Laporan Praktikum Fisika Elastisitas

ELASTISITAS

A.   Pendahuluan

Dengan neraca pegas, kita dapat menimbang berat suatu benda. Berapa nilai maksimum yang dapat ditimbang ? Untuk neraca-neraca pegas pada umumnya dapat berbeda. Perbedaan tersebut berkaitan dengan sifat elastis dari bahan pegasnya. Pada kegiatan ini kita pelajari sifat tersebut.

B.   Alat

1.      Statip

2.      Penggaris 1 meter

3.      Beban gantung 5 gram (5 buah)

4.      Pegas, karet gelang, karet pentil

C.   Kegiatan

1.      Menyusun alat-alat seperti pada gambar,  menggantungkan beban mula-mula (m₀) sedemikian rupa sehingga karet tegang sempurna.Kemudian membaca jarumnya (l₀).

2.      Menambahkan beban menjadi (m) dan kemudian mencatat kedudukan jarum (l)

3.      Mengulangi hal ini dengan setiap kali memperbesar beban dan mencatat kedudukan jarum penunjuknya.

Mencatat hasilnya dalam tabel di bawah ini :            

“PEGAS”

m₀ = 0,05 kg    l₀ = 0,155 m

No	Beban m (kg)	m-m0 (kg)	∆F=(m-m0)g (N)	l (m)	∆l = (l-l0) (m)
1	0,1	0,05	0,05 x 10 = 0,5	0,180	0,025
2	0,15	0,1	0,1 x 10 = 1	0,237	0,082
3	0,2	0,15	0,15 x 10 = 1,5	0,298	0,143
4	0,25	0,2	0,2 x 10 = 2	0,360	0,205

“KARET GELANG”

No	Beban m (kg)	m-m0 (kg)	∆F=(m-m0)g (N)	l (m)	∆l = (l-l0) (m)
1	0,1	0,05	0,05 x 10 = 0,5	0,068	0,008
2	0,15	0,1	0,1 x 10 = 1	0,081	0,021
3	0,2	0,15	0,15 x 10 = 1,5	0,100	0,040
4	0,25	0,2	0,2 x 10 = 2	0,120	0,060

“PENTIL”

No	Beban m (kg)	m-m0 (kg)	∆F=(m-m0)g (N)	l (m)	∆l = (l-l0) (m)
1	0,1	0,05	0,05 x 10 = 0,5	0,081	0,006
2	0,15	0,1	0,1 x 10 = 1	0,090	0,015
3	0,2	0,15	0,15 x 10 = 1,5	0,102	0,027
4	0,25	0,2	0,2 x 10 = 2	0,188	0,047

4.      Membuat grafik yang menyatakan hubungan antara ∆F dengan ∆l.

∆ F                                                                       c₁ =  ∆F₁ =  0.5  = 20

                                                                                    ∆l₁     0.025

 2                                                                         c₂ = ∆F₂  =   1     = 12.19

                                                                                    ∆l₂      0.082  

1.5                                                                       c₃  =  ∆F₃ = 1.5   = 10.48

                                                                                    ∆l₃     0.143

 1                                                                         c₄ =  ∆F₄  =    2     =  9.75

                                                                                    ∆l₄       0.205

0.5

                                                                             ∆l

                     0.025      0.082    0.143     0.205  

∆F                                                                       c₁ =  ∆F₁ =  0.5  = 62.5

                                                                                    ∆l₁     0.008

 2                                                                         c₂ = ∆F₂  =   1     = 47.62

                                                                                    ∆l₂      0.021

1.5                                                                       c₃  =  ∆F₃ = 1.5   =  37.5

                                                                                    ∆l₃     0.040

 1                                                                         c₄ =  ∆F₄  =    2     =  33.3

                                                                                    ∆l₄       0.060

0.5

                                                                  ∆l

          0.068     0.021    0.040     0.060

∆F                                                                       c₁ =  ∆F₁ =  0.5  = 83.33

                                                                                    ∆l₁     0.006

 2                                                                         c₂ = ∆F₂  =   1     = 66.66

                                                                                    ∆l₂      0.015

1.5                                                                       c₃  =  ∆F₃ = 1.5   =   55.55

                                                                                    ∆l₃     0.027

 1                                                                         c₄ =  ∆F₄  =    2     =  42.5

                                                                                    ∆l₄       0.047

0.5                                                             ∆l

                         0.006    0.015    0.027   0.043

Kurva yang diperoleh berbentuk meningkat.

Hukum Hooke menyatakan gaya yang bekerja pada pegas berbanding lurus dengan pertambahan panjang dari keadaan seimbang.

∆F = c ( l - l₀ )

5.      Grafik di atas sesuai dengan hukum Hooke

Tetapan c dalam Hooke itu disebut tetapan pegas bagi karet (bahan) itu. Dapat pula dituliskan dalam bentuk :

Dimana ∆F – pertambahan bahan, dan ∆l = pertambahan panjang sebagai akibat F itu.

Dari grafik di atas dapat dihitung nilai dari c untuk bahan tersebut :

1.      Pegas

c =  ∑∆F  =    5     = 10.98

       ∑∆l      0.455

2.      Karet Gelang

c = ∑∆F  =    5     = 38.76

       ∑∆l      0.129

3.      Pentil

c = ∑∆F  =    5     = 10.98

       ∑∆l      0.455

6.      INFORMASI : Mengenai tegangan, regangan, dan modulus Young.

Tegangan (σ) = gaya per satuan luas penampang

                 (σ) = ∆F

                           A

Regangan (Ɛ) = penambahan panjang per satuan panjang

                 (Ɛ) = ∆l

                           I

Modulus Young didefinisikan sebagai perbandingan antara tegangan dan regangan, atau :

                E =  σ

                        Ɛ

Modulus Young E merupakan tetapan bagi bahan yang dipakai.

E tersebut dapat juga ditulis dalam bentuk :

            E = σ

                   Ɛ

               = ∆F :  ∆l

                   A      l

               = ∆F x   l

                   A      ∆l

         E    =  ∆F x   l

                   A  x  ∆l

Atau        F = E x A x ∆l

                           l 

7.      Maka untuk batang (atau karet) dengan luas penampang A, panjang mula-mula l₀, dan modulus Young E, tetapan pegas menurut hukum Hooke adalah :

   c =       ∆F

           ( l -  l₀ )

Satuan SI untuk tegangan adalah N/m²         

Satuan  SI untuk tegangan adalah tidak punya satuan

Satuan SI untuk modulus Young adalah N/m²

D.   Kesimpulan

Dari percobaan di atas kita dapat mengetahui berapa pertambahan panjang dari pegas, pentil, dan karet gelang jika diberi beban berat. Jika beban dilepas maka pegas, pentil, dan karet gelang kembali pada keadaan semula yang dinamakan elastisitas.