Laprak Modulus Elastisitas

7/24/2019 Laprak Modulus Elastisitas

1/14

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pada dasarnya semua benda yang ada di alam ini dapat mengalami

perubahan bentuk bila diberikan suatu gaya. Baja yang paling keras sekalipun bisa

berubah bentuknya bila diberikan gaya yang cukup besar.

Modulus elastisitas merupakan patokan keelastisan suatu benda. Kita

sebaiknya mengetahui modulus elastisitas. Karena setiap benda di sekeliling kita

pasti mempunyai nilai modulus elastisitas walaupun nilainya sangat kecil.

Oleh karena itu, praktikum fisika dasar mengenai modulus elastisitas ini

dilakukan.

1.2 Tujuan

a. Membedakan pengertian tegangan dan regangan.

b. Menentukan modulus elastisitas (! dari suatu batang kayu dengan cara

pelenturan.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tegangan

"aya per satuan #uas disebut juga sebagai tegangan. $ecara matematis

ditulis%


2/14

$atuan tegangan adalah &'m.

2.2 Regangan

)egangan merupakan perbandingan antara perubahan panjang dengan

panjang awal. $ecara matematis ditulis

Karena # sama*sama merupakan dimensi panjang, maka regangan tidak

mempunyai satuan (regangan tidak mempunyai dimensi!.

)egangan merupakan ukuran perubahan bentuk benda dan merupakan

tanggapan yang diberikan oleh benda terhadap tegangan yang diberikan. +ika

hubungan antara tegangan dan regangan dirumuskan secara matematis, maka akan

diperoleh persamaan berikut%


3/14

ni adalah persamaan matematis dari Modulus lastis (!. +adi modulus

elastis sebanding dengan -egangan dan berbanding terbalik )egangan.

2.3 Pelenturan

Modulus elastisitas kayu dapat dihitung melalui pemberian beban sebagai

tegangan yang diberikan pada kayu dan mengamati penunjukan oleh garis rambut

sebagai regangannya. Besar pelenturan ditentukan melalui

f=B L

3

48El B L

3

4Eb h3

f pelenturan (cm!

B berat beban (dyne!

# panjang batang antara dua tumpuan (cm!

modulus elastisitas

b lebar batang (cm!

h tebal batang (cm!

momen inersia


4/14

2.4. Huku H!!ke

$etiap pegas memiliki panjang alami, jika pada pegas tersebut tidak

diberikan gaya. Pada kedaan ini, benda yang dikaitkan pada ujung pegas berada

dalam posisi setimbang.

"a#ar 1.Benda pada kondisi awal$umber% www.belajarfisikaasyik.blogspot.com

/pabila benda ditarik ke kanan sejauh 01, benda akan memberikan gaya

pemulih pada benda tersebut yang arahnya ke kiri sehingga benda kembali ke

posisi setimbangnya

"a#ar 2. Posisi pada saat benda menegang

$umber% www. belajarfisikaasyik.blogspot.com

$ebaliknya, jika benda ditarik ke kiri sejauh *1, pegas juga memberikan

gaya pemulih untuk mengembalikan benda tersebut ke kanan sehingga benda

kembali ke posisi setimbang.


5/14

"a#ar 3. Posisi pada saat benda meregang


Besar gaya pemulih 2 ternyata berbanding lurus dengan simpangan 1 dari

pegas yang direntangkan atau ditekan dari posisi setimbang (posisi setimbang

ketika 1 3!. $ecara matematis ditulis %

Persamaan ini sering dikenal sebagai persamaan pegas dan merupakan hukum

4ooke. 4ukum ini dicetuskan oleh )obert 4ooke (5678*5937!. k adalah konstanta

dan 1 adalah simpangan. -anda negatif menunjukkan bahwa gaya pemulih alias 2

mempunyai arah berlawanan dengan simpangan 1. Ketika menarik pegas ke kananmaka 1 bernilai positif, tetapi arah 2 ke kiri (berlawanan arah dengan simpangan

1!. $ebaliknya jika pegas ditekan, 1 berarah ke kiri (negatif!, sedangkan gaya 2

bekerja ke kanan. +adi gaya 2 selalu bekeja berlawanan arah dengan arah

simpangan 1. k adalah konstanta pegas. Konstanta pegas berkaitan dengan

elastisitas sebuah pegas. $emakin besar konstanta pegas (semakin kaku sebuah

pegas!, semakin besar gaya yang diperlukan untuk menekan atau meregangkan

pegas. $ebaliknya semakin elastis sebuah pegas (semakin kecil konstanta pegas!,

semakin kecil gaya yang diperlukan untuk meregangkan pegas. :ntuk

meregangkan pegas sejauh 1, akan memberikan gaya luar pada pegas, yang

besarnya sama dengan 2 0k1. 4asil eksperimen menunjukkan bahwa 1

sebanding dengan gaya yang diberikan pada benda.

4ukum hooke ternyata berlaku juga untuk semua benda padat, dari besi

sampai tulang tetapi hanya sampai pada batas*batas tertentu. Mari kita tinjau


6/14

sebuah batang logam yang digantung ;ertikal, seperti yang tampak pada gambar

di bawah.

"a#ar 4. Batang logam yang digantung ;ertikal


Pada benda bekerja gaya berat (berat = gaya gravitasi yang bekerja pada

benda), yang besarnya mg dan arahnya menuju ke bawah (tegak lurus

permukaan bumi)./kibat adanya gaya berat, batang logam tersebut bertambah

panjang sejauh (delta#!

+ika besar pertambahan panjang (delta#! lebih kecil dibandingkan dengan

panjang batang logam, hasil eksperimen membuktikan bahwa pertambahan

panjang (delta #! sebanding dengan gaya berat yang bekerja pada benda.

Perbandingan ini dinyatakan dengan persamaan %

Persamaan ini kadang disebut sebagai hukum 4ooke. Kita juga bisa

menggantikan gaya berat dengan gaya tarik, seandainya pada ujung batang logam

tersebut tidak digantungkan beban.

Besarnya gaya yang diberikan pada benda memiliki batas*batas tertentu.

+ika gaya sangat besar maka regangan benda sangat besar sehingga akhirnya

benda patah. 4ubungan antara gaya dan pertambahan panjang (atau simpangan

pada pegas! dinyatakan melalui grafik di bawah ini.


7/14

"a#ar $. "rafik

gaya dan

pertambahan panjang


+ika sebuah benda diberikan gaya maka hukum 4ooke hanya berlaku

sepanjang daerah elastis sampai pada titik yang menunjukkan batas hukum hooke.

+ika benda diberikan gaya hingga melewati batas hukum hooke dan mencapai

batas elastisitas, maka panjang benda akan kembali seperti semula jika gaya yang

diberikan tidak melewati batas elastisitas. tapi hukum 4ooke tidak berlaku pada

daerah antara batas hukum hookedan batas elastisitas. +ika benda diberikan gaya

yang sangat besar hingga melewati batas elastisitas, maka benda tersebut akan

memasuki daerah plastisdan ketika gaya dihilangkan, panjang benda tidak akan

kembali seperti semula< benda tersebut akan berubah bentuk secara tetap. +ika

pertambahan panjang benda mencapai titik patah, maka benda tersebut akan

patah.

Berdasarkan persamaan hukum 4ooke di atas, pertambahan panjang (delta

L) suatu benda bergantung pada besarnya gaya yang diberikan (2! dan materipenyusun dan dimensi benda (dinyatakan dalam konstanta k). Benda yang

dibentuk oleh materi yang berbeda akan memiliki pertambahan panjang yang

berbeda walaupun diberikan gaya yang sama, misalnya tulang dan besi. =emikian

juga, walaupun sebuah benda terbuat dari materi yang sama (besi, misalnya),

tetapi memiliki panjang dan luas penampang yang berbeda maka benda tersebut

akan mengalami pertambahan panjang yang berbeda sekalipun diberikan gaya

yang sama. +ika kita membandingkan batang yang terbuat dari materi yang sama


8/14

tetapi memiliki panjang dan luas penampang yang berbeda, ketika diberikan gaya

yang sama, besar pertambahan panjang sebanding dengan panjang benda mula*

mula dan berbanding terbalik dengan luas penampang. Makin panjang suatu

benda, makin besar besar pertambahan panjangnya, sebaliknya semakin tebal

benda, semakin kecil pertambahan panjangnya. +ika hubungan ini kita rumuskan

secara matematis, maka akan diperoleh persamaan sebagai berikut %

Persamaan ini menyatakan hubungan antara pertambahan panjang (delta

L) dengan gaya (2! dan konstanta (k!. Materi penyusun dan dimensi benda

dinyatakan dalam konstanta k. :ntuk materi penyusun yang sama, besar

pertambahan panjang (delta L)sebanding dengan panjang benda mula*mula (Lo)

dan berbanding terbalik dengan luas penampang (A).


9/14

Ta#el 1. Modulus lastisitas beberapa benda

BAB III

%ET&DE PRAKTIKU%

3.1 Alat 'an Ba(an

/lat %

5. Meja

. =ua buah tumpuan

7. $kala cermin>. Kait yang dilengkapi garis rambut

8. $cientific ?alculator

Bahan %

5. $eperangkat beban (6 Buah 833 gram!

. -iga buah batang kayu yang berbeda geometri

Batang %

* Panjang @3 cm

* #ebar 5,8 cm

* -ebal 5,8 cm


10/14

Batang %

* Panjang @3 cm

* #ebar cm

* -ebal 5 cm

Batang %* Panjang @3 cm

* #ebar 5 cm

* -ebal 5 cm

3.2 Pr!)e'ur Prakt*ku

3.2.1 Per+!#aan 1 ,Batang Ka-u I

5. Memasang tumpuan pada meja, lalu meletakkan batang kayu di atas

tumpuan.

. Meletakkan kait yang dilengkapi garis rambut tepat ditengah kayu.

Meletakkan garis rambut menempel pada skala cermin.

7. Membaca dan mencatat kedudukan garis rambut pada kedudukan

setimbang, yaitu kedudukan tanpa beban.

>. Menambahkan beban, tiap penambahan beban baca dan catat

kedudukan garis rambut.8. Mengurangi beban, tiap pengurangan beban baca dan catat kedudukan

garis rambut sampai pada keadaan tanpa beban.

6. Mencatat datanya pada tabel.

9. Menghitung modulus elastisitas batang kayu .

@. Menggambar grafik antara beban terhadap pelenturan.

3.2.2 Per+!#aan 2 ,Batang Ka-u II


tumpuan.


Meletakkan garis rambut menempel pada skala cermin.

7. Membaca dan mencatat kedudukan garis rambut pada kedudukan



kedudukan garis rambut.


11/14

8. Mengurangi beban, tiap pengurangan beban baca dan catat kedudukan





3.2.3 Per+!#aan 3 ,Batang Ka-u III


tumpuan.


Meletakkan garis rambut menempel pada skala cermin.7. Membaca dan mencatat kedudukan garis rambut pada kedudukan



kedudukan garis rambut.

8. Mengurangi beban, tiap pengurangan beban baca dan catat kedudukan






12/14

BAB /

KESI%PULAN DAN SARAN

$.1 Ke)*0ulan

Besarnya modulus elastisitas dipengaruhi oleh tegangan, regangan,

pelenturan, berat beban, panjang batang, lebar batang, dan modulus

elastisitas.

Benda elastis adalah benda yang kembali ke bentuk semula bila gaya

dihilangkan.

Benda plastis adalah benda yang tidak dapat kembali ke bentuknya semula

bila gayanya dihilangkan.

"aya yang diberikan berbanding lurus dengan perubahan panjang dan

dapat dirumuskan dengan persamaan 2k1

Bila gaya yang diberikan pada benda melampui batas kekuatan benda,

benda akan patah.

Kayu memiliki Modulus lastisitas.

"rafik yang diperoleh adalah grafik linier.

$.2 Saran

Memahami dahulu konsep 4ukum 4ooke.

/lat yang digunakan harus dalam keadaan baik sehingga bisa menentukan

modulus elastisitas dengan tepat.

4arus lebih ditingkatkannya ketelitian dalam melakukan percobaan, agar

hasil yang didapat lebih akurat.

Pada saat pengolahan data harus lebih cermat dan teliti.


13/14

DATAR PUSTAKA

"iancoli, -ippler. 333.FISIA untuk sains dan teknik.+akarta% rlangga

Kanginan, Marthen. 336.FISIA untuk S!A elas "I.+akarta% rlangga

$upiyanto. [email protected] untuk S!A kelas "I. +akarta% Phibeta

Aaida, =rs.,M.$i. 353.#etunjuk #raktikum Fisika $asar. +atinangor% 2-P

:npad

http%''belajarfisikaasyik.blogspot.com'elastisitas(diakses tanggal 5> Oktober 357

pukul 5>.78!

http%''id.wikipedia.org'wiki'4ukum4ooke (diakses tanggal 5> Oktober 357

pukul 5>.>3!

http%''www.gurumuda.com'elastisitas'(diakses tanggal 5> Oktober 357 pukul

5>.83!
http://belajarfisikaasyik.blogspot.com/elastisitashttp://id.wikipedia.org/wiki/Hukumhttp://www.gurumuda.com/elastisitas/http://id.wikipedia.org/wiki/Hukumhttp://www.gurumuda.com/elastisitas/http://belajarfisikaasyik.blogspot.com/elastisitas


14/14

LAP&RAN PRAKTIKU%

ISIKA DASAR

%&DUL 4

%!'ulu) Ela)t*)*ta)

=isusun oleh

&ama % Minanda 2achladelcada Primara

&PM % >353573386

Kelompok ' shift % Kelompok 5' -P /

4ari ' tanggal % $enin ' 9 Oktober 357

aktu % 53.33 B

/sisten % )ijalul 2ikri )usyda $ofyan

LAB&RAT&RIU% ISIKA DASAR

JURUSAN TEKN&L&"I INDUSTRI PAN"AN

AKULTAS TEKN&L&"I INDUSTRI PERTANIAN

UNI/ERSITAS PADJAJARAN

213

Laprak Modulus Elastisitas

Documents

Transcript of Laprak Modulus Elastisitas