LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR ID

(1)

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR MODUL 3

Modulus Young

Disusun Oleh:

LABORATORIUM FISIKA DASAR

JURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

UNIVERSITAS PADJADJARAN 2013

Nama : Musa Rafi Alfaruqi NPM : 240210130074 Kelompok/ Shift : 1/TIP B1

Hari/Tanggal : Kamis, 14 November 2013 Waktu : 13.00-15.00 WIB

(2)

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Setiap benda akan mengalami perubahan bentuk apabila diberikan gaya padanya. Pada benda elastis, akan terjadi pertambahan panjang yang merupakan akibat dari adanya suatu gaya. Benda ini berlaku hamper pada semua materi padat, baik materi dari besi maupun dari tulang, tetapi hanya pada suatu batas tertentu. Keelastisitasan ini juga memiliki batasan tertentu dimana benda sudah tidak bisa lagi meregang, batas ini disebut titik fraktur (patah/putus).

Berdasarkan hal diatas, perubahan bentuk benda dibedakan menjadi 3, yaitu rentangan, mampatan, dan geseran. Untuk tiap jenis perubahan bentuk benda kita akan mengenal besaran yang disebut tegangan, yang menunjukkan kekuatan gaya yang menyebabkan perubahan bentuk. Selain tegangan, besaran yang perlu kita ketahui adalah regangan. Regangan adalah besaran yang menggambarkan hasil perubahan bentuk.

Pada praktikum kali ini dilakukan pengamatan terhadap elastisitas benang. Modulus elastis yang terkait dengan rentangan disebut modulus young. Jika gaya F yang kita berikan pada suatu benda di bawah gaya batas elastisitas maka tegangan sebanding dengan regangan. Modulus young hanya bergantung pada jenis benda (komposisi benda).

1.2 Tujuan

Tujuan dari praktikum Modulus Young ini adalah :

1. Mahasiswa dapat menyelesaikan soal-soal yang berhubungan dengan penerapan Modulus Young

(3)

Bab II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Elastisitas

Sifat elastis atau elastisitas adalah kemampuan suatu benda untuk kembali ke bentuk awalnya segera setelah gaya luar yang diberikan kepada benda itu

dihilangkan. Contohnya adalah ketapel yang terbuat dari karet. Sedangkan benda yang tidak elastis adalah benda yang tidak kembali ke bentuk awalnya saat gaya dilepaskan, misalnya saja pada tanah liat. Jika kita menekan segumpal tanah liat, bentuknya akan berubah, tetapi saat gaya dilepaskan dari benda, tanah liat tidak kembali ke bentuk awalnya.

2.2 Tegangan

Tegangan didefinisikan sebagai hasil bagi antara gaya tarik F yang dialami kawat dengan luas penampangnya (A) atau bisa juga didefisikan sebagai gaya persatuan luas. Tegangan dirumuskan oleh :

Tegangan = gaya

luas penampang

=

F A

Tegangan merupakan sebuah besaran scalar dan memiliki satuan N/m2 _atas pascal (pa).

2.3 Regangan

Regangan difenisikan sebagai perubahan relative dimensi atau bentuk benda yang mengalami tegangan atau perbandingan pertambahan panjang terhadap panjangn awalnya. Biasanya dinyatakan dengan persamaan :

Regangan = perubahan panjang = ∆L Panjang awal L0

(4)

2.4 Modulus Young

Modulus Young dapat diartikan secara sederhana, yaitu hubungan besaran tegangan tarik dan regangan tarik. Labih jelasnya adalah perbandingan antara tegangan tarik dan regangan tarik. Modulus Young sangat penting dalam ilmu fisika karena setelah mempelajarinya, kita bisa menggunakannya untuk menentukan nilai elastis suatu benda.

Jika gaya F yang diberikan pada suatu benda di bawah gaya batas elastis maka tegangan akan sebanding dengan regangan. Hasil bagi tegangan terhadap regangan disebut Modulus Young ( E ) . secara matematis dapat ditulis :

E = F/A = tegangan ∆L/L0 regangan

Nilai Modulus Young tidak bergantung pada ukuran atau bentuk benda, tetapi bergantung pada jenis benda (komposisi benda) .

2.5 Hukum Hooke

Dikutip dari buku fisika untuk SMA kelas XI (Marthen Kanginan : 2004), hukum Hooke dinamakan sesuai dengan nama pencetusnya yaitu Robert Hooke, seorang arsitek yang ditugaskan untuk membangun kembali gedung-gedung di London yang mengalami kebakaran pada tahun 1666. Beliau menyatakan bahwa :

“jika gaya tarik tidak melampaui batas elastis pegas, maka pertambahan panjang pegas berbanding lurus (sebanding) dengan gaya tariknya.”

Pernyataan di atas dikenal dengan hukum Hooke, dan dapat ditulis melalui persamaan :

F = k . ∆X

(5)

BAB III

METODE PRATIKUM

3.1 Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah : 1. Dua utas kawat

2. Perangkat baca skala utama dan nonius 3. Seperangkat beban

4. Mistar panjang 5. Mikrometer sekrup 6. Kertas grafik mm

3.2 Prosedur Pratikum

1. Menyiapkan alat-alat yang akan digunakan.

2. Menggantungkan kedua utas tali (kawat) dan melengkapinya dengan perangkat baca. Atur tali agar menjadi lurus atau seimbang.

3. Mengukur panjang dan diameter salah satu kawat yang akan ditentukan Modulus Young-nya.

4. Mencatat kedudukan skala nonius terhadap skala.

5. Menambahi beban pada salah satu kawat berturut – turut dengan penambahan massa 0,5 jg pada tiap penambahan beban dengan melakukan penambahan sebanyak 6 kali.

6. Menghitung pertambahan panjang kawat akibat penambahan beban. 7. Setelah selesai penambahan beban, kurangi beban berturut-turut dengan

pengurangan massa 0,5 kg tiap pengurangannya. 8. Mencatat kedudukan nonius.

9. Menghitung tegangan dan regangan tarik pada setiap langkah penambahan dan pengurangan beban.

(6)

BAB IV

Tabel 1.1 penambahan beban

m ± 0,05

1,5 14,67 8,4 . 10-2 _{1,1 . 10}-2 _{1167401,508 0,151} _7731135,815 1,0 9,78 8,2 . 10-2 _{0,9 . 10}-2 _778267,671

Tabel 1.2 pengurangan beban

(7)

(kg) (N) (m) (N/m)

3,0 29,34 9 . 10-2 _{1,7 . 10}-2 _2334863,015 _0,233 _10020871,3 1

2,5 24,45 8,7 . 10-2 _{1,4 . 10}-2 _1945669,179 _0,192 _10133693,6 4

2,0 19,56 8,5 . 10-2 _{1,2. 10}-2 _1556535,343 _0,164 _9210268,30 2

7745661,993

1,5 14,67 8,4 . 10-2 _{1,1 . 10}-2 _1167401,508 _0,151 _7731135,815 1,0 9,78 8,3 . 10-2 _{1,0 . 10}-2 _778267,6717 _0,134 _5807967,69

9

0,5 4,89 8,1 . 10-2 _{0,8 . 10}-2 _389133,8359 _0,109 _3570035,19 2

g = 9,78 m/s2

4.2 Grafik tegangan terhadap regangan 4.2.1 Penambahan

E =

Ʃ₆E

=

8130590,542

N/m

2

4.2.2 Pengurangan

E =

Ʃ₆E

=

7745661,993

N/m

2

4.2.3 E rata – rata

E rata-rata =

E penambahan+₂E pengurangan

¿8130590,542+7745661,993

2 =7938126,2N/m2 4.2.4 Selisih E

∆<E> = E penambahan – E pengurangan

(8)

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25

(9)

0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2 0.22 0.24

Gambar 2. Grafik Pengurangan Beban 4.3 Pembahasan

Setelah melaksanakan praktikum, ternyata didapat hasil-hasil tadi. Dan

ternyata hasil praktikum ini tidak sesuai dan agak menyimpang dari teori-teori yang ada. Yang pertama bisa dilihat dari hasil pengamatan pada tabel pengurangan berat beban. Setiap dikurangi beban, kawat seharusnya akan kembali ke ukuran semula, tetapi kenyataannya kawat tidak kembali ke ukuran semula seperti yang dapat dilihat dari dalam grafik, grafik memang linier, tetapi agak bengkok, sehingga tidak konstan dan grafik malah konstan pada periode beban 0,5 kg, padahal dalam teori seharusnya grafik tersebut linier dan bernilai konstan.

(10)

Pada praktikum kali ini, yaitu percobaan ” Modulus Young” terdapat hasil yang kurang memuaskan, sebab nilai ∆<E> nya relatif besar yaitu 384928,549 N/m2 , seharusnya nilai ∆<E> nya adalah 0 karena benang nilon (kawat) mempunyai nilai elastis yang relatif besar yaitu 5.109_.

Pada praktikum kali ini pun kami mengalami banyak kesulitan dalam

menghitung hasil. Hal ini dikarenakan pada saat perhitungan data percobaan tersebut, yaitu keterbatasan alat ukur, benang nilon yang digunakan sudah berkurang keelastisitasan-nya karena shift kami adalah shift yang terakhir sehingga keelastisitasan benang nilon sudah berkurang, arah pandang dalam hal membaca skala yang sulit karena pengukurnya menjadi miring ketika beban ditambahkan ke benang nilon yang satunya , dan keterbatasan keterampilan pratikan yang masih sangat membutuhkan latihan.

Bab V PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari pratikum yang kita lakukan kali ini kita dapat mengambil kesimpulan sebagai berikut :

1. Besarnya pertambahan panjang sebuah benda tidak hanya bergantung pada gaya yang diberikan pada benda tersebut, tetapi juga pada bentuk materi pembentuk dan dimensinya yaitu konstanta k.

2. Dalam melakukan percobaan dan perhitungan pada saat pratikum sangat dibutuhkan ketelitian.

(11)

4. Semakin berat beban yang diberikan maka tegangan akan semakin besar, begitu pula dengan regangannya semakin berat beban yang diberikan maka regangan akan semakin besar. Jadi tegangan dan regangan berbanding lurus.

5.2 Saran

Didalam melakukan sebuah pratikum sangat dibutuhkan ketelitian sehingga percobaan yang kita lakukan bisa benar. Disamping itu juga, sebelum melakukan suatu percobaan hendaknya pratikan harus menguasai materi yang akan dipratikumkan sehingga percobaan berjalan lancar.

DAFTAR PUSTAKA

Kanginan, Marthen.2004. Fisika untuk SMA Kelas XI. Bandung: Erlangga Zaida. 2008. Petunjuk Praktikum Fisika Dasar. Bandung: Fakultas Teknologi Industri Pertanian Universitas Padjadjaran

http://www.gobookee.org/get_book.php?

u=aHR0cDovL25vdmFudXJmYXV6aWF3YXRpLmZpbGVzLndvcmRwcmVzcy 5jb20vMjAxMi8wMS9tb2R1bC0zLW1vZHVsdXMteW91bmcucGRmCkxBUE9 SQU4gUFJBS1RJS1VNIEZJU0lLQSBEQVNBUiBNT0RVTCAzIE1PRFVMVV MgWU9VTkc= (diakses pada Rabu, 20 November 2013 pukul 21:22)

morotmip.2013.modulus young

(12)

LAMPIRAN

(13)

Gambar 4. ketika alat selesai

dipasang