Alat Pengukur Gaya (Dinamometer atau Neraca Pegas)

Alat Pengukur 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.

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. Maka dalam fisika untuk mengukur besarnya gaya (berat) suatu benda digunakan alat yang disebut dinamometer (neraca pegas).

Alat Pengukur Gaya (Dinamometer atau Neraca Pegas)

Alat pengukur gaya disebut Dinamometer atau Neraca Pegas, berikut fungsi atau kegunaan Neraca Pegas, skala dinamometer, prinsip kerja dinamometer, dan prosedur penggunaan dinamometer.

1. 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

2. 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.
  • 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

  • Pegas : bagian dari dinamometer (neraca pegas) yang sangat vital.
  • Penunjuk sekala : bagian yang berfungsi untuk menunjukkan skala (hasil
    pengukuran)

3. Skala dalam Dinamometer (Neraca Pegas)
Neraca pegas mempunyai dua baris skala, yaitu skalaN (newton) dan g (gram). Untuk menimbang beban (benda),atur terlebih dahulu skala 0 (nol) dengan cara memutarsekrup pengatur skala. Setelah itu gantungkan benda pada pengait neraca. Selanjutnya, baca hasil pengukuran.Kelebihan menimbang beban dengan neraca pegas yaitu dalam sekali menimbang benda dapat diketahui massa dan berat benda sekaligus.

4. Prinsip Kerja Dinamometer (Neraca Pegas)
Pada dasarnya dinamometer (neraca 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.

5. Prosedur Penggunaan Dinamometer (Neraca Pegas)

a. 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.

b. 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.

c. 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.

Unduh materi alat pengukur daya diatas disini

 

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *