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