SIMULASI SISTEM PEGAS MASSA
Abstract
Sistem pegas massa merupakan suatu sistem yang tersusun dari benda yang
memiliki massa dan terhubung dengan pegas. Rangkaian pegas dapat disusun dari
beberapa buah pegas yang dipasang secara seri ataupun paralel sesuai dengan
kebutuhan. Pegas-pegas yang dipasang secara seri akan menurunkan nilai konstanta
pegas, sedangkan pemasangan pegas secara paralel akan menaikan nilai konstanta
pegas.
Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji kelakuan sistem pegas, baik tanpa
gaya gesek maupun dengan gaya gesek yang dibuat dengan variasi massa, konstanta
pegas dan formasi sistem pegas yang berbeda. Formasi sistem pegas adalah formasi
sistem pegas sederhana yang disusun secara seri atau paralel.
Tahapan penelitian yang dilakukan meliputi penentuan persamaan matematika
untuk gerakan massa ditentukan dari posisi setimbang pada formasi sistem pegas
antara lain sistem pegas sebuah massa dihubungkan dengan dua buah pegas tersusun
seri, sistem pegas sebuah massa dihubungkan dengan dua buah pegas tersusun paralel
dan sistem pegas dua buah massa dihubungkan dengan dua buah pegas tersusun seri,
kemudian membuat program simulasi sistem pegas.
Variasi massa dan konstanta pegas yang digunakan antara lain, untuk sistem
pegas sebuah massa dihubungkan dengan dua buah pegas tersusun seri: nilai
konstanta pegas kesatu k1 dan konstanta pegas kedua k2 tetap, sedangkan massa
bertambah besar dua kali; nilai perkalian konstanta pegas kesatu dan konstanta pegas
kedua lebih besar dari nilai pertambahan konstanta pegas kesatu dan konstanta pegas
kedua, dengan syarat nilai konstanta pegas kesatu dan konstanta pegas kedua tidak
sama dengan satu, sedangkan massa tetap dan massa bertambah besar dua kali; nilai
perkalian konstanta pegas kesatu dan konstanta pegas kedua lebih kecil dari atau
sama dengan nilai pertambahan konstanta pegas kesatu dan konstanta pegas kedua,
sedangkan massa tetap dan massa bertambah besar dua kali. Untuk Sistem pegas
sebuah massa dihubungkan dengan dua buah pegas tersusun pararel: nilai konstanta
pegas kesatu k1 dan konstanta pegas kedua k2 tetap, sedangkan massa bertambah besar
dua kali, nilai hasil pertambahan konstanta pegas kesatu dan konstanta pegas kedua
bertambah satu, sedangkan massa tetap dan bertambah besar dua kali. Untuk Sistem
pegas dua buah massa dihubungkan dengan dua buah pegas tersusun seri, nilai
konstanta pegas kesatu dan konstanta pegas kedua tetap, sedangkan nilai massa benda
kesatu m1 dan massa benda kedua m2 sama, nilai konstanta pegas kesatu dan konstanta
pegas kedua tetap, sedangkan nilai massa benda kesatu dan massa benda kedua
berbeda
Hasil penelitian menunjukkan bahwa perilaku sistem pegas adalah sebagai
berikut: pada sistem pegas massa tanpa gaya gesekan untuk konstanta pegas yang
tetap dan massa bertambah, maka jumlah osilasi dalam satu satuan waktu semakin
rendah. Sedangkan pada massa m yang sama, jika konstanta pegas bertambah maka
jumlah osilasi dalam satu satuan waktu semakin tinggi; pada sistem pegas massa
dengan gaya gesekan untuk konstanta pegas yang tetap, dan massa bertambah, maka
amplitudo getaran bertambah besar dan periode getaran semakin lama menuju titik
keseimbangan. Sedangkan pada massa yang sama dan konstanta pegas berbeda, maka
amplitudo getaran berkurang lebih cepat dua kali menuju titik keseimbangan.