MODULUS ELASTISITAS

LAPORAN PRAKTIKUM

FISIKA DASAR

Modulus Elastisitas

Nama                                       : Hafidz Mukhlisin

NPM                                       : 240110120084

Kelompok/ Shift                     : 2 /B1

Waktu                                     : 08.00-10.00 WIB

Asisten                                    : Annisa Oktaviani

LABORATORIUM FISIKA DASAR

 JURUSAN TEKNIK DAN MANAJEMEN INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

UNIVERSITAS PADJADJARAN

JATINANGOR

2012

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar belakang

Modulus elastisitas (E) merupakan pengukuran kemampuan kayu untuk menahan perubahan bentuk atau lentur yang terjadi sampai dengan batas elastisnya. Semakin besar bebannya, semakin tinggi tegangan yang timbul dan semakin besar perubahan bentuk yang terjadi sampai batas elastis.

Dalam kehidupan sehari-hari sering kali kita tidak menyadari bahwa di lingkungan sekitar kita banyak sekali penerapan ilmu fisika. Contoh yang sangat nyata yaitu mengenai elastisitas suatu benda. Kita selama ini mungkin kurang menyadari bahwa ternyata kayu memiliki modulus elastisitas.

Modulus elastis kayu dapat dihitung melalui pemberian beban sebagai tegangan yang diberikan pada kayu dan mengamati penunjukan oleh garis rambut sebagai regangannya.

Suatu model yang ideal untuk menyatakan gerak suatu benda bila gerak rotasi tidak dapat diabaikan. Benda yang sesungguhnya selalu berubah bentuk bila mendapat gaya. Sekarang kita akan membuat model untuk menerangkan hubungan antara perubahan bentuk benda nyata dengan gaya yang menyebabkan perubahan bentuk ini.

1.2  Tujuan

Setelah menyelesaikan modul ini diharapkan mahasiswa mampu:

1.      Membedakan pengertian dari regangan

2.      Menentukan modulus elastisitas (E) dari sutu batang kayu dengan cara pelenturan

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Modulus Elastisitas

            Elastisitas adalah kemampuan sebuah benda untuk kembali ke bentuk awalnya ketika gaya luar yang diberikan pada benda tersebut dihilangkan. Suatu benda dikatakan elastis apabila benda tersebut setelah diberi gaya dapat kembali ke bentuk semula. Setiap benda elastis memiliki batas elastis yang apabila  keelastisan benda tersebut sudah melampaui batas elastisitas maka akan menyebabkan kerusakan pada benda tersebut. Jika sebuah gaya diberikan pada sebuah benda elastis, maka bentuk benda tersebut berubah.

            Pegas merupakan salah satu contoh benda elastis. Selain benda elastis terdapat pula benda plastis, yaitu suatu benda yang tidak memiliki sifat elastis seperti pelastin, lumpur dan tanah liat. Pegas dan karet dengan adanya perubahan bentuk adalah pertambahan panjang. Sedangkan benda plastis merupakan benda yang tidak memiliki sifat elastisitas (tidak kembali kebentuk semula jika gaya luarnya dihilangkan).

            Benda dikatakan elastis bila suatu benda diberi gaya (F) kemudian gaya tersebut berhenti bekerja, maka panjang benda tersebut kembali kepada keadaan semula. Hal ini berbeda dengan benda plastis, benda dikatakan plastis bila suatu benda diberi gaya (F) kemudian gaya tersebut berhenti bekerja maka panjang benda tersebut tidak kembali kepada keadaan awal, dengan kata lain benda tersebut mengalami pertambahan panjang.

            Tegangan yang dibutuhkan untuk menghasilkan regangan tertentu pada keadaan bahan yang ditekan. Perbandingan antara tegangan dan regangan, atau tegangan persatuan regangan disebut Modus Elastisitas bahan.

            Perbandingan antara tekanan (stress) dengan perubahan realif/regangan (strain) yang diakibatkan konstan. Untuk perubahan dalam satu dimensi konstanta tersebut dinyatakan dengan dengan modulus elastis/modulus young. Beban yang menimbulkan gaya F (dyne) pada benda dengan luas penampang A akan memberikan  tekanan sebesar :            P = F/A

            Modulus elastisitas 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:

E = Modulus elastisitas           h = tebal batang (cm)

b = lebar batang (cm)              f   = Pelenturan (cm)

B = Berat Beban (dyne)

L = Panjang batang antara dua tumpuan (cm)

I = momen inersia linier batang terhadap garis netral

BAB III

METODELOGI

3.1  Alat dan bahan

   Alat :

1.      Meja

2.      Skala Cermin

3.      Dua buah tumpuan

4.      Kait yang Dilengkapi garis rambut

5.      Kalkulator fx-991 ES

    Bahan :

1.      Seperangkat Beban (6 Buah 0.5 Kg)

2.      Tiga Buah Batang kayu yang berbeda Geometri

3.2  Prosedur praktikum

1.      Pasang dua buah tumpuan pada meja dengan jarak sesuai dengan ukuran panjang balok.

2.      Pasang kait beban pada balok, kemudian letakan skala cermin yang dilengkapi dengan garis rambut didepan kait beban.

3.      Tambahkan beban pada kaitan beban (0.5 Kg) satu persatu lalu catat skala.

4.      Lakukan penambahan beban sampai beban ke enam.

5.      Setelah selesai, kurangi beban satu persatu pada kaitan lalu mencatat skalanya.

6.      Melakukan kedua percobaan tersebut pada balok ( batang kayu) yang berbeda geometri.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

·         Ukuran batang kayu

Batang	Panjang (L) m	Lebar (b) m	Tebal (h) m
1	0,8	1.9x	0.9x
2	0,8	1.4x	1.4x
3	0,8	1x	0.9x

·         Batang 1

Massa (kg)	B=m.9,8 (N)	f+(m)	f-(m)	f rata-rata(m)	f (m)	E(N/ )	Erata-rata(N/ )
0	0	6x	6x	6x	0	0
0,5	4,9	6,2x	6,2x	6,2x	0	5,3862x
1	9,8	6,4x	6,5x	6,45x	0,1x	1,12067x
1,5	14,7	6,7x	6,7x	6,7x	0	1,7462x	2,5415x
2	19,6	6,9x	7x	6,95x	0,1x	2,4150x
2,5	24,5	7,2x	7,2x	7,2x	0	3,1274x
3	29,4	7,5x	7,5x	7,5x	0	3,093x

·         Batang 2

Massa (kg)	B=m.9,8 (N)	f+(m)	f-(m)	f rata-rata(m)	f (m)	E(N/ )	Erata-rata(N/ )
0	0	5,8x	5,9x	5,85x	00,1x	0
0,5	4,9	6x	6x	6x	0	1,4457x
1	9,8	6,1x	6,1x	6,1x	0,1x	2,9395x
1,5	14,7	6,2x	6,2x	6,2x	0	4,4816x	4,6158x
2	19,6	6,3x	6,3x	6,3x	0	6,0718x
2,5	24,5	6,5x	6,5x	6,5x	0	7,8307x
3	29,4	6,6x	6,6x	6,6x	0	9,5414x

·         Batang 3

Massa (kg)	B=m.9,8 (N)	f+(m)	f-(m)	f rata-rata(m)	f (m)	E(N/ )	Erata-rata(N/ )
0	0	6,2x	6,3x	6,25x	0,1x	0
0,5	4,9	6,5x	6,5x	6,5x	0	2,9719x
1	9,8	6,8x	6,8x	6,8x	0	6,2183x
1,5	14,7	7x	7,1x	7,05x	0,1x	9,6704x	1,0180x
2	19,6	7,3x	7,3x	7,3x	0	1,3351x
2,5	24,5	7,6x	7,6x	7,6x	0	1,7375x
3	29,4	7,9x	7,9x	7,9x	0	2,1673x

·         Batang 1

y=Bx+A                            E=.

A=1956,008147                E=2,5505x N/

B= =|-27599|

·         Batang 2

y=Bx+A                            E=.

A=|-230,2959235|             E=1,3120x N/

B= =3937,936772

·         Batang 3

y=Bx+A                            E=.

A=|-111,7430864|             E=3,1459x N/

B= =1791,703653

Bandingkan dengan literatur

      E pada tabel(=,>,<) E pada grafik

·         Batang 1

2,5415 x <2,5505 x

·         Batang 2

4,6158 x <1,3120 x

·         Batang 3

1,0180 x

4.2 Pembahasan

Modulus elastisitas kayu dapat dihitung melalui pemberian beban sebagai tegangan yang diberikan pada kayu dan mengamati penunjukan oleh garis rambut sebagai regangannya.

Hasil yang diperoleh pada praktikum ini sesuai dengan teori-teori yang ada. Kita dapat melihat dari hasil pengamatan pada tabel baik itu pada batang I, batang II, maupun batang III, jika digambarkan dalam bentuk kurva, kurvanya berbentuk linier walaupun tidak sempurna dan pertambahan panjangnya tidak selalu bernilai konstan. Namun nilai elastisitas yang diperoleh tidak sesuai dengan litelatur.

Literatur E kayu 1,0 x 10¹¹ dyne cm sampai dengan 1,5 x 10¹¹ dyne cm. Tetapi hasil yang diperoleh :

Batang I

Tabel rata-rata = 2,5415x

Kalkulator (E)  = 2,5505x

Jadi, Tabel E rata-rata : Kalkulator E

2,5415x : 2,5505 x Batang II

Tabel rata-rata =4,6158 x

Kalkulator (E)  = 1,3120 x

Jadi, Tabel E rata-rata : Kalkulator E

4,6158 x : = 1,3120 x

Batang III                  

Tabel rata-rata = 1,0180 x

Kalkulator (E)  =

Jadi, Tabel E rata-rata : Kalkulator E

1,0180 x :

Perbandingan literature dan hasil percobaan dari tabel tidak terlalu mendekati dengan ketetapan literatur.

Selain itu juga hasil perhitungan besarnya Modulus Elastisitas dengan menggunakan rumus dan dengan menggunakan kalkulator berbeda hasilnya.

Hal ini bisa disebabkan oleh berbagai faktor yang ada. Salah satu faktor yang paling berpengaruh adalah cara membaca garis rambut. Dimana jika dilihat oleh beberapa orang dari sudut pandang yang berbeda, maka angka yang didapat pun berbeda pula. Oleh karena itu, mungkin kesalahan pembacaan menjadi penyebab sedikit berbedanya hasil percobaan dibanding dengan literatur yang sudah ada.

BAB V

SIMPULAN

5.1  Simpulan

1.      Kayu memiliki Modulus Elastisitas,

2.      Grafik yang diperoleh adalah grafik linier(walaupun tidak sempurna).

3.      Pelenturan balok kayu dapat dihitung melalui penambahan beban pada kayu dan menghitungnya menggunakan rumus :

Modulus Elastisitas =

‘

DAFTAR PUSTAKA

http://fredi-36-a1.blogspot.com/2009/12/modulus-elastisitas-young.html(diakses pada tanggal 15 september 2012,20:57 WIB)

Giancoly, Douglas.2001.Fisika.Erlangga:Jakarta.

http://www.yrama-widya.co.id

Kanginan, Martheen.2004.Fisika SMA 2A.Erlangga:Jakarta.