Menarik benda dengan neraca pegas – berat, gaya gesek, dan pertambahan panjang pegas
IPA TerpaduGaya dan gerakUsia 11–12Lab virtual
Gunakan di kelas Anda: siswa membukanya lewat tautan atau kode QR, tanpa perlu akun.
Sebuah balok kayu di atas meja ditarik dengan neraca pegas (dinamometer). Siswa menyeret kait neraca (atau penggeser) untuk memperbesar gaya tarik: pegas bertambah panjang sebanding dengan gaya dan jarum menunjukkan hasil pengukuran; balok baru mulai bergeser setelah gaya tarik melebihi gaya gesek statis maksimum. Ubah massa untuk melihat berat w = m·g dan gaya gesek ikut bertambah; ubah permukaan (es, kayu, beton, karet) untuk membandingkan kekasaran; panah gaya menunjukkan kedua gaya seimbang selama balok diam.
Pelajaran: Gaya dan pengaruhnya; pertambahan panjang pegas; mengukur gaya dengan neraca pegas; berat dan massa; gaya gesek
Yang ditunjukkan
Neraca pegas bekerja karena pertambahan panjang pegasnya sebanding dengan gaya yang bekerja padanya (hukum Hooke), sehingga skalanya dapat ditandai dalam newton. Ketika neraca menarik balok yang tetap diam, gaya gesek statis bertambah hingga tepat sama dengan gaya tarik; kedua gaya seimbang dan balok tetap diam. Balok baru mulai meluncur ketika gaya tarik melebihi gaya gesek statis maksimum, μ·w, dan gaya gesek kinetis setelah itu sedikit lebih kecil. Berat balok adalah w = m·g dengan g = 9,81 N/kg, sehingga balok yang lebih berat atau permukaan yang lebih kasar memerlukan gaya lebih besar untuk mulai bergerak.
Cara menggunakan
Pilih Massa benda dan Permukaan bidang sentuh, lalu seret kait neraca pegas perlahan ke kanan sambil mengamati angka yang terbaca dan panah gaya gesek. Catat gaya terbesar saat balok masih belum bergerak, lalu bandingkan keempat permukaan dengan massa yang sama, serta satu permukaan dengan massa yang berbeda. Biarkan Tampilkan panah gaya menyala agar siswa melihat dua gaya yang sama besar dan berlawanan arah saat balok diam, dan gunakan Jeda untuk membaca nilainya.
Parameter yang dapat diubah
- Massa benda 0,2–5 kg
- Permukaan bidang sentuh Permukaan es (sangat licin), Permukaan kayu, Beton, Alas karet (sangat kasar)
- Gaya tarik awal 0–50 N
- Tampilkan panah gaya
Pertanyaan untuk dijelajahi
- Jika Anda menarik dengan gaya 3 N dan balok tidak bergerak, berapa besar gaya gesek yang bekerja padanya?
- Bagaimana gaya yang diperlukan agar balok mulai meluncur di atas kayu berubah jika massanya dilipatduakan?
- Permukaan mana yang memerlukan gaya tarik terkecil agar balok mulai meluncur, dan apa artinya bagi koefisien geseknya?