Lks Susunan Pegas Untuk Guru Bss.docx

Kelompok : Anggota : ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… ………………………………………… …………………………………………

Lembar Kerja Siswa Susunan Pegas  Petunjuk 1. Baca setiap petunjuk praktikum yang ada pada LKS ini dengan cermat sebelum melakukan kegiatan. 2. Lakukan kegiatan percobaan sesuai dengan langkah-langkah percobaan yang telah tertulis. 3. Jawablah LKS sesuai dengan hasil percobaan yang telah kalian lakukan. 4. Tanyakan kepada guru apabila masih ada yang belum dipahami.  Tujuan Setelah melakukan eksperimen ini, siswa diharapkan mampu: 1. Menentukan persamaan konstanta pegas total yang dirangkai seri. 2. Menentukan persamaan konstanta pegas total yang dirangkai paralel.

 Percobaan Susunan Pegas Seri A. Rumusan Masalah Bagaimanakah konstanta pegas total saat dirangkai seri?

B. Hipotesis Jika pegas disusun secara seri, maka konstanta pegas totalnya merupakan penjumlahan dari 1/k

C. Identifikasi Variabel Variabel Bebas:

Variabel Terikat:

Variabel Kontrol:

Massa (Gaya)

Pertambahan panjang

Jenis pegas (konstanta)

D. Alat dan Bahan 1. Pegas (2 buah) 2. Beban (2 buah) 3. Mistar 4. Neraca pegas 5. Statif Susunan Pegas Seri

E. Langkah Kerja Konsep pertambahan panjang pegas 1. Tandai kedua pegas dengan memberi label pegas A dan pegas B. 2. Gantunglah pegas A pada statif, kemudian ukurlah panjang pegas A sebelum diberi beban sebagai 𝑥0 3. Gantungkan beban 50 gram pada ujung pegas A, kemudian ukurlah panjang pegas setelah diberi beban sebagai 𝑥1 4. Ulangi langkah 1-3 untuk pegas B 5. Gabungkan pegas A dan B, sehingga kedua pegas tersusun secara seri seperti pada gambar, kemudian catat sebagai 𝑥𝑠0 6. Gantungkan beban 50 gram pada pegas yang telah disusun secara seri, kemudian ukurlah panjangnya sebagai 𝑥𝑠1 7. Hitunglah pertambahan panjang pegas untuk setiap pengukuran pada pegas A, B, dan seri. 8. Catat pada tabel data pengamatan. 9. Ulangi langkah 1-8 untuk beban 100 gram dan 150 gram.

Konsep gaya tarik

1. Siapkan 2 neraca pegas, bedakan kedua neraca dengan menandai neraca pegas A dan neraca pegas B. 2. Gantunglah neraca pegas A pada statif, kemudian gantungkan beban 50 gram pada ujung neraca pegas A. 3. Ukurlah besar gaya tarik F pada neraca pegas setelah diberi beban sebagai 𝐹𝐴 4. Ulangi langkah 1-3 untuk neraca pegas B, nyatakan dalam 𝐹𝐵 5. Gabungkan neraca pegas A dan B, sehingga kedua pegas tersusun secara seri, kemudian gantungkan beban 50 gram pada ujung neraca pegas dan catat sebagai 𝐹𝑠 6. Catat pada tabel data pengamatan. 7. Ulangi langkah 1-6 untuk beban 100 gram dan 150 gram.

F. Data Pengamatan Beban (massa=50 gram) 𝒙𝟎 (cm)

Susunan Pegas

𝒙𝟏 (cm)

∆𝒙 (cm)

F (N)

Pegas A

6,5

10,5

4

0,5

Pegas B

6,5

10,5

4

0,5

Pegas seri

13

22

9

0,5

Beban (massa=100 gram) 𝒙𝟎 (cm)

Susunan Pegas

𝒙𝟏 (cm)

∆𝒙 (cm)

F (N)

Pegas A

6,5

15,5

8

1

Pegas B

6,5

15,5

8

1

Pegas seri

13

32

19

1

Beban (massa=150 gram) 𝒙𝟎 (cm)

Susunan Pegas

𝒙𝟏 (cm)

∆𝒙 (cm)

F (N)

Pegas A

6,5

19,5

13

1,5

Pegas B

6,5

19,5

13

1,5

Pegas seri

13

41

28

1,5

G. Analisis dan Diskusi

1. Bagaimana hasil percobaan anda mengenai pertambahan panjang pada pegas susunan seri? (Bandingkan besar ∆𝒙S , ∆𝒙A , dan ∆𝒙B hasil percobaan!) Jawab : Pertambahan panjang pegas total setelah disusun secara seri merupakan total dari pertambahan panjang dari masing-masing pegas setelah diberi beban. Sehingga diperoleh ∆𝒙S = ∆𝒙A + ∆𝒙B Karena dimungkinkan ada kesalahan paralaks mata, maka total pertambahan panjang pegas seri tidak sepenuhnya merupakan penjumlahan dari pertambahan panjang masing-masing pegas.

2. Bagaimanaah hasil percobaan anda mengenai gaya tarik F pada susunan pegas seri? (Bandingkan besar 𝐅𝐬 , 𝐅𝐀 , dan 𝐅𝑩 hasil percobaan!) Jawab : Pada saat pegas disusun secara seri, gaya yang bekerja pada pegas adalah sama, yakni gaya pada pegas A, pegas B, dan pegas yang disusun seri adalah sama besarnya. 𝐅𝐬 = 𝐅𝐀 = 𝐅𝑩 3. Temukan persamaan untuk konstanta pegas pengganti susunan seri (𝑘𝑠 ) dengan menurunkan persamaan pertambahan panjang ∆𝒙S dan gaya tarik 𝐅𝐬 berdasarkan data pengamatan yang telah diperoleh! Jawab : F

Pada pertemuan sebelumnya, telah didapatkan Persamaan Hukum Hooke : ∆𝑥 = 𝑘

Subtitusikan persamaan Hukum Hooke tersebut ke dalam persamaan total pertambahan panjang pegas seri (yang telah didapatkan pada nomor 1 ) ∆𝒙S = ∆𝒙A + ∆𝒙B F

(∆𝒙𝒔 =

+

𝑘𝐴 F

(∆𝒙𝒔 =

+

𝑘𝐴

F 𝑘𝐵 F 𝑘𝐵

) ) : F (Bagilah kedua ruas dengan variable yang memiliki nilai sama besar! Lihat jawaban nomor 2)

∆𝒙𝒔 F

=

1 𝑘𝐴

1

+

𝑘𝐵

F

F

Ingat! ∆𝑥 = 𝑘 maka k = ∆𝑥 , sehingga persamaan tersebut dapat ditulis : 𝟏 𝑘𝑠

=

1 𝑘𝐴

+

1 𝑘𝐵

 Percobaan Susunan Pegas Paralel A. Rumusan Masalah Bagaimanakah konstanta pegas total saat dirangkai paralel?

B. Hipotesis Jika pegas disusun secara paralel, maka konstanta pegas totalnya merupakan penjumlahan dari k.

C. Identifikasi Variabel Variabel Bebas:

Variabel Terikat:

Variabel Kontrol:

Massa (Gaya)

Pertambahan panjang

Jenis pegas (konstanta)

D. Alat dan Bahan 1. Pegas (2 buah) 2. Beban (2 buah) 3. Mistar 4. Neraca pegas 5. Statif Susunan Pegas Paralel

E. Langkah Kerja Konsep pertambahan panjang pegas

1. Tandai kedua pegas dengan memberi label pegas A dan pegas B. 2. Gantunglah pegas A pada statif, kemudian ukurlah panjang pegas A sebelum diberi beban sebagai 𝑥0 3. Gantungkan beban 50 gram pada ujung pegas A, kemudian ukurlah panjang pegas setelah diberi beban sebagai 𝑥1 4. Ulangi langkah 1-3 untuk pegas B 5. Gabungkan pegas A dan B, sehingga kedua pegas tersusun secara paralel seperti pada gambar, kemudian catat sebagai 𝑥𝑝0 6. Gantungkan beban 50 gram pada pegas yang telah disusun secara parallel, kemudian ukurlah panjangnya sebagai 𝑥𝑝1 7. Hitunglah pertambahan panjang pegas untuk setiap pengukuran pegas A, B, dan paralel. 8. Catat pada tabel data pengamatan. 9. Ulangi langkah 1-8 untuk beban 100 gram dan 150 gram. 10.

Konsep gaya tarik 1. Gantunglah neraca pegas A pada statif, kemudian gantungkan beban 50 gram pada ujung neraca pegas A. 2. Ukurlah besar gaya tarik F pada neraca pegas setelah diberi beban sebagai 𝐹𝐴 3. Ulangi langkah 1-3 untuk neraca pegas B, nyatakan dalam 𝐹𝐵 4. Gabungkan neraca pegas A dan B, sehingga kedua pegas tersusun secara parallel, kemudian gantungkan beban 50 gram pada ujung neraca pegas dan catat sebagai 𝐹𝑝 5. Catat pada tabel data pengamatan. 6. Ulangi langkah 1-5 untuk beban 100 gram dan 150 gram.

F. Data Pengamatan Beban (massa=50 gram) 𝒙𝟎 (cm)

Susunan Pegas

𝒙𝟏 (cm)

∆𝒙 (cm)

F (N)

Pegas A

6,5

10,5

4

0,5

Pegas B

6,5

10,5

4

0,5

Pegas paralel

6,5

10,5

4

1

Beban (massa=100 gram) 𝒙𝟎 (cm)

Susunan Pegas

𝒙𝟏 (cm)

∆𝒙 (cm)

F (N)

Pegas A

6,5

15,5

9

1

Pegas B

6,5

15,5

9

1

Pegas paralel

6,5

15,5

9

2

Beban (massa=150 gram) 𝒙𝟎 (cm)

Susunan Pegas

𝒙𝟏 (cm)

∆𝒙 (cm)

F (N)

Pegas A

6,5

19,5

13

1,5

Pegas B

6,5

19,5

13

1,5

Pegas paralel

6,5

19,5

13

3

G. Analisis dan Diskusi

1. Bagaimana hasil percobaan anda mengenai pertambahan panjang pada pegas susunan paralel? (Bandingkan besar ∆𝒙p , ∆𝒙A , dan ∆𝒙B hasil percobaan!) Jawab : Pada percobaan pegas susunan paralel, pertambahan panjang pegas saat ditarik dengan gaya maka pemanjangan pada masing-masing pegas akan sama ∆𝒙P = ∆𝒙A = ∆𝒙B 2. Bagaimanaah hasil percobaan anda mengenai gaya tarik F pada susunan pegas seri? (Bandingkan besar 𝐅𝐩 , 𝐅𝐀 , dan 𝐅𝑩 hasil percobaan!) Jawab : Pada dua buah pegas yang disusun paralel, setiap pegas akan mengalami gaya sebesar 𝐅𝐀 dan 𝐅𝐁 , maka besarnya gaya total adalah penjumlahan dari kedua gaya tersebut, yakni 𝐅𝒑 = 𝐅𝐀 + 𝐅𝐁 3. Temukan persamaan untuk konstanta pegas pengganti susunan pegas seri (𝑘𝑝 ) dengan menurunkan persamaan pertambahan panjang ∆𝒙p dan gaya tarik 𝐅𝐩 ! Jawab :

F

Pada pertemuan sebelumnya, telah didapatkan Persamaan Hukum Hooke : ∆𝑥 = 𝑘

Subtitusikan persamaan Hukum Hooke tersebut ke dalam persamaan gaya total pegas paralel (yang telah didapatkan pada nomor 2 ) 𝐅𝒑 = 𝐅𝐀 + 𝐅𝐁 𝐅𝒑 = 𝐤 𝐀 ∆𝑥 + 𝐤 𝐁 ∆𝑥

(𝐅𝒑 = 𝐤𝐀 ∆𝑥 + 𝐤𝐁 ∆𝑥 ) : ∆𝑥 (Bagilah kedua ruas dengan variable yang memiliki nilai sama besar! Lihat jawaban nomor 1) 𝐅𝒑

∆𝑥

= (𝐤 𝐀 + 𝐤 𝐁 ) F

F

Ingat! ∆𝑥 = 𝑘 maka k = ∆𝑥 , sehingga persamaan tersebut dapat ditulis : 𝐤𝒑= 𝐤𝐀 + 𝐤𝐁

H. Kesimpulan

1. Persamaan untuk konstanta pegas total yang disusun secara seri adalah 𝟏 𝑘𝑠

=

1 𝑘𝐴

+

1 𝑘𝐵

2. Persamaan untuk konstanta pegas total yang disusun secara parallel adalah 𝐤𝒑= 𝐤𝐀 + 𝐤𝐁