MODUL D 2 Hilmy Darmawan 1306413555

MODUL D1

THE BENDING SYSTEM

I. TUJUAN

Untuk mengukur tegangan pada suatu objek yang melentur dan

membandingkannya dengan hasil teori.

II. TEORI

Bending Moment

Gaya luar yang mengakibatkan lenturnya suatu balok, biasanya terdapat pada

kantilever. Persamaannya

M = F(l-x)

F = Gaya

L = Load position

X = Datum

Pengukuran Regangan Struktur |

Momen Inersia

Ukuran kelembaman suatu benda untuk berotasi pada porosnya.

Dapat diketahui dengan rumus I=b d3

12

b = panjang balok

d = lebar balok

Stress (σ )

Dari bending moment, tegangan teoritis pada titik sepanjang balok, adalah

σ=MyI

Strain (𝜀)

Regangan teoritis diambil dari persamaan dari Young’s Modulus:

ε= σE

Young’s Modulus (E)

Young’s Modulus adalah rasio antara tegangan tarik dibandingkan dengan

regangan tarik pada material. Seorang fisikawan Inggris, Thomas Young, adalah

orang yang menemukannya. Young’s Modulus menentukan kekakuan sebuah material

(material yang lebih tebal memiliki harga Young’s Modulus yang lebih besar). dan

dituliskan dengan persamaan E=σε


III. PERALATAN

The Strain Gauge Trainer SM1009

Satu set beban besar

Satu set beban kecil

IV. CARA KERJA

1. Membuat table seperti di bawah ini

Beam Dimension

Young’s Modulus for the Beam

Second Moment of Area

Bridge Connection: Full

Load Position: 360 mm

Load

(gr)

Force

(N)

Strain

Reading

(𝜇𝜀)

Output

voltage

(𝜇V)

Bending

Moment

(Nm)

Calculated

Stress

(MN.m2)

Calculated

Strain

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

2. Mengukur benda uji, kemudian menuliskan hasilnya dalam tabel

3. Menyambungkan kabel penghubung tegangan pada soket output dari The Bending

System.

4. Menyambungkan gauge merah (kabel merah dan steker) dan gauge biru (kabel biru

dan steker), ke soket yang berlawanan.


5. Menyambungkan gauge kuning( kabel kuning dan steker) dan gauge hijau (kabel

hijau dan steker), ke soket yang berlawanan.

6. Mengubah tombol configuration menjadi pada posisi 4.

7. Secara perlahan menggeser ujung gantungan pada balok, sampai posisi 360mm.

8. Membiarkan peralatan hingga stabil, sekitar satu menit, kemudian menekan dan

menahan tombol nol sampai display menunjukkan angka 0 (nol).

9. Mencatat hasil tegangan pada display.

10. Memasang gantungan beban kecil.

11. Menambahkan beban 10 gram. Menambahkan 4 x 10 gram beban pada gantungan

untuk memberikan beban total 50 gram. Mencatat pembacaan regangan pada tabel.

12. Menambahkan beban 50 gram, kemudian mencatat pembacaan.

13. Mengulangi langkah 12 sampai total beban 500 gram.


0.4 cm

1.97 cm cm

V. PENGOLAHAN DATA

Mengubah beban menjadi gaya

Asumsi nilai gravitasi sebesar 9.81 m/s2

Beban (gr)

Gaya (N)

0 050 0.4905

100 0.981

150 1.4715

200 1.962

250 2.4525

300 2.943

350 3.4335

400 3.924

450 4.4145

500 4.905

Menghitung momen inersia penampang balok

b = 0.0197 m

d = 0.004 m

I =0.0197 ×0.0043

12=1.05x 10−10

Menghitung Bending Moment

l = 360 mm = 0.36 m x = 15 mm = 0.015 m

dengan rumus M = F(l-x)

Menghitung Tegangan Teoritis

y = 0.5 x 0.5 = 0.25 cm = 0.0025 m I = 1.05 x10−10 m4

Contoh:

σ=MyI

= 0.1692225 ×0.0025

1.05 x10−10 = 4029107.143 N.m2


Menghitung Regangan Teoritis

E = 207 GPa = 207 x 109 N/m2

ε= σE

= 4029107.143

207 x 109 =1.94643 10−5

Tabel

Tabel 4.1.2. Gaya, Bending Moment, Tegangan Teoritis, dan Regangan Teoritis

Load

(gr)

Force (N) Strain

Reading

(𝜇𝜀)

Output

voltage

(𝜇V)

Bending

Moment

(Nm)

Calculated

Stress (N.m2)

Calculated

Strain

0 0 0 0 0 0 0

50 0.4905 10 112 0.1692225 4029107.143 1.94643E-05

100 0.981 21 230 0.338445 8058214.286 3.89286E-05

150 1.4715 32 351 0.5076675 12087321.43 5.83929E-05

200 1.962 44 466 0.67689 16116428.57 7.78571E-05

250 2.4525 55 588 0.8461125 20145535.71 9.73214E-05

300 2.943 67 707 1.015335 24174642.86 0.000116786

350 3.4335 77 820 1.1845575 28203750 0.00013625

400 3.924 89 940 1.35378 32232857.14 0.000155714

450 4.4145 100 1065 1.5230025 36261964.29 0.000175179

500 4.905 111 1179 1.692225 40291071.43 0.000194643


Grafik Regangan terhadap Tegangan Teoritis

f(x) = 207000000000 xR² = 1

Grafik Regangan vs Tegangan

Series2Linear (Series2)

Regangan

Tega

ngan

Kesalahan Relatif

Epraktikum−EliteraturEliteratur

×100 % = 3,38%

2.07 ×1011−2.00 ×1011

2.07 × 1011 ×100 % = 3,38%


Kesalahan Relatif Regangan Percobaan terhadap Regangan Teoritis


Load (gr) Strain Reading (𝜇𝜀) Calculated Strain

(𝜇𝜀)KR

(%)

0 0 0 0

50 10 19 47.37%

100 21 38 44.74%

150 32 58 44.83%

200 44 77 42.86%

250 55 97 43.30%

300 67 116 42.24%

350 77 136 43.38%

400 89 155 42.58%

450 100 175 42.86%

500 111 194 42.79%

Rata−rata 40%

VI. ANALISA

a. Analisa Percobaan

Percobaan mekanika benda padat modul D tentang pengukuran regangan

strukur ini bertujuan untuk mencari besar regangan pada suatu obyek yang melentur

dan membandingkannya dengan hasil teori. Percobaan ini menggunakan beberapa alat

yaitu The Strain Gauge Trainer SM1009 sebagai alat praktikum utama, satu set beban

besar dan kecil. Struktur yang digunakan pada percobaan ini adalah balok sepanjang

470 mm yang dibebani pada jarak 360 mm dengan 5 mm. Variasi beban yang

digunakan adalah 50 gram sampai 500 gram.

Hal yang dilakukan oleh praktikan adalah menyambungkan kabel penghubung

tegangan ke soket pengujian Bending System. Setelah itu menyambungkan gauge

sesuai prosedur yaitu merah dan biru secara berlawanan dan kuning dan hijau secara

berlawanan. Setelah memastikan semua tersusun praktikan menyalakan alat

praktikum, yang diperhatikan pada praktikum pertama adalah panel konfigurasi harus

berada diposisi 4 untuk percobaan The Bending System. setelah panel terkonfigurasi,

Gauge factor diubah ke angka 2.11. alat yang digunakan dikalibrasi terlebih dahulu

agar pembacaan regangan dan output voltage dimulai dari 0. Setelah alat siap

digunakan, praktikan menyiapkan set beban yang akan digunakan. Beban kemudian

digantungkan pada lengan struktur dengan bertahap yaitu 50 gram, 100 gram,150

gram, 200 gram, 250 gram, 300 gram, 350 gram, 400 gram, 450 gram, 500 gram.

Penambahan beban dilakukan dengan perlahan agar tidak menyebabkan beban kaget

dari alat percobaan. Pada masing-masing beban data yang diambil adalah strain

reading dan output voltage. Pada praktikum ini sebaiknya data yang diambil adalah

data pada saat alat percobaan sudah dalam keadaan stabil. Namun praktikan tidak

mengikuti prosedur tersebut sehingga kemungkinan besar alat yang digunakan tidak

akurat.

Setelah melakukan semua pengambilan data, dilakukan pengukuran

penampang struktur yang digunakan untuk mendapatkan nilai momen inersia.

b. Analisa Hasil

Pada praktikum ini, praktikan memperoleh dua data yaitu pengukuran

regangan dan pengukuran voltase. Selain itu juga dilakukan pengukuran panjang dan


lebar penampang yang digunakan untuk menahan beban. data tersebut akan

digunakan sebagai penghitungan momen inersia penampang. Berdasarkan hasil

perhitungan, momen inersia yang dihasilkan adalah sebesar 1 .05 x 10−10 m4.

Setelah itu, yang dilakukan adalah menghitung hasil dari Bending moment dengan

rumus M = F(l-x), x adalah titik acuan awal pada perletakan jepit. gaya momen yang

dihasilkan pada struktur akan berbanding lurus dengan jarak beban gaya. dengan

mendapatkan hasil Bending moment maka akan didapatkan hasil dari tegangan teoritis

dengan menggunakan persamaan My/I. setelah itu melakukan penghitungan regangan

dengan menggunakan rumus modulus young. modulus elastisitas yang digunakan

sebesar 207 GPa.

Dari tabel diketahui bahwa penambahan strain berbanding lurus dengan beban

yang diberi. Hal itu juga tetrjadi pada bending moment dan tegangan teoritisnya. Jadi

dapat dikatakan bahwa semakin berat beban maka akan menghasilkan tegangan dan

bending moment yang besar. Hal tersebut bisa terjadi akibat beban yang dikenakan

pada obyek mengkasilkan gaya dalam serta momen lentur.

Pada percobaan ini diperoleh grafik regangan dan tegangan, pada grafik

menghasilkan perbandingan lurus. Dari grafik diperoleh persamaan garis lurus y = 2x

1011x yang selanjutnya melalui penghitungan akan didapatkan nilai Epercobaan = .

Setelah dibandingkan dengan nilai Eliteratur didapatkan kesalahan relatif sebesar 3.38%.

c. Analisa Kesalahan

Ada beberapa penyebab ketidakakuratan percobaan ini, diantaranya:

1. Kesalahan Paralaks

Dalam percobaan ini kesalahan paralaks yang terjadi adalah pada saat

pengukurat plat yang digunakan dan pada saat menaruh gantungan beban di jarak

360 mm. kesalahan ini dapat terjadi apabila praktikan tidak melihat dengan tegak

lurus benda

2. Kesalahan Praktikan

Kesalahan dalam menentukan nilai regangan rata-rata yang terdisplay pada

alat karena nilai dari regangan berubah-ubah. Selain itu praktikan mungkin

melakukan kesalahan pada penghitungan penampang, hal tersebut diakibatkan

karena jangka sorong tidak dikunci oleh praktikan.

VII.KESIMPULAN


a. Tegangan dan Regangan berbanding lurus

b. Obyek akan menyebabkan terjadinya gaya dalam aksial pada balok serta momen

lentur.

c. Pada percobaan ini diperoleh nilai E sebesar 200 GPa.

d. Kesalahan relatif E pada percobaan ini adalah sebesar 3.3 %.

e. Kesalahan relatif regangan pada percobaan ini adalah sebesar 40%


MODUL D2

THE TENSION SYSTEM

I. TUJUAN

Untuk menunjukkan bagaimana cara untuk menghubungkan dan menggunakan

pengukur regangan untuk mengukur regangan dalam dua dimensi.

Untuk menunjukkan bagaimana cara membandingkan hasil praktikum regangan

tarik dalam dua dimensi dengan teori dan membuktikan poisson’s ratio.

II. TEORI

Tensile Stress and Strain, and Poisson’s ratio

Ketika balok di atas ditekan atau ditarik oleh sebuah gaya, tegangan yang

terjadi pada benda uji sama dengan gaya yang terjadi pada luasan benda uji. Untuk

penampang balok:

σ= Fx . z

Regangan yang terjadi pada arah gaya sama dengan tegangan dibagi dengan

Young’s Modulus jenis material:


Poisson’s ratio (v)

Gambar di atas adalah rasio dari regangan ‘transverse’ pada material, dibagi

dengan regangan longitudinal. Seorang matematikawan Perancis – Simeon Poisson,

menemukannya ketika dia sadar bahwa cross-section sebuah material berkurang

ketika material tersebut ditarik.

Persamaannya adalah

v=−εxεy

Untuk logam kebanyakan, besar Poisson’s ratio nya biasanya 0.3.

Ketika sebuah logam ditarik, regangan transverse bernilai negatif (tekan). Begitu pula

jika bekerja sebaliknya.

III. PERALATAN




IV. CARA KERJA

Prosedur 1 – Tension Strains Only:

1. Membuat tabel seperti di bawah ini:

Red and Yellow Gauges:

Gauges Factor:

Specimen Dimensions (lebar dan tebal):


Specimen Cross Section:

Young’s Modulus:

Load

(Kg)Force (N)

Tensile Strain

(𝜇𝜀)

Tensile Stress

(N.m-2)

Calc. Tensile

Strain

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

2. Mengukur benda uji yang akan digunakan dan kemudian memasukkan ke dalam

tabel.

3. Menghubungkan pengukur merah dan kuning pada tension system pada strain

display, dengan cara bersebrangan seperti pada gambar di bawah ini, ganti control

konfigurasi menjadi 2.


0.15 cm

1.0 cm


menahan tombol nol sampai display menunjukkan angka 0 (nol).

5. Mencatat pembacaan regangan pada tabel.

6. Memasang penggantung beban besar pada bagian bawah batang tension system.

Massa sebuah penggantung besar adalah 500 gram. Menambahkan 500 gram pada

penggantung beban untuk mendapatkan total beban 1 kilogram.

7. Mencatat pembacaan regangan pada tabel.

8. Menambahkan beban 1 kg, kemudian mencatat hasil pembacaan.

9. Mengulangi langkah di atas hingga beban total 10 kg.

10. Melepaskan beban kembali.

V. PENGOLAHAN DATA

Menghitung Cross Sectional Area


Menghitung Tegangan pada Benda Uji

g = 9.81 m/s2

σ= Fx . z

= 9.81

0.01× 0.0015 = 654000

`

Menghitung Regangan Teoritis

Bahan penampang yang digunakan adalah alumunium.

E = 69 GPa = 69x109 N/m2 ε= σE

ε= σE

= 654000

69 x 109 = 9.48x10−9

Tabel 2.1

Load (Kg) Force (N) Tensile

Strain

(𝜇𝜀)

Tensile Stress (N.m-2) Calc. Tensile Strain

1 9.81 8 654000 9.48

2 19.62 16 1308000 19

3 29.43 24 1962000 28.4

4 39.24 32 2616000 37.9

5 49.05 40 3270000 47.4

6 58.86 48 3924000 56.9

7 68.67 56 4578000 66.3

8 78.48 63 5232000 75.8

9 88.29 71 5886000 85.3

10 98.1 79 6540000 94.8



f(x) = 654000 xR² = 1


Series2

Linear (Series2)

Regangan ( )𝜇𝜀

Tega

ngan

(N.m

-2)

Epraktikum−EliteraturEliteratur

×100 % = 65.4−69

69×100 % = 5.21%

Perbandingan Hasil Teoritis dengan Hasil


Praktikum

Tabel Perbandingan regangan percobaan dengan regangan teoritisDapat dilihat bahwa hasil pengukuran yang dilakukan lebih besar dari regangan hasil penghitungan.

Tabel 2.2

Load

(Kg)

Tensile Strain

(𝜇𝜀)

Calc. Tensile

Strain

(𝜇𝜀)

1 8 9.4

2 16 19.6

3 24 28.4

4 32 37.9

5 40 47.5

6 48 56.8

7 56 66.3

8 63 75.8

9 71 85.3

10 79 94.8

Kesalahan RelatifTabel 2.3

Load

(Kg)

Tensile Strain

(𝜇𝜀)

Calc. Tensile

Strain

(𝜇𝜀)

Kesalahan

Relatif

(%)

1 8 9.4 14.89%

2 16 19.6 18.37%

3 24 28.4 15.49%

4 32 37.9 15.57%

5 40 47.5 15.79%

6 48 56.8 15.49%


7 56 66.3 15.54%

8 63 75.8 16.89%

9 71 85.3 16.76%

10 79 94.8 16.67%

Rata-rata = 14.6%

VI. ANALISISa. Analisa Percobaan

Percobaan ini bertujuan untuk menunjukkan bagaimana cara untuk

menghubungkan dan menggunakan pengukur regangan untuk mengukur regangan

dalam dua dimensi, juga untuk menunjukkan bagaimana cara membandingkan hasil

praktikum regangan tarik dalam dua dimensi dengan teori dan membuktikan

poisson’s ratio. Pada percobaan ini alat yang digunakan adalah The Strain Gauge

Trainer SM1009 dan satu set beban.

Hal yang dilakukan oleh praktikan adalah memastikan alat dalam keadaan

mati, kemudian praktikan menyambungkan kabel penghubung tegangan dengan

soket output pengujian The Tension System, Setelah itu praktikan menghubungkan

gauge seperti yang ada dalam prosedur, yaitu gauge merah bersebrangan dengan

gauge kuning. Soket yang tidak dipakai harus tetepa dalama keadaan tertutup, maka

soket tersebut ditutup dengan alat yang dinamakan dummy. Setelah soket tertutup,

maka dilakukan pengaturan konfigurasi yaitu dengan memindahkan ke nomer 2.

Setelah itu dilakukan penyesuaian gauge factor, yaitu sebesar 2.08.

Setelah alat tersusun dengan baik, alat dinyalakan dengan. Sebelum

melakukan praktikum, harus dilakukan kalibrasi terlebih dahulu agar pembacaan

pada alat lebih akurat dengan menekan tombol zero. Setelah alat dirasa sudah stabil,

Praktikan melakukan pemasangan gantungan beban dengan nilai 500 gram dan

ditambahkan lagi hingga beban sebesar 1 kg. Pada percobaan ini digunakan 10

variasi beban, yaitu 1 kg sampai dengan 10 kg. hal ini dilakukan agar praktikan dapat

menyimpulkan tegangan yang diakibatkan benda.

Setelah percobaan selesai, praktikan mengukur panjang dan lebar penampang

yang digunakan untuk mencari tensile stress dari suatu struktur


b. Analisa Hasil

Percobaan ini menghasilkan dua data, yaitu pengukuran strain oleh the Strain

Gauge Trainer, selain itu juga diperoleh data panjang dan lebar penampang balok

untuk memperoleh nilai cross sectional area, yang selanjutnya akan digunakan untuk

mengukur tegangan dan regangan teoritis. Berdasarkan hasil penghitungan didapat

nilai cross sectional area penampang .

Selanjutnya, dilakukan penghitungan tegangan teoritis yang terjadi pada benda

uji. Penghitungan dilakukan dengan menggunakan rumus F

x . zuntuk masing-masing

pembebanan dari 1 kg hingga 10 kg. kemudian melakukan penghitungan regangan

dengan persamaan young. Hasil percobaan dapat dilihat pada tabel 2.1.

Dari tabel dapat diketahui bahwa nilai strain akan berbanding lurus dengan

beban yang pada hasil percobaan, setiap kali dilakukan penambahan beban atau gaya

akan menyebabkan penambahan strain yang terukur.


Terdapat beberapa kesalahan dalam praktikum ini yang menyebabkan hasil

praktikum memiliki kesalahan relatif yang tinggi, yaitu:

1. Kesalahan Paralaks

Kesalahan pada saat pengukuran penampang, karena ukurannya sangat kecil


Kesalahan ketika melakukan percobaan dimana kemungkinan praktikan tidak

melakukan prosedur yang ditetapkan seperti memastikan alat stabil

Kesalahan praktikan saat pemngambilan data karena angka pada alat slelau

berubah-ubah

VII. KESIMPULANa. Penambahan beban menyebabkan regangan dan tegangan semakin tinggi.b. Kesalahan relatif praktikum rata-rata adalah sebesar 16.23%


MODUL D3

THE TORSION SYSTEM

I. TUJUAN

Untuk mengukur regangan pada suatu objek yang berputar.

Untuk membandingkan regangan percobaan dengan regangan teori pada balok

puntir.

II. TEORI

Torsional Stress and Strain

Polar Moment Of Inertia

Pada dasarnya sama dengan momen inersia balok, akan tetapi polar moment of inertia

bekerja pada balok yang melingkar.

Ј= π d4

32

Persamaan umum untuk torsi balok

TЈ=Gθ

l

Torsi

Gaya puntir pada ujung batang adalah gaya momen pada lengan torsi:

τ=F ×Torque Arm Lengt h(m)

Shear Stress

Tegangan geser teoritis adalah:

T= τD2 Ј


Shear Strain

Rumus teoritis untuk batang melingkar adalah

γ= TG

= rθl

Direct strain

Pengukur regangan mengukur Direct strain pada permukaan objek pada saat tes

dilakukan, oleh karena itu untuk membandingkan hasil tes dengan hasil teori, hasil

regangan geser harus dikonversikan menjadi regangan langsung (direct strain). Hal ini

harus dimengerti untuk mengkonversikan shear strain menjadi direct strain.

Ketika gaya merubah panjang suatu objek, regangan langsungnya adalah:

Jadi, direct strain disebabkan oleh perubahan panjang, sedangkan shear strain

disebabkan oleh tegangan pada 2 dimensi (perubahan bentuk).

Untuk menghubungkan hal tersebut, gambar di atas memperlihatkan bagaimana suatu

gaya merubah suatu bentuk persegi. Gaya menyebabkan regangan dalam dua dimensi

untuk merubah panjang diagonal dan persegi. Regangan geser merupakan besarnya

perubahan batang diagonal. Untuk sudut yang kecil, perkiraannya adalah .

Dari rumus Pythagoras, panjang asli diagonal (unstrained)2 = 12 + 12

Jadi panjang diagonal unstrained = 2


Panjang diagonal strained2 = 12 + (1 + )2

=

Pada aplikasi tipe regangan kecil ini, merupakan kecil, sehingga 2 dapat dihapus

kemudian persamaannya menjadi

dimanadan hasilnya sekitar

Jadi, sebagaimana regangan langsung = perubahan panjang / panjang asli, maka

regangan langsung apda diagonal adalah

Jadi, pada kasus ini regangan langsung adalah setengah dari regangan geser. Atau:

III. PERALATAN




IV. CARA KERJA

Prosedur 1 – Menggunakan Pengukur Regangan Torsi dan Geser

1. Menempelkan pengukur regangan searah dengan elemen yang akan diuji seperti

gambar di bawaah ini

Atau menempelkan pengukur regangan dengan cara rosette seperti gambar di

bawah ini.


Pembacaan positif menunjukkan elemen dalam keadaan tarik, dan pembacaan

negatif menunjukkan elemen dalam keadaan tekan.

2. Membuat tabel seperti di bawah ini.

Gauge Factor:

Strain Gauge Strain Reading

(𝜇𝜀)

Polarity (+/-) Type of Strain

(Tekan/Tarik)

Blue

Red

Yellow

Green

3. Menyambungkan gauge biru (kabel biru dan steker) dan memasukkan tiga steker

dummy ke tiga soket lainnya

4. Mengubah tombol configuration menjadi pada posisi 1.

5. Memasukkan lengan puntir ke dalam lubang pada ujung sistem torsi


menahan tombol nol sampai display menunjukkan angka 0(nol).

7. Menambahkan beban kecil pada ujung lengan puntir.

8. Memasang gantungan beban kecil.

9. Beban kecil sebesar 10 gram. Menambahkan 49 x 10 gram beban pada gantungan

untuk memberikan beban total 500 gram. Catat pembacaan regangan dan

polaritinya pada tabel.

10. Mengulangi langkah di atas dengan gauge merah, kuning, dan hijau.

Prosedur 2 – Regangan Perbandingan

1. Membuat tabel seperti di bawah ini.


Gauge Factor:

Beam Diameter:

Beam Radius:

Shear Modulus for the Beam:

Bridge Connection: Full

Torque arm length:

Polar moment of inertia:

Load

(Kg)

Force

(N)

Torque

(Nm)

Output

voltage

(𝜇V)

Strain

Reading

(𝜇𝜀)

Shear

Stress

(MN.m2)

Direct

strain

(𝜇𝜀)

0

0.25

0.5

2. Mengukur dimensi balok.

3. Menghubungkan pengukur merah dan hijau puntir tarik dengan arah berlawanan.

4. Membiarkan peralatan hingga stabil, sekitar satu menit, kemudian tekan dan tahan

tombol nol sampai display menunjukkan angka 0(nol).

5. Mencatat pembacaan regangan.

6. Menambahkan penggantung beban kecil pada ujung batang.

7. Menambahkan 24 x 10 gram beban hingga tercapai total beban 250 gram. Mencatat

hasil pembacaan.

8. Menambahkan beban hingga 500 gram. Mencatat hasil pembacaan.

9. Melepaskan beban dan melepaskan lengan moment.


V. PENGOLAHAN DATA

Tabel Percobaan 1

Tabel 3.1

Gauge Factor: 2.03

Strain

Gauge

Strain Reading

(𝜇𝜀)

Polarity (+/-) Type of Strain

(Tekan/Tarik)

Blue 1 - Tekan

Red 22 + Tarik

Yellow 22 - Tekan

Green 1 + Tarik

Gauge biru dan kuning menunjukkan polaritas negatif, maka tipe tegangannya adalah tekan. Gauge merah dan hijau menunjukkan polaritas positif, maka tipe tegannya adalah tarikPercobaan 2Menghitung Gaya setiap PembebananAsumsi nilai gravitasi = 9.81 m/s2

Pada saat beban 0.25 kg

F=mxg = = 0.25 x 9.81= 2.4525

Menghitung TorsiPanjang lengan momen = 0.15 mPada saat beban 0.25 kg

τ=F ×l=2.4525 ×0.15=¿0.367875

Menghitung Momen Inersia Polar balokDiameter = 1 cm = 0.01 m

Ј= π d4

32=3.14×0.014

32=¿9.8125E-10


Mencari Tegangan Geser Balok


T= τD2 Ј

=τD2 Ј

=¿ 0.367875 ×0.012× 9.8125 E−10

= 0.005

Mencari Regangan BalokG = 79.6 GPa = 79.6 x 109 N/m2


γ= TG

=¿ 1874649

79.6 x10 9=¿ 2.3551E-05

Mencari Direct Strain


ϵ= γ2=6.28173 E−11

2=¿3.14086E-11


Tabel 3.2

Load

(Kg)

Force

(N)

Torque

(Nm)

Output

voltage

(𝜇V)

Strain Reading

(𝜇𝜀)

Shear Stress

(MN.m2)

Direct

strain

(𝜇𝜀)

0 0 0 0 0 0 0

0.25 2.4525 0.3679 64 1 1874649.68 1.1775E-05

0.5 4.905 0.7358 123 2 3749299.36 2.3551E-05

Rata-rata strain reading = 1

Rata-rata direct strain = 1.17754E-05

Kesalahan Relatif = ϵ Praktikum−ϵ iteratur

ϵ Literatu×100%= 100 %

G Praktikum= 1.592E+11

Kesalahan Relatif = G Praktikum−G Literatur

G Literatux100 %=

159−79.679.6

x100 %=99 %

VI. ANALISAa. Analisa Percobaan

Percobaan ini bertujuan untuk mencari tegangan pada suatu obyek berputar,

Percobaanr ini dilakukan dengan alat The Strain Gauge Trainer SM1009. Percobaan

ini dilakukan dalam 2 tahap, yaitu percobaan pada regangan torsi dan geser dan

percobaan perbandingan regangan.

Hal pertama yang dilakukan praktikan pada percobaan ini adalah memasang

gauge dengan warna salah satu dari empat warna, 3 lainnya ditutup oleh dummy.

Setelah itu, pastikan konfigurasi terletak pada panel 1, setelah itu melakukan

pengaturan gauge factor untuk percobaan ini sebesar 2.03.

Setelah alat tersusun, maka di alat boleh dinyalakan, sebelum melakukan

percobaan, alat di kalibrasi terlebih dahulu agar pembacaan alat dimulai dari nol.

Setelah dikalibrasi, alat diberi pembebanan sebesar 0.5 kg dan dicatat hasilnya.


Percobaan dilakukan 4 kali dengan gauge yang berbeda-beda yaitu merah kuning

biru hijau.

Pada percobaan selanjutnya hamper sama dengan percobaan selanjutnya, akan

tetapi gauge yang dipakai adalah warna merah dan hijau yang dipasang scara

berlawanan, dan soket yang terbuka ditutup oleh dummy. Setelah itu pastikan lengan

momen stabil, dan mengkalibrasi alat ke nol.

Setelah alat tersusun dengan baik, maka dilakukan pembebanan alat yaitu

dengan beban sebesar 250 gram terlebih dahulu, kemudian dilakukan juga

pembebanan 500 gram. Pada penaruhan beban, praktikan melakukannya dengan

perlahan agar tidak ada beban impact yang mengakibatkan kerusakan alat. Setelah

praktikan selesai melakukan percobaan, alat dimatikan terlebih dahulu dan

selanjutnya diukur diameter penampangnya.

b. Analisa Hasil

Prosedur 1

Percobaan pertama adalah mengetahui besarnya regangan yang terbaca apabila

menggunakan masing-masing kabel. Pada alat akan terbaca angka output negatif

atau positif pada alat yang menunjukan jenis gayanya. Apabila menunjukan negatif

maka gaya yang diakibatkan adalah tekan dan tarik apabila pembacaan alat

menunjukkan nilai positif.

Hasil pengukuran polaritas menunjukkan hasil yang sudah benar apabila

melihat kabel biru dan kuning yang menunjukan nilai positif dan merah dan hijau

menunjukkan nilai negatif, akan tetapi, besarnya nilai polaritas tersebut praktikan

anggap kurang baik karena nilai polaritas tidak saling menghilangkan antara muatan

positif dan negatif.

Prosedur 2

Percobaan akan melakukan analisa perbandingan regangan puntir percobaan

degan regananga puntir menggunakan teori.

Pada percobaan ini yang harus dicari adalah momen yang akan dialaim oleh

sistem. Hal pertama yang dilakukan adalah dengan menghitung gaya pada

pembebanan. Setelah itu dapat kita ketahui nilai torsi dengan mengkalikan beban

dengan lengannya. Nilai torsi digunakan untuk mencari momen inersia polar balok.

Setelah itu dilakukan penghitungan tegangan geser yang diakibatkan oleh balok.

Setelah itu dilakukan penghitungan regangan balok. Setelah regangan didapatkan,

maka dapat diketahui nilai direct strain.


+

Setelah mendapatkan perhitungan direct strain, maka dilakukan perhitungan

kesalahan relatif, maka kesalahan rata-rata pada percobaan ini adalah sebesar…., dan

kesalahan modulus elastisitas pada percobaan ini sebesar 99%


Kesalahan yang cukup besar pada percobaan ini dapat diakibatkan oleh.

1. Kesalahan alat

Pada percobaan ini, kesalahan alat sudah terlihat pada saat mencari jenis gaya

yang diakibatkan, pada percobaan pertama, muatan negatif dan positif tidak

saling menghilangkan, dan pada percobaan dua, regangan yang terukur tidak

berubah saat pemberian beban pada alat


Kesalahan penghitungan nilai regangan pada prosedur.

VII. KESIMPULAN

Hasil dari prosedur satu mengetahui bahwa kabel biru dan kuning menunjukkan gaya tekan, sedangkan merah dan hijau menunjukkan gaya tarik.


VIII. LAMPIRAN


MODUL D 2 Hilmy Darmawan 1306413555

Documents

Transcript of MODUL D 2 Hilmy Darmawan 1306413555