Momen Inersia (PPT)

32
MOMEN INERSIA Program Studi Pendidikan Fisika Jurusan Fisika Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam UNIVERSITAS NEGERI PADANG MIRA RESTUTI / 1106306 WINDRAWATI / 1106298 Oleh Kelompok 2

description

TUGAS AKHIR EKSPERIMEN FISIKA TENTANG MOMEN INERSIA (PPT)

Transcript of Momen Inersia (PPT)

Page 1: Momen Inersia (PPT)

MOMEN INERSIA

Program Studi Pendidikan FisikaJurusan Fisika

Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan AlamUNIVERSITAS NEGERI PADANG

MIRA RESTUTI / 1106306

WINDRAWATI / 1106298

Oleh Kelompok 2

Page 2: Momen Inersia (PPT)

Tujuan KesimpulanPembahasanPengolahan

Data

MOMEN INERSIA

Page 3: Momen Inersia (PPT)

Tujuan Percobaan

Setelah melakukan percobaan ini, mahasiswa diharapkan mampu:1. Menentukan konstanta pegas spiral

dan momen inersia diri pada alat momen inersia

2. Menentukan momen inersia benda3. Menentukan momen inersia piringan

untuk setiap pergeseran sumbu putar

4. Menentukan momen inersia sebuah batang

5. Menentukan massa inersia dumbell

MOMEN INERSIA

Page 4: Momen Inersia (PPT)

MOMEN INERSIA

Apa itu momen inersia yaa ??

Momen inersia (I) adalah suatu besaran yang

memperlihatkan tentang usaha suatu sistem benda untuk menentang gerak rotasinya. Besaran ini

dimiliki oleh semua sistem benda (khususnya padat) apapun bentuknya (bulat,

persegi, segitiga, dll).

Oleh karena itu momen inersia didefenisikan sebagai kecenderungan suatu sistem benda untuk berputar terus atau diam sebagai reaksi terhadap gaya torsi

dari luar.

Page 5: Momen Inersia (PPT)

KESIMPULAN MOMEN INERSIA

Page 6: Momen Inersia (PPT)

MOMEN INERSIA

Peralatan yang digunakan pada percobaan ini ialah sebagai berikut:1. Neraca (1buah)2. Alat momen inersia

( 1set )3. Perangkat beban

@50 kg ( 1set )4. Jangka sorong

(1buah)5. Bola pejal (1buah)6. Silinder pejal

(1buah)7. Slinder berongga

(1buah)8. Piringan 213

(1buah)

9. Piringan 174 (1buah)

10. Jangka sorong / penggaris (1buah)

11.Kerucut pejal (1buah)

12.Dumbbell ( 1set )13.Piringan aluminium

berlubang (1buah)14.Benang nilon

(1meter)15.Stopwatch (1buah)16.Batang aluminium

60 cm (1buah)

Page 7: Momen Inersia (PPT)

MOMEN INERSIA

Percobaan 1: Menentukan pegas momen inersia diri pada alat momen inersia

Penyusunan alat percobaan1. Memasang alat momen inersia pada dasar

statif.2. Mengikatkan benang nilon pada salah satu baut

yang ada ditepi dudukan silinder.3. Melilitkan benang tersebut beberapa lilitan.4. Membaringkan alat momen inersia di bagian

tepi meja.

Page 8: Momen Inersia (PPT)

MOMEN INERSIA

Prosedur Percobaan menentukan konstanta pegas1. Menimbang massa tiap-tiap beban.2. Memastikan jarum penunjuk simpangan adalah nol.3. Menggantungkan satu buah beban pada benang, mengamati

simpangan yang terjadi. Mencatat sebagai Θ1. Mengulangi langkah ini sebanyak 3 kali. Mencatat hasilnya pada tabel 1.1

4. Menambahkan beban berikutnya dan mencatat hasilnya pada tabel 1.1 sebagai Θ2.

5. Melakukan langkah 4 untuk simpangan Θ3, Θ4 dan seterusnya sampai Θ10.

Page 9: Momen Inersia (PPT)

MOMEN INERSIA

Menentukan momen inersia diri alat momen inersia1. Menegakkan kembali alat momen inersia. Membuka

benang yang terpasang pada dudukan silinder.2. Mengatur posisi jarum penunjuk pada alat momen inersia

pada skala tertentu.3. Menyimpangkan dudukan silinder sebesar 2700 kemudian

melepaskan sehingga terjadi gerakan bolak-balik / osilasi.4. Mengamati pencacah waktu. Disini dapat digunakan

stopwatch untuk menghitung waktu untuk 3 getaran, kemudian mencatat hasilnya pada tabel 1.2 sebagai t1.

5. Mengulangi langkah diatas kemudian mencatat waktunya t2,t3,…..t1o.

6. Menghitung waktu 3 getaran, kemudian menghitung periode osilasi tersebut dan mencatat pada tabel 1.2 sebagai T0.

Page 10: Momen Inersia (PPT)

MOMEN INERSIAPercobaan 2: Menentukan momen inersia

benda1) Menimbang semua benda yang akan ditentukan momen

inersianya, mencatat hasilnya pada tabel.2) Mengukur tinggi dan diameter masing-masing benda,

mencatat hasil nya pada tabel.3) Memasang bola pejal pada alat momen inersia.4) Menyimpangkan bola sebesar 2700, kemudian melepaskan

sehingga bola berosilasi. Mencatat waktu 3 getaran yang ditunjukkan alat pencacah waktu atau stopwatch pada tabel sebagai t1.

5) Mengulangi langkah 3 dan 4 sebanyak 5 kali percobaan. Mencatat hasilnya pada tabel.

6) Menghitung waktu 5 getaran rata-rata, kemudian menghitung perioda getarannya. Mencatat hasilnya pada tabel.

7) Mengganti bola pejal dengan benda sesuai urutan pada tabel. Melakukan langkah 3 sampai 7 untuk setiap benda. Mencatat hasilnya pada tabel 2.1.

Page 11: Momen Inersia (PPT)

MOMEN INERSIAPercobaaan 3: Menentukan momen inersia piringan

untuk setiap pergeseran sumbu putar 1. Menimbang piringan.2. Mengukur jarak setiap lubang dari pusat piringan dan mencatat

hasilnya pada tabel 3.1 kolom pertama.3. Memasang piringan pada alat momen inersia, dengan sumbu

osilasi terletak dipusat piringan.Mengencangkan posisi piringan dengan baut yang terdapat pada alat momen inersia.

4. Menyimpangkan piringan sebesar 2700, kemudian melepaskan sehingga piring berosilasi. Mencatat waktu yang ditunjukkan stopwatch pada tabel 3.1 sebagai tc.

5. Melakukan hal yang sama pada nomor 4 dan mengulanginya sebanyak 10 kali.

6. Menghitung waktu 3 getaran rata-rata. Kemudian menghitung perioda getarannya. Mencatat hasilnya pada tabel 3.1.

7. Memindahkan sumbu putar pada lubang pertama sebelah kiri dari pusat piringan.

8. Melakukan langkah pada nomor 4. Mengulangi hal yang sama untuk sumbu putar berikutnya. Massa piringan = 226,5 gram.

Page 12: Momen Inersia (PPT)

MOMEN INERSIA

Percobaan 4: Menentukan momen inersia sebuah batang1. Mengukur panjang batang aluminium. 2. Menimbang massa batang aluminium.3. Memasang batang pada alat momen inersia dengan

memasukkan batang tersebut pada lubang yang terdapat pada alat momen inersia.

4. Menyimpangkan batang sebesar 2700, kemudian melepaskan sehingga bola berosilasi. Mencatat waktu ditunjukkan alat pencacah waktu atau stopwatch.

5. Mengulangi langkah 7 sampai dengan 10.6. Menghitung waktu getaran rata-ratanya. Kemudian

periodanya.7. Melakukan pula pada sumbu putar diujung batang.8. Melakukan langkah 7 sampai dengan 10.

Page 13: Momen Inersia (PPT)

MOMEN INERSIA

Percobaan 5: Menentukan momen inersia dumbbell1. Menimbang batang dan kedua buah beban.2. Memasang batang pada alat momen inersia dengan memasukkan batang tersebut pada

lubang yang terdapat pada alat momen inersia.3. Mengatur batang tersebut sehingga pusat massanya berada ditengah-tengah poros alat

momen inersia. Mengencangkan dengan baut yang terdapat pada alat.4. Memasukkan kedua buah beban pada setiap ujung batang, mengatur posisi keduanya

sehingga membentuk sebuah “dumbell” dengan panjang lengan r = 15 cm dari poros. Mengunci kedua beban tersebut dengan baut yang terdapat pada masing-masing beban. Mencatat jarak tersebut pada tabel 5.1 kolom pertama. Catatan: panjang lengan adalah jarak setiap beban dari sumbu putar

5. Menyimpangka batang kira-kira 2700, kemudian melepaskan sehingga terjadi osilasi. Mencatat waktu yang ditunjukkan untuk 3 osilasi

6. Mengulangi langkah 5 sebanyak 10 kali7. Menghitung waktu rata-rata nya kemudian hitung pula perioda osilasinya. Mencatat

kedua hasil tersebut pada tabel 5.18. Melakukan langkah 7 untuk jarak r berikutnya 20 cm dan 25 cm!

Page 14: Momen Inersia (PPT)

MOMEN INERSIA

Tabel 1.1 Simpangan Alat Momen Inersia Untuk Setiap Penambahan Beban

m (g)Simpangan, θ (ᵒ)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 θrat

50 32 30 31 30 30 31 30 31 30 31 30,6

100 60 59 61 60 60 59 61 60 61 60 60,1

150 92 94 92 92 94 92 92 92 92 92 92,4

Page 15: Momen Inersia (PPT)

Tabel 1.2 Periode Diri Alat Momen Inersia (To)

MOMEN INERSIA

Waktu 3 Getaran (s)Periode

Diri To (s)t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 t10 trat

1,29 1,30 1,26 1,30 1,29 1,28 1,27 1,28 1,26 1,29 1,282 0,427

Page 16: Momen Inersia (PPT)

MOMEN INERSIA

Tabel 2.1 Dimensi dan Momen Inersia Benda

No

Nama Benda

Massa (g)

Diameter Luar (cm)

Diameter Dalam

(cm)

Tinggi (cm)

1 Bola Pejal 507,5 10.52 Silinder Pejal 504,5 7,7 14

3 Silinder Berongga 499 7 6 6,3

4 Piringan 213 501 185 Piringan 714 495 226 Kerucut 493,5 14,5 13

Page 17: Momen Inersia (PPT)

MOMEN INERSIA

Tabel 2.3 Perioda Untuk Setiap Benda

No Nama BendaWaktu 3 Getaran

T (sekon)t1 t2 t3 t4 t5

1 Bola Pejal 2,55 2,58 2,56 2,58 2,59 0,857

2 Silinder Pejal 2,25 2,30 2,23 2,35 2,25 0,758

3 Silinder Berongga 2,79 2,75 2,80 2,81 2,79 0,929

4 Piringan 213 4,23 4,35 4,28 4,36 4,42 1,442

5 Piringan 714 5,49 5,30 5,26 5,50 5,25 1,786

6 Kerucut 2,97 2,80 3,01 2,80 3,01 0,972

Page 18: Momen Inersia (PPT)

MOMEN INERSIATabel 3.1 Perioda Piringan Untuk Setiap Pergeseran Sumbu h

h (cm)

Waktu 3 Getaran (s)T (s)

t1 t2 t3 t4 t5 trat

0 3,73 4,18 4,20 4,00 4,20 4,062 1,354

2.5 4,14 4,54 4,16 4,20 4,27 4,262 1,42

5 4,95 4,88 4,68 4,95 4,98 4,888 1,62

7.5 5,22 5,06 5,12 5,17 5,20 5,154 1,718

10 5,89 5,98 6,02 5,97 5,88 5,948 1,98

Page 19: Momen Inersia (PPT)

MOMEN INERSIATabel 4.1 Perioda Batang Untuk Setiap Pergeseran Sumbu h

Sumbu Putar

Waktu 3 Getaran (s)T (s)

t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 t10 trat

Melalui pusat 3,64 3,42 3,30 3,60 3,42 3,46 3,40 3,42 3,45 3,48 3,459 1,153

Melalui Ujung 6,16 5,98 5,86 6,07 6,03 6,05 6,10 6,18 6,20 6,10 6,073 2,02

Page 20: Momen Inersia (PPT)

MOMEN INERSIA

Tabel 5.1 Perioda Dumbell

R (cm)

Waktu Untuk 3 GetaranT (s)

t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 t10 trat

15 7,02 7,42 7,33 7,38 7,10 6,93 7,15 7,45 7,25 6,98 7,201 2,4

20 8,95 9,09 9,19 9,04 9,30 9,13 9,36 8,95 9,15 9,10 9,126 3,042

2510,3

911,0

110,4

411,0

710,8

911,1

110,8

810,8

410,7

511,1

110,84

9 3,616

Page 21: Momen Inersia (PPT)

PENGOLAHAN DATA MOMEN INERSIA

Page 22: Momen Inersia (PPT)

PENGOLAHAN DATA MOMEN INERSIA

Page 23: Momen Inersia (PPT)

PENGOLAHAN DATA MOMEN INERSIA

Grafik simpangan terhadap torka

0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.070

102030405060708090

100

Grafik hubungan simpangan dengan torka

Y-Values

torka

si

mpangan (θ)

Page 24: Momen Inersia (PPT)

PENGOLAHAN DATA MOMEN INERSIA

Kesalahan Relatif (KSR) %m = 50 g

m = 100 g

m = 150 g

Page 25: Momen Inersia (PPT)

PENGOLAHAN DATA MOMEN INERSIA

Page 26: Momen Inersia (PPT)

PENGOLAHAN DATA MOMEN INERSIA

Tabel 1.3 Momen Inersia Diri Alat Momen Inersia

No m (kg) F (N) (F x R) rat (0) (rad)

1 0.05 0.5 0.0225

2 0.1 1 0.045

3 0.15 1.5 0.0675

Page 27: Momen Inersia (PPT)

PENGOLAHAN DATA MOMEN INERSIA

Tabel 2.4 Momen Inersia Benda Hasil Percobaan

No Nama Benda ( ) T (s) ( ) KSR (%)

1 Bola Pejal 0,896

2 Silinder Pejal 0,76

3Silinder

Berongga0,864

4 Piringan 213 1,56

5 Piringan 714 1,874

6 Kerucut 1,02 68

Page 28: Momen Inersia (PPT)

PENGOLAHAN DATA MOMEN INERSIA

Page 29: Momen Inersia (PPT)

PENGOLAHAN DATA MOMEN INERSIA

Page 30: Momen Inersia (PPT)

PENGOLAHAN DATA MOMEN INERSIA

150 200 250 300 350 400 4500

0.020.040.060.08

Y-Values

I (x 10-4) kg m2

r2(m2)

Page 31: Momen Inersia (PPT)

1. Konstanta pegas memiliki hubungan yang berbanding lurus dengan torka.berbanding terbalik dengan theta(θ).

2. Nilai momen inersia diri pada alat momen inersia dapat di peroleh dengan persamaanIο= Tο², Dimana Tο adalah perioda diri alat momen inersia yang diperoleh melalui persamaan T rata-rata dibandingkan dengan frekuensi setiap getaran.

3. Nilai momen inersia suatu benda tergantung kepada nilai massa dan jarak dari sumbu putarnya (r=Jarak).

4. Nilai momen inersia piringan untuk setiap pergeseran sumbu putarnya(r=jarak).

5. Nilai momen inersia sebuah batang bergantung kepada panjang letak dari sumbu putar(l) apakah diletakkan di ujung atau di pusat sumbu ,jika di ujung maka momen inersia akan semakin besar karena l besar dan sebaliknya pada sumbu putar.

6. Nilai momen inersia dumbell tergantung kepada besarnya kuadrat jarak dari sumbu(r²).

KESIMPULAN MOMEN INERSIA

Page 32: Momen Inersia (PPT)

Terima

Kasih