fisdas young r-13

Laporan Praktikum Fisika Dasar Jurusan Teknik SipilKelompok R-13 Bab 5

BAB V

MODULUS YOUNG

5.1 Maksud dan Tujuan

Menentukan Modulus Young beberapa jenis bahan logam.

5.2 Dasar TeoriSuatu balok dengan panjang L dan tebal a serta lebar b diberi gaya di

tengah balok maka dalam kondisi ini deformasi atau perpanjangan benda

ke arah x. Tentu saja perpanjangan benda sangat kecil karena batang

yang digunakan adalah logam keras. Dalam hal ini batang mengalami

tegangan sekaligus regangan sehingga kita dapat menghitung besarnya

Modulus Young dari benda dengan rumus dengan:

Jarak antara skala dengan kaca tripod = x

Ketebalan batang tes (rata-rata) = a

Lebar batang tes (rata-rata) = b

Jarak antara penyangga batang uji = L

Jarak tegak lurus antara kaki-kaki kaca tripod = z

Kemelencengan per massa = e

Massa = m

Gravitasi = g

Masalah utama dalam percobaan ini adalah pembacaan skala yang

sangat kecil. Sehingga digunakan alat yang dapat mengamati perubahan

skala yang relatif kecil itu, menggunakan prinsip pantulan dari cermin.

Lalu digunakan teropong untuk mengamati skala yang dipantulkan oleh

kaca tripod.

59

Laporan Praktikum Fisika Dasar 60Jurusan Teknik SipilKelompok R-13 Bab 5

5.3 Alat dan Bahan

5.3.1 Alat

1. Beban (masing-masing 200 gram sebanyak 5 buah)

2. Penyangga batang uji

3. Mistar

4. Teropong

5. Kaca tripod/optik

6. Mistar berskala

5.3.2 Bahan

1. 3 buah batang uji, yaitu tembaga, kuningan,dan besi.

2. Batang pembantu

5.3.3 Gambar Alat Praktikum

Gambar 5.1 Alat Percobaan Modulus Young

Batang uji

cermin

Papan skala

beban

penumpu

Mulai


5.4 Prosedur Percobaan

1. Mengukur panjang, lebar dan ketebalan batang uji.

2. Menentukan jarak antara penyangga batang uji dan kaca tripod

dengan teropong.

3. Meletakan batang uji (tembaga) diatas penyangga batang uji dan

meletakan sebuah batang lain dibelakangnya sebagai dudukan kaca

tripod.

4. Mengatur posisi teropong agar dapat mengamati skala yang

dipantulkan oleh kaca tripod dengan jelas.

5. Mengamati skala menggunakan teropong, dan mencatat keadaan awal

batang uji yang tanpa beban.

6. Menggantungkan beban 200 gram ditengah batang uji.

7. Mengamati perubahan skala (pertambahan panjang) yang terjadi pada

batang saat menerima gaya dari beban.

8. Mencatat perubahan skala yang terjadi.

9. Mengamati dan mencatat setiap perubahan skala yang terjadi pada

setiap penambahan beban. Dan melakukan prosedur yang sama

hingga mencapai beban total 1 kg.

10. Setelah semua beban terpasang, melakukan pengurangan beban

secara berturut-turut hingga tidak ada lagi beban yang tergantung.

11. Mengamati dan mencatat perubahan skala pada setiap pengurangan

beban.

12. melakukan prosedur percobaan yang sama pada batang uji kuningan

dan besi.

5.5 Alur Kerja


Diagram 5.1 Alur Kerja

Mengambil batang yang telah diukur sebelumnya, dan meletakannya

diatas penyangga batang uji.

Mengatur posisi alat uji

Menempatkan beban diatas alat uji

Mengamati perubahan skala setiap

penambahan beban 200 gram

Mengamati perubahan skala setiap

pengurangan beban 200 gram

Selesai


5.6 Tabel Hasil Percobaan

5.6.1 Batang uji Tembaga

Tabel 5.1 Hasil pembacaan skala batang uji Tembaga

Beban

(gram)

Pembacaan skala

(beban bertambah)

Pembacaan skala

(beban berkurang)

Rata-rata

pembacaan skala

0 295 295 295

200 286 286 286

400 277 278 277,5

600 269 269 269

800 260 260 260

1000 252 252 252

5.6.2 Batang uji Kuningan

Tabel 5.2 Hasil pembacaan skala batang uji Kuningan

Beban

(gram)

Pembacaan skala

(beban bertambah)

Pembacaan skala

(beban berkurang)

Rata-rata

pembacaan skala

0 283 280 281,5

200 270 270 270

400 257 256 256,5

600 244 244 244

800 232 230 231

1000 218 218 218


5.6.3 Batang uji Besi

Tabel 5.3 Hasil pembacaan skala batang uji Besi

Beban

(gram)

Pembacaan skala

(beban bertambah)

Pembacaan skala

(beban berkurang)

Rata-rata

pembacaan skala

0 330 328 329

200 323 322 322,5

400 318 316 317

600 311 310 310,5

800 305 305 305

1000 299 299 299

5.7 Analisa Data

5.7.1 Diketahui:

Jarak antara skala dan kaca tripod : x = 100 cm = 1 m

Ketebalan batang tes (rata-rata) a = 0,5003 cm = 0,005003 m

Lebar batang tes (rata-rata) : b = 1,5459 cm = 0,015459 m

Jarak antara penyangga batang uji: L = 40 cm = 0,4 m

Jarak tegak lurus antara kaki kaca tripod : z = 3, 092 cm

5.7.2 Percobaan I Tembaga

o Kemelencengan skala per 600 gram beban berbeda:

Rata-rata kemelencengan skala per 600 gram beban berbeda:


Salah penempatan titik tengah per 600 gram beban:








o Modulus Young:


o Kesalahan relatif:


o Ketelitian

5.7.3 Percobaan II Kuningan






Rata-rata kemelencengan skala per 400 gram beban berbeda





o Modulus Young:



o Ketelitian

5.7.4 Percobaan III Besi





o Modulus Young:


o Ketelitian


5.8 Pembahasan

5.8.1 Hasil perhitungan Modulus Young:

1. Modulus Young batang uji Tembaga


2. Modulus Young batang uji Kuningan

3. Modulus Young batang uji Besi

5.8.2 Hukum fisika yang mendasari:

Tegangan tarik adalah gaya tarik per satuan luas. Regangan tarik

adalah fraksi perubahan panjang. Modulus Young adalah

perbandingan tegangan tarik terhadap regangan tarik. Tegangan

dan regangan tekan didefinisikan dengan cara yang sama seperti

tegangan dan regangan tarik. Pada sebagian besar bahan,

modulus Young untuk penarikannya (tension) memiliki nilai yang

sama dengan penekanannya (compression).

5.8.3 Faktor penyebab terjadinya kekurang telitian:

1. Faktor peralatan, yaitu ketepatan fokus teropong.

2. Faktor paralaks atau penglihatan, yaitu kekurang telitian dalam

mengamati skala.

3. Kesalahan pengukuran data awal.

4. Faktor keadaan ruang praktikum, yaitu getaran dan

pencahayaan.

5.9 Kesimpulan

Dari percobaan modulus Young di atas dan hasil yang telah dicapai maka

diperoleh kesimpulan sebagai berikut:

1. Semakin besar simpangan skala maka besarnya Modulus Young

semakin kecil atau dengan kata lain besarnya simpangan berbanding

terbalik dengan harga E.

2. Harga Modulus Young berbanding lurus dengan beban.


3. Semakin panjang jarak antara penyangga yang dipakai, semakin besar

harga modulus Youngnya.

4. Dari hasil percobaan diatas, dapat disimpulkan bahwa percobaan ini

masuk dalam kategori teliti karena semua hasil analisa data memiliki

ketelitian diatas 95%.

5.10 Aplikasi dalam Bidang Teknik Sipil

Adapun aplikasi dari percobaan modulus Young ini dalam dunia teknik

sipil adalah sebagai berikut:

1. Untuk mengetahui kualitas baja dan kayu.

2. Untuk mengetahui kekuatan tegangan baja dalam menyangga beban.

3. Untuk mengetahui berapa besar beban yang disangga oleh kayu pada

kuda-kuda bangunan.

4. Untuk mengetahui kuat lentur suatu batang.

5. Perencanaan jembatan gantung dan perencanan lift.

fisdas young r-13

Documents