MAKALAH Analisis Fisika SMA/MA Kelas XI “ Hukum Hooke ” Untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Analisis Fisika SMA/MA Kelas XI Dosen Pengampu : Drs,Amali Putra,M.Pd Disusun Oleh : Nama : Ade Sonnie Aglesia Nim : 17033076 JURUSAN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI PADANG 2019 KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberi kita nikmat sehat,nikmat iman,serta nikmat waktu sehingga saya dapat menyelesaikan proposal makalah “Hukum Hooke”. Adapun makalah ini disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Analisis Fisika SMA Kelas XI. Semoga dengan penyusunan makalah ini dapat menambah pengetahuan dan pemahaman diri. Demi kesempurnaannya, penulis selalu mengharapkan adanya saran dan masukan dari berbagai pihak. Harapan penulis semoga makalah ini dapat memberikan manfaat khususnya bagi penulis sendiri dan umumnya bagi semua pihak yang membacanya. Padang, 1 September 2019 Penulis Daftar Isi i. ii. iii. A. B. C. D. E. Kata Pengantar.................................................................................................... i Daftar Isi..................................................................................... ........................ ii Pendahuluan....................................................................................................... iii Penjabaran Kompetensi Dasar menjadi Indikator Pencapaian Kompetensi........ 1 Konsep-konsep Esensial untuk Pembelajaran..................................................... 1 Tujuan dan Pelaksanaan Pembelajaran............................................................... 5 Assemen untuk Evaluasi Pembelajaran............................................................... 6 Ringkasan Pengelompokan Assement Menurut Tabel 4x6.................................. 7 Pendahuluan Hukum hooke adalah ketentuan mengenai gaya dalam ilmu fisika yang terjadi karena sifat elastisitas dari sebuah pegas .Besarnya gaya hooke ini secara proporsional akan berbanding lurus dengan jarak pergerakan pegas dari posisi normalnya (Amergency,30 Sept 2012) Jika kita menarik ujung pegas,sementara ujung pegas yang lainnya terikat tetap,pegas akan bertambah panjang.Jika pegas kita lepaskan ,pegas akan kembali ke posisi semula akibat gaya pemulih.Pertambahan panjang pegas saat diberi gaya akan sebanding dengan besar gaya yang diberikan ,hal ini sesuai dengan hokum nooke yang menyatakan bahwa “ Jika gaya tarik tidak melampaui batas elastisitas pegas,maka perubahan panjang pegas berbanding lurus dengan gaya tariknya.(fisika memang asik,4 Maret 2012) Pernyataan tersebut pertama kali di kemukakan oleh ROBERT HOOKE,seoramh arsitek yang ditugaskan untuk membangun kembali gedung gedung di London yang mengalami kebakaran pada tahuhn 1666 .Oleh karena itu,pernyataan di atas dikenal sebagai hokum hooke .(Marthen Kanginan,Juni 2013,235) Selain bergantung pada besar gaya berat beban yang digantungkan,pertambahan panjang pegas juga bergantung pada kekakuan pegas.Untuk gaya beban yang sama,pertambahan panjang pegas yang lebih kaku akan lebih kecil daripada pertambahan panjang pegas yang kekakuannya lebih kecil.Kekakuan sebuah pegas ditunjukkan dengan suatu nilai karakteristik yang disebut konstanta gaya pegas atau disngkat konstanta pegas k..Makin besar nilai k makin kaku pegas itu.(Bagus raharja dkk,Mei 2013,128) Hukum hooke berlaku hanya pada batas linear karakteristik bahan,daerah ketika pertambahan panjang pegas sebanding dengan besar gaya yang diterima pegas.batas linear sebuah pegas,biasanya dipahami sebagai keadaan ketika besar gaya yang diberikan akan menyebabkan pegas memanjang hinggga dua kali panjangnya.Jika hal itu dilakukan pegas akan rusak,daya elastisitasnya akan berkurang atau bahkan hilang.(Gurumuda.net,7 Des 2013) A. Penjabaran Kompetensi Dasar menjadi Indikator Pencapaian Kompetensi Kompetensi Dasar : 3.2 Menganalisis sifat elastisitas bahan dalam kehidupan sehari hari 4.2 Melakukan percobaan tentang sifat elastisitas suatu bahan berikut presentasi hasil percobaan dan pemanfaatannya Indikator Pencapaian Kompetensi : 1. Menjelaskan pengertian elastisitas dan non elastisitas 2. Mengidentifikasi contoh benda benda elastisitas dan non elastisitas 3. Menyimpulkan batas elastisitas 4. Menganalisis hasil percobaan tentang sifat elastisitas suatu bahan 5. Menjelaskan pengertian konstanta pegas dan hukum Hooke 6. Menerapkan persamaan hukum Hooke dalam menyelesaikan soal yang relevan B. Konsep-konsep Esensial untuk Pembelajaran Benda Elastis adalah benda yang saat diberikan gaya akan mengalami perubahan bentuk dan saat gayanya dihilangkan benda akan kembali ke bentuk awal. Contoh benda Plastis : Pegas, Karet Benda Plasti (nonelastis) adalah benda yang saat diberikan gaya akan mengalami perubahan bentuk dan saat gayanya dihilangkan benda tidak dapat kembali ke bentuk awalnya. Contoh : Tanah Liat, Plastisin, Adonan Kue Deformasi adalah perubahan ukuran atau bentuk suatu benda saat dikenai oleh gaya. Setelah mendapat gaya, molekul pada benda akan bereaksi dan menghambat proses deformasi. Tegangan adalah besarnya gaya yang bekerja pada suatu benda pada luas penampang tertentu. Regangan adalah perubahan relatif ukuran benda yang mengalami tegangan. Modulus elastisitas adalah besarnya gaya yang bekerja pada luas penampang tertentu untuk meregangkan benda. Hukum Hooke menyatakan bahwa pegas yang ditarik dengan suau gaya tanpa melampaui batas elasitasnya, pada pegas akan bekerja gaya pemulih yang sebanding dengan simpangan benda dari titik seimbangnya, tetapi arahnya berlawanan dengan arah gerak benda. Konstanta pada benda elastis sebagai berikut : Tetapan pegas yang disusun seri dihitung : Tetapan pegas yang disusun paralel dihitung : kp = k1 + k2 + … C. Tujuan dan Pelaksanaan Pembelajaran Tujuan Pembelajaran : 1. Diberikan contoh elastisitas , siswa dapat menjelaskan pengertian elastisitas dan nonelastisitas 2. Dijelaskan pengertian elastisitas, siswa dapat mengidentifikasi contoh penerapan elastisitas dalam kehidupan sehari-hari 3. Diberikan contoh elastisitas,siswa dapat menyimpulkan batas elastisitas dan sifat elastisitas suatu bahan 4. Dijelaskan persamaan hukum Hooke , siswa dapat menerapkannya dalam menyelesaikan soal yang relevan 5. Diberikan beberapa contoh soal , siswa dapat menyelesaikan soal-soal tentang hukum Hooke Pelaksanaan Pembelajaran : 1. Guru menyajikan masalah berupa pertanyaan,mengapa karet ban tidak sepanjang karet gelang ketika di beri gaya tarik padahal keduanya memiliki panjang yang sama dan sama-sama elastis. Kemudian siswa diajak berfikir oleh guru mengenai pengertian elastisitas dan sifat elastisitas suatu bahan. 2. Guru memberikan konfirmasi dan memberi penguatan pengertian elastisitas dan sifat elastisitas suatu bahan. Kemudian siswa diajak berfikir oleh guru mengenai contoh benda elastisitas dan non elastisitas 3. Guru memberikan konfirmasi dan memberi pengutan mengenai contoh elastisitas dan non elastisita. Kemudian siswa diajak berfikir oleh guru sampai ditemukan, Deformasi adalah perubahan ukuran atau bentuk suatu benda saat dikenai oleh gaya. Setelah mendapat gaya, molekul pada benda akan bereaksi dan menghambat proses deformasi. 4. Guru menjelaskan persamaan Hukum Hooke. Kemudian guru meminta kepada siswa untuk berdiskusi mengenai menyelesaikan soal yang relevan dengan persamaan titik berat. Kemudian guru membimbing siswa untuk mempresentasikan penyelesaikan soal yang relevan denga titik berat. Lalu gruru memberikan konfirmasi dan penguatan dari hasil diskusi kelompok. 5. Guru memberikan contoh soal tentang Hukum Hooke. Kemudian siswa mengerjakan soal di LKS. Kemudian guru memberikan konfirmasi dan memberi penguatan. D. Assemen untuk Evaluasi Pembelajaran 1. Apa yang dimaksud benda elastisitas ? Berikan contohnya ! ( Skor : 15 ) Jawab : Benda Elastis adalah benda yang saat diberikan gaya akan mengalami perubahan bentuk dan saat gayanya dihilangkan benda akan kembali ke bentuk awal. Contoh benda Plastis : Pegas, Karet 2. Apa perbedaan tegangan dan regangan ? ( Skor : 15) Jawab : Tegangan merupakan suatu perbandingan antara gaya yang bekerja pada benda dengan luas penampang benda tersebut sedangkan Regangan merupakan perbandingan antara pertambahan panjang batang dengan panjang awal atau mula-mula. 3. Mengapa karet ban tidak sepanjang karet gelang ketika di beri gaya tarik padahal keduanya memiliki panjang yang sama dan sama-sama elastis ? (Skor : 25) Jawab : Karena karet gelang memiliki tingkat elastisitas yang lebih tinggi dibandingkan karet ban. 4. Perhatikan data hasil percobaan berikut ! Lima jenis karet ban A, B, C, D dan E yang ditarik dengan gaya F sehingga panjangnya bertambah. Karet ban yang konstanta pegasnya terkecil adalah… (Skor : 20) Jawab : Konstanta elastisitas karet : kA = F / Δx = 1 / 0,05 = 20 N/m kB = F / Δx = 2 / 0,025 = 80 N/m kC = F / Δx = 1 / 0,025 = 40 N/m kD = F / Δx = 2 / 0,05 = 40 N/m kE = F / Δx = 2 / 0,25 = 8 N/m Jawaban yang benar adalah E. 5. Perhatikan grafik hubungan gaya ΔF dengan pertambahan panjang Δx pada suatu pegas di bawah! Berdasarkan grafik, maka pegas tetap akan bersifat elastis pada gaya tarik sebesar ( Skor : 25 ) Jawab : Pegas akan tetap bersifat elastis jika pada pegas tersebut masih berlaku hukum Hooke. Secara matematis, hukum Hooke dinyatakan melalui rumus : k = ΔF / Δx Keterangan rumus : k = konstanta elastisitas, ΔF = gaya, Δx = panjang pegas Hukum Hooke menyatakan bahwa perbandingan perubahan gaya (ΔF) terhadap perubahan panjang (Δx) pegas, selalu bernilai konstan. Jika nilai k berubah maka hukum Hooke tidak lagi berlaku pada pegas dan hal ini menunjukkan bahwa pegas tidak lagi bersifat elastis. Amati grafik di atas dan pahami perhitungan berikut ini. k1 = ΔF / Δx = 4 / 2 = 2 k2 = ΔF / Δx = 8 / 4 = 2 k3 = ΔF / Δx = 12 / 7 = 1,7 Konstanta (k) pegas bernilai konstan hingga gaya tarik sebesar 8 Newton. Jadi pegas tetap akan bersifat elastis pada gaya tarik sebesar 0 sampai 8 Newton. E. Ringkasan Pengelompokan Assement Menurut Tabel 4x6 C1 P1 P2 P3 P4 C2 C3 C4 1,2 4,5 3 C5 C6
