laporan sementara

1. PRAKTIKUM FISIKA DASAR II
MODULUS PUNTIR
Kelompok 4B
Anggota : A. Ronny Yanssen 10.0400
Dede Nurhuda 13.0655
Hamim Haerullah 13.1230
UNIVERSITAS PROKLAMASI 45
YOGYAKARTA
2014
PRAKTIKUM FISIKA DASAR II
MODULUS PUNTIR
Kelompok 4B
Anggota : A. Ronny Yanssen 10.0400
Dede Nurhuda 13.0655
Hamim Haerullah 13.1230
UNIVERSITAS PROKLAMASI 45
YOGYAKARTA
2014
PRAKTIKUM FISIKA DASAR II
MODULUS PUNTIR
Kelompok 4B
Anggota : A. Ronny Yanssen 10.0400
Dede Nurhuda 13.0655
Hamim Haerullah 13.1230
UNIVERSITAS PROKLAMASI 45
YOGYAKARTA
2014

2. 1
ABSTRAK
Suatu benda diberi gaya yang sama tetapi arahnya berlawanan dan tidak segaris
maka benda tersebut berada dibawah tegangan memuntir (shear stress). Dalam bahasa
fisisnya, modulus puntir adalah gaya yang diberikan persatuan luas penampang dengan
luas yang sejajar dengan vektor gaya yang diterapkan. modulus puntir menyatakan nilai
ketahanan suatu material terhadap puntiran. Semakin besar modulus puntirnya, maka
semakin baik juga material tersebut untuk tidak goyah ketika dipuntir. Pada praktikum ini
digunakan tiga batang logam silinder yang akan diprediksi jenis materialnya. Ke tiga
batang tersebut masing-masing memiliki modulus puntir, 89.60098 Gpa untuk batang 1,
89.62862 Gpa untuk batang 2, dan 79.40586 untuk batang 3. Hasil prediksi kami, batang 1
dan 2 merupakan besi (82 Gpa) dengan campuran mineral lainnya dan batang 3 merupakan
baja konstruksi (79,3 Gpa).

3. 2
DAFTAR ISI
Abstrak …………………………………………………………............................... 1
Daftar Isi ………………………………………………………………....................... 2
Daftar Gambar ……………………………………………………………………... 3
Daftar Tabel ……………………………………………………………………………... 4
BAB 1 Pendahuluan ………………………………………………….………………...... 5
1.1 Latar belakang ………………………………………...…………………… 5
1.2 Tujuan ……………………………………………………………………... 5
1.3 Mamfaat …………………………...………………………………………… 5
BAB 2 Landasan Teori …………………………………...……………………….... 6
BAB 3 Metodologi Percobaan …………………………………………………...… 9
3.1 Alat dan Bahan Percobaan ……………………………………………... 9
3.2 Jalannya Percobaan ……………………………………………………. 10
BAB 4 Hasil dan Pembahasan ……………………………………………………. 11
4.1 Hasil Pengamatan ……………………………………………………………. 11
4.2 Tugas Akhir ……………………………………………………………. 13
BAB 5 Penutup ……………………………………………………………………. 14
5.1 Kesimpulan ……………………………………………………………. 14
5.2 Saran ……………………………………………………………………. 14
Daftar Pustaka ……………………………………………………………………. 15
Lampiran ……………………………………………………………………………. 16

4. 3
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Alat Percobaan …….………………………………………………….. 6
Gambar 3.1 Alat Percobaan ………………………………………………….. 9

5. 4
DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Percobaan I ………………………………………………………….… 11
Tabel 4.2 Percobaan II ………………………………………………………….… 12
Tabel 4.3 Percobaan III …………….………………………………………………. 12

6. 5
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Percobaan
Modulus puntir dapat diartikan secara teoritis , yaitu adalah hubungan besaran
tegangan tarik dan regangan tarik. Atau lebih jelasnya adalah perbandingan antara
tegangan geser dan regangan geser Modulus puntir sangat penting dalam ilmu fisika
karena dengan mempelajarinya, diharapkan kemudian kita bisa menggunakannya untuk
menentukan nilai kelastisan dari sebuah benda (objek studi).
Prinsip-prinsip tersebut telah dirumuskan secara sistematik dan percobaan ini
dilakukan untuk menerapkan kembali rumusan/teori yang telah ada dalam kasus-kasus
yang sederhana agar praktikan lebih cepat memahami rumusan atau teori tadi.
Pada kasus elastic, bedasarkan pengandaian-pengandaian dimana tegangan adalah
perbandingan lurus dengan regangan dan yang belakangan ini berubah pula secara
linier dari pusat sumbu puntiran, maka tegangan akan berubah pula secara linier dari
sumbu pusat batang melingkar. Tegangan tersebut yang disebabkan oleh
penyimpangan-penyimpang yang disebut dalam pengandaian diatas adalah tegangan
geser yang terletak pada bidang yang sejajar dengan irisan yang diambil tegak lurus
terhadap batang.
1.2 Tujuan Percobaan
Adapun tujuan dari proses porcobaan ini adalah:
1) Mengamati bahwa puntiran diteruskan pada arah memanjang.
2) Menentukan modulus puntir batang logam.
1.3 Mamfaat Percobaan
Tujuan dari percobaan M-2 adalah menentukan Modulus Puntir (Modulus Geser)
secara statis.

7. 6
BAB 2
LANDASAN TEORI
Salah satu ujung batang di jepit keras – keras di T, sedangkan ujung lainnya
dibiarkan bebas berputar dan dipasangi erat roda P. Jika roda dengan pertolongan katrol
diberi beban maka roda itu akan meghasilkan momen M terhadap batang.
Dengan jarum penunjuk yang melekat pada batang dan pembagian skala S dapat dibaca
sudut puntiran batang. Maka Modulus Puntiran dapat dihitung dari:
(Gambar 2.1 Alat percobaan)
Rumus
4
2
R
ML
G

 ......................................................……………………………..... (1)
Atau
 42
360
R
mLrg
G

 ………………...............................................…………. (2)

8. 7
dimana:
G = Modulus puntir (modulus geser)
M = Momen yang bekerja pada batang
L = Panjang batang yang dipuntir
R = Jari – jari batang yang diputir (beban)
O = Sudut puntiran dalam radial
g = Percepatan grafitasi
r = Jari – jari roda P
m = massa beban
α = Sudut puntiran dalam derajat
nilai α dihitung dalam derajat. Sehingga tidak perlu di konversikan ke dalam satuan rad.
Dalam pembahasan sebelumnya, benda yang mendapatkan gaya diidealkan sebagai
benda tegar, tidak mengalami perubahan bentuk bila mendapat gaya. Sesungguhnya benda
mengalami perubahan bentuk saat mendapatkan gaya. Pada bagian ini akan dibahas
tentang hubungan perubahan bentuk tersebut dengan gaya yang menyebabkannya.
Gambar di atas melukiskan suatu batang yang mempunyai penampang serbasama
ditarik dengan gaya F pada kedua sisinya. Batang dalam keadaan tertarik. Bila dibuat irisan
di batang (gambar b) yang tidak dekat ujung batang, maka pada irisan tadi terdapat tarikan
dengan gaya F yang merata di penampang batang (sistem dalam keadaan seimbang). Dari
sini dapat didefinisikan tegangan di irirsan tersebut sebagai perbandingan antara gaya F
dengan luas penampang A.
Tegangan : S = F/A ( N/m2 = Pascal)
Tegangan tersebut disebut tegangan tarik.

9. 8
Bila irisan tadi dibuat sembarang (membentuk sudut), maka luasannya menjadi A’ dan dan
gaya F tadi bisa diurakan menjadi dua komponen, yaitu F^ (tegak lurus/normal terhadap A’
dan F¤ ¤ (sejajar/tangensial terhadap A’). Maka tegangan dapat diurakan menjadi :
Tegangan normal = F^ / A’
Tegangan tangensial (geser) = F¤ ¤ /A’
Demikian juga sebaliknya, bila gaya pada balok mengarah ke balok. Tegangannya disebut
tegangan tekan.
 Regangan
Bila gaya diberikan pada balok tersebut memberikan tegangan tarik, maka balok
tersebut juga mengalami perubahan bentuk yang disebut regangan.
Bagian pertama (O - a) tegangan sebanding dengan regangan, a adalah batas
proporsional tersebut. Dari a sampai b tidak sebanding lagi, tetapi bila beban diambil,
kurva akan kembali ke titik a lagi. Titik a sampai b masih bersifat elastik dan b adalah
batas elastik. Bila beban di ambil setelah melewati b, misal di c, kurva tidak kembali
ke b tetepi kembali melellui garis tipis. Sehingga panjang tanpa tegangan menjadi lebih
besar dari semula. Bila beban ditambah terus sampai patah di d, d disebut titik patah.
Bila b sampai d cukup besar, bahan tersebut bersifat ulet, tetapi kalau sangat pendek
disebut rapuh.

10. 9
BAB 3
METODOLOGI PERCOBAAN
3.1 Bahan dan Alat Percobaan
(Gambar 3.1 Alat percobaan)
1. mistar dan jangka sorong
2. batang-batang Q yang telah diseldiki
3. penjepit batang T
4. katrol
5. beban
6. jarum penunjuk dengan pembagian skala sudut
 Metode Percobaan
Metode yang digunakan adalah melakukan pengamatan secara langsung dengan
cara melakukan pengamatan terhadap suatu batang yang dipuntir, berdasarkan prosedur
percobaan serta petunjuk dan bimbingan dari para assisten. Melakukan pengamatan
terhadap alat-alat yang digunakan, mengumpulkan data, kemudian melakukan
pengolahan data.

11. 10
3.2 Jalannya Percobaan
1. Pasanglah satu batang yang diberi oleh asisten. Keraskan semua sekrup kuat-kuat.
2. Periksalah kebebasan gerak puntiran ujung batang yang beroda. Dan apakah
momen sudah akan diteruskan keseluruh batang.
3. Ukurlah L, R, r beberapa kali dan timbanglah m (perhatikan pengukuran R, r harus
merata)
4. Ambillah suatu α harga L tertentu dan amatilah kedudukan jarum penunjuk (awas
paralaks dan perhatikan kedudukan / keadaan beban)
5. Berilah beban dan berturut-turut tambahkan beban satu persatu. Tiap kali amatilah
kedudukan jarum penunjuk (jumlah beban ditentukan oleh asisten)
6. Kurangi beban satu persatu dan amatilah kedudukan jarum penunjuk
7. Ulangi percobaan 4, 5, 6 untuk beberapa harga L (paling sedikit 3 kali)
8. Ulangi percobaan 1 s/d 6 (tanpa 7) untuk batang – batang yang lain. Tanyakan
pada asisten batang – batang yang mana saja.

12. 11
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengamatan
Panjang Batang : 92.2 cm
Diameter Batang : 4 mm
Diameter Piringan : 13.4 cm
Tebal Piringan : 50 cm
Tabel L1(50 cm)
beban
(kg)
Pembacaan sudut Rata-rata
Penambahan Pengurangan
jarum skala jarum skala jarum skala
1 5 0 5 3 5 1.5
1.5 10 0.5 10 2.5 10 1.5
2 15 1 15 2 15 1.5
2.5 20 1.5 20 2 20 3.5
3 25 2 25 1.5 25 1.75
3.5 30 2.5 10 1 20 1.75
4 35 3 5 1 20 2
4.5 40 3.5 - - 20 1.75
(Tabel 4.1 Percobaan I)

13. 12
Tabel L2 (25 cm)
Beban
(kg)
Pembacaan sudut Rata-rata
Penambahan Pengurangan
jarum skala jarum skala jarum skala
1 5 0.5 5 2.5 5 1.5
1.5 8 1 7 2 7.5 1.5
2 11 1 10 2 10.5 1.5
2.5 13 1.5 13 1.5 13 1.5
3 16 2 15 1 15.5 1.5
3.5 21 2 19 0.5 20 1.25
4 22 2.5 22 0.5 22 1.5
4.5 25 3 - - 25 1.5
(Tabel 4.2 Percobaan II)
Tabel L3(20cm)
Beban
(kg)
Pembacaan sudut Rata-rata
Penambahan Pengurangan
jarum skala jarum skala jarum skala
1 3 0 3 3 3 1.5
1.5 6 0.5 5 2.5 5.5 1.5
2 9 1 7 2 8 1.5
2.5 11 1 10 1.5 5.5 1.25
3 13 1.5 12 1 12.5 1.25
3.5 15 2 15 1 15 1.5
4 17 2.5 18 0.5 17.5 1.5
4.5 20 3 - - 10 1.5
(Tabel 4.3 Percobaan III)

14. 13
 Gradien m (b) :
=
. ∑ . − ∑ . ∑
∑ − ∑
 Titik potong kurva a
=
1
( − )
4.2 Tugas Akhir
1. Buatlah grafik antara α dan m untuk tiap-tiap harga L.
2. Berilah pembahasan tentang hasil-hasil yang didapat.
3. Hitunglah harga m dan α untuk tiap L dari grafik.
4. Hitunglah G untuk tiap harga L dan hitung G rata-rata.
5. Beri penjelasan tentang hasil G. Apakah yang harus diukur dengan teliti?
6. Apakah bahan batang yang saudara ukur? jelaskan.
7. Bolehkah skala S jauh dai D? mengapa sekrup harus kuat? bolehkah batang
melengkung ketika praktek? jelaskan.
8. Hitung G untuk batang-batang yang lain dan tentukan bahan.
JAWAB ;
1. Grafik antara α dan m untuk harga L (ambil harga α = 0 bila m = 0)

15. 14
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Adapun kesimpulan yang diraih dari pratikum ini antara lain :
1) Modulus punter menyatakan nilai ketahanan suatu material terhadap puntiran
2) Nilai modulus punter dipengaruhi oleh panjang dan radius material
5.2 Saran
Pada percobaan ini sangat di perlukan ketelitian dalam membaca skala dan jarum
yang sangan baik dari praktikan. Dikarenakan hanya sedikit saja nilai yang bertambah
di skala pada saat penambahan beban.

16. 15
DAFTAR PUSTAKA
http://www.slideshare.net/ridjadi/laporan-modulus-puntir-m4#
http://www.scribd.com/doc/95851197/2-Modulus-Puntir-M-10
http://rudinimulyateknikindustrimercubuana.blogspot.com/2014/03/modulus-
puntir-industrial-engineering.html

17. 16
LAMPIRAN