A. JudulElastisitas (Modulus Young)..

B. TujuanMenentukan Modulus Young (E) batang kuningan, besi, dan tembaga.

C. Dasar Teori1. ElastisitasJika salah satu ujung benda dipegang tetap, sedangkan ujung lainnya ditarik tua ditekan dengan suatu gaya (F), maka pada umumnya benda tersebut akan mengalami perubahan panjang (l). Akan didapat hubungan:

Perbandingan tegangan tarik terhadap regangan tarik atau tegangan desak terhadap regangan desak disebut modulus elastis linear atau Modulus Young (E). Secara matematis persamaan untuk Modulus Young dapat dirumuskan sebagai berikut.

2. Kaki Tiga Cermin DatarDalam percobaan Modulus Young, kaki tiga cermin datar digunakan untuk membantu mengamati perubahan panjang (l). Gambarnya sebagai berikut.

Untuk menghitung penyimpangan titik tengah batang uji dari titik seimbangnya, ketika diberi beban M. Maka, dapat dihitung dengan per-samaan.

3. Teori Kesalahan Melalui GrafikHasil praktikum adakalanya dinyatakan dalam bentuk grafik fungsi dari variabel-variabel yang digunakan. Besaran yang akan kita peroleh pun adakalanya merupakan perilaku kurva kemiringan (gradien) dari grafik tersebut.Teori kesalahan dengan menggunakan grafik yang akan digunakan dalam EFD hanya untuk grafik fungsi linear dan menggunakan metode garis sejajar, persamaan yang digunakan umumnya bersifat :

Dari persamaan dan akan didapat

Variabel m dibuat menjadi sumbu x pada grafik, dan variabel y dibuat sumbu y. Sehingga gradien kurvanya

sehingga didapat

D. Alat dan BahanNoKodeNamaSpesifikasiJumlah

1PT.25.221.02.031.FD-BKaki Tiga1 unit

2PT.25.221.02.031.FD-DBeban0,2 kg7 buah

3PT.25.221.02.031.FD-EBatang Besi2 buah

4PT.25.221.02.031.FD-FBatang Kuningan2 buah

5PT.25.221.02.031.FD-GBatang Tembaga2 buah

6PT.25.221.02.031.FD-HPenumpu Batang Uji1 unit

7PT.25.221.02.102.FD-ATeleskop1 unit

8PT.25.221.02.102.FD-EMeteran Skala + 0,51 unit

9PT.25.221.02.FD.233-AJangka Sorong+ 0,001 cm1 unit

10Mistar Gulung+ 0,051 unit

E. Prosedur1. Mengukur ketebalan batang (a) dan lebar (b) dari batang uji dengan menggunakan jangka sorong. 2. Mengukur jarak kaki tiga cermin (c, d).3. Mengatur susunan alat yang tersedia seperti tampak pada Gambar4. Jarak antara kedua penumpu batang uji (L) diukur.5. Teleskop dipasang pada jarak tertentu yang cukup jauh dari cermin datar (x , sekitar + 2 m). Merangkai peralatan seperti tampak pada Gambar 3..6. Mengatur posisi dan arah teleskop sedemikian rupa sehingga bayangan meteran skala pada cermin dapat dilihat jelas melalui teleskop, lalu mencatat skala yang ditunjukkan oleh tanda silang (koordinat (0,0)) pada teleskop diberi nama yo (langkah ini dilakukan sebelum batang mendapat beban M).7. Memberi beban gantung pada batang, massa beban gantung tersebut (M) dicatat, kemudian mengamati nilai skala yang ditunjukkan oleh tanda silang pada teleskop (kordinat (0,0)) saat ini beri harga indeks y1.8. Berikan tambahan beban gantung, dan lakukan langkah ke7 untuk semua beban gantung yang tersedia.9. Kurangi beban satu demi satu, kemudian catat kedudukan skala yang tampak pada koordinat teleskop (0,0).10. Lakukan langkah pertama hingga kesembilan untuk batang uji yang berbeda.

F. Data Hasil Percobaan1. KuninganPercobaan kem (gram)yy

1199,921717

2399,833635

3599,745453

4799,657271

5999,699089

61199,62108107

71399,61126126

2. BesiPercobaan kem (gram)yy

1199,9288

2399,831717

3599,742626

4799,653536

5999,694848

61199,625757

71399,616666

3. TembagaPercobaan kem (gram)yy

1199,921414

2399,832929

3599,744444

4799,655959

5999,697474

61199,628989

71399,61104104

G. Pengolahan Data1. Grafik Manuala. KuninganPercobaan kem (kg)y (m)y (m)rerata y (m)

10,199917170,0170

20,399836350,0355

30,599754530,0535

40,799772710,0715

50,999790890,0895

61,19961081070,1075

71,39961261260,1260

b. BesiPercobaan kem (kg)y (m)y (m)rerata y (m)

10,19990,0080,0080,0080

20,39980,0170,0170,0170

30,59970,0260,0260,0260

40,79970,0350,0360,0355

50,99970,0480,0480,0480

61,19960,0570,0570,0570

71,39960,0660,0660,0660

c. TembagaPercobaan kem (kg)y (m)y (m)rerata y (m)

10,19990,0140,0140,0140

20,39980,0290,0290,0290

30,59970,0440,0440,0440

40,79970,0590,0590,0590

50,99970,0740,0740,0740

61,19960,0890,0890,0890

71,39960,1040,1040,1040

2. Grafik dengan Menggunakan Origina. Kuningan

b. Besi

c. Tembaga

H. Analisis1. Batang KuninganDari literatur (Giancoli, 2001:301) Modulus Young (E) kuningan adalah 100 x 109 N/m2. Sedangkan hasil pengolahan data melalui grafik adalah (115,7 + 28,2) x 109 N/m2 (grafik manual), (114,30 0,23) x 109 N/m2 (grafik Origin), dan 114,3 x 109 N/m2 (grafik Excell). Jika dibandingkan terdapat perbedaan sekitar 15 x 109 N/m2.

2. Batang BesiDari literatur Wikipedia Bahasa Indonesia, Modulus Young (E) untuk besi adalah 211 GPa atau sama dengan 211 x 109 N/m2. Namun, dari pengolahan data didapatkan (215 + 967) x 109 N/m2 (grafik manual), (214,00 + 4,24) x 109 N/m2 (grafik Origin), dan 214 x 109 N/m2 (grafi Excell). Terdapat perbedaan hingga 3 x 109 N/m2 antara Modulus Young (E) besi literatur dengan hasil percobaan.

3. Batang TembagaDari literatur Wikipedia Bahasa Indonesia, Modulus Young (E) untuk tembaga adalah 110 GPa atau sama dengan 110 x 109 N/m2. Akan terapi, dari pengolahan data didapatkan Modulus Young (E) batang tembaga adalah (136,3 + 28,7) x 109 N/m2 (grafik manual), (138,1000 + 0,0053) x 109 N/m2 (grafik Origin), dan 138,1 x 109 N/m2 (grafik Excell). Terdapat perbedaan mencapai 28 x 109 N/m2 antara Modulus Young (E) tembaga literatur dengan hasil percobaan.

Perbedaan hasil perhitungan dengan literatur mungkin karena ketidaktelitian saat mengamati meteran skala, atau mungkin komposisi unsur penyusun pada batang kuningan yang diuji berbeda dengan komposisi unsur penyusun batang kuningan literatur.

Perbedaan hasil dari grafik secara manula dengan grafik yang diolah komputer (Excell dan Origin) mungkin karena penggambaran linear fit, confidence bands, dan prediction bands yang kurang teliti, dan karena keterbatasan skala pada milimeter blok mengakibatkan pembulatan nilai yang memengaruhi gradien, sehingga terjadi perbedaan antara grafik secara manual dan grafik yang diolah komputer.tiga cara menentukan Modulus Young (E) batang kuningan

I. KesimpulanSetelah melakukan percobaan menentukan Modulus Young (E) kuningan, besi, dan tembaga yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan dari peng-olahan data didapat Modulus Young (E) batang kuningan dengan cara manual adalah E (115,7 + 28,2) x 109 N/m2,dengan menggunakan komputer adalah (Origin dan Excell) adalahE (114,30 0,23) x 109 N/m2.

Modulus Young (E) batang besi dengan cara manual adalah E (215 + 967) x 109 N/m2,dengan menggunakan komputer adalah (Origin dan Excell)E (214,00 + 4,24) x 109 N/m2

Modulus Young (E) batang tembaga dengan cara manual adalah E (136,3 + 28,7) x 109 N/m2,dengan menggunakan komputer adalah (Origin dan Excell)E (138,1000 + 0,0053) x 1019 N/m2

J. Daftar PustakaGiancoli, Douglas. C. (2001). Fisika/Edisi Kelima, Jilid 1. Jakarta: Erlangga.Tim EFD I. (2011). Elastisitas (Modulus Young) [pdf]. Tersedia di: http://file.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/AHMAD_SAMSUDIN/EFD_1/Presentasi_ElastisitasOK_%5BCompatibility_Mode%5D.pdf. [diakses tanggal 3 Maret 2014].Wikipedia Bahasa Indonesia. (2014). Besi [online]. Tersedia di: http://id.wikipedia.org/wiki/Besi. [diakses tanggal 3 Maret 2014]Wikipedia Bahasa Indonesia. (2014). Tembaga [online]. Tersedia di: http://id.wikipedia.org/wiki/Tembaga. [diakses tanggal 3 Maret 2014]

K. Lampiran