Laporan Praktikum Fisika Dasar 43 Jurusan D3 Teknik Sipil Infrastruktur 2008 BAB V MODULUS YOUNG. Menentukan Modulus Young dari beberapa logam.

Transkripsi

1 Laporan Praktikum Fisika Dasar 4 Jurusan D Teknik Sipil Infrastruktur 008 BAB V MODULUS YOUNG 5.1. MAKSUD DAN TUJUAN Menentukan Modulus Young dari rapa logam. 5.. DASAR TORI Suatu balok dengan panjang L dan tebal a serta lebar b diri gaya di tengah balok maka dalam kondisi ini deformasi atau perpanjangan nda ke arah x. Tentu saja perpanjangan nda sangat kecil karena batang yang digunakan adalah logam keras. Dalam hal ini batang mengalami tegangan sekaligus regangan sehingga kita dapat menghitung sarnya Modulus Young dari nda dengan rumus L Mg dengan: Jarak antara skala dengan kaca = x Ketebalan batang tes (rata-rata) = a Lebar batang tes (rata-rata) = b Jarak antara pendukung batang tes = L Jarak tegak lurus antara kaki-kaki tripod kaca = z Kemelencengan per massa =e Massa =M Gravitasi =g

2 Laporan Praktikum Fisika Dasar 44 Jurusan D Teknik Sipil Infrastruktur 008 cermin Papan skala penumpu Batang uji ban Gambar 5.1. Susunan alat percobaan Modulus Young Masalah utama dalam percobaan ini adalah perubahan skala yang sangat kecil. Untuk mengatasinya digunakan alat yang memakai prinsip pantulan dari cermin, dimana perubahan posisi cermin yang sangat kecil ( akibat perpanjangan batang) menyebabkan skala yang dipantulkannya juga rubah. Untuk ini digunakan teropong sebagai alat pemsar penglihatan. 5.. ALAT DAN BAHAN 5..1 Alat 1. Penyangga batang uji,. Mistar,. Kaca cermin, 4. Teropong, 5. Mistar rskala, 6. Beban 5 buah masing-masing 00gram, 7. Batang pembantu. 5.. Bahan 1. tembaga,. kuningan,. si.

3 Laporan Praktikum Fisika Dasar 45 Jurusan D Teknik Sipil Infrastruktur GAMBAR ALAT DAN BAHAN SATU ST ALAT MODULUS YOUNG PNGGARIS Batang tembaga Batang kuningan Batang si GAMBAR BAHAN Gambar 5.. Alat dan Bahan 5.5. PROSDUR PRCOBAAN 1. Mencatat panjang, lebar dan ketebalan batang uji.. Mengukur jarak antara penyangga batang uji dan kaca tripod dengan teropong.. Menempatkan batang uji (tembaga) di atas penyangga dan meletakkan batang yang lain di lakangnya sebagai batang pembantu. 4. Mengatur teropong sehingga skala yang ditunjukkan oleh mistar terlihat jelas. 5. Meneropong ke arah cermin sehingga skala terlihat jelas, keadaan tanpa ban ini dicatat sebagai keadaan awal. 6. Menggantungkan ban 00 gram di tengah-tengah batang uji.

4 Laporan Praktikum Fisika Dasar 46 Jurusan D Teknik Sipil Infrastruktur Mengukur perubahan skala yang ditimbulkan oleh gaya dari ban melalui teropong. 8. Mencatat perubahan skala yang terjadi. 9. Menambah ban yang digantungkan rturut-turut hingga mencapai 1 kg.. Setelah penambahan mencapai 1 kg, mengurangi ban yang digantungkan satu-persatu hingga tidak ada ban yang tergantung. 11. Mencatat perubahan skala yang terjadi saat pengurangan ban. 1. Melakukan prosedur percobaan yang sama untuk batang uji kuningan dan si ALUR KRJA Mulai Mencatat dimensi batang uji Mengukur jarak antar teropong dan kaca tripot dengan kaca penyokong Meletakkan batang uji diatas penyangga Mengatur Teropong Meneropong kearah cermin Menggantungkan ban Mengukur perubahan sekala Mencatat perubahan skala Menambah ban X

5 Laporan Praktikum Fisika Dasar 47 Jurusan D Teknik Sipil Infrastruktur 008 X Mencatat perubahan skala Mengurangi ban Mencatat Perubahan skala Mengulangi percobaan Selesai Gambar 5.1. Diagram alur kerja 5.7. DATA PRCOBAAN Tembaga Tal 5.1. Pembacaan Skala Batang Uji Tembaga Beban (gram) Pembaca Skala (Beban Bertambah) Pembaca Skala (Beban Berkurang) Rata-rata Pembacaan Skala 0 y y O y y O y 160 y 160 O y 151 y 151 O y 4 14 y 4 14 O y 5 15 y 5 15 O 5 15

6 Laporan Praktikum Fisika Dasar 48 Jurusan D Teknik Sipil Infrastruktur Kuningan Tal 5.. Pembacaan Skala Batang Uji Kuningan Beban (gram) Pembaca Skala (Beban Bertambah) Pembaca Skala (Beban Berkurang) Rata-rata Pembacaan Skala 0 y y O y 1 17 y 1 17 O y 161 y 161 O y 149 y 149 O y 4 17 y 4 17 O y 5 15 y 5 15 O Besi Tal 5.. Pembacaan Skala Batang Uji Besi Beban (gram) Pembaca Skala (Beban Bertambah) Pembaca Skala (Beban Berkurang) Rata-rata Pembacaan Skala 0 y y O y y O y 178 y 179 O 178,5 600 y 174 y 17 O 17,5 800 y y O y y O ANALISIS DATA I. Tembaga Jarak antara skala dan kaca : x = 0,0 cm Ketebalan batang tes (rata-rata) : a = 0,500 cm Lebar batang tes (rata-rata) : b = 1,5459 cm Jarak antara pendukung batang tes : L = 40,0 cm Jarak tegak lurus antara kaki-kaki tripod kaca (rata-rata) : Z =,09 cm

7 Laporan Praktikum Fisika Dasar 49 Jurusan D Teknik Sipil Infrastruktur 008 Pada ban 600 gram a.kemelencengan per 600 gram ban yang rda : O O 0 = 8 mm O 4 O 1 = 7 mm O 5 O = 5 mm b.rata-rata kemelencengan per 600 gram ban yang rda : y 6,67mm,667cm c.salah penempatan titik tengah per 600 gram Zy e1 X,09,667 0,0 0,041cm 0,00041m d.modulus young : L Mg 1 0,4 0,6 9,8 4 0, , , ,9 x Pada ban 400 gram a.kemelencengan per 400 gram ban yang rda : O O 0 = 19mm O O 1 = 19 mm O 4 O = 17 mm O 5 O = 16 mm

8 Laporan Praktikum Fisika Dasar 50 Jurusan D Teknik Sipil Infrastruktur 008 b.rata-rata kemelencengan per 400 gram ban yang rda : y 4 17,75mm 1,775cm c.salah penempatan titik tengah per 400 gram W : Zy e X,09 1,775 0,0 0,07cm 0,0007m d.modulus young L Mg 0,4 0,4 9,8 4 0, , ,0007 1, Pada ban 00 gram a.kemelencengan skala per 00 gram ban yang rda : O 1 O 0 = 9 mm O O 1 = mm O O = 9 mm O 4 O = 8 mm O 5 O 4 = 8 mm b.rata-rata kemelencengan per 00 gram ban yang rda : y 5 8,8mm 0,88cm

9 Laporan Praktikum Fisika Dasar 51 Jurusan D Teknik Sipil Infrastruktur 008 c.salah penempatan titik tengah per 00 gram W : Zy e X,09 0,88 0,0 0,014cm 0,00014m d.modulus young L Mg 0,4 0, 9,8 4 0, , , ,6 rata rata 1 ratarata 11,9 1, 11,6 11,8 i n( n 1) (0,07 ) (0,17 ) (0, ) 0,94 Kesalahan Relatif 0% 0,49 11,8,49% 0% Ketelitian 0 % KR 0%,49% 97,51%

10 Laporan Praktikum Fisika Dasar 5 Jurusan D Teknik Sipil Infrastruktur 008 II. Besi Ketebalan batang tes (rata-rata) Jarak antara skala dan kaca Lebar batang tes (rata-rata) Jarak antara pendukung batang tes Jarak tegak lurus antara kaki-kaki tripod kaca (rata-rata) : a = 0,500 cm : x = 0,0 cm : b = 1,5459 cm : L = 40,0 cm : Z=,09 cm Pada ban 600 gram a. Kemelencengan per- 600 ban yang rda O O 0 =,5 mm O 4 O 1 = 19 mm O 5 O = 19,5 mm b. Rata-rata kemelencengan per600 gram ban yang rda :, ,5 y 0,mm,0cm c. Salah penempatan titik tengah per600 gram Zy e1 X,09,0 0,0 0,01cm 0,0001m

11 Laporan Praktikum Fisika Dasar 5 Jurusan D Teknik Sipil Infrastruktur 008 d. Modulus young : L Mg 1 0,4 0,6 9,8 4 0, , , ,7 Pada ban 400 gram a. Kemelencengan per400 gram ban yang rda : O O 0 = 14,5 mm O O 1 = 1,5 mm O 4 O = 11,5 mm O 5 O = 17,5 mm b. Rata-rata kemelencengan per400 gram ban yang rda : 14,5 1,5 11,5 17,5 y 4 14mm 1,4cm c. Salah penempatan titik tengah per400 gram W : Zy e X,09 1,4 0,0 0,0cm 0,000m d. Modulus young L Mg 0,4 0,4 9,8 4 0, , ,000 14,8

12 Laporan Praktikum Fisika Dasar 54 Jurusan D Teknik Sipil Infrastruktur 008 Pada ban 00 gram a. Kemelencengan skala per00 gram ban yang rda : O 1 O 0 = 11 mm O O 1 = 6,5 mm O O = 5 mm O 4 O = 7,5 mm O 5 O 4 = 7 mm b. Rata-rata kemelencengan per00 gram ban yang rda : 7 7,5 5 6,5 11 y 5 7,4mm 0,74cm c. Salah penempatan titik tengah per00 gram W : Zy e X,09 0,74 0,0 0,011cm 0,00011m d. Modulus young L Mg 0,4 0, 9,8 4 0, , , ,7 rata rata 1 ratarata 15,7 14,8 14,7 15,07

13 Laporan Praktikum Fisika Dasar 55 Jurusan D Teknik Sipil Infrastruktur 008 i n( n 1) (0,6 ) (0,7 ) (0,7 ) 0, Kesalahan Relatif 0% 0, 15,07,1% 0% Ketelitian 0 % 97,88% KR 0%,1% III. Kuningan Ketebalan batang tes (rata-rata) : Jarak antara skala dan kaca : Lebar batang tes (rata-rata) : Jarak antara pendukung batang tes : Jarak tegak lurus antara kaki-kaki tripod kaca (rata-rata) : a = 0,500 cm x = 0,0 cm b = 1,5459 cm L = 40,0 cm Z =,09 cm Pada ban 600 gram a. Kemelencengan per600 gram ban yang rda O O 0 = 6 mm O 4 O 1 = 6 mm O 5 O = 6 mm

14 Laporan Praktikum Fisika Dasar 56 Jurusan D Teknik Sipil Infrastruktur 008 b. Rata-rata kemelencengan per600 gram ban yang rda : y 6mm,6cm c. Salah penempatan titik tengah per600 gram Zy e1 X,09,6 0,0 0,0557cm 0, d. Modulus young L Mg 1 0,4 0,6 9,8 4 0, , , ,8 Pada ban 400 gram a. Kemelencengan per400 gram ban yang rda : O O 0 = 4 mm O O 1 = 4 mm O 4 O = 4 mm O 5 O = 4 mm b. Rata-rata kemelencengan per400 gram ban yang rda : y 4 4mm,4cm

15 Laporan Praktikum Fisika Dasar 57 Jurusan D Teknik Sipil Infrastruktur 008 c. Salah penempatan titik tengah per400 gram W : Zy e X,09,4 0,0 0,07cm 0,0007m d. Modulus young L Mg 0.4 0,4 9,8 4 0, , ,0007,04 Pada ban 00 gram a. Kemelencengan skala per00 gram ban yang rda O 1 O 0 = 1 mm O O 1 = 1 mm O O = 1 mm O 4 O = 1 mm O 5 O 4 = 1 mm b. Rata-rata kemelencengan per00 gram ban yang rda : y 5 1mm 1,cm c. Salah penempatan titik tengah per00 gram W : Zy e X,09 1, 0,0 0,00185cm 0,000185m

16 Laporan Praktikum Fisika Dasar 58 Jurusan D Teknik Sipil Infrastruktur 008 d. Modulus young L Mg 0,4 0, 9,8 4 0, , , ,1 ` rata rata 1 ratarata 8,8,04 15, 15,1 i n( n 1) (0,1 ) (0,1 ) (0,0 ) 0,077 Kesalahan Relatif 0% 0,77 15, 0,474% 0% Ketelitian 0 % KR 0% 0,474% 99,558%

17 Pergeseran Skala (mm) Pergeseran Skala(mm) Laporan Praktikum Fisika Dasar 59 Jurusan D Teknik Sipil Infrastruktur 008 Grafik pergeseran skala dan ban pada uji batang tembaga 40 00, , , 400, 15 00, ban (gram) Grafik 5.1 Pergeseran skala dan ban pada uji tembaga Grafik Pergeseran Skala Dan Beban pada Uji Besi , 6 800,.5 600, ,.5 00, Beban (gram) Grafik 5. Pergeseran skala dan ban pada uji si

18 Pergeseran Skala (mm) Laporan Praktikum Fisika Dasar 60 Jurusan D Teknik Sipil Infrastruktur 008 Grafik Hubungan Pergeseran Skala Dan Beban Pada Uji Kuningan , , , , , Beban (gram ) Grafik 5. Pergeseran skala dan ban pada uji kuningan 5.9. PMBAHASAN Hasil perhitungan Modulus Young 1. Modulus Young batang tembaga 0,46 0,17. Modulus Young batang Kuningan 0,46 0,17.Modulus Young Batang Besi 15, 0,77 Faktor yang penyebab kesalahan: 1. Faktor dari peralatan yaitu ketepatan fokus teropong.. Kesalahan paralaks atau penglihatan yaitu kekurangtelitian dalam melihat skala.. Kesalahan dalam pengukuran data awal. 4. Faktor keadaan ruang seperti getaran.

19 Laporan Praktikum Fisika Dasar 61 Jurusan D Teknik Sipil Infrastruktur KSIMPULAN Dari percobaan yang telah dilakukan dan hasil yang telah dicapai maka diperolah kesimpulan: 1. Semakin sar simpangan skala maka sarnya Modulus Young semakin kecil atau dengan kata lain sarnya simpangan rbanding terbalik dengan harga.. Harga Modulus Young rbanding lurus dengan ban. Aplikasi dalam bidang Teknik Sipil: a. Untuk mengetahui kualitas baja dan kayu. b. Untuk mengetahui kekuatan tegangan baja dalam menyangga ban. c. Untuk mengetahui rapa sar ban yang disangga oleh kayu pada kuda-kuda bangunan.