Modul 6 Modulus Young [PDF]

Citation preview

Aditya Perdana Kusuma 2014-12-076 MODUL VI MODULUS YOUNG I.



TUJUAN Menentukan modulus young suatu bahan.



II.



ALAT DAN PERLENGKAPAN 1. 2. 3. 4. 5. 6.



III.



Dua utas kawat yang sama panjang. Perangkat baca skala utama dan nonius. Seperangkat beban penggantung. Mistar panjang untuk mengukur panjang kawat. Mikrometer sekrup. Kertas grafik milimeter blok (disiapkan sendiri).



TEORI Sifat elastisitas bahan dinyatakan dalam hubungan antara besaran-besaran tegangan dan regangan. Tinjaulah batang dengan panjang mula-mula L o dan luas penampangnya A. Jika pada batang tersebut bekerja gaya tarik F yang tersebar merata (uniform) di seluruh penampang A, maka dikatakan pada batang bekerja tegangan tarik yang besarnya : Tegangan tarik =



F .........................................................................(1) A



Akibat gaya tarik F, panjang batang menjadi L sehingga yang disebut regangan tarik adalah : Regangan tarik =



∆L ........................................................................(2) Lo



Hubungan antara tegangan tarik dan regangan tarik disebut modulus Young (E), yaitu : Laboratorium Fisika STT-PLN



Aditya Perdana Kusuma 2014-12-076



F A Tegangan tarik E= = ...............................................................(3) Regangan tarik ∆ L Lo Atau dapat juga ditulis : E=



F Lo .........................................................................................(4) A∆L



Apabila panjang batang kembali ke panjang asal ketika gaya tarik berhenti bekerja, maka batang dikatakan bersifat elastis. Sifat elastis suatu bahan dicirikan adanya hubungan linier antara besaran tegangan tarik dan besaran regangan tarik yang memenuhi hukum Hooke. Setiap bahan mempunyai batas elastis yang berarti bila tegangan tarik diperbesar melebihi suatu harga tertentu, maka panjang batang tidak akan kembali ke panjang asal meskipun gaya tarik berhenti bekerja. Prinsip Percobaan Untuk mencatat perpanjangan suatu kawat yang ditarik dengan suatu bahan, diperlukan kawat lain yang identik (sama jenis bahan, diameter dan panjangnya). Kedua utas kawat tersebut digantungkan seperti terlihat pada gambar 2. Panjang asal dari kedua kawat tersebut dapat dilihat pada kedudukan skala utama dan skala nonius. Kemudian salah satu kawat digantungi beban sehingga kedudukan nonius akan berubah terhadap kedudukan skala utama. Perubahan kedudukan ini menunjukkan perpanjangan yang terjadi. Dengan mengubah-ubah beban tarikan dapat dicatat perpanjangan yang ditimbulkan, dan dapat dibuat grafik hubungan antara beban tarikan dan perpanjangan. Catatan : Perhatikan total beban tarikan agar kawat tidak melebihi batas elastisitas. Bila melebihi batas elastisitas, panjang Laboratorium Fisika STT-PLN



Aditya Perdana Kusuma 2014-12-076 kawat tidak akan kembali ke panjang asal dan hubungan antara tegangan tarik dan regangan tarik tidak lagi linier.



IV.



PERCOBAAN YANG HARUS DILAKUKAN 1. Catatlah suhu ruang dan tekanan ruang ( sebelum dan sesudah percobaan ). 2. Gantungkan dua utas kawat identik dan lengkapi dengan perangkat baca. Agar kawat terentang lurus, bebani kedua utas kawat dengan beban yang tidak terlalu besar, lalu lakukan : a. Ukur panjang salah satu kawat yang akan ditentukan modulus Young-nya dengan mistar panjang. b. Ukur diameter kawat menggunakan mikrometer sekrup. c. Catat kedudukan skala nonius terhadap skala utama. 3. Tambahkan beban pada salah satu kawat berturut-turut dengan penambahan massa 0,5 kg pada setiap penambahan beban. a. Pada setiap penambahan beban, setelah beberapa saat, catat kedudukan skala nonius. Lakukan penambahan 6-7 kali. b. Hitung pertambahan panjang. 4. Setelah penambahan beban, kurangi beban berturut-turut dengan pengurangan massa 0,5 kg pada setiap pengurangan beban. a. Pada setiap pengurangan beban, tunggu beberapa saat kemudian catat kedudukan nonius. b. Hitung pengurangan panjang.



Laboratorium Fisika STT-PLN



Aditya Perdana Kusuma 2014-12-076



V.



DATA PENGAMATAN TABEL MODUL VI (MODULUS YOUNG) KELOMPOK JURUSAN No.



: :



P awal : T awal :



Beban



Tanggal Pengambilan Data Nama Asisten Tanda Tangan Asisten



Penaikan



P akhir : T akhir :



Penurunan



: : :



Laboratorium Fisika STT-PLN



Aditya Perdana Kusuma 2014-12-076



VI.



TUGAS AKHIR DAN PERTANYAAN 1. Hitung tegangan tarik dan regangan tarik pada setiap penambahan dan pengurangan beban ! 2. Buat grafik ( pada kertas milimeter block ) hubungan antara besarnya beban dengan perubahan panjang kawat ! 3. Dari grafik pada pertanyaan no. 2, tentukan nilai modulus young !



Laboratorium Fisika STT-PLN