MENENTUKAN MODULUS ELASTISITAS DARI SUATU BATANG LOGAM DENGAN CARA PELENGKUNGAN

Andri Atun Ni’mah

1001135007

 

ABSTRACK

            Modulus of elasticity is defined as the ratio of the between stress and strain. tension (stress) experienced by the shaft S is defined as the ratio of force F to the cross-sectional area A, the unit of stress (stress) is newton/m2 (pascal) Dyne/cm2.

            Strain is the relative change in the form of objects eg, a voltage having a rod Whose length Lo, transformed into L after Both ends have the tensile force F or the middle rod is given a weight (ballast).rengangan (strain) traction or pressure is defined as the ratio of the length of the initial term.  

            for voltage and rengangan small enough modulus of elasticity and depends only on the type of material, no longer depend on the size of the object. Hooke's law Because it is more commonly written as follows: Constant Voltage = Modulus x rengangan.

Key word : stess, strain. elastisity

ABSTRAK

Modulus elastisitas didefinisikan sebagai perbandingan antara tegangan dan regangan .  tegangan (stress) S yang dialami oleh batang didefinisikan sebagai perbandingan gaya F terhadap luas penampang A, satuan tegangan (stress) adalah newton/m2 (pascal) Dyne/cm2

            Regangan adalah perubahan relatif bentuk benda yang mengalami tegangan misalkan sebuah sebuah batang yang panjangnya Lo, berubah menjadi L setelah kedua ujungnya mengalami gaya tarik F atau dibagian tengah batang diberikan suatu beban (pemberat). rengangan (strain) tarikan atau tekanan didefinisikan sebagai perbandingan pertambahan panjang terhadap panjang awalnya.

            Untuk tegangan dan rengangan yang cukup kecil Modulus elastisitas dan hanya bergantung pada jenis bahan , tidak lagi bergantung pada ukuran benda. karena itu Hukum Hooke secara lebih umum    dituliskan sebagai berikut: Tegangan=Modulus KOnstan  x renganga.

Kata kunci : rengangan ,tegangan, elastisitas

PENDAHULUAN

            Dalam kehidupan sehari-hari kita tidak terlepas dari ilmu fisika, prinsip-prinsip modulus elastisitas telah banyak diterapkan manusia seperti peristiwa melengkungnya sebuah penggaris jika di tengah-tengah penggaris diberikan beban, jembatan kayu yang jika dilewati oleh manusia / beban yang berada ditengah-tengah suatu jembatan kayu, dan permainan karet. Dimana dalam peristiwa diatas kita dapat menghitung / menentukan elastisitas dari kayu / karet.

            Pada percobaan in menentukan modulus elastisitas dari suatu batang logam ini tidak terlepas oleh kelanturan (f), dimana kelnturan adalah dapatnya sebuah bentuk yang diinginkan yang sesuai diinginkan / dapat melengkung suatu benda jika diberikan beban.

            Menurut hokum Hooke, gaya yang bekerja perlu suatu benda (batang) akan mengakibatkan perubahan panjang atau pelengkungan pada batang tersebut selama dalam batas elastisitasnya. Perbandingan antara regagan terhadap regangan yang diakibatkan selalu kostur. Pembahasan gerak selama ini berdasarkan anggapan bahwa  benda yang bergerak adalah benda tegar, hal ini dimaksudkan untuk mempermudah persoalan. Kenyataan semua benda pada batas tertentu akan mengalami perubahan bentuk / volume sebagai akibat adanya gaya luar. Pada praktikum ini hanya akan dibahas perubahan-perubahan benda yang langsung dapa di ukur.

 

DASAR TEORI

            Kuantitas E, yaitu rasio unit tegangan terhadap unit regangan, adalah modulus elastisitas bahan atau sering disebut modulus Young. Nilai E untuk berbagi bahan disajikan pada percobaan berikut. Karena unit regangan ε merupakan bilangan tanpa dimensi (rasio dan satuan panjang, maka E mempunyai satuan yang sama dengan tegangan yaitu N/m2 . untuk banyak bahan-bahan teknik, modulus elastisitas dalam tekanan mendekati sama dengan modulus elastisitas dalam tarikan. Perlu dicatat bahwa perilaku bahan dibawah pemebebanan yang akan kita bahas dalam percobaan ini dibatasi hanya pada daerah kurva tegangan regangan.

1.      Tegangan (stress )

Tegangan adalah gaya persatuan luas penampang. Suatu tegangan adalah N/m2 secara matematis dapat dituliskan

σ =

2.      Regangan (strain)

Regangan adalah pebandinga antara petambahan panjang suatu batang terhadap panjang awal mulanya bila batang itu diberi gaya, secara matematis dapat dituliskan

 =

Dari kedua persamaan diatas dan pengertian modulus elastisitas, kita dapat mencari persamaan untuk menghitung besarnya modulus elstisitas yang tidak lain adalah

E= =

Satuan utnuk modulus elastisitasnya adalah N/m2.

                Sebuah batang R diletakkan diatas dua titik tumpu T dan dipasang kait k ditengah-tengah batang tersebut, kemudian pada kaitk terseut diberi beban B yang berubah-ubah besarnya. Pada k terdapat garis sumbu G yang dibelakangnya dipasang skala S dengan cermin disampingnya. Bila B ditambah atau dikurangi maka G akan turun / naik kedudukan G dapat dibaca pada skala S untuk mengurangi kesalahan pembacaan, maka pembacaan harus dilakukan berimpit dengan bayangannya pada cermin.



            Bila pelenturan = (f) pada penambahan beban maka:

f=

f=

Dimana :         

E = modulus elastisitas

b = lebar panjang

h = tebal batang

p = pajang dari satu tumpuan ke tumpuan ke tumpuan lain

l  = momen inersa

f = kelenturan

p = panjang

METODE PERCOBAAN

           

            Dalam percobaan ini praktikum menggunakan metode eksperimen, dengan melakukan percobaan dilaboratorium fisika dasar. Dengan langkah – langkah sebagai berikut .

1.      Menyiapkan alat dan bahan yang telah disiapkan

2.      Munyusun alat percobaan

3.      Melakukan pengecekan alat

4.      Melakukan percobaan

      Selain menggunakan metode eksperimen, demi tercapainya kesempurnaan praktikum juga menggunakan metode tak langsung yaitu dengan tebak literatur

                         

PENGUJIAN SISTEM

            Pada percobaan Modulus Elastisitas yang diuji adalah melengkungnya suatu batang . langkah-langkah seperti berikut :

1.      Mengukur jarak antara 2 tumpuan (L) panjang batang (l) lebar batang (b) dan tebal batang (h)

2.      Meletakkan batang diatas kedua tumpuan dan letakkan kait pada batang (kira-kira ditengah batang)

3.      Membaca kedudukan lempeng (bagian atas) pada skala cermin yang ada pada statip

4.      Menambahkan beban setiap kali penambahan diamati bagian atas       dari batang pada cermin skala

5.      Mengurangi beban, dan amati bagian atas dari batang pada cermin skala pada setiap pengurangan

6.         Melakukan langkah-langkah diatas untuk logam yang lain

HASIL DAN PEMBAHASAN

                     Dari langkah-langkah percobaan diatas didapatkan dari hasil percobaan sebagai berikut :

Dengan menggunakan rumus :

E=

Serta menggunakan persamaan simpangan pelengkungan :

Δf=

Modulus elastisitasnya dapat diketahui dengan besaran simpangan baku

Δf=

     

Hasil percobaan yang didapatkan dapat dilihat ditabel bawah ini

No

Batang

f

Δf

E (

ΔE (

1

Kayu

0,27 cm

0,026 cm

4,89 x

0,0789 x

2

Besi

0,14 cm

0,0157 cm

4,06 x

5,815 x

      KESIMPULAN

              Hubungan antara tegangan dan rengangan setiap bahan berbeda, tergantung jenis bahan nya , bila beban ditiadakan bahan akan kembali ke seperti semula, dan jika beban ditambah , rengangan akan semakin besar dan sampai lewat batas bahan tidak dapat kembali kebentuk semula.

   Nilai Modulus Elastisitasnya berbeda jika bahan berbeda juga, dikarenakan tiap-tiap bahan memiliki massa ,lebar, tebal yang berbeda jadi nilai modulus elastisitas nya berbeda pula ,dan tergantung pada gaya yang diberikan .

DAFTAR PUSTAKA

1.      Frederick J. Bueche. Seri buku nSchaum, Teori & soal fisika Bab 12 , Elastisitas, Hukum Hook.

2.      Sears, Francis Weston ; Zemansky , Mark W ; Fisika untuk universitas jilid 1 ; Bina Cipta .

3.      Dra. Inany Fvroidah : FISIKA DASAR 1 : Gramadiapustaka. Mekanika: Bab 8 Elastisitas.