Percobaan hukum Hooke (konstanta pegas)

Minggu ini 24 dan 25 September 2013 saya membawa siswa ke lab fisika untuk melakukan percobaan mengenai hukum hooke. Di awal pelajaran saya menyampaikan kepada siswa mengenai adanya sifat elastis pada bahan. Dalam keseharian kita sering melihat dan menggunakan barang-barang yang kita sering sebut elastis, seperti karet gelang, tali, sedotan, benang, bambu bahkan logam juga sebenarnya memiliki elastisitas. Karet dengan jelas kita merasakan elastisitasnya karena karet memiliki rentang daerah elastis dan plastis yang cukup jauh.  Saya menyampaikan tujuan percobaan ini kepada siswa, menunjukkan alat dan bahan dan menjelaskan prosedur percobaan disertai sedikit teori tentang percobaan ini. Pegas digunakan untuk mempelajari sifat elastisitas bahan karena pegas terbuat dari uliran besi yang dapat meregang apabila ditarik. Ini sangat bagus untuk memperlihatkan sifat elastisitas bahan. Siswa dibagi kedalam 5 kelompok, masing-masing kelompok terdiri 4 siswa. Saya memberikan dua pegas kepada siswa, salah satu pegas lebih kaku dari yang lainnya. Pada kelas pertama saya meminta siswa mencatat panjang awal pegas dalam keadaan tanpa beban, lalu mereka menambahkan beban 50 gr secara bertahap sehingga mencapai massa 250 gr. Data yang diperoleh dari kedua pegas itu lalu dipindahkan ke dalam kertas grafik. Dari titik-titik data yang diperoleh dibuatlah ‘best fit line’ untuk digunakan mencari gradien grafik F-pertambahan panjang. Untuk pegas pertama, garis lurus memotong sumbu-Y di titik (0,0), sedang untukpegas kedua memotong sumbu Y tidak di titik (0,0). Titik potong sumbu-Y berada  di atas titik y=0. Lalu muncul pertanyaan kenapa ini ?

Saya mencoba browsing di internet,beberapa jawaban yang muncul adalah karena adanya sifat histeris pegas, terutama ketika pegas memasuki daerah plastis, Jawaban lainnya adalah karena pegas membutuhkan gaya minimal untuk dapat mulai meregang. Mungkin kita dapat membayangkan seperti pada gesekan, yaitu dibutuhkan gaya minimal dahulu untuk dapat membuat benda mulai bergerak.

Saya mencoba menguji jawaban yang kedua, yaitu pegas membutuhkan gaya minimal untuk mulai meregang. Karena untuk jawaban peratama saya rasa pegas belum memasuki daerah plastis.

Saya lalu meminta kepada siswa untuk melakukan percobaan ulang dengan awalnya membebani pegas kedua  dengan beban 50 gr untuk beberapa kelompok dan 100 gram untuk kelompok lainnya. Siswa mengukur panjang awal pegas, kemudian secara bertahap siswa menambah beban hingga mencapai massa beban 250 gr. Hasil dari percobaan ulang tersebut menunjukkan bahwa titik potong dengan sumbu-y semakin mendekati titik (0,0) untuk massa awal 50 gr, dan memotong sumbu-Y untuk massa awal 100gr. Gambar dapat dilihat seperti berikut.

IMG_20130927_165955

Kesimpulannya adalah bahwa titik potong dengan sumbu-Y berarti adanya gaya minimum awal yang dibutuhkan untuk pegas agar dapat teregang.

Mohon kritik dan sarannya untuk hasil percobaan ini.

Pertanyaan berikutnya adalah berapa gaya minimum pegas tersebut ? dan bagaimana cara menemukan nilainya ?

 

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s