MekanikaDinamika Modulus geser MM 06

Ayunan Puntir

Tujuan PercobaanMengukur besar modulus geser berbagai jenis kawat Mencari nilai konstanta puntir kawat logam

Prinsip Dasar

Semua benda memiliki elastisitas, termasuk logam yang digolongkan sebagai benda yang. Elastisitas suatu logam dapat diamati dengan cara ayunan puntir dengan menggunakan kawat logam yang diosilasikan. Pada percobaan ini, sebuah cakram pemberat digantungkan pada sebuah kawat kemudian diputar pada bidang horisontal (diberi simpang sudut) dan dilepaskan, maka cakram tersebut akan berosilasi. Maka periode gerak osilasi sistem akan memenuhi persamaan[s]2

(1)

L

dengan I adalah momen inersia kawat [m g] dan k adalah konstanta puntir [Nm]. Konstanta puntir merupakan sebuah tetapan harga untuk suatu logam yang dapat dipuntir sampai batas maksimal elastisitasnya. Sedangkan modulus geser merupakan beda panjang suatu logam sebelum dan setelah dipuntir. Hubungan antara konstanta puntir dan 2 modulus geser (M) [N/m ] dinyatakan oleh persamaan : [N/m ] dengan L adalah kawat [m]2

(2)

panjang kawat [m] dan R jari-jari

Gbr. 1 Susunan cakram yang digantungkan pada sebuah tali dan diberi simpangan sebesar

30

Peralatan1 2 1 2 1 1 1 Cakram logam Kawat (nikel dan tembaga) Statif dinding Penjepit kawat Penggaris 100 cm Mikrometer Stopwatch

Pengolahan Data dan Evaluasi1. Buatlah grafik perioda kuadrat terhadap momen 2 inersia kawat (T vs L) ! 2 2. Hitung nilai modulus geser M dari grafik T vs L ! 3. Hitung nilai konstanta puntir k untuk setiap panjang tali ! 4. Dapatkah cara ini dipakai untuk menentukan jenis kawat yang digunakan ? Mengapa ? 5. Faktor apa yang mungkin menyebabkan kesalahan percobaan ini ? 6. Buat analisis dan beri kesimpulan dari hasil percobaan ini !

Prosedur Percobaan1. Gantungkan cakram pada poros yang melalui pusat massa ! 2. Ukur panjang dan diameter kawat yang dipakai, panjang kawat (L) mulai dari 150 cm ! 3. Putar cakram dengan sudut kecil, kemudian lepaskan sehingga benda berisolasi, catat waktu yang diperlukan untuk 20 ayunan ! 4. Ulangi langkah 3 untuk panjang kawat 140, 130, 120, 110, 100, 90 dan 80 cm ! 5. Ulangi percobaan untuk jenis kawat yang berbeda !

31