LAPORAN PRAKTIKUM LAPORAN PRAKTIKUM
EKSPERIM
EKSPERIMEN EN FISIKAFISIKA
“
“Modulus ElastisitasModulus Elastisitas””
Nama : Nama :
Oga
Oga Puspita Puspita Sari Sari (A1E010001)(A1E010001)
Hansen
Hansen Wahyudi Wahyudi (A1E010024)(A1E010024)
Thia
Thia Dwi Dwi Susanti Susanti P.G P.G (A1E010013)(A1E010013)
Ozha
Ozha Vianie Vianie (A1E010028)(A1E010028)
Dosen Pembimbing : M. Sutarno, M.Pd Dosen Pembimbing : M. Sutarno, M.Pd
UNIVERSITAS BENGKULU UNIVERSITAS BENGKULU
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
LABORATORIUM PENGAJARAN FISIKA LABORATORIUM PENGAJARAN FISIKA
2013 2013
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pegas dan karet merupakan contoh benda elastis. Elastisitas adalah kemampuan suatu benda untuk dapat kembali ke bentuk awalnya segera setelah gaya luar yang dihilangkan disebut dengan benda plastis. Jika pada suatu benda diberi gaya luar, maka benda tersebut pada umumnya akan mengalami suatu perubahan bentuk, baik berupa
regangan, tegangan, geseran. Regangan adalah perubahan bentuk yang terjadi pada suatu benda bila dua buah gaya yang sama besar dan berlawanan arah menjauhi titik pusat massanya sehingga benda tersebut akan bertambah panjang. Sebaliknya, perubahan bentuk yang terjadi bila dua buah gaya sama besar dan berlawanan arah yang di berikan pada masing-masing bidang ujung benda dengan arah menuju titik pusat benda disebut dengan tegangan.
1.2 Rumusan Masalah
Bagaimana cara menentukan Modulus Elastisitas suatu bahan?
1.3 Tujuan
Setelah mempelajari dan melakukan percobaan pada modul ini diharapkan anda mampu :
a. Menjelaskan cara menentukan Modulus Elastisitas suatu bahan
1.4 Definisi Istilah
Modulus elastisitas yang dimiliki suatu bahan adalah merupakan perbandingan antara tegangan dan regangan yang dimiliki oleh suatu benda.
1.5 Hipotesis
Modulus elastisitas yang dimiliki suatu bahan adalah merupakan perbandingan antara tegangan dan regangan yang dimiliki oleh suatu benda, dan sirumuskan :
BAB II
LANDASAN TEORI
Apabila sebuah benda yang homogeny memiliki panjang l, dan luas penampang A, ditarik dengan sebuah gaya F, maka benda tersebut akan bertambah panjangnya sebesar Δl. Pada pembahasan sebelumnya telah dijelaskan bahwa elatisitas adalah kemampuan suatu benda untuk dapat kembali kebentuk awalnya segera setelah gaya luar yang diberikan terhadap benda tersebut dihilangkan.
Modulus elastisitas yang dimiliki suatu bahan (gambar 2.5) adalah merupakan perbandingan antara tegangan dan regangan yang dimiliki oleh suatu benda, dan
sirumuskan :
⁄
⁄
Dimana F = m.g adalah gaya (N), A=πr 2 adalah luas penampang bahan (m2), l adalah panjang bahan mula-mula (m), dan Δl pertambahan panjang bahan setelah mendapat
gaya eksternal (m). bertambahnya panjang bahan l oleh gaya tarik tersebut tidak perlu tiap-tiap kali dimasukkan kedalam persamaan (2.25), karena Δl<<1 sehingga dapat
diabaikan berkurangnya penampang oleh tarikan tersebut. Pada percobaan ini akan digunakan bahan yang terbuat dari sebar atau logam yang panjangnya kira-kira 150 cm dan diameternya kira-kira 0,5mm. bahan ini akan digantung dan pada ujungnya sebelah bawah terdapat tempat untuk beban (anak-anak timbangan).
Pada gambar 2.5 sebuah neraca air dipasang sedemikian hingga ujung yang satu (P) mengikuti gerakan ujung bawah dari kawat (bahan), sedang ujungnya yang lain (Q) bersandar di atas sekrup micrometer (M) yang dipasang vertical pada tempat yang permanen. Pada keadaan sebelum ada beban, neraca air dibuat horizontal dengan cara mengubah M. dalam keadaaan ini sikap M dibaca, kemudian neraca air diberi beba antara 100 gram sampai dengan 150 gram, sehingga titik P akan turun dan neraca air miring. Ini dibuat horizontal kembali dengan menurunkan M. jika neraca air sudah horizontal sikap M dibaca lagi. Dengan menggunakan micrometer perubahan panjang bahan sepanjang 0,01 mm akan dapat dibaca dengan cermat. Seterusnya
tiap-tiap kali ditambahkan beban kira-kira 100 gram dan tiap-tiap-tiap-tiap kali sikap M dibaca bila neraca air sudah horizontal.
Dengan demikian persamaan (2.25) dapat dituliskan sebagai
atau
(2.26)Persamaan (2.26) adalah merupakan persamaan linear yang berbentuk y = ax + c, dimana m adalah merupakan variable bebas (sumbu x), Δl adalah variable terikat (sumbu y), dan
adalah gradient (slope).Untuk menghitung besarnya Modulus elastisitas suatu bahan dapat dicari melalui dua cara yaitu dengan metode grafik dan metode regresi linear.
1. Metode Grafik
Kita akan memplot grafik antara Δl versus m pada kertas grafik millimeter blok
m (kg) Gambar 2.6Grafik hubungan antara
Besarnya modulus elastisitas young menurut persamaan (2.26) adalah
̅
, dengan
(2.27)Sedangkan besarnya ketidakpastian E dapat dihitung melalui cara yang sama seperti persamaan (2.20) yaitu :
̅ |
|
(2.28) Dimana
dengan
(2.29)
dengan
(2.30)Dengan demikian besarnya modulus elastisitas young suatu bahan dengan menggunakan metode grafik dapat dituliskan sebagai
Cara kedua melakukan perhitungan terhadap modulus elastisitas young suatu bahan dapat dilakukan dengan menggunakan metode regresi linear, yaitu :
̅
,
dimana
∑
∑
∑
∑
(2.32)Sedangkan ketidakpastian E dapat dihitung melalui persamaan (1.15) yaitu :
√
[(
)
(
)
] (
)
√
*
+
Dimana
∑
∑
,
dan menurut persamaan (1.13)
∑
Ketidakpastian adalah
(2.33)Dengan demikian besarnya modulus elastisitas young suatu bahan dengan menggunakan metode regresi linear dapat dituliskan sebagai
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Alat dan Bahan
a. Senar nilon dan kawat logam b. Anak timbangan
c. Micrometer
d. Neraca air (water pass) a. Langkah Kerja
1. Pasangkan kawat (senar) yang panjangnya 150 cm pada tempatnya (perhatikan gambar 2.5)
2. Putarlah micrometer hingga neraca air horizontal (tanpa beban), catatlah kedudukannya secara benar
3. Pasnglah beban (anak timbangan) 100 gr, kemudian putarlah micrometer hingga neraca air horinzontal, dan catatlah kedudukannya baik-baik
4. Lakukanlah langkah (3) dengan menambah massa menjadi 120 gr, 140 gr, 160 gr, 180 gr, 200 gr, 220 gr, 240 gr, 260 gr, 280 gr, serta catatlah kedudukan micrometer untuk setiap penambahan massa
5. Ukurlah diameter penampang kawat (senar), dan ingat bahwa 1 adalah panjang kawat (senar) mula-mula sebelum adanya beban.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Data
Panjang kawat awal = 61 cm = 610 mm Skala/panjang awal micrometer = 15 mm
No Beban (gram)
1 100 14,5 mm 610,5 mm 2 200 13,95 mm 611,05 mm 3 300 13,31 mm 611,69 mm 4 400 12,35 mm 612,65 mm 5 500 11,77 mm 613,23 mm 6 600 11,35 mm 613,65 mm 7 700 11 mm 614 mm 8 800 10,48 mm 614,52 mm 9 900 9,79 mm 615,21 mm 10 1000 9,17 mm 615,83 mm 4.2 Perhitungan/Analisis DataUntuk mencari pertambahan panjang (
) dari hasil pengamatan diatas dapat dicari dengan rumus :
=
-
Keterangan :
= Perubahan panjang (mm)
= panjang awal micrometer (mm)Penyelesaian : 15 – 14,5 = 0,5
= 0,5 + 610 = 610,5 15 – 13,95 = 1,05
= 1,05 + 610 = 611,05 15 – 13,31 = 1,69
= 1,69 + 610 = 611,69 15 – 12,35 = 2,65
= 2,65 + 610 = 612,65 15 – 11,77 = 3,23
= 3,23 + 610 = 613,23 15 – 11,35 = 3,65
= 3,65 + 610 = 613,65 15 – 11 = 4
= 4 + 610 = 614 15 – 10,48 = 4,52
= 4,52 + 610 = 614,52 15 – 9,79 = 5,21
= 5,21 + 610 = 615,21 15 – 9,17 = 5,83
= 5,83 + 610 = 615,83BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Modulus elastisitas yang dimiliki suatu bahan (gambar 2.5) adalah merupakan perbandingan antara tegangan dan regangan yang dimiliki oleh suatu benda, dan
sirumuskan :
⁄
⁄
Dimana F = m.g adalah gaya (N), A=πr 2 adalah luas penampang bahan (m2), l adalah panjang bahan mula-mula (m), dan Δl pertambahan panjang bahan setelah mendapat gaya
eksternal (m).
5.2 Saran
Agar diperoleh hasil yang akurat maka praktikan harus teliti dalam melakukan percobaan.
Dalam melakukan perhitungan, praktikan harus berhati-hati agar hasilnya tidak salah.
DAFTAR PUSTAKA
Bambang Purwadadi, dkk. (1999) Panduan Praktikum Fisika Dasar. Yogyakarta: Universitas Gajah Mada.
Giancoli, 1989. fisika. Jakarta : Erlangga
Lab Fisika Dasar. (1999). Penuntun Praktikum Fisika Dasar. Jakarta: Universitas Negeri Jakarta
Marcelo, Alonso dan Edward J.Finn.1993. Dasar- dasar universitas.Jakarta : Erlangga
