elastisitas kawat

MODUL PRAKTIKUM FISIKA DASAR I©2004, LAB FISIKA DASAR FMIPA UNS

ELASTISITAS

ELASTISITAS (M4)

I. Tujuan Percobaan

1. Memahami tegangan dan regangan.2. Menentukan modulus Young suatu bahan.

Elastisitas Pada Kawat LogamII. Teori

Robert Hooke mengemukakan bahwa hampir semua material padatan dengan panjang L0 dan luas penampang A diberi gaya tarik F di ujung-ujungnya maka benda tersebut akan bertambah panjang sebesar L. Jika L lebih kecil dari L0, hasil eksperimen menunjukkan bahwa L sebanding dengan gaya F yang diberkan kepada benda,

F = k L

Dengan k adalah konstanta pembanding yang sering dinamakan dengan konstanta elastisitas. Persamaan di atas dinamakan hokum Hooke.

Besarnya konstanta k suatu benda tidak hanya bergantung pada gaya yang diberikan, tetapi juga bergantung pada luas penampang dan panjang benda,

dimana dinamakan modulus elastis atau Modulus Young.

Tegangan pada suatu bahan didefinisikan sebagai gaya tiap satuan luas :

…………………………………………………………………(1)

sedangkan regangan didefinisikan sebagai perbandingan perubahan panjang terhadap panjang mula-mula

…………………………………………..(2)

Dari persamaan – persamaan di atas, dapat diperoleh hubungan antara tegangan dan regangan,

…………………………………………………………………….(3)

3

L0

FF

LL


ELASTISITAS

III. Metode Percobaan

A. Alat dan Bahan

1. Seperangkat alat modulud Young 1 buah2. Seperangkat beban 8 buah3. Kawat tembaga 1 meter4. Alat ukur panjang meteran 1 buah

B. Prosedur Percobaan

1. Pasang kawat tembaga dengan panjang 80 cm dengan salah satu ujungnya diikat dan ujung lainnya diberi bandul/beban.

2. Catat perubahan panjang pada pergeseran penunjuk jarum.3. Beri beban lagi dan catat kembali pergeseran jarum tersebut.4. Ulangi no 3 untuk diberi beban berturut-turut hingga terjadi regangan yang besar.

(tanya asisten berapa banyak beban yang ditambahkan)5. Bagaimana sekarang kalau beban tersebut satu persatu dikurangi, catat perubahan

skalanya.6. Ulangi no 1 dan no 5 untuk sebuah kawat besi.7. Dari data di atas, tentukan nilai tegangan, regangan dan modulus young dari bahan

tersebut. 8. Gambarkan kurva elatisitas dari bahan tersebut9. Bagaimana pengamatan anda ketika terjadi penambahan beban dan pengurangan

beban

Elastisitas Pada Batang Uji Menggunakan Beban

II. Teori Apabila suatu benda diberi gaya (gaya aksi) maka benda tersebut akan mengalami

deformasi (regangan). Jika besar gaya yang diberikan berada dalam batas elastisitas bahan, maka Hukum Hooke masih berlaku yang dilukiskan dengan persamaan

= m g ………………………………(4)

dengan adalah reganganL adalah panjang batang sampelx adalah jarak antara skala dan kacaa adalah lebar batangb adalah tebal batangE adalah modulus young Fy = gaya aksi arah vertikalm adalah massa bebang adalah percepatan grafitasi bumi

adalah gradien ( konstanta )

Sedangkan hubungan antara z dengan d dirumuskan sebagai berikut

…………………………………………………………..(5)

4


ELASTISITAS

z = Jarak tegak lurus antara kaki-kaki kaca

III. Metode Percobaan

A. Alat dan BahanPeralatan yang diperlukan dalam eksperimen ini adalah:1. Batang Uji 2 buah2. Batang pembantu 1 buah3. Beban 1 set 4. Penyanggga berat uji 1 set5. Optik/kaca tripod 1 buah6. Kertas grafik secukupnya7. Jangka Sorong 1 buah8. Mistar 1 buah

B. Prosedur Percobaan1. Tempatkan batang uji berpenumpu di kedua ujungnya pada batang pembantu.2. Catat kedudukan skala menggunakan teropong yang diarahkan pada kaca tripod

berskala.3. Kemudian tepat ditengah-tengah batang uji diberikan gaya aksi (Fy) dengan

menggantungkan beban. 4. Ukur perubahan skala yang ditimbulkan penambahan beban tersebut5. Berikan penambahan beban dan catat kembali perubahan skala tersebut. 6. Apa yang terjadi ketika diberi penambahan beban tersebut7. Sekarang ukur perubahan skala yang ditimbulkan setiap pengurangan beban. 8. Apa yang kamu amati dalam pengurangan beban tersebut.9. Buatlah grafik hubungan gaya aksi dan regangan untuk penambahan dan pengurangan

beban. 10. Tentukan Modulus Young dengan metode grafik dari hubungan gaya aksi dan

regangan.

Pustaka1. Sears & Zemansky, Young “University Physics”, 1982 Chapter X.

5

d

z

Gambar 1. Gambar skematik penyangga kaca tripod

c


ELASTISITAS

2. Serway, R.A, Physics for Scientists and Engineers, Volume I, Saunders Golden Sunburst Series

3. Giancoli, C. Douglas, Physics, Prentice Hall

6

elastisitas kawat

Documents