LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR Modulus Elastisitas Disusun Oleh : Nama : Rosaria Puspasari NPM : 240210120119 Kelompok/Shift : 4/B2 Hari/tanggal praktikum : Kamis/11 Oktober 2012 Waktu : 15.00-17.00 Asisten : Norman Fajar R LABORATORIUM FISIKA DASAR JURUSAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN UNIVERSITAS PADJAJARAN JATINANGOR 2012
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar belakang Pada beberapa bahasan mengenai gaya, benda yang mengalami gaya dianggap tidak mengalami perubahan bentuk. Pada kenyataannya setiap benda akan mengalami perubahan bentuk ketika diberi gaya. Baja yang paling keras sekalipun akan berubah bentuknya jika dipengaruhi oleh gaya yang cukup besar. Mungkin saja setelah gaya dihilangkan, bentuk benda akan kembali seperti semula, namun ada juga yang bersifat permanen, artinya tetap akan pada bentuk yang baru. Perilaku benda yang demikian ini sangat bergantung pada sifat elastisitas benda. Suatu benda dikatakan elastis jika benda tersebut dapat kembali ke bentuknya semula jika gaya yang mengenai benda dihilangkan. Biasannya benda yang bersifat elastis terbuat dari karet atau pegas, namun kayu yang keras pun memiliki sifat elastis. Sedangkan pada tanah liat, adonan kue, dan lilin mainan menunjukan benda-benda tersebut bersifat plastis atau tak elastis. Yang dimana apabila benda ditarik maka benda tersebut tidak akan kembali ke bentuk semula. Untuk membedakan kedua jenis bahan ini, maka didefinisikan suatu sifat bahan yang disebut elastisitas. Jadi, elastisitas merupakan salah satu mekanik bahan yang dapat menunjukkan kekuatam, ketahanan, dan kekakuan bahan tersebut terhadap gaya luar yang diterapkan pada bahan tersebut. Nilai keelastisitasan ini disebut juga modulus elastisitas. Modulus elastisitas juga dapat diterapkan pada batang kayu dengan cara pelenturan, yang dimana kayu tersebut akan diberi beban sebagan tagangan yang diberikan dan mengamati penunjukan oleh garis rambut sesuai dengan regangannya. Untuk memperdalam pengetahuan mahasisiwa tentang elastisitas, maka dilakukan praktikum ini. Yang akan dipelajari dalam praktikum ini adalah hubungan keelastisitasan dari suatu kayu dengan bernagai ukuran dan bebannya
1.2. Tujuan 1. Membedakan pengertian tegangan dan regangan 2. Menentukan modulus elatisitas (E) dari suatu batang kayu dengan cara pelenturan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA Elastisitas adalah kemampuan suatu benda untuk kembali ke bentuk awalnya segera setelah gaya luar yang diberikan kepada benda tersebut dihilangkan. Sedangkan benda elastis memiliki batas elastis yang berbeda-beda, yang dimana batas elastis adalah batas atau kemampuan dimana suatu benda dapat kembali ke bentuk semula jika gaya yang mengenainya dihilangkan. Seperti pada kater gelang, jika gaya yang diberikan pada karet gelang melebihi batas elastisitasnya maka kater gelang akan mengalami perubahan secara permanen atau menjadi melar. Bahkan jika gaya yang diberikan terlalu besar karet bisa putus. Hal ini terjadi karena karet dapat kehilangan kemampuan elastisitasnya, begitupun benda lainnya. Berbeda dengan benda yang elastis, benda plastis tidak dapat kembali ke bentuknya semula jika gaya yang mengenainya dihilangkan. Selain dari keelastisan bendanya benda plastis dan elastis memiliki perbedaan lainnya. Yaitu tingkatan dalam besar atau kecilnya deformasi yang terjadi. Deformasi pada benda akan menyebabkan perubahan bentuk tetapi tidak ada perubahan volume, dan benda yang.mengalami kompresi akan terjadi perubahan volume tetapi tidak terjadi deformasi. Nilai keelastisitasan ini disebut juga modulus elastisitas. Modulus elatisitas kayu dapat dihitung melalui pemberian beban sebagai tegangan yang diberikan pada kayu dan mengamati penunjukan oleh garis rambut sebagai regangannya. Besar pelenturan (f) ditentukan melalui: 3 BL f 4Ebh 3 ( 1) Dari rumus diatas dapat ditentukan Modulus Elastisitasnya : 3 BL E 4 fbh 3. ( 2) Keterangan: f = pelenturan (cm) B = berat beban (dyne) L = Panjang batang antara dua tumpuan (cm)
E = Modulus elastisitas b = lebar batang (cm) h = tebal batang (cm) Tegangan dan regangan memiliki hubungan yang erat dengan teori elastisitas. Yang dimana teegangan merupakan hasil bagi antara gaya tarik F yang dialami kawat dengan luas penampangnya (A), yang dirumuskan sebagai berikut:. ( 3) Sedangkan regangan merupakan hasil bagi antara pertambahan panjang dengan panjang awal pegas. Regangan mempunyai rumus :.(4) Apabila hubungan antara tegangan dan regangan dilukiskan dalam bentuk grafik, dapat terlihat bahwa diagram tegangan-regangan berbeda-beda bentuknya menurut jenis bahannnya. Hal ini membuktikan bahwa keelastisitasan benda dipengaruhi bahan dari bendanya. Dalam kurva regangan dan tegangan terdapat hubungan yang proporsional. Hubungan proporsional antara tegangan dan regangan dalam daerah ini sesuai dengan Hukum Hooke yang berbunyi Jika gaya tarik tidak melampaui batas elastisitas, maka pertambahan panjang berbanding lurus (sebanding) dengan gaya tariknya. Dari peryataan tersebut dapat disimpulkan bahwa semakin besar gaya yang bekerja, maka semakin bertambah pula panjang benda. Namun, hukum ini tidak berlaku lagi pada titik tertentu, yaitu pada titik batas elastisitas. Sebab batas elastisitas adalah akhir dari regangan suatu benda.
BAB III METODOLOGI 3.1. Alat dan bahan 1. Meja 2. Dua buah tumpuan 3. Skala cermin 4. Beban dan dudukan beban 5. Kait yang dilengkapi garis rambut 6. Tiga buah batang yang berbeda geometri 3.2. Prosedur praktikum
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 5.1. Hasil Ukuran batang kayu Batang Panjang L (cm) Lebar b (cm) Tebal h (cm) I 0,8 1,9 x 10-2 0,9 x 10-2 II 0,8 1,4 x 10-2 1,4 III 0,8 1 x 10-2 0,9 x 10-2 A. Batang 1 Massa (Kg) B = m 9,8 (dyne) f + (m) f - (m) f rata-rata f E (m) (m) (dyne/m 2 ) 0 0 0,077 0,088 0,0825 0,011 0 0,5 4,9 0,080 0,091 0,0855 0,011 548 10 6 1 9,8 0,082 0,093 0,0875 0,011 1059 10 6 1,5 14,7 0,085 0,096 0,0905 0,011 1501 10 6 2 19,6 0,088 0,099 0,0935 0,011 1937 10 6 2,5 24,5 0,091 0,102 0,0965 0,011 3665 10 6 3 29,4 0,105 0,105 0,105 0 4043 10 6 E rata-rata (dyne/m 2 ) 1821,85 10 6
B. Batang 2 Massa (Kg) B = m 9,8 (dyne) f + (m) f - (m) f rata-rata (m) f (m) E (dyne/m 2 ) 0 0 0,072 0,072 0,072 0 0 0,5 4,9 0,073 0,074 0,0735 0,1 222 10 6 1 9,8 0,075 0,075 0,075 0 435 10 6 1,5 14,7 0,076 0,076 0,076 0 644 10 6 2 19,6 0,077 0,077 0,077 0 848 10 6 2,5 24,5 0,078 0,078 0,078 0 1046 10 6 3 29,4 0,080 0,080 0,080 0 1224 10 6 E rata-rata (dyne/m 2 ) 631,285 10 6 C. Batang 3 Massa B = (Kg) m 980 (N) f + f - (m) f rata-rata f E (m) (m) (m) (dyne/m 2 ) 0 0 0,079 0,079 0,079 0 0 0,5 4,9 10-5 0,084 0,084 0,084 0 1024 10 6 1 9,8 10-5 0,088 0,088 0,088 0 1955 10 6 1,5 14,7 10-5 0,092 0,093 0,0925 0,1 2790 10 6 2 19,6 10-5 0,096 0,097 0,0965 0,1 3566 10 6 2,5 24,5 10-5 0,100 0,101 0,1005 0,1 4280 10 6 3 29,4 10-5 0,104 0,104 0,104 0 4963 10 6 E rata-rata (dyne/m 2 ) 2654 10 6
BAB V PENUTUP 5.1. Kesimpulan 5.2. Saran 1. Sebelum melakukan praktikum lebih baik memahami konsep dasar dan prinsip-prinsip modulus elastisitas terlebih dahulu 2. Melaksanakan percobaan dengan teliti 3. Lebih mengefisienkan waktu percobaan
DAFTAR PUSTAKA Anonimous. Modulus Eslatisitas available online at: www.scribd.com/doc/21281435/modulus-elastisitas (diakses 20 Oktober 2011 pukul 20.55) Fredi. 2009. Modulus Elastisitas Young available online at : http://fredi-36- a1.blogspot.com/2009/12/modulus-elastisitas-young.html (diakses 20 Oktober 2011 pukul 21.28) Zaida, Drs.,M.Si., 2010. Petunjuk Praktikum Fisika Dasar. Fakultas Teknologi Industri Pertanian Universitas Padjadjaran : Bandung.