Moslem.Blog

I. Tujuan
Menentukan Modulus Elastisitas Young dari bahan Kayu, Besi dan Kuningan

II. Dasar Teori
Tegangan yang dibutuhkan untuk menghasilkan regangan tertentu tergantung pada keadaan bahan yang ditekan. Perbandingan antara tegangan dan regangan, atau tegangan persatuan regangan, disebut modulus elastik bahan. Semakin besar moduluselastis, semakin besar tegangan yang dibutuhkan untuk suatu regangan tertentu.
Pertama tinjau tegangan dan regangan longitudinal (tarikan atau tekanan). Percobaan menunjukkan bahwa sampai ke batas proporsional, suatu tekanan longitudinal baik tarikan maupun tekanan akan menghasilkan regangan yang besarnya sama. Maka, perbandingan antara tegangan tekan dengan regangan tarik sama dengan perbandingan antara tegangan tekan dengan regangan tekan. Perbandingan ini disebut modulus elastisitas young untuk bahan, dan akan dinyatakan dengan Y:


Bila batas proporsional tidak dilampaui, perbandingan antara tegangan dengan regangan adalah konstan, dan hukum Hooke sama dengan pernyataan bahwa dalam batas proporsional, modulus elastik suatu bahan adalah tetap, tegantung hanya pada bahannya.
Karena regangan adalah bilangan murni, satuan untuk modulus Young sama dengan satuan untuk tegangan, yaitu gaya per satuan luas.



Bila suatu bahan bertambah panjang karena tegangan tarik dalam arah tegak lurus pada arah tekanan bahan bertambah pendek sebanding dengan perubahan panjangnya. Bila w0 adalah lebar semula dan adalah perubahan lebarnya, maka didapatkan bahwa:

Dimana adalah tetapan tanpa satuan yang merupakan karakteristik dari bahan, disebut perbandingan Poisson. Untuk kebanyakan bahan mempunyai harga antara0,1 dan 0,3. Begitu pula halnya, bahan yang mendapat tekanan dorong sisi-sisinya akan “membesar”, dan perubahan lebarnya diberikan lagi oleh persamaan diatas.
Suatu kawat yang mula-mula panjangnya I0 apabila ditarik dengan misalnya menggantungkan kawat itu pada satu ujungnya dan ujung bawahnya dibebani dengan satu pemberat, maka penambahan panjang kawat akibat penarikan itu akan lebih besar apabila bebannya lebih berat.
Untuk kawat yang lebih tebal, untuk menambah panjangnya diperlukan beban yang lebih berat. Dengan berat beban tertentu, penambahan panjang akan lebih besar apabila mula-mula kawat lebih panjang. Percobaan-percobaan memberikan Hooke suatu kesimpulan bahwa:










(1). Penambahan panjang itu sebanding dengan berat beban.
(2). Berat beban untuk menambah panjang dengan pertambahan tertentu, sebanding dengan luas penampang kawat.
(3). Dengan berat beban tertentu penambahan panjang sebanding dengna panjang kawat mula-mula.
Atau kalau dirumuskan.

Dimana adalah penambahan panjang, W = berat beban, A = luas penampang kawat. Kesebandingan itu dapat kita tulis sebagai:

Dimana adalah apa yang disebut regangan dan adalah apa yang disebut tegangan. Tetapan kesebandingan Y itu ternyata tergantung pada jenis bahan kawat dan disebut atas nama orang yang banyak melakukan pengukuran-pengukuran ini yaitu disebut modulus elastisitas Young. Jadi dapatlah kita menuliskan:


III. Alat-alat
1. Dua batang penyangga bahan
2. Cermin skala
3. Gantungan beban dengan jarum penunjuk
4. Beban pemberat:
a. 1Kg, 5 buah, satu dengan kail dan kawat penunjuk.
b. ½ Kg, 4 buah, satu dengan kail dan kawat penunjuk.
c. 50 gr, 4 buah, satu dengan kail dan kawat penunjuk.
5. Jangka sorong
6. Batang kayu, besi, kuningan masing-masing satu batang.

IV. Pelaksanaan Percobaan
1. Ukur jarak antara ujung-ujung kedua penyangga sebagai L
2. Letakkan batang di atas penyangga dengan gantungan beban di tengah-tengah
3. periksakan dulu kepada pembimbing.
4. Timbanglah beban berturut-turut secara teratur masing-masing:
~ 1 Kg untuk batang besi sampai 5 Kg
~ 0,5 Kg untuk barang kuningan 2 Kg
~ 50 gr untuk batang kayu 200 gr
Amati kedudukan jarum penunjuk pada skala cermin dan catat hasil yang diperoleh.
5. Setelah dicapai beban maksimum, kurangi lagi satu-persatu dan catat kedudukan kawat penunjuk

V. Kesimpulan
- Besarnya modulus elastisitas ini dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya panjang penyangga, jenis bahan, berat beban dan juga gravitasi.
- Menurut percobaan semakin pendek pertambahan panjang suatu bahan maka semakin tinggi nilai modulus elastisitasnya.
- Perbandingan antara tegangan dan regangan, atau tegangan persatuan regangan, disebut modulus elastik bahan.
- Perbandingan ini disebut modulus elastisitas young untuk bahan, dan akan dinyatakan dengan Y:



VI. Daftar Pustaka
1. Drs.A.A Ngr. Gunawan MT. Penuntun Praktikum Fisika Dasar Fakultas MIPA Universitas Udayana 2000
2. Markus.S. Drs.dkk.Konsep-konsep Fisika Dasar, 1996 : Klaten
3. Drs. Yohanes Surya. P.Ananta, s-MIA Fisika 2A SMA PT Intan Pariwara
4. Fisika untuk universitas Seans Zemansk penerbit Bina Cipta.