Kamis, 07 April 2011

Dinamometer

Gaya didefinisikan dengan persamaan F=m.a ; jadi suatu standar untuk gaya tegantung pada standar-standar massa dan percepatan. Massa dianggap besaran dasar, dan standarnya adalah suatu silinder yang terbuat dari platina-iridium, yang disebut Kilogram Internasional, yang disimpan di ruang bawah tanah di Serves. Perancis. Massa-massa yang lain (misalnya standar-standar nasional) dibandingkan dengan standar ini dengan bantuan neraca yang mempunyai ketelitian beberapa bagian dalam 109 untuk massa-massa sekitar 1 kg. Toleransi dalam berbagai massa standar dari Biro Standar Nasional dapat ditemukan dalam publikasi-publikasi yang dikeluarkannya.


Percepatan bukanlah besaran dasar, tetapi besaran yang diturunkan dari panjang dan waktu, dua besaran dasar yang standarnya telah ditetapkan. Percepatan gravitasi bumi g, merupakan standar yang tepat, yang dapat ditentukan dengan ketelitian 1/106 dengan mengukur periode dan panjang efektif dari bandul atau dengan menentukan perubahan kecepatan benda yang jatuh bebas terhadap waktu. Harga g yang sesungguhnya tergantung pada tempat dan juga sedikit dipengaruhi oleh waktu (dalam suatu bentuk ramalan periodik) pada suatu tempat tertentu. Harga g juga berubah (sedikit) tanpa dapat diramalkan karena pengaruh aktivitas geologis pada suatu tempat. Apa yang dinamakan harga standar g mengacu pada harga permukaan air laut dan garis lintang 45o dan harganya adalah 980,665 cm/detik2. Harga pada suatu lintang ∅ derajat dapat dihitung dari

g=978,049(1+0,0052884 〖sin〗^2∅-0,0000059〖sin〗^2 2∅) cm/〖det〗^2

Dengan koreksi untuk ketinggian h meter dari permukaan laut adalah
Koreksi = -(0,00030855+0,00000022 cos2∅)h+0,000072(〖h/1000)〗^2 cm/〖det〗^2

Harga g setempat juga dapat diperoleh dari ”The National Ocean Survey, National Oceanic and Atmospheric Administration”.

Bila harga g suatu tempat sudah dapat ditentukan, gaya gravitasi (berat) berdasarkan standar massa yang sudah diketahui mungkin dapat dihitung untuk menetapkan suatu standar gaya. Ini merupakan dasar kalibrasi ”gaya berat” suatu sistem pengukuran gaya.

Dalam fisika, berat dari suatu benda adalah gaya yang disebabkan oleh gravitasi berkaitan dengan massa benda tersebut. Massa benda adalah tetap di mana-mana, namun berat sebuah benda akan berubah-ubah sesuai dengan besarnya percepatan gravitasi di tempat tersebut.

Berat dihitung dengan mengalikan massa sebuah benda dengan percepatan gravitasi di mana benda tersebut berada. Berat sebuah benda di bumi akan berbeda dengan beratnya di bulan. Sebuah benda bermassa 10 kilogram, akan tetap mempunyai massa 10 kilogram di bumi maupun di bulan, namun di bumi benda tersebut akan mempunyai berat 98 Newton, sedangkan di bulan, benda tersebut akan mempunyai berat 16,3 Newton saja.
Rumus untuk berat:
W=m.g
Dengan g percepatan gravitasi, m Massamassa benda dan W berat benda. Satuan SI (Sistem International) untuk berat adalah newton (N). Selain itu, satuan untuk gaya atau berat yang lain adalah dyne, kg m/s2, gf, kgf, g/cm2.

Dalam penggunaan istilah secara modern, berat dan massa secara mendasar adalah dua kuantitas yang berbeda: massa adalah suatu sifat intrinsik dari materi, sedangkan berat adalah suatu gaya yang merupakan hasil aksi gravitasi pada materi.
Namun demikian, pengenalan perbedaan ini berdasarkan sejarahnya adalah sesuatu yang belum lazim dan dalam banyak situasi keseharian kata "berat" tetap digunakan yang berarti "massa". Sebagai contoh, sering kita mengatakan bahwa “berat badan kita 45 kg”, walaupun diketahui bahwa kilogram adalah suatu satuan massa. Ini merupakan suatu pernyataan yang keliru namun lazim digunakan dalam kehidupan sehari-hari.
Maka dalam fisika untuk mengukur besarnya gaya (berat) suatu benda digunakan alat yang disebut dinamometer (neraca pegas).

PEMBAHASAN


Kegunaan Dinamometer
Ketika kita memberikan tarikan atau dorongan pada sebuah benda, tentu kita tidak tahu seberapa besar tarikan atau dorongan yang kita berikan. Untuk dapat mengetahui besar gaya yang kita berikan, diperlukan suatu alat ukur. Alat ukur gaya yang paling sederhana dan dapat mengukur secara langsung adalah dinamometer. Dalam laboratorium fisika, nama lain dari dinamometer adalah neraca pegas. Dinamometer (neraca pegas) ini juga biasa kita gunakan untuk mengukur berat, berat yang dimaksud di sini adalah gaya berat bukan massa.

Bagian-Bagian Dinamometer
Adapun bagian-bagian dari dinamometer adalah gantungan, penunjuk skala, pegas, skala, batang, dan pengait. Fungsi dari masing-masing bagian tersebut adalah sebagai berikut :
Gantungan : sebagai tempat untuk memegang dinamometer (neraca
pegas) tersebut agar tidak mengganggu proses pengukuran.
Penunjuk sekala : bagian yang berfungsi untuk menunjukkan skala (hasil
pengukuran)
Pegas : bagian dari dinamometer (neraca pegas) yang sangat vital.
Skala : harga yang tertera dalam dinamometer (neraca pegas) yang
menunjukkan hasil pengukuran
Batang : merupakan bagian luar yang membungkus pegas sehingga
menjadi system
Pengait : sebagai tempat dimana benda diletakkan.



Prinsip Kerja Dinamometer
Pada dasarnya dinamometer (necara pegas) menggunakan pinsip yang mengikuti hukum Hooke yaitu:
“Gaya elastis sebagai penyebab getaran harmonis berbanding lurus dan berlawanan arah dengan simpangan”.

F= -kx
Di sini k adalah suatu konstanta positif disebut tetapan pegas (spring constant). Satuan k adalah N/m; k menggambarkan kakunya suatu pegas. Hampir semua pegas memenuhi hukum Hooke diatas, selama simpangan x tidak terlalu besar. Catatan : kalau pegas ditekan maka x adalah negative.
Dari gambar tersebut kita dapat menyimpulkan suatu persamaan:
F= -kx dan F= mg
Pada persamaan tersebut didapat variabel yang sama yaitu F maka:
mg = - kx
mg = - kx
m = - x
dari persamaan itu g (percepatan gravitasi) dan k (konstanta pegas) dapat diabaikan karena variabel yang konstan, selama dalam keadaan pengaruh gravitasi sama dan memakai pegas yang sama. Jadi massa sebanding dengan simpangan yang dihasilkan oleh pegas tersebut.
Namun perlu diingat bahwa pembacaan skala yang terdapat pada dinamometer (neraca pegas) adalah perbandingan skala massa yang dihasilkan oleh simpangan pegas. Jadi pada keadaan gravitasi yang beda dan pegas yang beda maka skala massa tersebut tidak berlaku. Karena pada keadaan sebenarnya yang dibaca adalah beratnya jadi pembacaan pegas dipengaruhi oleh gaya gravitasi. Maka dari itu, dalam beberapa dinamometer (neraca pegas) ada dua skala yaitu yang memakai satuan newton (N) dan gram (gr).
Neraca pegas sebagai alat untuk mengukur besar gaya tarik, terbuat dari sebuah pegas di dalam sebuah wadah yang diberi skala. Angka-angka skala dikalibrasi sedemikian sehingga menunjukkan besarnya gaya tarik. Jika neraca pegas digantungkan secara vertikal, dan di ujung bawahnya digantungkan beban, maka pegas akan memanjang dan skala neraca pegas akan menunjukkan besar gaya gravitasi yang dialami oleh beban itu.
Bila beban diubah, maka pertambahan panjang pegas akan berubah, skala yang ditunjuk juga berubah. Dalam batas tertentu, pertambahan panjang pegas sebanding dengan massa beban yang digantungkan dikalikan dengan percepatan gravitasi di tempat percobaan dilakukan. Angka kesebandingan ini disebut konstanta pegas.

Prosedur Penggunaan Dinamometer
Kalibrasi
Kalibrasi adalah proses dalam membandingkan suatu acuan lokal kepada standar yang berlaku untuk memastikan ketelitian suatu alat ukur atau menyetandaran keadaan ukur sebelum digunakan agar hasil pengukuran akurat, dan mendekati nilai benar. Adapun cara pengkalibrasian dinamometer (neraca pegas) adalah dengan cara memutar sekrup yang ada di bagian atas dinamometer tanpa beban hingga garis penunjuk skala menujukkan pada skala nol.

Cara Pengukuran
Adapun cara pengukurannya sangat mudah yaitu :
Gantungkan benda yang akan diukur pada pengait yang terdapat di bagian bawah pegas.
Setelah keadaan sistem tenang lihat skala yang ditunjukkan oleh penunjuk skala.

Cara Membaca
Cara membaca penggunaan dinamometer (neraca pegas) ini, sama halnya seperti pengunaan alat ukur mistar yaitu melihat angka yang ditunjuk oleh penujuk skala. Batas ketelitian atau nilai skala terkecil pada dinamometer berbeda-beda, namun biasanya yang sering digunakan di laboratorium adalah 0,1 N.

DAFTAR PUSTAKA


Doebelin, Ernest O. 1992. Sistem Pengukuran Aplikasi dan Perancangan. Jakarta: Erlangga
http://images.google.co.id/images
http://cybersoe.com/index.php/fisika/25-neraca
www.crayonpedia.org/mw/GAYA_DAN_PENERAPANYA_8.2_SAEFUL_KARIM#C._Mengukur_Gaya
www.gurumuda.com/pengukuran#more-1498
www.scribd.com/doc/.../10-Bab-9-Gaya-Dan-Penerapan

www.mustofaabihamid.blogspot.com


Mustofa Abi Hamid
Physics Education ‘09
University of Lampung (Unila)
Address :
BPH Al-Wasi’i
Lantai Dasar Masjid Al-Wasi’i Jln. Soemantri Brojonegoro no.13 Gedung Meneng Bandarlampung Post Code : 35145
HP : 0856.6666.090
0857.6837.3366
0897.6126.033
Ph : (0721) 783044
e-mail :abi.sma4@gmail.com
abi.unila@yahoo.co.id
m.abihamid@students.unila.ac.id

www.mustofaabihamid.blogspot.com
thumbnail
Judul: Dinamometer
Rating: 100% based on 99998 ratings. 5 user reviews.
Ditulis Oleh

Artikel Terkait Instrumentasi Fisika :

0 comments:

Poskan Komentar

 
Copyright © 2013. About - Sitemap - Contact - Privacy
Template Seo Elite oleh Bamz