Getaran Harmonis-Sistem Pegas

KOMPETENSI INTI

3. Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual,
prosedural berdasarkan rasa ingintahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi,
seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan,
kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta
menerapkan pengetahuan procedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai
dengan bakat da minatnya untuk memecahkan masalah.

4. Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait
dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan
mampu menggunakan metode sesuai kaidah keilmuan.

KOMPETENSI DASAR

3.9 Menganalisis hubungan antara gaya dan getaran dalam kehidupan
sehari-hari.

4.9 Melakukan percobaan getaran harmonis pada ayunan sederhana
dan/atau getaran pegas berikut presentasi hasil percobaan serta
makna fisisnya

Tujuan Pembelajaran

Melalui kegiatan pembelajaran siswa dapat memahami konsep getaran
harmonis pada system pegas, siswa dapat memahami konsep gaya
pemulih pada system pegas, siswa dapat memahami konsep rangkaian
pegas paralel dan rangkaian pegas seri, siswa dapat memahami persamaan
getaran harmonis sederhana dan siswa dapat menerapkan konsep getaran
harmonis dalam pemecahan masalah di kehidupan sehari-hari

Assalamualaikum, Sebelum melaksanakan
Bagaimana kabarnya pembelajaran, mari kita
anak-anak? Semoga
selalu berada dalam membaca basmallah
keadaan sehat yaa. bersama.

12 “Bismillahirahmannirahim”

43 Baiklah, untuk
pertemuan kali ini kita
Pada pertemuan
sebelumnya kita sudah akan melakukan
membahas mengenai pembalajaran
materi getaran harmonis,
nah ada yang masih ingat menggunakan whatsapp
group.
pengertian getaran
harmonis?

Baik betul ya Sebenarnya getaran
pengertian getaran harmonis tidak hanya
harmonis seperti terjadi pada bandul saja,
namun pada pegas juga
itu. dapat terjadi getaran
harmonis. Baik pada hari
ini kita akan membahas
getaran harmonis pada

system pegas.

12

43

Contoh dari pegas yang
melakukan getaran

harmonis adalah shock
breaker pada kendaraan.
Fungsinya untuk meredam

guncangan.

Pegas yang bergerak
naik turun secara

teratur disebut sedang
melakukan gerak
getaran harmonis

Saat kendaraan Selain shock
melewati jalan breaker apalagi
berlubang atau polisi
tidur, shock breaker contohnya?
akan bergerak naik
turun secara teratur, Pegas yang
sehingga guncangan ada di dalam
akan teredam.
Kasur bu
12

3

Iyaa betul ya, ketika kita
melompat-lompat di atas

Kasur pegas yang
berada di dalamnya
akan melakukan getaran

harmonis.
Baik silahkan amati
peristiwa berikut yang
berkaitan dengan materi

hari ini!

Pada hari Sabtu pagi, Akmal sedang melakukan olah raga ringan. Kyaaaa
Dia berolahraga menggunakan spring chest untuk melatih otot Huh..huh…huhhh
bisep miliknya.

Huhhhh,
mulai!

12
3

Huh..huh…huhhh 5, 6, 7……

Tahaan! 1, 2, 3,
4…

12

3 Hiyaat, 8,9 dan 10!

Hahhhhh
Huh..huh..huh…

Tidak lama, datanglah sang kakak yang Hmmm, iyaa. Ini gimana pake
menangganggu olahraga Akmal. nya? Gini kan?

Kebiasaan, Yihiiiy, mau
ganggu ajaa pinjem!

12 Sok kuat, Heuuup, Bismillah
3 bentar lagi
juga ngeluh

Kan bener Ihhh susah, berat, Mulai Ihh, susah. Copot
keras, sakit berulah aja satu biar
tanganya gampang!

12

3 Ihh kan susah
ngangkatnya!
Jangan dicopotlah!
Curang itu, Akmal

2 pegas, masa
teteh Cuma 1

Ya ituu mah Ihh tapi susah Hmmm,
terserah ajaa angkatnya gimana
gimana. Yang caranya biar
lebih mudah
penting angkatnya.
pegasnya Tapi pegas nya
tetep dua
tetep 2

12

3

Baik, ada yang bisa
menjawabnya?

Bagaimana cara agar
pegas mudah ditarik
namun tetap dengan dua

pegas?
Untuk menjawabnya,

silahkan simak
penjelasan berikut!

Sistem Pegas

Pegas merupakan salah satu bahan elastis yang memiliki nilai tetapan gaya

k. Jika beban pada pegas ditarik, maka beban akan bergerak naik turun

melalui titik kesetimbangan

Perlu diingat bahwa
pegas merupakan salah
satu benda elastis, maka

pegas akan memiliki
salah satu hukum, yaitu
Hukum Hooke. Apa itu

hokum Hooke?

Hukum Hooke

Hukum Hooke hukum atau ketentuan mengenai gaya dalam bidang

ilmu fisika yang terjadi karena sifat elastisitas dari sebuah peer atau pegas.

Dimana rumus hokum Hooke adalah sebagai berikut:
= − ∆

Keterangan:
F : gaya pemulih (N)
k : Konstants pegas (N/m)
∆ : pertambahan Panjang pegas (m)

Konstanta pegas itu
menunjukkan kelenterun
sebuah pegas. Semakin

besar nilai konstanta
maka akan semakin kaku
pegas. Begitu sebaliknya

Jenis Rangkaian Pegas

Suatu pegas dapat dirangkai atau disusun secara seri atau parallel.
Masing-masing rangkaian memiliki rumus konstanta yang berbeda

Rangkaian seri

1 111
= 1 + 2 + 3 … … …

Keterangan:
K : Konstanta pegas (N)

Rangkaian Paralel Pegas dirangkai dengan
= 1 + 2 + 3 + ⋯ tujuan mendapatkan
pegas pengganti

dengan konstanta yang
sesuai dengan

kebutuhan. Baik kita ke
contoh soal

Dua buah pegas identic memiliki konstanta sama yaitu 300 N/m. Rudi akan
merangkai pegas tersebut dengan tujuan ingin mengambil konstanta terkecil.
Rangkaian apa yang harus Rudi buat?

Jawab : Untuk menjawab
Diketahui : k = 300 N/m pertanyaan itu, kita
1. Rangkai seri akan buktikan dengan
merangkai pegas secara
1 111 parallel dan juga seri
= 1 + 2 + 3 … … …
11 1 2 2. Rangkaian Paralel
= 300 + 300 = 300
= 1 + 2 + 3 + ⋯
300
= 2 = 150 / = 300 + 300 = 600 /

Baik, jadi Rudi harus membuat
rangkaian seri untuk memperkecil
konstanta pegas. Materi rangkaian

pegas ini dapat menjawab
pertanyaan pada peristiwa tadi.

Simak kelanjutan ceritanya!

Setelah berpikir lama, sang kakak pun mempunyai ide Heuup….
untuk merubah rangkaian pegas pada spring chest. Yeaayy bisaaa,
Lebih muda di
Okee, kita angkat ternyata
coba tarik.
Apakah lebih dari pada
dirangkai
mudah? parallel kaya
Bismillah yang pertama.

12

Benarkah begitu, mari
kita buktikan dengan
menggunakan teori

12

Kita misalkan
konstantanya 30 N/m

Kita umpamakan
bahwa spring chest
tersebut dirangkai

paralel

Kitaa hitung konstanta pegas nya terlebih dahulu:
= 1 + 2 + 3 + ⋯
= 30 + 30 = 60 /

Kemudian kita gunakan rumus hokum Hooke. Kita misalkan ∆ = 0,3 m

= ∆

= 60.0,3

= 18

Ternyata gaya yang
harus dikeluarkan

sebsar 18 N.
Bagaimana dengan
yang disusun seri?

Kitaa hitung konstanta pegas nya terlebih dahulu:
1 111
= 1 + 2 + 3 … … …

111 2
= 30 + 30 = 30

30
= 2 = 15 /
Kemudian kita gunakan rumus hokum Hooke. Kita misalkan ∆ = 0,3 m

= ∆

= 15.0,3

= 4,5 Ternyata gaya yang
harus dikeluarkan
sebesar 4,5 N. Bisa
dilihat perbedaan gaya
antara disusun parallel
dan disusun seri.

Bagaimana sudah
paham? Apakah ada

yang ingin
ditanyakan?

12

Jika tidak ada lagi
yang ingin

ditanyakan, kita
akan membahas
contoh soal ya

Sebuah beban bermassa 1 kg diikat pada ujung sebuah pegas. Beban tersebut
kemudian di Tarik sejauh 16 cm, kemudian dilepaskan, sehingga beban
bergetar 20 kali dalam waktu 5 detik. Hitunglah konstanta pegas tersebut!

Diketahui :

m = 1 kg

n = 20 Bagaimana sudah
t = 5 sekona paham? Jika sudah
Ditanya : tentukanlah berapa besar konstanta pegas = .... ? silahkan kerjakan

Jawab: Dimana nilai latihan soalnya.
Kerjakan 1 nomer
5 1 terlebih dahulu! Nanti
= 2 = = 20 = 4 kita bahas bersama

4 2 4(3.14)21
= 2 = 1 2

4
= 631,01 /

1 Sebuah benda massanya 3 kg yang digantung pada pegas dengan panjang
awal 10 cm. Kemudian pegas ditarik sejauh 15 cm dan bergerak secara
harmonis dan memiliki periode sebesar 2 sekon. Berdasarkan pernyataan di
atas, Hitunglah besar gaya pemulih pegas tersebut!

Diketahui :
m = 3 kg

T = 2 sekon

S1 = 10 cm = 0,1 m
S2 = 15 cm = 0,15 m
Ditanya : tentukanlah berapa besar gaya pemulih pegas = .... ?

Satuan internasional
untuk panjang

adalah meter, maka
nilai simpangan kita
ubah dari cm ke m.

= .
= . ∆
= ( . 2). ∆

2 2
= . . ∆

2 2
= 3. 2 . 0,15 − 0,1

= 3. 2 . 0,05
= 0,15 2 = 1,48

Bagaimana anak-
anak paham? Jika

sudah silahkan
kerjakan soal
selanjutnya!

2 Gambar di atas adalah pegas yang ditarik
kemudian dilepas dan melakukan getaran
harmonis. Dari gambar di atas, tunjukkan
titik dimana pegas sudah melakukan satu
getaran!

3 Dua buah pegas bermassa identic A dan B
akan disimpangkan dengan besar simpangan
A sebesar 15 cm dan B sebesar 10 cm. Jika
kedua pegas dilepaskan secara bersamaan,
manakah pegas yang akan berada pada posisi
setimbang lebih dulu? Mengapa?

4 Sebuah beban (massa m) dan beberapa pegas identic membentuk
system pegas beban yang dirancang mengikuti skema di bawah:

Figure 1 Sistem pegas (a) Figure 2 Sistem pegas (b)

Bila gesekkan di udara diabaikan, kedua rancangan di atas dapat menghasilkan
gerakan atau getaran harmonis. Jika fa adalah frekuensi system pegas (a) dan k
adalah konstanta pegas, maka hitunglah besar frekuensi system pegas (b)!

5 Pak Herman akan memperbaiki kasurnya yang sudah lama. Menurut Pak Herman,
Kasur lamanya sudah tidak elastis, dikarenakan pegas yang sudah berkarat dan lama
sehingga pegas menjadi lebih plastis. Ketika akan memberi pegas Pak Herman
ditawarkan 3 buah pegas dengan konstanta yang berbeda-beda. Pegas A memiliki
konstanta sebesar 300 N/m, pegas B memiliki konstanta sebesar 200 N/m dan pegas
C memiliki konstanta dua kali lipat lebih besar dari konstanta pegas B. Agar Pak
Herman dapat membenarkan Kasur menjadi lebih elastis, maka pegas mana yang
harus dipilih Pak Herman? Mengapa?

Baiklah, untuk Jangan lupa juga
pertemuan kali ini kita untuk membuat
rangkuman tentang
cukupkan sekian. materi hari ini
Jangan lupa untuk mengenai Energi
mengerjakan latihan
pada getaran
soal nomer harmonis. Tulis
selanjutnya. dibuku catatan,
Pertemuan selanjutnya minggu depan harus
akan ibu bahas. dikumpulkan lewat

email ibu

12

3

Baiklah untuk hari ini
kita cukupkan sekian,

mari membaca
hamdallah bersama-

sama
“Alhamdulillahirabbil

a’lamin”
Wassalamualaikum.