Massa pada Pegas: Gerak Harmonik Sederhana
1 · Memprediksi
Jika massa yang digantung pada pegas digandakan, apakah periode osilasinya menjadi dua kali lipat?
- Periodenya menjadi dua kali lipat.
- Periodenya tetap sama.
- Periodenya bertambah, tetapi kurang dari dua kali lipat.
2 · Pengaturan
- Buka preset Mass-on-Spring di modul Mekanika. Sebuah bola (bob) digantung pada pegas yang dipasang di atasnya.
- Perhatikan probe kecepatan yang sudah terpasang pada bob — alat ini melaporkan kecepatan sesaat bob saat berosilasi.
- Untuk setiap baris, atur massa bob dan kekakuan pegas, tarik bob sedikit ke bawah, lepaskan, dan biarkan berosilasi dan mengendap.
3 · Kumpulkan Data
| Massa (kg) | Konstanta pegas (N/m) | Periode (s) | Perpanjangan keseimbangan (m) |
|---|---|---|---|
| 0.50 | 30.00 | ||
| 1.00 | 30.00 | ||
| 2.00 | 30.00 |
Grafik periode T (s) terhadap massa m (kg) untuk tiga percobaan Anda. Apakah hubungannya garis lurus? Coba buat grafik T terhadap √m — apa yang Anda perhatikan?
4 · Analisis
- Dengan menggunakan T = 2π√(m/k), hitung periode setiap baris dan bandingkan dengan nilai yang Anda catat waktunya di kotak pasir.
- Baris 1 dan 3 mempunyai massa dengan perbandingan 1:4. Oleh faktor apa periode berubah? Apakah itu cocok dengan √4 = 2?
5 · Perluas
- Jika konstanta pegas k diperbesar sebagai ganti massanya, apakah periodenya bertambah atau berkurang? Buat sketsa tren yang Anda harapkan.
- ... Jelaskan mengapa periode tidak dipengaruhi gravitasi meskipun posisi setimbangnya dipengaruhi.
Fisika di Balik Eksperimen Ini
Periode Pegas (SHM)
Untuk massa yang berosilasi pada pegas ideal, periodenya hanya bergantung pada massa dan konstanta pegas — bukan pada amplitudo atau gravitasi.
Energi Kinetik pada Kesetimbangan
Kecepatan bob paling besar saat melewati titik kesetimbangan; baca kecepatan puncak dari probe untuk menemukan energi kinetiknya di sana.
Mekanika
- Gerak Proyektil & Energi Kinetik
- Bola pada Bidang Miring: Energi di Tanjakan Tanpa Gesekan
- Balok pada Bidang Miring Bergesekan: Menemukan Ambang Batas Gesekan Statis
- Kecepatan Terminal: Jatuh Melalui Hambatan Udara
- Lab Gaya: Hukum Kedua Newton
- Gaya Lawan: Hukum Kedua Newton & Momentum
- Bola Memantul: Hilangnya Energi karena Dampak
- Tumbukan Elastis & Konservasi Momentum
- Tabrakan Inelastis & Konservasi Momentum
- Cradle Newton: Momentum dan Transfer Energi
- Pendulum Sederhana
- Gerak Melingkar Seragam & Gaya Sentripetal
138 Lembar Kerja Laboratorium Fisika Gratis yang Bisa Dicetak