SCE1024 Fizik By: Atifah Ruzana binti Abd Wahab, PPISMP Sains Ambilan Jun 2014, IPG Kampus Kent Tuaran Sabah

1. Tujuan
Menentukan Modulus Young bagi pelbagai jenis wayar.
Hipotesis
Wayar nikrom lebih kenyal berbanding wayar kuprum dan wayar constantan.
Pembolehubah
Pembolehubah manipulasi: Jisim beban dan jenis wayar.
Pembolehubah bertindak balas: Tahap kekenyalan wayar.
Pembolehubah dimalarkan: Pemanjangan awal wayar.
Radas
2 apit-G, 2 blok besar, 2 blok kecil, pita pelekat, pembaris meter, tolok skru mikrometer,
takal, pemberat(100g, 250g, 500g,1kg,2kg), cermin mata keselamatan.

2. Bahan
Wayar constantan, wayar nikrom, wayar kuprum
Rajah

3. Prosedur
1. Diameter wayar kuprum diukur menggunakan tolok skru mikrometer dengan rumus
𝐴 =
1
4
𝜋𝑑2
untuk mencari keratan rentas wayar.
2. Apit satu hujung wayar diantara dua blok kayu ke meja dengan apit G.
3. Di hujung wayar satu lagi diapit dengan dua blok yang kecil. Sekeliling blok diikat
dengan tali.
4. Letakkan takal dihujung meja dan gantung wayar diatasnya sehingga tergantung ke
bawah.

4. 5. Pita pelekat dilekat di wayar 22 cm jauh dari blok kayu.
6. Pastikan wayar tegang dan bebas dari kekusutan. Blok kayu tersebut di apit pada
hujung tetapi jika benang masih berada dalam keadaan kusut, letak beban yang kecil
pada hujung tali untuk menegangkan tali tersebut.
7. Ukur panjang wayar permulaan ( ʃ ) dari blok kayu hingga pita pelekat dengan
pembaris meter.
8. Tetapkan pembaris meja dibawah wayar agar dapat mengukur pemanjangan apabila
beban ditambah.
9. Tambah beban m = 0.50 kg ke hujung wayar.
10. Ukur pemanjangan x dibahagian wayar seperti yang ditunjukkan dalam rajah.

5. 11. Teruskan menambah bebanan pada wayar dengan menambah jisim beban iaitu 500
g sehingga 2 kg sehingga wayar tersebut sehingga putus.
12. Untuk setiap beban, rekod pemanjangan x. teruskan sehingga mempunyai 5 set
bacaan untuk m dan x.
13. Eksperimen diulangi dengan menggunakan wayar nikrom dan wayar kuprum.

6. Penjadualan Data
Keratan rentas wayar
Wayar Wayar
constantan
Wayar nikrom Wayar kuprum
Diameter, d (mm) 0.38 0.32 0.36
Luas keratan rentas, 𝐴 =
1
4
𝜋𝑑2
(m2
)
𝜋 = 3.142
1.02 x 10-7
8.04 x 10-8
1.13 x 10-7
Wayar kuprum
M
(kg)
X (cm) ∫ (cm)
∆X = X –
∫
(m)
F =mg = m x
10 ms-2
(N)
Tegangan
= F/A = Nm-
2
Tegangan
= MPa
Terikan
= ∆X /X
0.50 22.0 22.1 0.1 4.9 48039216 48 0.005
1.00 22.0 22.4 0.4 9.8 96078431 96 0.018
1.50 22.0 22.5 0.5 14.7 144117647 144 0.023
2.00 22.0 22.8 0.8 19.6 192156863 192 0.036
2.50 22.0 22.9 0.9 24.5 240196078 240 0.041
Wayar nikrom
Wayar constantan
M (kg) X (cm) ∫ (cm)
∆X = X – ∫
(cm)
F =mg = m
x 10 ms-2
(N)
Tegangan
= F/A = Nm-
2
Tegangan
= MPa
Terikan
=∆X /X
0.50 22.0 22.1 0.1 4.9 43362832 43 0.005
1.00 22.0 22.2 0.2 9.8 86725664 87 0.009
1.50 22.0 22.3 0.3 14.7 130088496 130 0.014
2.00 22.0 22.6 0.6 19.6 173451327 173 0.027
2.50 22.0 22.6 0.6 24.5 216814159 217 0.036
M
(kg)
X (cm) ∫ (cm)
∆X = X – ∫
(cm)
F =mg = m x
10 ms-2
(N)
Tegangan
= F/A = Nm-
2
Tegangan
= MPa
Terikan
=∆X /X
0.50 22.0 22.4 0.4 4.9 60945274 61 0.018
1.00 22.0 22.5 0.5 9.8 121890547 122 0.023
1.50 22.0 22.6 0.6 14.7 182835821 183 0.027
2.00 22.0 22.7 0.7 19.6 243781095 244 0.032
2.50 22.0 22.9 0.9 24.5 304726368 305 0.041

7. Perbincangan
Kecerunan menunjukkan Modulus Young wayar.
1. Kecerunan setiap garis menunjukkan modulus young wayar yang berbeza.
2. Wayar nikrom mempunyai tegangan dan terikan yang tinggi berbanding wayar
constantan dan kuprum
3. Wayar nikrom dan wayar kuprum mempunyai terikan yang sama tetapi tegangan
yang berbeza.
4. Wayar nikrom mempunyai tegangan yang lebih tinggi daripada wayar kuprum.
5. Oleh itu, wayar nikrom lebih kenyal berbanding wayar kuprum dan wayar constantan.
Kesimpulan
Wayar nikrom lebih kenyal berbanding wayar kuprum dan wayar constantan. Hipotesis di
terima.