Laporan Praktikum Fisika Dasar I

Elastisitas

Dosen Pengasuh :Faizatul Mabruroh,S.pd

DisusunOleh :

Rita purnamasari

(13222087)

Asisten Praktikum

Ovi Ravella

Program Studi Tadris Biologi

Fakultas Tarbiyah

Institut Agama Islam Negeri Raden Fatah Palembang

2013

1.Pendahuluan

1.1 latar belakang

Pada laporan ini di pelajari tentang elastisitas akan tetapi meskipun

sering mendengar masih banyak di antara kita belum mengetahui apa itu

elastisitas untuk iti melalui praktikum penyusun laporan ini dapat membantu

menjelas kana pa itu elastisitas dan bagai mana gaya. Gaya tarik Pada benda

yang elastis sesuai hokum hooke.

Setiap benda yang dikenai gaya dapat mengalami perubahan

bentuk.Selelah gaya dihilangkan. Bentuk benda akan kembali kebentuk

semula tapi ada juga yang bersifat permanen atau tetap pada bentuk yang

baru. Ini merupakan bentuk elastisitas benda. Sifat keelastisitasan benda

terbagi menjadi dua : Sifat elastis adalah sifat benda yang akan kembali ke

bentuk semula apabila gaya mengenainya dihilangkan. Contoh karet

gelang,pegas, shock breaker kendaraan bermotor dll.Sifat plastis adalah sifat

benda yang tiadak kembali kebentuk semula apabila gaya mengenainya

dihilangkan.Contoh plastisin,tanah liat, kantong plastik dll.Pada umumnya

benda yang bersifat plastis yakni apa bila dikenai gaya yang lebih besar, maka

pada saat tertentu benda tidak akan kembali kebentuk semula.dalam keadaan

ini berarti batas elastisitas sudah tertampau. Jika gaya terbesar luas benda

akan menjalani sifat plastis hingga pada titik tertentu benda akan patah.

1.2 Tujuan Praktikum

1. Dapat memahami penggunaan hokum hooke mengenai elastisitas pegas dari

bahan baja

2. Dapat menentukan konstanta pegas dari pegas dan membandingkan nilai

konstanta yang diperoleh dari metode grafik dengan persamaan hukum

hooke

2. Tinjauan Pustaka

Bahan elastic ialah bahan yang mudah diregangkan serta selalu

cendrung pulih ke keadaan semula, dengan mengenangkan gaya reaksi

elastis atas gaya tengangan yang merenggangkannya. Pada hakikatnya semua

bahan memiliki sifat elastis meskipun boleh jadi amat sukar diregangkan.

Menurut hukum hook regangan sebanding dengan tegangannya, dimana yang

dimaksud dengan regangan ialah prosentase perubahan dimensi. Tegangan

ialah gaya yang menengangkan persatuan luas penampang yang dikenainya.

Kita kenal 3 macam regangan, yakni regangan panjang, regangan volum, dan

regangan sudut.

Regangan panjang dengan panjang semula sewaktu tiada regangan lo

dan penambah panjang akibat teganga regagan nya di berikan ,sedang kan

jikalau luas penampag nya a dan gaya tegangan nya yang merenggang kan

nya adalah w∕a berdasarkan hokum hooke di tulis:

Y(I ∕ io = w∕a

regangan volume sudah tentu regangan volume yang di maksud bukan

penambahan volume. melaikan pengerutan volume akibat penekanan. Untik

itu menurut hokum hooke dapat di tulis:

B(-v ∕ v0) = p

regangan sudut yang di maksut regangan sudut atau regangan luncuran

sesudut iaalah depormas yakni perubahan bentuk yang berkaitan dengan

sudut luncuran. Sejalan dengan regangan-reganga yang lain menurut hokum

hooke kita dapat menulis

M = F∕A

Dengan A adalah luas permukaan yang di kenai gaya luncuran dan M

adalah yang di namakan modulus luncuran (shear modulus). Angka banding

poison setiap pemanjangan dari panjang semula sksn menyebabkan

penyusutan semulah akan menyebab kan penyusutan selebar b missal nya dari

lebar semula . menurut poison prosentase penyuuta lebar akan sebanding

dengan prosentase pemanjangan nya

Angka bending poison kenyataannya, setiap pemanjang ∆1 dari panjang

semula 10 akan menyebabkan penyusutan lebar -∆ b, misalnya dari lebar

semula b0. Menurut poison, prosentase penyusutan lebar akan sebanding

dengan prosentase pemanjangannya. Maka didefinisikanlah apa yang dikenal

sebagai angka banding poison σ selaku tetapan kesebandingan yang

menurutkan hubungan :

σ=∆b /b0

∆1 /10

Yang besarnya tergantung pada jenis bahannya.

Pokok pembicaraan kita ialah mengenai gerak sesuatu benda tegar, yang adalah

suatu abstraksi matemaatis guna memudahkan perhitungan, karena semua

benda nyata, sampai suatu batas tertentu, berubah dibawah pengaruh gaya yang

dikerjakan terhadapnya. Pada akhirnya, perubahan bentuk pada volum suatu

benda akibat gaya luar yang bekerja terhadapnya ditntukan oleh gaya antara

molekulnya.

Modelus elastic yang banyak macamnya itu masing-masing merupakan

besaran yang menyatakan sifat elastic sesuatu bahan tertentu dan bukan

menunjukkan langsung seberapa jauh sebuah batang, kabel, atau pegas yang

terbuat dari bahan yang berkonstan, dan dp dan dV dapat kita ganti dengan

perubahan tekanan dan volum yang terbatas. Tetapi volum suatu gas jelas

sekali berubah akibat tekanan dan untuk gas haruslah digunakan definisi umum

B

K =1B

= −dV /Vdp

= - 1V

dVdp

Modelus elastic tegangan yang diperlukan untuk menghasilkan suatu

regangan tertentu bergantung pada sifat bahan yang menderita tagangan itu.

Perbandingan tegangan terhadap regangan, atau tegangan persatuan regangan,

disebut modulus elastic bahan yang bersangkutan. Semangkin besar modolos

elastik, semankin besar pula tegangan yang diperlukan untuk regangan tertentu.

Jika batas proporsional belum terlampaui, perbandingan tegangan terhadap

regangan konstan dan karena itu hukum Hooke sama maknanya dengan

ungkapan bahwa dalam batas proporsional, modulus elastic suatu bahan adlah

konstan, dan bergantung hanya pada sifat bahannya. Karena regangan hanya

merupakan bilangan, satuan modulus Young sama seperti satuan tegangan,

yaitu gaya per satuan luas. Dalam table, regangan bisanya dinyatakan dalam

pound per inci kuadrat atau dyne per sentimeter kuadrat.

Bila hubungan ketegangan dan regangan tidak lenear, maka modulus tidak

elastik dapat didefinisikan lebih umum lagi sebagai perbandingan limit

perubahan kecil kalau bahan itu ditambah bebanya, regangan akan bertamabah

dengan cepat tetapi apabila beban dilepas disuatu titik selawat b, misalkan

dititik c, bahan tidak akan kembali kepanjang awalnya melainkan akan

mengikuti garis putus-putus.

Regangan yang dihasilkan oleh tekanan hidrostatik, dinamakan regangan

volum, yang didefinisikan sebagai perbandingan perubahan volum, ∆V,

terhadap volum awal V. Regangan volum juga merupakan bilangan semata-

mata.

Regangan volum = ∆V

.

Hubungan antara setiap jenis tegangan dengan regangan yang

bersangkutan penting peranannya dalam cabang fisika yang disebut teori

elastisitas, atau pada ilmu kekuatan bahan dibidang engineering. Apabila suatu

jenis tegangan dilukiskan grafik terhadap regangannya, akan ternyata bahwa

diagram tegangan-regangan yang kita peroleh berbeda-beda bentuknya

menurut jenis bahanya. Dua bahan yang termasuk jenis bahan yang sangat

penting dalam ilmu dan teknologi dewasa ini logam dan karet yang

divulkanisasi. Tegangannya tegangan tarikan sederhan dan regangannya

menunjukan prosentase perpanjangan. Dibagian awal kurva (sampai regangan

yang kurang dari 1%), tegangan dan regangaan adalah proporsional sampai

titik a (batas proporsional) tercapai. Hubungan proporsional antara tegangan

dan regangan dalam daerah ini disebut Hukum Hooke. Mulai a sampi b

tegangan dan regangan tidak proporsional, tetapi walaupun demikian, bila

beban ditiadakan disembarang titik diantara O dan b, kurva akan menelusuri

jejaknya kembali dan bahan yang bersangkutan akan kembali kepada panjang

awalnya. Dikatakanlah baahwa dalam daerah Ob bahan itu elastic atau

memperlihatkan sifat elastic dan titik b dinamakan batas elastik.

Hubungan antara tekanan dan regangan yang bersangkutan memegang

peranan yang penting dalam cabang ilmu pisika di sebut teori

elastis.Tegangan adalah tegangan tarik dan regangan adalah pertambahan

dalam persen.bagian pertama kurva (sampai regangan kurang dari 1 persen)

tegangan sebanding dengan regangan yang di sebut dengan hokum hooke.

(obert hooke(1635-1703)sejaman dengan newton).

Panjang tanpa tegangan sekarang lebih besar dari panjang semulah,dan di

katakan bahan mempunyai set permanin .fenomena yang tedapat pada bahan

magnetic yang di sebut hesteris magnetic.dapat di uktikan bahwa luas

bidagyang di kelilingi oleh dua kurva yaitu luas gelung hesteries sebanding

dengan energy 9peratuan volume0yang I simpan di dalaam bahan elastic atau

magnetk. Perbandingan antara teganan dan regangan atau tegangan persatuan

regengan di sebut modulus elastic bahan semakin besar elastic semakin

tegangan yang di butuh kanuntuk suatu regangan tertentu.

Perebandingan antara tegengen dengan regangan adalah konstan da hokum

hooke sama dengan pernyataan bahwa dalam batas proorsional modulus elastic

suatu bahan adalah tetap , tergantung hanya pada bahannya. Karena regagan

adalah bilangan murni setuan untuk modulus young sama dengan untuk satuan

untuk tegangan yaitu gaya untuk satuan luas. Modulus yang berhuungan

tekananhdrostatik dengan peruahan volume yang di hasilkan di sebut modulus

balok (bulk). Modulus elastic adalah besaran yang menyatakan sipat-sipat

elastic suatu bahan dan tidak secara langsung me4nujukkan berapa banyak

perubahan bentuk suatu bahan.

Menurut hooke regangan sebandng dengan tegangan nya di mana yang di

maksut dengan tegangan adalah prosentase perubahan dimensi.tegangan adalah

gaya yang menegakkan persatua luas penampang yang di kenai nya.

Hukum hooke untuk pegas :

Hubungan untuk linier antara gaya dan pertabahan panjang menurut hooke

tidak hanya berlaku untuk batang benda padat daja.

F = kx

F adalah gaya yang menyeab kan pegas yang bertambah panjang sebesar x

konstanta pembading x di namakan konstanta pegas. Susunan pegas seri.

Ketika pegas di beri gaya f pegas 2 akan menerima gaya sebesar f akibat nya

pegas 2 akan bertambah panjang sebesar I2 = FK

Susunan pegas parallel :

Gaya f akan tersebar pada kedua pegas sedeikian sehingga masin-msng pegas

akan bertambah panjang sebesar i.

Jika gaya di rasakan oleh masingmasing pegas adalah F1 dan F2 maka

F = F1 + F2

Karena F1 = k1i1 = k I = dan F2 = K2i2 = K2i maka

F = k1i +k2i = (k1+k2) = ki

Dengan: K = k1+k2

Mengatakan baha susunan parallel 2 pega yang meunyai onstanta pegas k1dan

k2 dapat di anggap sebagai pegas tuggal dengan konstanta pegas k.

Membandingkan tegangan tarik dan tekan disamping jenis ke-tiga, tegangan

geser. Benda yang mengalami tegangan memiliki gaya-gaya yang sama dan

berlawanan arah yang diberikan melintasi sisi-sisi yang berlawanan. Misalkan

bahwa sebuah buku atau batu bata terpasang kuat dipermukaan meja, dimana

gaya diberikan sejajar dengan permukaan. Meja memberikan gaya yang sama

dan berlawanan arah sepanjang permukaan bawah. Walaupun dimensi benda

tidak banyak berubah, bentuk benda berubah seperti ditunjukkan pada gambar.

Tegangan tekanan berlawanan langsung dengan tegangan tarik. Materi bukan

ditarik, melainkan ditekan; gaya-gay yang bekerja didalam benda.

Elastisitas adalah sipat benda yang berusaha menghmbat depornasi dan

cendrung untuk mengembalikan benda kekeadaan semula ketika gaya luar di

hilangkan.

Untuk membahas lebih jauh sipat benda kita perlu mengenal beberapa istilah:

Stees di definisikan sebagai gaya dalam 9 gaya molekul persatuan luas paa

keadaan seiba beser nya gaadala ini sama dengan beser nya gaya luar yang di

berikan . ja untuk menguku strees kita cukup menggunakan gaya luar.

Strees = FA

F = gaya yang di berikan

A = luas penampang benda

Strain merupakan suatu istilah yang berhubungan dengan perubahan

dengan perubahan relatip ukuran benda. Yang mengalai strees. Strain linier

berhubungan dengan perubahan ukuran benda pada arah liniear (perubahan

panjang benda).

Strain volume berhubungan dengan perubahan volume benda. Strain shear

berhubungan dengan perubahan ukuran akibat streed tangensial

Modulus elastisita yang berhubungan dengan strain linier di namakan modulus

young dan yang berkaitan dengan strain volume di namakan moduus Bulk

sedangkan yang berkaitan dengan strain longitudinal di namakan dengan

modulud shear.

Moduls young hokum hooke suatu batang panjng dengan luas penampang A

dan pajang Lo di jepit pada salah satu ujung nya.

Rumus dapat di tuls

F = YALo∆ l

Menurut hooke rumus hanya ber laku jika gaya yang di berikan tidak ter

lalu besar .

Hukum Hooke untuk pegas, hubungan untuk linier antara gaya dan pertabahan

panjang menurut hooke tidak hanya berlaku untuk batang benda padat daja.

3. Alat

1. Mistar beerpungsi untuk mengukur pamjamg benda

2. Anak Timbangan bewrpungsi untuk menimbang sejumlah bahan

3. Penyangga Lengkap berpungsi menghubungkan pegas 1 ke yang lain

4. Pegas berpungsi untuk pelunak tumbukan atau kejutan

4. Prosedur Kerja

1. Baca Bismillah sebelum melakukan eksperimen

2. Susun pegas seperti pada gambar berikut :

3. Ukur panjang pegas mula-mula(Xo)

4. Gantungkan beban 10 gram pada ujung pegas, kemudian catat pertambahan

pegas (X) dengan menggunakan jangka sorong/mistar

5. Ulangi butir 4 dengan menambahkan beban berikutnya(20 g, 30 g, 40 g, 50

g, 60g, 70 g, 80g, 90 g, dan 100g)

6.Masukkan data hasil pengukuran kedalam tabel berikut :

No. Susunan Massa X(m) Xo(m) Δx(m)

1 m1

2 m1+m 2

3 m1+m2+m3

4 m1+m2+m3+m4

5 m1+m2+m3+m4+m5

6 m1+m2+m3+m4

7 m1+m2+m3

8 m1+m2

9 m1

5. Hasil dan Pembahasan

5.1. Hasil

Hasil percobaan pegas biasa 1

NO Susunan massa Kg X(m

)

Xo(m

)

Δx(m) K k²

1 m1 0,062

3

0,2 0,145 0,055 11,3

27

128,30

1

2 m1+m2 0,112

3

0,27

5

0,145 0,13 8,63

8

74,615

3 m1+m2+m3 0,162

3

0,35 0,145 0,205 7,91

7

62,678

4 m1+m2+m3+m4 0,182

3

0,38 0,145 0,235 7.75

7

60,1,71

5 m1+m2+m3+m4

+m5

0,192

3

0,39

5

0,145 0,25 7,69

2

59,166

6 m1+m2+m3+m4 0,182

3

0,38 0,145 0,235 7,75

7

60,171

7 m1+m2+m3 0,162

3

0,35 0,145 O,205 7,91

7

62,678

8 m1+m2 0,112

3

0,27

5

0,145 0,13 8,63

8

74,615

9 m1 0,062

3

0,2 0,145 0,055 11,3

27

128,30

1

�

�k

=78,

97

𝜮k²=

710,69

2

k =∑Kn

= = 78,97

9 = 8,774

∆k = √∑ k ²−n¿¿¿ = √ 710,696−9 (8,774) ²9.(9−1)

= √ 17,84872

=√0,497

0.055 0.13 0.205 0.235 0.250

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

Grafik pengamatan pegas biasa

F(N/m

2)

⅀k= k 1K+k 2+k 3+k 4+k 5

n=11,327+8,638+7,917+7,757+7,692

9

= 43,268

9=4,801

K = tan θ

K tan θ = 45° = 1

Hasil percobaan seri (II)

N

O

Susunan massa kg X(m

)

X0(m

)

Δx(m

)

k(m) k²(m)

1 m1 0,062

3

0,49 0,345 0,145 4,296 18,455

2 m1+m2 0,112

3

0,63

5

0,345 0,29 3,,872 15,992

3 m1+m2+m3 0,162

3

0,78

5

0,345 0,44 3,688 13,601

4 m1+m2+m3+m4 0,182 0,82 0,345 0,48 3,797 14,417

3 5

5 m1+m2+m3+m4+m

5

0,192

3

0,86

5

0,345 0,52 3,698 13,675

𝜮k=

19,35

1

��k²=75,14

k =∑Kn

= = 19,351

5 = 3,870

∆k = √∑ k ²−n¿¿¿ = √ 75,14−5 (3,870) ²5(5−1)

= √ 0,25520

=√0,112

Ks = 1ks

= 1K1

+ 1K2

+ 1K3

+ 1K4

+ 1K5

1ks

=1

4,296+

13,872

+1

3,688+

13,797

+1

3,698

=200,508861,386

+222,461861,386

+233,564361,386

+226,859861,386

+232,932861,386

0.145 0.29 0.44 0.48 0.520

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

Grafik peengamatan pegas seri

F(N/m

)²

=1116,328861,386

= 1.295

K= tanθ

K tan θ = 60°

=√ 3

Hasil percobaan paralel (III)

N

O

Susunan massa kg X(m

)

X0(m

)

Δx(m

)

k(m) k² (m)

1 m1 0,062

3

0,

165

0,15 0,015 41,533 970,32

2 m1+m2 0,112

3

0,20 0,15 0,05 22,46 504,45

3 m1+m2+m3 0,162

3

0,

235

0,15 0,085 19,094 325,08

4 m1+m2+m3+m4 0,182

3

0,25 0,15 0,1 18,23 301,36

5 m1+m2+m3+m4+

m5

0,192

3

0,26 0,15 0,11 17,481 305,55

Σ

k=118,798

Σk²

=3231,938

k =∑Kn

= = 118,798

5 = 23,759

∆k = √∑ k ²−n¿¿¿ = √ 3231,938−5(23,759) ²5(5−1)

= √ 409,48720

=√4,524

0.015 0.05 0.085 0.1 0.110

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

Grafik pengamatan pegas paralel

F(N/m

2)

Kp = k1+k2+k3+k4+k5

Kp = 41,533+22,46+19,094+18,23+17,481

Kp = 118,798

K= tanθ

K tan θ = 45°

= 1

5.2. Pembahasan

Elastisitas aalah sipat bendah yang berusaha menghambat depormasi dan

cenderung untuk mengembalikan benda keadaan semula ketika gaya luar di

hilangkan . jika setelah gaya di hilangkan benda dapat kembali seperti keadaan

semula benda di katakan bersipat elastik (sering di sebut elastik sempurna ).

Sebalik nya jika benda tidak berusaha kembali keadaan semulah benda di

katakan bersipat plastik (tidak elastik sebagia ).

Menurut hooke regangan sebanding dengan tegangan nya di mana yang di

maksud dengan regangan ialah prosentase perubahan demensi . tegangan ialah

gaya yang menegakkan persatuan luas penampang yang di kenai nya oleh

hubungan linier antara gaya dengan pertambahan panjang tidak hanya berlaku

untuk batang benda padat saja.

Pengertian elastisitas adalah suatu komponen yang berfugsi untuk

menerima beban dinamis dan memiliki sifat keelastisitasan. Elastisitas juga

dapat di sebut sebagai benda lentur koposisi semula telah mendapatkan gaya

dari luar selisih panjang pegas ketik di beri gaya tarik dengan awalnya di

pertambangan panjang

6. Kesimpulan

Dari percobaan yang kami lakukan dapat di simpulkan bahwa setiap benda

yang di kenai gaya mengalami perubahan,dan beban yang di berikan akan

mempengaruhi perubahan panjang, semakin kecil beban yang di berikan maka

pertambahan beban nya akan semakin kecil , dan sebalik nya semakin besar

beban yang di berikan maka pertambahan nya panjang nya akan semakin

besar . gaya yang di berikan akan sebanding dengan perubahan panjang.

7. Lampiran

Soal Evaluasi

1.gambar kan grafik antara pertambahan panjang pegas (Δx) dengan masa

(m)kemudian tentikan harga k

Jawab:

K = k 1K+k 2+k 3+k 4+k 5

n=11,327+8,638+7,917+7,757+7,692

9

= 43,268

9=4,801

0.055 0.13 0.205 0.235 0.250

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

Pengamatan Pegas Biasa

F(N

/m2)

Ks = 1ks

= 1K1

+ 1K2

+ 1K3

+ 1K4

+ 1K5

1ks

=1

4,296+

13,872

+1

3,688+

13,797

+1

3,698

=200,508861,386

+222,461861,386

+233,564361,386

+226,859861,386

+232,932861,386

=1116,328861,386

= 1.295

0.015 0.05 0.085 0.1 0.110

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

Grafik pengamatan pegas paralel

F(N/m

2)

Kp = k1+k2+k3+k4+k5

Kp = 41,533+22,46+19,094+18,23+17,481

Kp = 118,798

1.jelaskan dari hukum hooke?

0.145 0.29 0.44 0.48 0.520

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

Grafik peengamatan pegas seri

F(N/m

)²

Jawab:

Menurut hukum hooke regangan sebanding dengan tegangan nya di mana

yang di maksud dengan regangan adalah prosentase perubahan demensi ,

tegangan ialah gaya yang menegakkan satuan luas penampang yang di kenai

nya.

2.Jelaskan apa yang di maksud elastiaitas

Jawab:

Elastisitas adalah sipat benda yang berusaha menghambat depormasi dan

cendrung untuk mengembalikan benda keadaan semula ketika gaya luar di

hilang kan.

Gambar 1 pegas biasa Gambar 2 pegas seri

Gambar 3 pegas paralel

Daftar Pustaka

Zomansky. 1962. Fisika untuk Universitas 1,Mekanika, dan Bunyi. Bina Cipta Jakarta.

Giancoli. 2001. Fisika Edisi Kelima Jilid 1. Erlangga.jakarta.

Soedijo, Peter. 2004. Fisika.Yogyakarta.