HANDOUT PEGAS SUSUNAN SERI DAN PARALEL Sekolah
: SMA
Mata Pelajaran
: Fisika
Kelas/Semester
: X/II
Materi Pokok
: Susunan Pegas
Alokasi Waktu
: 1 x Pertemuan
F. Kompetensi Inti KI 1 : Menghayati ajaran agama yang dianutnya melalui kebermanfaatan pegas pada kehidupan sehari-hari. KI 2
:
Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur,
tanggungjawab, kerjasama, dan
kreatif dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sekolah dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan sekolah. KI 3
:
Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah.
KI 4
:
Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan.
Page | 1 Handout || Pegas Susunan Seri dan Paralel
G. Kompetensi Dasar 1.1 Menyadari kebesaran Tuhan yang menciptakan dan mengatur alam jagad raya melalui pengamatan fenomena alam fisis dan pengukurannya. 2.1. Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu; objektif; jujur; teliti; cermat; tekun; hati-hati; bertanggung jawab; terbuka; kritis; kreatif; inovatif dan peduli lingkungan) dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud implementasi sikap dalam melakukan percobaan , melaporkan, dan berdiskusi. Indikator: Menunjukkan kerja sama dan kreatif dalam menyelesaikan masalah. Menunjukkan sikap bertangung jawab dalam menyelesaikan masalah. Menampilkan kejujuran dalam melaporkan hasil percobaan. 3.6. Menganalisis sifat elastisitas bahan dalam kehidupan sehari hari. Indikator: Menentukan konstanta pegas seri dan paralel berdasarkan percobaan susunan pegas. Menyimpulkan percobaan pegas seri dan paralel. Menemukan penerapan pegas dalam kehidupan dan tekhnologi 4.6. Mengolah dan menganalisis hasil percobaan tentang sifat elastisitas suatu bahan. Indikator: 1. Melakukan percobaan susunan seri dan paralel pegas. 2. Mengolah dan menyajikan data percobaan susunan seri dan paralel pegas. 3. Menyajikan hasil percobaan susunan seri dan paralel pegas.
H. Tujuan Pembelajaran Setelah
kegiatan
mengamati,
ekperimen
dan
diskusi
kelompok
dalam
pembelajaran pengukuran diharapkan siswa dapat : Menyadari kebesaran Tuhan berdasarkan hasil ciptaanNya. Menunjukkan kerja sama, kreatif, jujur, dan bertangung jawab. Melakukan percobaan susunan seri dan paralel pegas. Menyimpulkan dan menyajikan hasil percobaan pegas seri dan paralel. Menentukan konstanta pegas seri dan susunan paralel berdasarkan percobaan susunan pegas. Menemukan penerapan pegas dalam kehidupan dan teknologi. Page | 2 Handout || Pegas Susunan Seri dan Paralel
I. Materi Pembelajaran Pegas Susunan Seri dan Paralel
J. Informasi Pendukung
Gambar 1. Pegas
Gambar 2. Pegas pada mobil
Pegas merupakan salah satu benda elastis. Hooke menyatakan besarnya perbandingan tersebut disebut dengan konstanta gaya elastis (k) seperti pada persamaan yaitu: F=k. Dari persamaaan di atas, dapat dinyatakan dalam kalimat berikut: “Jika gaya tidak melampaui batas elasti bahan, maka pertambahan panjang pegas berbanding lurus dengan gaya tariknya” Ketika mobil melewati jalan berlubang gaya berat yang bekerja pada pengendara dan gaya berat mobil akan menekan pegas sehingga mengalami pemampatan. Akibat sifat elastisitasnya pegas meregang kembali. Perubahan panjang pegas menyebabkan pengendara merasakan ayunan, pengendara sangat nyaman ketika mengendarai mobil. Bayangkan jika tidak ada pegas? Apa yang akan terjadi pada pengendara?
Page | 3 Handout || Pegas Susunan Seri dan Paralel
F. Paparan Isi Materi 1.
Susunan seri pegas Gaya tarik yang dialami tiap pegas sama besar dan gaya tarik ini sama dengan gaya tarik yang dialami pegas pengganti F1 = F2 = F Pertambahan panjang pegas pengganti seri Δx, sama dengan total pertambahan panjang tiap-tiap pegas Δx = Δx1 + Δx2 Pada rangkaian seri pegas konstanta penggantinya adalah: Untuk n buah pegas identik dengan tiap pegas memiliki tetapan k, tetapan pegas pengganti seri ks dapat dihitung dengan rumus :
Khusus untuk dua buah pegas identik dengan tetapan k1 dan k2 yang disusun seri, tetapan pegas pengganti seri ks dapat dihitung dengan rumus :
Gambar 3. Pegas Susunan Seri
2. Susunan paralel pegas Gaya tarik pada pegas pengganti F sama dengan total gaya tarik pada tiap pegas (F1 dan F2) F = F1 + F2 Pertambahan panjang tiap pegas sama besar, dan pertambahan panjang ini sama dengan pertambahan panjang pegas pengganti Δx1 = Δx2 = Δx Page | 4 Handout || Pegas Susunan Seri dan Paralel
Pada rangkaian paralel konstanta penggantinya adalah: Untuk n buah pegas identik yang disusun paralel, dengan tiap pegas memiliki tetapan gaya k, tetapan gaya pegas pengganti paralel
dapat dihitung dengan
rumus : kp = nk Khusus untuk dua buah pegas identik dengan tetapan k1 dan k2 yang disusun seri, tetapan pegas pengganti seri ks dapat dihitung dengan rumus : kp = k1 + k2
Gambar 4. Pegas Susunan Pralel
4. Penerapan pegas dalam kehidupan dan teknologi
Penerapan Sifat Elastisitas dalam Kehidupan
Gambar 6. Dynamometer
Gambar 5. Timbangan
.
Page | 5 Handout || Pegas Susunan Seri dan Paralel
Gambar 7. Kasur Pegas
Penerapan Sifat Elastisitas dalam Teknologi a. Peredam Getaran atau goncangan pada motor Ketika melalui jalan berlubang, berat pengendara beserta berat motor akan menekan pegas sehingga pegas termampatkan dan ketika kendaraan melewati jalan yang tidak rata dapat diredam. Pengendara hanya akan merasakan sedikit ayunan dan akan merasa nyaman mengendarai motor.
Gambar 8. Suspensi Motor
b. Peranan Sifat Elastis dalam Rancang Bangun Untuk menentukan jenis logam yang akan digunakan dalam membangun sebuah jembatan, pesawat, rumah, dan sebagainya maka modulus Young, tetapan pegas, dan sifat elastis, logam secara umum harus diperhitungkan.
Gambar 9. Jembatan
Page | 6 Handout || Pegas Susunan Seri dan Paralel
G. Tugas di Rumah 1. Lima pegas masing-masing mempunyai konstanta 200 N/m disusun secara seri. Tentukan konstanta pegas pengganti dari susunan pegas tersebut! ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... 2. Tiga pegas identik disusun seperti gambar di samping. Beban seberat 15 Newton digantung pada ujung bawah pegas menyebabkan sistem pegas bertambah panjang 5 cm. Tentukan konstanta dari masing-masing pegas! ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ 3. Lima pegas masing-masing mempunyai konstanta 100 N/m disusun secara paralel. Tentukan konstanta pegas pengganti dari susunan pegas tersebut! ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... 4. Dua pegas disusun secara paralel seperti gambar di bawah. Masing-masing pegas mempunyai konstanta k1 = 100 N/m dan k2 = 400 N/m. Pada pegas digantungi beban bermassa 500 gram. Jika percepatan gravitasi 10 m/s2, tentukan pertambahan panjang susunan pegas! ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................ ........................................................................................................
Page | 7 Handout || Pegas Susunan Seri dan Paralel
5. Jika k = 200N/m dan m = 0,5 kg. Tentukan pertambahan panjang sistem pegas pada masing-masing gambar berikut! ....................................................................... ....................................................................... ....................................................................... ....................................................................... ....................................................................... .......................................................................
H. Referensi 1. Marthen Kanginan, 2002, Fisika untuk SMA Kelas XI, Jakarta, Erlangga. 2. Bob Foster. 2005. Terpadu Fisika untuk Kelas XI Semester 1.Jakarta: Erlangga.
Tanggal
Paraf guru
Nilai
Page | 8 Handout || Pegas Susunan Seri dan Paralel