi kinetik.

4) Apakah semua pegas/karet sama? Apa yang membuat mereka berbeda?
Pegas dan karet itu merupakan benda elastis tapi yang membedakan diantara keduanya adalah
Pegas ketika kita menariknya akan memanjang atau mengalami pertambahan panjang tapi
akan kembali ke bentuk semula ketika kita melepaskan tarikan pegas tersebut berbeda hal nya
dengan karet gelang ketika kita menariknya ia juga akan memanjang atau mengalami
pertambaan panjang tapi ketika kita melepaskan tarikan karet tersebut bentuknya tidak kembali
seperti semula artinya sifat elastis nya sudah hilang.

X. Kesimpulan :

Berdasarkan hasil percobaan di atas, maka dalam praktikum hukum hooke dapat disimpulkan
bahwa:

1. Gaya pada pegas dan pertambahan panjang pegas berbanding lurus.
2. Semakin tinggi nilai pertambahan panjang pegas, maka semakin besar gaya yang
bekerja.

XI. Daftar Pustaka :

(Bitar, 2020)

(Sunaryono dan Taufiq, 2010)

(Saripudin dkk, 2009)

61

Young & Freedman. (2002). Fisika Universitas Edisi Kesepuluh Jilid 1. Jakarta: Erlangga.

XII. Lampiran :
Benda yang sudah diketahui massanya
Percobaan 1

62

63

Percobaan 2

64

65

Percobaan 3

66

67

Benda yang belum diketahui massanya
Percobaan 1

68

69

Percobaan 2

70

71

Percobaan 3

72

73