Modul 6 - Modulus Young
-
Upload
mahdi-nurianto -
Category
Documents
-
view
248 -
download
0
description
Transcript of Modul 6 - Modulus Young
-
Praktikum Fisika Dasar IMODUL 6
MODULUS YOUNG
Kordas Penanggungjawab : Fitri A. Permatasari, 10211087
Laboratorium Fisika Dasar (LFD)
Institut Teknologi Bandung
Semester Ganjil Tahun Ajaran 2015/2016
-
Outline
o Tujuan
o Teori Singkat
o Metode Percobaan
o Data dan Pengolahan
o Pembahasan
o Simpulan
o Kendala dan Solusi
o Alokasi waktu dan Penilaian
-
Tujuan
Praktikan dapat memahami karakteristik elastisitas suatu bahan di bawah
pengaruh tarikan.
Praktikan dapat menentuan nilai modulus Yousar suatu bahan
berdasarkan percobaan.
-
Teori Singkat
o Benda padat dapat mengalami perubahan dimensi ketika diberikan gaya
tertentu. Contohnya 3 gambar dibawah.
o Perubahan dimensi tersebut berkaitan dengan :
Stress (tekanan) : gaya yang diberikan per satuan luas penampang yang menerima gaya
Strain (regangan) hasil dari stress atau rasio perubahan dimensi terhadap dimensi semula
Tensile Stress Shearing Stress Hydraulic Stress
-
Teori Singkat
o Stress dan Strain selalu sebanding (hasil eksperimen)
Stress = Modulus x Strain
o Modulus elastisitas : konstanta kesebandingan
o Pada kasus Tensile Stress (tekanan tarik) Modulus Young
=
Keterangan :
F : gaya yang diberikan (N)
A : luas penampang ( m2 )
E : modulus young ( N/m2 )
: perubahan panjang (m)
L : panjang awal bahan (m)
Kurva Elastisitas suatu bahan
-
Metode Percobaan
o data awal ( diameter dan panjang kawat awal )
o Tambahkan beban setiap 0,5 kg pada salah satu utas
kawat.
o Setiap penambahan beban setelah kira-kira 10 detik, Catat
pertambahan panjang kawat atau panjang kawat.
o Lakukan berulang hingga penambahan 5 beban (tanpa
melepas beban sebelumnya).
o Kurangi beban setiap 0.5 kg. Tunggu 10 detik, lalu catat
panjang kawat
o Lakukan berulang, hingga beban yang menggantung habis.
-
Metode Percobaan
Pembacaan skala pengukuran
1 mm = 2x putaran
1 putaran = 50 skala
1 skala = 1/100 mm = 0,01 mm
waterpass Cara pengukuran panjang kawat :
Putar skala hingga waterpass setimbang
-
Data dan Pengolahan Data
o Data Kawat
Diameter (d) = 3,2x10-7 m
Panjang awal (L) = 231,50 cm
No.
Percobaan
Massa Beban yang
menggantung (kg)L (cm) Ket
1 0,525 0,1
Percobaan
Penambahan
Beban
2 1,03 0,171
3 1,53 0,251
4 2,025 0,316
5 2,525 0,396
6 3,02 0,491
7 2,525 0,431
Percobaan
Pengurangan
Beban
8 2,025 0,371
9 1,53 0,291
10 1,03 0,216
11 0,525 0,141
Catatan :
L merupakan mutlakselisih panjang kawat
setelah
ditambahan/dikurangi
bebannya dengan panjang
kawat awal
-
Data dan Pengolahan Data
No.
Percobaan
Strain
(x10-4)
Stress
(x1014 N/m)Ket
1 4,32 0,640
Percobaan
Penambahan
Beban
2 7,39 1,256
3 10,84 1,865
4 13,65 2,469
5 17,11 3,079
6 21,21 3,682
7 18,62 3,078
Percobaan
Pengurangan
Beban
8 16,03 2,469
9 12,57 1,865
10 9,33 1,256
11 6,09 6,401
o Luas penampang kawat (A) :
=1
42 = 8,038x1014 m2
o =
o =
o Buat grafik Strain (y) terhadap
Stress (x)
o Regresi grafik menggunakan
persamaan linear
-
Data dan Pengolahan Data
Dari kedua grafik diatas diperoleh Modulus Young (E) kawat sebesar 2x1011 N/m2
Kawat terbuat dari bahan Baja, E referensi untuk baja ringan sebesar 2x1011 N/m2
Ingat
=
maka gradien hasil regresi adalah E
-
Pembahasan
Bandingkan nilai hasil E hasil percobaan dengan E referensi!
Jawab : Hasil yang didapat terjadi perbedaan yang tidak terlalu signifikan terhadap
referensi, adapun perbedaan yang kecil ini diakibatkan oleh adanya gaya luar yang
mempengaruhi kestabilan massa beban sehingga waterpass tidak tepat berada
ditengah serta posisi kawat yang tidak lurus.
Bandingkan grafik yang didapat dengan grafik Literatur !
Jawab : Hasil grafik yang linear menunjukkan grafik masih berada dalam daerah
elastis, hal ini dibuktikan bahwa kawat kembali seperti semula saat massa beban
gantung dikurangi (sesuai dengan tabel hasil percobaan)
Mengapa terdapat koefisien b pada hasil regresi !
Jawab : Adanya koefisien b pada hasil regresi sebagai koreksi terhadap hasil
perbandingan antara regangan dan tegangan yang tidak sama ada setiap titik
-
Simpulan
1. Berdasarkan hasil percobaan, Nilai modulus young kawat yang digunakan
sebesar 2x1011 N/m2
2. Galat perbedaan nilai E hasil percobaan dengan referensi dapat disebabkan
oleh adanya gaya luar yang mempengaruhi pengukuran.
3. Kurva stress terhadap strain yang mendekati linear dengan R2 sebesar 0,997 ,
menunjukan bahwa kawat yang digunakan masih berada dalam kondisi elastis.
-
Kendala dan Solusi
Kendala :
- Kawat tidak lurus
- Skala tidak bersih (tertutupi coretan tipe x)
- Praktikan yang bergantian untuk membaca skala pengukuran menyebabkan
galat error pengukuran lebih besar
Solusi :
- Ganti kawat dengan yang baru
- Bersihkan coretan dari skala
- Pergantian kerja praktikan dilakukan pada pergantian percobaan, atau
lakukan pengambilan data berulang sebanyak 2-3 set data.
-
Alokasi Waktu dan Penilaian