BAB I

BAB IPENDAHULUAN

Latar BelakangSetiap benda akan mengalami perubahan bentuk apabila diberikan gaya pada benda tersebut. Pada benda elastis, akan terjadi pertambahan panjang yang merupakan akibat dari adanya suatu gaya. Benda ini berlaku hampir pada semua materi padat, baik materi dari besi maupun dari tulang, tetapi hanya pada suatu batas tertentu. Apabila benda yang terjadi terlalu besar, maka benda pun akan meregang dengan sangat besar sehingga tidak menutup kemungkinan benda tersebut akan patah. Gay luar yang dikerjakan pada benda tersebut mengkibatkan terjadinya perubahan bnetuk benda (deformasi) yang tidak melebihi batas proporsional.

Hubungan antara pertambahan panjang, gaya yang terjadi, luas penampang kawat dan panjang kawat awal didefinisikan sebagai Modulus Elastisitas atau dapat disebut juga Modulus Young. Agar dapat lebih memahami mengenai Modulus Elastisitas ini, maka perlu dilaksanakan pembelajaran yang lebih mendalam melalui percobaan di leboratorium.

1.2 Tujuan PraktikumPraktikum kali ini mempunyai tujuan sebagai berikut:Membedakan pengertian dan regangan.Menentukan Modulus Elastisitas (E) dari statu batang kayu dengan cara pelenturan.

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

Apabila gaya F yang diberikan pada suatu benda di bawah gaya batas elastis, maka tegangan () sebanding dengan regangan (e). Hasil bagi antara tegangan dan regangan disebut Modulus Elastisitas dengan konstanta perbandingan E. Nilai dari Modulus Elastisitas ini begantung pada materi, bukan pada ukuran atau bentuk benda. Nilai Modulus Elastisitas berdasarkan materi bendanya dapat kita lihat pada tabel berikut:Bahan PadatModulus YoungBesi, gipsBajaKuninganAlumuniumBetonBatu BataMarmerGranitKayu (pinus)NilonTulang (tungkai)100 x 1092100 x 109100 x 10970 x 10920 x 10914 x 10950 x 10945 x 10910 x 10105 x 10915 x 109

Untuk mengetahui perumusan Modulus Elastisitas (E), kita perlu mengetahui parumusan dari tegangan dan regangan. Tegangan adalah gaya persatuan luas yang didefinisikan sebagai: Tegangan () = Gaya = F luas ASedangkan regangan adalah perubahan panjang berbanding panjang awal, hal ini dapat dituliskan sebagai berikut: Regangan (e) = L LRegangan adalah suatu besaran yang tidak memiliki dimensi regangan tidak mempunyai satuan. Sebagai contoh, regangan longitudinal e (arah memnjang benda) yang dihasilkan oleh tegangan adalah sama dengan perubahan panjang dengan panjang awal benda. Regangan ini juga merupakan perubahan fraksional dari panjang benda, dan merupakan ukuran mengenai seberapa jauh batang tersebut berubah bentuk. Tegangan diberikan pada materi dari arah luar, sementara regangan adalah tanggapan materi terhadap tegangan. Dengan demikian, perumusan Modulus Elastisitas adalah sebagai berikut: E = edengan : E = Modulus Elastisitas (N/m2 atau Pa) = Tegangan (N/m2)e = ReganganF= gaya tarik tatu gaya tekan (N)l0= panjang mula-mula (m)l = pertambahan panjangfA = Luas penampang (m2)

Selain itu, Modulus Elastisitas dapat dirumuskan sebagai berikut: E = BL3 = BL3 48fI 4Ebh3

dengan : E = Modulus Elastisitas (dyne/cm2)B = Berat beban (dyne)L= Panjang batang antara dua tumpuan (cm)f= Pelenturan (cm)b= Lebar batang (cm)h = tabal batang (cm)I = Momen inersia linier batang terhadap garis netral

BAB IIIMETODE PRAKTIKUM

3.1 Alat dan BahanAlat dan bahan yang diperlukan pada praktikum kali ini di antaranya:1. Meja2. Dua buah tumpuan3. Skala cermin4. Seperangkat beban dan dudukannya5. Kait yang dilengkapi garis rambut6. Tiga buah batang kayu yang berbeda geometri

3.2 Prosedur PraktikumUkurlah panjang (jarak antara dua tumpuan), lebar, dan tebal masing-masing.Susun alat seperti yang telah dicontohkan oleh asisten dosen.Baca dan catat kedudukan garis rambut pada kedudukan setimbang, yaitu kedudukan tanpa beban.Tambahkan beban, tiap penambahan beban baca dan catat kedudukan garis rambut.Kurangi beban, tiap pengurangan beban baca dan catat kedudukan garis rambut.Hitung Modulus Elastisitas dengan terlebih dahulu mencari besaran-besaran yang mempengaruhi nilai Modulus Young.Gambarkan kurya antara beban terhadap pelenturan. Bandingkan hasil percobaan dengan literatur.

BAB IV HASIL PERCOBAAN

Batang Ib = m(g)B= m.g(N)f (m)f (m)frata-ratafE (dyne/cm2)Erata-rata (dyne/cm2)00

500

1000

1500

2000

2500

3000

Batang IIb = m(g)B= m.g(N)f (m)f (m)frata-ratafE (dyne/cm2)Erata-rata (dyne/cm2)00

500

1000

1500

2000

2500

3000

Batang IIIb = m(g)B= m.g(N)f (m)f (m)frata-ratafE (dyne/cm2)Erata-rata (dyne/cm2)00

500

1000

1500

2000

2500

3000

BatangPanjang l (cm)Lebar b (cm)Tebal h (cm)I

II

III

BAB V PEMBAHASAN

5.1 Pengolahan DataPengolahan data pada pengamatan kali ini tersedia dalam bentuk grafik yang telah penulis lampirkan pada kertas milimeter block. Hal ini dilakukan untuk menjaga keakuratan skala dalam pembuatan grafik tersebut.

5.2 Penjelasan Hasil DataPada praktikum kali ini, kita melaksanakan percobaan mengenai Modulus Elastisitas. Dengan mengetahui besaran-besaran yang berpengaruh, kita dapat mengukur nilai Modulus Elastisitas yang dihasilkan. Sebelumnya, kita harus melihat berapa panjang kawat dengan cara membaca kedudukannya pada garis rambut. Bila beban yang digantung semakin besar, maka akan terjadi perubahan kedudukan pada garis rambut. Hal itu menunjukkan bahwa batang mengalami pelenturan (f). Geometri dari batang yang dipakai juga dapat berpengaruh. Semakin besar tebal suatu batang, maka semakin kecil nilai modulus elastisitas. Antara tebal suatu batang dipangkatkan tiga dan modulus elastisitas, terdapat hubungan berbanding terbalik. Hal ini dapat dilihat dari persamaan modulus elastisitas sebagai berikut: E = BL3 = BL3 48fI 4Ebh3 Bila dibuat grafik yang menghubungkan antara tegangan dan pertambahan panjang, pada perhitungan yang sebenarnya akan menghasilkan grafik berbentuk linier. Namun pada percobaan kelompok kami, dapat dilihat penyimpangan yang terjadi. Titik-titik yang dihasilkan sama sekali menyimpang dari bentuk yang seharusnya. Selain itu, secara teori, besar modulus elastisitas berkisar antara 1 x 1011 sampai 1,5 x 1011 dyne/cm2. Namun pada percobaan yang kami lakukan, hasil moduluis elastisitas pada batang pertama adalah 1,5 x 1010 dyne/cm2, batang kedua 8,12 x 109 dyne/cm2, dan batang ketiga 3,75 x 109 dyne/cm2. Hal ini dapat disebabkan oleh beberapa hal, diantaranya:Kurang telitinya pengamat dalam membaca skala pada perangkat bacaLingkungan percobaan yang kurang mendukungPeralatan percobaan yang sudah sering dipakai sehingga mengurangi tingkat akurasinya.

BAB VIPENUTUP

6.1 KesimpulanSifat elastisitas suatu bahan dapat dinyatakan dalam hubungan antara besaran-besaran, yaitu tegangan dan regangan. Hubungan itu disebut Modulus Elastisitas.Secara teoritis, bentuk grafik yang menghubungkan antara tegangan dan pertambahan panjang harus berbentuk linier. Selain itu, nilai dari modulus elastisitas berkisar antara 1 x 1011 sampai 1,5 x 1011 dyne/cm2. Penyimpangan yang terjadi pada percobaan dapat disebabkan beberapa faktor, diantaranya ketelitian pengamat, lingkungan percobaan, dan alat percobaan yang dipakai.

6.2 SaranDalam rangka meningkatkan prestasi dan kreativitas mahasiswa, akan lebih baik apabila dalam pelaksanaan praktikum ini dilengkapi pula oleh sarana dan fasilitas laboratorium yang memadai.

BAB VIIDAFTAR PUSTAKA

Andoyo, Robi dan Zaida, Drs. M. Si. 2005-2006. Petunjuk Praktikum Fisika Dasar. Universitas Padjadjaran, Bandung.

Douglas, C. G. 2001. Fisika jilid 1. Gramedia, Jakarta.

Istiyono, Edi. 2005. Fisika untuk kelas XI. Intan Pariwara, Klaten.

Kanginan, Marthen. 1999. Fiska untuk SMU Kelas 1. Erlangga, Jakarta.