30

MekanikaDinamikaModulus geser

Ayunan PuntirPrinsip DasarGbr. 1 Susunan cakram yang digantungkan pada sebuahtali dan diberi simpangan sebesar Semua benda memiliki elastisitas, termasuk logamyang digolongkan sebagai benda yang. Elastisitassuatu logam dapat diamati dengan cara ayunan puntirdengan menggunakan kawat logam yang diosilasikan.Pada percobaan ini, sebuah cakram pemberatdigantungkan pada sebuah kawat kemudian diputarpada bidang horisontal (diberi simpang sudut) dandilepaskan, maka cakram tersebut akan berosilasi.Maka periode gerak osilasi sistem akan memenuhipersamaan[s] (1)dengan I adalah momen inersia kawat [m2g] dan kadalah konstanta puntir [Nm].Konstanta puntir merupakan sebuah tetapan hargauntuk suatu logam yang dapat dipuntir sampai batasmaksimal elastisitasnya. Sedangkan modulus gesermerupakan beda panjang suatu logam sebelum dansetelah dipuntir. Hubungan antara konstanta puntir danmodulus geser (M) [N/m2] dinyatakan oleh persamaan :[N/m2] (2)dengan L adalah panjang kawat [m] dan R jari-jarikawat [m]MM 06Tujuan PercobaanMengukur besar modulus geser berbagai jeniskawatMencari nilai konstanta puntir kawat logamL31

Prosedur Percobaan1. Gantungkan cakram pada poros yang melaluipusat massa !2. Ukur panjang dan diameter kawat yangdipakai, panjang kawat (L) mulai dari 150 cm !3. Putar cakram dengan sudut kecil, kemudianlepaskan sehingga benda berisolasi, catatwaktu yang diperlukan untuk 20 ayunan !4. Ulangi langkah 3 untuk panjang kawat 140,130, 120, 110, 100, 90 dan 80 cm !5. Ulangi percobaan untuk jenis kawat yangberbeda !

Pengolahan Data dan Evaluasi1. Buatlah grafik perioda kuadrat terhadap momeninersia kawat (T2 vs L) !

2. Hitung nilai modulus geser M dari grafik T2 vs L !3. Hitung nilai konstanta puntir k untuk setiappanjang tali !4. Dapatkah cara ini dipakai untuk menentukanjenis kawat yang digunakan ? Mengapa ?5. Faktor apa yang mungkin menyebabkankesalahan percobaan ini ?6. Buat analisis dan beri kesimpulan dari hasilpercobaan ini !

Peralatan1 Cakram logam2 Kawat (nikel dan tembaga)1 Statif dinding2 Penjepit kawat1 Penggaris 100 cm1 Mikrometer1 Stopwatch