Laboratorium Fisika Dasar ITN Malang 1

PERCOBAAN

MODULUS PUNTIR LOGAM

I. Tujuan Percobaan.

1. Menentukan harga modulus puntir logam.

2. Memahami sifat elastis bahan di bawah pengaruh puntiran.

3. Membandingkan nilai modulus puntir berbagai logam.

II. Teori Dasar.

Jika sebatang logam mengalami puntiran, maka sudut puntiran tergantung

dari gaya puntir dan lengan gayanya.

Gambar 1. Tipe-tipe Tegangan : (a) Merenggang (b) Menekan (c) Memuntir

Untuk tegangan memuntir kita dapat tulis persamaan berikut:

Dimana L adalah pertambahan panjang, Lo adalah panjang mula-mula dan

A adalah luas permukaan dimana gaya F itu bekerja. Dalam regangan geser

dan memuntir, gaya F bekerja sejajar dengan permukaan A, sedangkan L,

tegak lurus terhadap Lo. Tetapan G adalah modulus puntir (share modulus)

Modulus puntir logam dalam hal ini adalah merupakan kekakuan puntiran

bahan logam terhadap nilai gaya, bahan, penampang logam. Jika suatu batang

logam mengalami suatu puntiran maka batang tersebut disamping mengalami

gaya puntir juga mengalami gaya tarik.

Laboratorium Fisika Dasar ITN Malang 2

Tiap batang mengalami tegangan sebagai gaya persatuan luas terlihat batang

mengalami perpindahan x (cm) sebagai akibat adanya gaya F, yang besarnya

berbanding lurus dengan penampang horizontal. Pada percobaan modulus

puntir terlihat akibat adanya gaya mengalami pergeseran pada batang, dimana

batang dianggap homogen. Akibat geseran puntiran pada piringan (gambar

percobaan yang dipuntir melalui piringan terhadap sumbunya, akan

mengalami pergeseran sudut puntir.

Maka besarnya modulus puntir adalah :

=2

4 . 1)

dimana : G = Modulus Puntir (share modulus)

L = panjang lengan puntir

F = gaya puntir

r = jari-jari batang

= sudut puntir.

Percobaan : Modulus Puntir

Laboratorium Fisika Dasar ITN Malang 3

III. Alat Percobaan

1. Set percobaan modulus puntir.

2. Batang logam percobaan.

3. Neraca lengan.

4. Beban dan katrol.

5. Jangka sorong dan mikrometer.

IV. Prosedur Percobaan

1. Ukur jari-jari batang logam (r).

2. Ukur panjang batang logam (L).

3. Susun alat seperti gambar di atas dan timbang massa beban (m).

4. Tarik piringan/lengan dengan gaya beban F = m.g, dengan lengan beban

berbeda (R).

5. Ulangi untuk bahan logam yang lainnya (besi, kuningan dan tembaga),

datakan.

V. Data Percobaan.

a. Batang Aluminium

( r = .... cm, L = . cm)

No m (gr) R(cm) F = m.g sudut puntir ()

(Derajat) (Radian)

1

2

3

4

5

Laboratorium Fisika Dasar ITN Malang 4

b. Batang Kuningan

( r = .... cm, L = cm )

No m (gr) R(cm) F = m.g sudut puntir ()

(Derajat) (Radian)

1

2

3

4

5

c. Batang tembaga

( r = .... cm, L = .. cm )

No m (gr) R(cm) F = m.g sudut puntir ()

(Derajat) (Radian)

1

2

3

4

5

VI. Tugas Pendahuluan

1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan modulus puntir (share modulus)

2. Apa yang dimaksud dengan batas ambang puntiran terhadap nilai bahan

logam, jelaskan.

VII. Tugas Akhir

1. Tentukan harga modulus puntir percobaan di atas.

2. Gambar grafik hubungan antara modulus puntir (N) terhadap gaya beban

(F) tiap batang.

3. Hitung kesalahan relatif tiap percobaan (Kr) dan rata-ratanya.

4. Hitung standart deviasinya (SD).

5. Kesimpulan percobaan di atas.