Laporan Fisika Dasar

LAPORAN PRAKTIKUM

FISIKA

Nama/NPM                           : DEDY PRASTYO

Kawan Kerja                           : M. REZA NUGRAHA

No & Nama Percobaan            : MODULUS YOUNG

Minggu Percobaan                   : -

Tanggal Percobaan                  : Kamis, 29 Desember 2011

Nama Asisten                          : Pak

Fakultas                                  : Teknik

Laboratorium Fisika Dasar

UPP IPD

Universitas Indonesia

2012

I.            Tujuan Percobaan

-          Mempelajari keseimbangan batang logam

-          Mencari nilai modulus elastisitas dari beberapa batang logam.

II.         Teori Dasar

Modulus elastisitas menyatakan sesuatu yang dikerjakan pada sebuah benda padat terhadap perubahan bentuk saat diberi gaya. Modulus young menyatakan kekuatan benda padat terhadap perubahan panjang dan  ditentukan berdasarkan perbandingan antara kuat tekan dan regangan,

Dengan F adalah gaya luar yang diberikan pada benda (N), A merupakan luas penampang lintang benda (m, △L perubahan panjang (m) dan Li panjang mula-mula(m). Modulus Young biasa digunakan karakterisasi batang atau kawat saat diberi tekanan atau tarikan.

Bila sebuah batang batang disangga kedua ujungnya berjarak  L, dan dibebani tepat di tengah –tengah dengan gaya F, maka susunan ini akan menyerupai susunan batang yang diberikan gaya F/2 pada arah yang berbeda.

A.    Pelenturan Tengah

Sebuah batang logam diletakkan pada dua buah penyangga dengan jarak L. Beban seberat m digantungkantepat ditengah-tengah batang logam sehingga melentur . Pelenturan batang tersebut memenuhi persamaan.

        [m]

Dengan  adalah jarak lentur [m], P berat beban [g], L panjang batang antara 2 kumparan [m], E  modulus Young [N/m²], b lebar batang [m], d tebal batang [m].

Gambar 1. Susunan peralatan dengan metode pelenturan tengah

B.     Pelenturan Ujung

Variasi percobaan dilakukan untuk batang yang sama namun salah satu dipasang tetap pada suatu tumpuan dengan cara menjepit sedangkan ujung yang lain dibiarkan bebas. Pada ujung yang bebas diberi beban sehingga mengalami lenturan sebesar.

       [m]

Gambar 2. Susunan peralatan dengan metode pelenturan ujung

III.     Peralatan yang digunakan – model specifikasi alat

-          2 Batang logam

-          1 Set beban 100g dan penggantung

-          1 Penggaris

-          1 Batang statif

-          4 Penjepit statif

-          1 Jangka sorong

-          1 Dial gauge 10/0.1 N

-          1 Waterpass_standart

IV.     Data hasil percobaan

Ø  Data Hasil Percobaan 1

Beban (kg)  Xi ( P )	Kuningan 40 cm (mm) >> Yi (δ)	Tembaga 40 cm (m)	Tembaga 30 cm (m)	XiYi	Xi²	Yi²
0.1	0.00005	0.00006	0.00002	0.000005	0.01	0.0000000025
0.2	0.00012	0.00009	0.00004	0.000024	0.04	0.0000000144
0.3	0.00017	0.00014	0.00006	0.000051	0.09	0.0000000289
0.4	0.00023	0.0002	0.00008	0.000092	0.16	0.0000000529
0.5	0.00027	0.00025	0.0001	0.000135	0.25	0.0000000729
0.6	0.00033	0.00029	0.00012	0.000198	0.36	0.0000001089
0.7	0.00038	0.00033	0.00015	0.000266	0.49	0.0000001444
0.8	0.00043	0.00039		0.000344	0.64	0.0000001849
0.9	0.00048	0.00044		0.000432	0.81	0.0000002304
1	0.00054	0.00048		0.00054	1	0.0000002916

Pelenturan Ujung Tembaga
ℓ	Regangan  (m)
0.3	0.00251
0.29	0.00225
0.28	0.00188
0.27	0.0018
0.26	0.00155
0.25	0.00143
0.24	0.00121
0.23	0.00114
0.22	0.00091
0.21	0.0008
0.2	0.00071

V.         Pertanyaan

1.      Jelaskan perbedaan antara tekanan (stress) dengan regangan (strain)!

2.      Tuliskan dimensi dan satuan modulus Young (E)!

3.      Apa perbedaan antara modulus Young, modulus geser (Shear), dan modulus bulk?

4.      Gambarkan grafik tekanan VS regangan dari benda padat elastis!

5.      Apakah yang dimaksud dengan batas elastisitas benda?

6.      Kabel baja berdiameter 1 mm dapat menyangga beban sebesar 0,2 kN. Berapa besar diameter kabel untuk beban seberat 20 kN?

7.      Buatlah bagan data pengamatan!

Jawab:

1.      Stress adalah perbandingan antara besar gaya terhadap suatu benda dengan luas penampang benda tersebut. Strain adalah perbandingan antara perubahan panjang benda terhadap panjang mula-mula benda tersebut.

2.      Dimensi modulus young adalah M/LT²

3.      Modulus young didefinisikan sebagai besarnya regangan yang ditunjukkan oleh perubahan panjang suatu benda.modulus bulk Menyatakan regangan yang dialami oleh suatu benda yang ditunjukkan oleh perubahan volume benda tersebut.

Modulus geser adalah salah satu dari beberapa jumlah untuk mengukur kekakuan bahan

4.       Grafik tekanan vs regangan

5.      Batas elastisitas benda adalah batas Kecenderungan pada suatu benda untuk berubah dalam bentuk baik panjang, lebar maupun tingginya, tetapi massanya tetap, hal itu disebabkan oleh gaya-gaya yang menekan atau menariknya, pada saat gaya ditiadakan bentuk kembali seperti semula.

6.       =

    

           

                                           

7.      Bagan dari langkah melakukan percobaan

A.    Metode pelenturan tengah

 

B.     Metode pelenturan ujung

 

VI.     Pengolahan Data

a.      Metode Pelenturan Tengah

ket:      E= modulus elastisitas (N/m²)

d = jarak pelenturan (m)

P =  berat beban (kg)

L = panjang plat (m)

b = lebar batang (m)

d = tebal batang (m)

d  =

y    =      m          x  +  b

1.      L = 40 cm

           

2.      L = 40 c

 

3.      L = 30 cm

               

b.      Metode Pelenturan Ujung

ket:      E= modulus elastisitas (N/m²)

d = jarak pelenturan (m)

P =  berat beban (kg)

L = panjang plat (m)

b = lebar batang (m)

d = tebal batang (m)

d  =

 y    =      m         x  +  b

1.      L = 40 cm

VII.  Analisa Data

 Dari data dan grafik grafik di atas, nilai linear dengan yang didapat percobaan ada penyimpangan, dari grafik 1, percobaan pelenturan tengah, menunjukan perbandingan antara perubahan jarak lentur dengan berat beban yang diberikan,di mana panjang plat 40 cm, tebal 3 mm, lebar 25 mm. Jenis platnya yaitu tembaga, beban diberikan ditengah, penyimpangannya linear grafiknya tidak terlalu jauh.

Dari grafik 2 kami melakukan percobaan pelenturan tengah, dengan jenis plat kuningan, tebal , panjang plat sama seperti percobaan dengan kuningan sebelumnya.di sini juga terdapat penyimpangan. Dari grafik 3 kami melakukan percobaan pelenturan tengah pada logam tembaga, hanya saja, untuk panjang l nya kami kurangi menjadi 30 cm.

Grafik 4 menunjukkan regangan pada pelenturan ujung tembaga dengan kualifikasi yang sama dengan logam sebelumnya. Benda uji yang digunakan adalah plat tembaga dengan lebar, tebal plat yang sama, pada percobaan ini ujung plat yang satu diberi beban,  satu ujung lainnya dijepit dengan penjepit statis. Kami melakukan dengan memvariasikan panjangnya dari 30 cm sampai 20 cm pergeserannya 1 cm. Pada grafik yang k 3 juga terjadi penyimpanngan.

Dari ketiga grafik,semuanya terjadi penyimpangan,dan juga perbedaan nilai gradien dari perhitugan least square dan dari grafik. Kesalahan tersebut mungkin dikarenakan pemasangan dial gauge yang kurang tepat, kurang maksimalnya kondisi dial gauge tersebut,kesalahan pembacaan alat ukur,dan mungkin juga posisi plat pada saat dijepit tidak terlalu rata.

VIII.    Kesimpulan

1.      Semakin besar nilai ∆l, maka nilai energi potensial yang didapat juga semakin besar. Sebaliknya semakin kecil nilai konstanta, maka semakin besar nilai energi potensial.

2.      Semakin besar nilai F dan ∆l. Maka konstanta yang didapat semakin kecil.

3.      Luas daerah dibawah grafik sama dengan nilai energi potensial .

4.      Pertambahan panjang ( L) sebanding dengan gaya berat yang bekerja pada benda.

5.      Modulus Young meruipakan perbandingan antara tegangan tarik dan regangan tarik.

6.      Benda elastis adalah benda yang kembali ke bentuk semula bila gaya dihilangkan.

7.      Bila gaya yang diberikan pada benda melampui batas kekuatan benda, benda akan patah.

IX.             DAFTAR PUSTAKA

Ø  Modul praktikum fisika

Ø  www.wikipedia.com

Ø  http://banyakkali.blogspot.com

 Download PDF nya disini