BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Untuk mendapatkan hasil belajar yang optimal banyak dipengaruhi oleh beberapa

komponen belajar mengajar antara lain : Bagaimana cara mengorganisasikan materi,

metode yang diterapkan, interaksi guru dan siswa media atau alat peraga yang

dipergunakan dan sebagainya. Dari beberapa komponen belajar mengajar tersebut di

atas tentunya tidak boleh ada salah satu komponen yang diabaikan, sebagai contoh

penggunaan alat peraga, sebab alat peraga mempunyai peranan dan fungsi yang

sangat penting, yaitu sebagai alat bantu untuk memperjelas suatu konsep, ide atau

pengertian tertentu sehingga siswa tidak akan memiliki pemahaman yang besifat

verbalisme1.

Pada lingkup pembelajaran berbasis IPA karakteristik yang paling menonjol

yaitu adanya pengaitan konsep dengan kehidupan nyata melalui pengamatan atau

percobaan di laboratorium. Kita dapat mmelihat sederetan panjang perbedaan atau

perkembangan kehidupan manusia sebagai akibat perkembangan ilmu pengetahuan.

Pendidikan ilmu pengetahuan kiranya jangan terlalu dipersoalkan lagi. Yang

dipermasalahkan tentang bagaimana upaya kita agar pendidikan ilmu pengetahuan

khususnya IPA dapat lebih efisien dan efektif.

Sewaktu kecil kita pasti pernah bermain karet gelang atau tanah liat. Saat kita

menarik karet gelang, karet semakin panjang dan jika kmudian tarikan dihilangkan,

bentuk karet kembali seperti semula. Lain halnya dengan karet, tanah liat saat

ditekan akan berubah bentuk. Jika tekanan dihilangkan, ternyata bentuk tanah

liattidak kembali seperti semula.

Dan pegas yang akan bertambah panjang dari ukuran semula apabila dikenai

gaya sampai batas tertentu.

1 Nasution, S. 1986, Didaktik Asas-Asas Mengajar, Bandung, Jemars

Untuk mengetahui lebih dalam tentang perilaku berbagai jenis benda dalam

menanggapi gaya yang dikenainya, dalam makalah ini akan dijelaskan lebih lanjut

tentang elastisitas.

B. Rumusan Masalah

Guru sebagai faktor utama keberhasilan pengajaran dituntut kemampuannya

untuk dapat menyampaikan bahan pelajaran kepada siswa dengan baik, untuk itu

guru perlu mendapatkan pengetahuan tentang bahan pelajaran serta cara

menggunakan alat peraga yang dapat digunakan dalam mengajarkan bahan pelajaran

secara tepat.

Walaupun guru sudah mendapat pengetahuan tentang bahan pelajaran,

kelengkapan alat peraga yang memadai, akan tetapi dalam penggunaannya belum

bisa secara optimal. Sehingga hasilnya pun belum sesuai dengan apa yang

diharapkan kita bersama. Hal ini keterbatasan waktu, biaya dan tenaga ditambah lagi

dengan keengganan guru dalam menggunakan alat peraga. Berdasarkan

permasalahan tersebut di atas, maka masalah yang dikembangkan adalah :

o Bagaimana cara menyiapkan alat peraga ?

o Bagai mana cara kerja alat peraga. Dalam hal ini pegas ?

o Bagaimana cara menggunakan alat peraga IPA secara optimal ?

C. Tujuan Penulisan

o Dapat menyelidiki kerenggangan suatu benda.

o Dapat mengetahui beberapa jenis perubahan bentuk pada benda.

o Dapat menghitung konstanta pegas.

o Untuk mengetahui sejauh mana pengaruh penggunaan alat peraga IPA

secara optimal terhadap keberhasilan prestasi belajar mata pelajaran IPA.

D. Batasan Masalah

Pada makalah ini, pembahasan hanya berbatas pada pemanfaatan alat peraga

dalam pembelajaran IPA. Dan dalam Makalah ini akan dibahas mengenai

elatisitas.

BAB II

PEMBAHASAN

Tujuan percobaan :

1. Menyelidiki kerenggangan pegas spiral

2. Menyelidiki hubungan antara penambahan beban dengan pertambahan

keregangan pegas.

3. menghitung tetapan konstanta pegas.

Alat dan bahan :

o pegas sriral 1 buah

o jarum penunjuk 1 buah

o penumpu dan penjepit ( statif ) 2 buah

o mistar ukur 1 buah

o beban berkait 1 buah

o kertas grafik 1 lembar

o penggaris 1 buah

Adapun langkah langkah yang harus kita lakukan dalam praktik ini adalah :

1. menggantungkan pegas dan penumpu diusahakan yang kukuh.

2. menempatkan mistar ukur vertikal didekat pegas, namun tidak sampai

bersentuhan dengan pegas.

3. memasang alat penunjuk dari jarum pada ujung bagian bawah pegas.

4. menggantungkan beban mula-mula pada ujung bawah pegas.

5. mencatat angka penunjuk pada jarum mistar ukur.

6. menambahkan beban pada pengait sehingga pegas bertambah renggang. Dan

mencatat hasil penunjukan jarum. Mengulangi hal tang sama sebanyak 10

kali.

7. mencantumkan hasil pengamatan pada tabel pengamatan dan semua beban

jangan dilepas terlebih dahulu.

8. melepaskan beban dengan cara satu demi satu.

Perubahan bentuk benda ada yang bersifat sementara dan ada yang tetap.

Beberapa benda akan kembali kebentuk semula apabila gaya yang mengenainya

dihilangkan. Benda tersebut dinamakan benda elastis, misalnya pegas dan karet. Sifat

yang dimiliki suatu benda untuk kembali kebentuk semula disebut elastisitas. Suatu

benda mempunyai batas elastisitas atau elentingan tertentu. Apabila benda elastis

diberi gaya yang melebihi batas elastisitasnya, benda tersebut akan kehilangan

elastisitasnya. Artinya benda tersebut tidak dapat kembali kebentuk semula.

Sebaliknya, beberapa benda tidak dapat kembali kebentuk semula apabila gaya

penyebabnya dihilangkan. Benda itu dinamakan benda tidak elastis (plastis).2

Misalnya tanah liat dan kayu. Dan ketika gaya dihilangkan, panjang benda tidak akan

kembali seperti semula; benda tersebut akan berubah bentuk secara tetap. Jika

pertambahan panjang benda mencapai titik patah, maka benda tersebut akan patah.

PERUBAHAN BENTUK

Benda yang dikenai gaya akan mengalami perubahan bentuk. Perubahan itu

bergantung pada arah dan letak gaya-gaya itu diberikan. Ada tiga jenis perubahan

bentuk yaitu regangan, mampatan, dan geseran.

a. Regangan adalah perubahan bentuk yang dialami sebuah benda

jika dua buah gaya yang sama besar bekerja berlawanan arah pada ujung-

ujung benda, dengan arah menjauhi benda.

b. Mampatan adalah perubahan bentuk yang dialami sebuah benda

jika dua buah gaya yang sama besar bekerja berlawanan arah pada ujung –

ujung benda dengan arah menuju pusat benda.

c. Geseran adalah perubahan bentuk yang dialami sebuah benda jika

dua buah gaya yang sama besar bekerja berlawanan arah pada sisi – sisi

bidang benda.

2 Young, Hugh D. & Freedman, Roger A., 2002, Fisika Universitas (terjemahan), Jakarta : Penerbit Erlangga

HUKUM HOOKE

Pemberian gaya F sebesar FA akan mengakibatkan pegas bertambah panjang

sebesar ∆X dalam keadaan ini besar gaya F berbanding lurus dengan ∆X seperti

gambar dibawah ini. Oleh karena itu, gaya F merupakan fungsi linear dari X, dan OA

merupakan garis lurus yang merupakan daerah elastisitas. Titik A merupakan batas

elastisitas, titik B merupakan titik tekuk dan C merupakan titik patah.

Hukum Hooke menyatakan bahwa : di dalam batas elastisitas (kelentingan) benda,

gaya F sebanding dengan pertambahan panjang benda3. Secara matematis

dirumuskan dengan persamaan berikut.

F = k . ∆X .....

Berdasarkan persamaan di atas, konstanta pegas dirumuskan :

F / ∆X = k (konstan)

Keterangan : F = gaya tekan/tarik (N)

∆X = pertambahan panang (m)

K = tetapan pegas (N/m)

Hubungan antara tetapan (konstanta) gaya pegas (k) dengan modulus young

(E) dirumuskan :

E = F.L ≈ E.A . ∆L

F = k . ∆X

3 Tipler, P.A.,1998, Fisika untuk Sains dan Teknik-Jilid I (terjemahan), Jakarta : Penebit Erlangga

F = k . ∆L

sehingga prsamaannya menjadi : k = E.A

Tanda negatif menunjukkan bahwa gaya pemulih alias F mempunyai arah

berlawanan dengan simpangan x. Ketika kita menarik pegas ke kanan maka x

bernilai positif, tetapi arah F ke kiri (berlawanan arah dengan simpangan x).

Sebaliknya jika pegas ditekan, x berarah ke kiri (negatif), sedangkan gaya F bekerja

ke kanan. Jadi gaya F selalu bekeja berlawanan arah dengan arah simpangan x. k

adalah konstanta pegas. Konstanta pegas berkaitan dengan elastisitas sebuah pegas.

Semakin besar konstanta pegas (semakin kaku sebuah pegas), semakin besar gaya

yang diperlukan untuk menekan atau meregangkan pegas. Sebaliknya semakin elastis

sebuah pegas (semakin kecil konstanta pegas), semakin kecil gaya yang diperlukan

untuk meregangkan pegas. Untuk meregangkan pegas sejauh x, kita akan

memberikan gaya luar pada pegas, yang besarnya sama dengan F = +kx. Hasil

eksperimen menunjukkan bahwa x sebanding dengan gaya yang diberikan pada

benda.

Contoh :

Dua buah pegas yang disusun secara seri, besar konstantanya berturut-turut

200 N/m dan 100 N/m. apabila pada pegas tersebut diberi beban 40 N, berapakah

pertambahan panjang pegas ?

Penyelesaian :

Diket : k1 = 200 N/m

K2 = 100 N/m

F = 40 N

Ditanya : ∆X . . . . . . ?

Jawab :

1 = 1 + 1

= 1 + 1 = 3 N/m

Ks = 200 N/m

F = ks . ∆X

∆X = F = = m = cm

BAB II

PENUTUP

o KESIMPULAN

Banyak sekali peralatan yang digunakan manusia yang memanfaatkan sifat

elastik bahan. Neraca Newton (neraca pegas) merupakan pemanfaatan yang sangat

sederhana, di mana pertambahan panjang pegas digunakan untuk mengukur massa

benda yang digantung di ujung neraca4. Contoh lainnya adalah pada tali busur sebuah

pana. Ketika tali busur tersebut ditarik, tali busur yang bersifat elastik akan

menegang dan menyimpan energi potensial elastik. Ketika anak panah dilepaskan,

energi potensial elastik ini akan berubah menjadi energi kinetik anak panah sehingga

sehingga anak panah dapat melesat. pada sepedah motor dan mobil ketika bergerak

dijalan yang tidak rata. Inilah yang meyebabkan kita merasa nyaman dan aman

walaupun motor atau mobil yang kita tumpangi bergerak di jalan yang tidak rata.

Dalam ilmu bangunan, bahan-bahan elastik digunakan sebagai rangka

ataupun sebagai penyangga untuk menahan getaran yang besar, misalnya gempa

bumi. Bayangkan jika pada sebuah jembatan, bahan utama yang digunakan bukan

bahan elastik. Ketika beban yang agak banyak lewat diatas jembatan, maka jembatan

itu akan tertekan sedikit kebawah. Karena tidak elastik, jembatan tidak dapat kembali

keposisinya semula. Lama-kalamaan, jembatan itu akan patah. Itulah sebabnya

pengetahuan mengenai sifat elastisitas bahn sangat penting dalam kehidupan ini.

o SARAN

Akhirnya penulis menyadari bahwa dalam penulisan makalah ini masih

terdapat banyak kekurangan. Bagi pembaca diharapkan kritikan yang

membangun agar dalam pembutan makalah slanjutnya lebih baik lagi.

4 Giancoli, Douglas C., 2001, Fisika Jilid I (terjemahan), Jakarta : Penerbit Erlangga