• Admin
  • Pesan
  • Info Terbaru
  • Peraturan

Laporan Hasil Praktikum Fisika Dasar Pemuaian Panjang

 



Pada Kesempatan Kali ini Saya akan membagikan Laporan Hasil Praktikum Fisika Dasar Pemuaian Panjang. Semoga bisa membantu anda dalam menyelesaikan laporan anda.





ACARA III
PEMUAIAN PANJANG

A.      TUJUAN
Tujuan dari praktikum acara III, Pemuaian Panjang ini adalah :
a.    Mahasiswa dapat menjelaskan pengaruh perubahan temperatur terhadap bahan terutama logam
b.    Mahasiswa dapat mengukur besarnya koefisien pemuaian panjang material


B.       TINJAUAN PUSTAKA
Semua benda akan mengalami pertambahan ukuran apabila terjadi kenaikan suhu. Jika benda itu berwujud batang atau kawat maka yang penting adalah perubahan panjang akibat kenaikan suhu. Koefisien muai panjang suatu bahan dapat didefinisikan sebagai perubahan relatif panjang per derajat kenaikan suhu (Sears, 1985).
Benda dinyatakan memuai bila dipanaskan dan menyusut bila didinginkan. Besarnya pemuaian dan penyusutan bervariasi tergantung pada materialnya. Perubahan dalam panjang ∆L dari semua benda padat adalah dengan pendekatan yang baik secara langsung berbanding lurus dengan perubahan dalam suhu ∆T. Perubahan panjang juga sebanding dengan panjang awal objek tersebut (L0) pada perubahan suhu yang sama dapat dituliskan kesebandingannya dengan persamaan ∆L = α L0∆T dimana α kesetimbangan konstan yang disebut koefisien pemuaian linier material tertentu dan mempunyai satuan (C°)-1(Giancoli, 1997).
Bila temperatur sebuah benda naik, maka benda biasanya memuai. Perhatikan sebuah batang panjang yang panjangnya L pada temperatur T. Bila temperatur berubah dengan . Perubahan panjang  sebanding dengan  dan panjang mula L
 = αL .
Dengan α dinamakan koefisien muai linier. Perubahan ukuran tiap bagian suatu benda untuk suatu perubahan tempertur tertentu sebanding dengan ukuran mula-mula bagian benda itu. Walaupun kebanyakan bahan memuai bila dipanaskan, air antara 0 dan 4oC merupakan pengecualian yang penting. Pada temperatur diatas 4oC air danau menjadi lebih rapat bila menjadi dingin dan tenggelam ke dasar. Akan tetapi, pada temperatur dibawah 4oC air menjadi kurang rapat saat mendingin, sehingga air tetap dipermukaan.
(Tipler, 1991).
Pemuaian linier benda padat adalah pabila benda padat mengalami kenaikan suhu (∆T), penambahan panjangnya (∆L) adalah sebanding dengan panjang semulanya (L0) dikalikan dengan ∆T disini tetapan perbandinganα disebut koefisien muai linier, nilai α bergantung zat. Pemuaian luas adalah apabila suatu luas A0memuai menjadi A0 +∆A ketika dipengaruhi kenaikan temperatur ∆T maka ∆A = γ A0 ∆T dimana γ adalah koefisien pemuaian luas. Untuk benda-benda isotropik (yang bertambah besar ke semua arah dengan besar yang sama), γ ≈ 2α. Pemuaian volume adalah apabila volume V0memuai menjadi V0+ ∆V bila suhu dinaikkan ∆T maka β disebut koefisien muai volume pada banyak zat padat berlaku hubungan β ≈ 3α (Bueche, 1999).
Pemuaian itu berpotensi kecil dibanding dimensi bedanya. Namun gaya yang diberikan oleh pemuaian terlalu besar, sehingga tidak bisa dilawan dan bisanya hanya dihindari. Ini menyebabkan efek pemuaian benda menempati peran penting dan selalu diperhitungkan keberadaannya. Nilai α dari setiap jenis batang logam uji terukur dengan teliti bila dilakukan pengukuran suhu () dan perubahan panjang  dengan teliti. Pengukuran  dilakukan secara teliti bila kondisi uap air di dalam tungku uap air yang digunakan untuk memanaskan batang logam uji dalam keadaan jenuh, sehingga suhu terbaca oleh kedua thermometer, pada masing-masing ujung batang logam dan senilai. Pengukuran teliti bila sensor  memiliki kepekaan tinggi dan  terbaca melalui tampilan numeris digital. Ketelitian hasil pengukuran koefisien muai linear dapat ditingkatkan melalui penggunaan tampilan digital numeris tujuh segmen karena akibat penafsiran pembacaan instrumen tampilan secara signifikan dapat dihilangkan. Hal itu berbeda dengan pada instrumen tampilan analog, misalnya meter berpetunjuk jarum (Irwan, 2004).
Pengaruh temperatur pada panjang konduktor bergantung kepada perubahan temperatur konduktor, apabila temperatur konduktor meningkat maka akan menyebabkan pemuluran (creep) konduktor. Perubahan panjang kawat karena perubahan temperatur adalah L2 – L1 = Lo.α(T2 – T1) (Prasetyono, 2007). Besarnya nilai perubahan panjang logam karena pemuaian adalah
ΔL2 – ΔL1 = ΔL
Nilai koefisien muai termal adalah  
Dimana ΔL adalah perubahan panjang, Lo adalah panjang logam awal, dan ΔT adalah besarnya perubahan suhu (Anwar, 2004).
Pemanasan menginduksi strain ekspansi termal (katakanlahT) dalam bahan struktural inidiberikan oleh:

Jika kenaikan
suhu seragam, , diterapkan pada balok hanya didukung tanpa pengekangan aksial, hasilnya hanya akan menjadi ekspansi atau peningkatan panjang. Oleh karena itu regangan total (katakanlah t) sama dengan regangan termal dan tidak ada ketegangan mekanik (katakanlah m) yang berarti bahwa tidak ada tekanan berkembang dibalok (Usmani, 2001).
Penyambungan logam dengan sambungan las banyak digunakan dalam berbagai bidang manufaktur dan industri. Salah satu tipe sambungan yang banyak digunakan adalah sambungan tipe T, terutama dalam bidang perkapalan dan konstruksi struktur jembatan. Pada saat pengelasan, sumber panas berjalan terus dan menyebabkan perbedaan distribusi temperature pada logam sehingga terjadi pemuaian dan penyusutan yang tidak merata. Akibatnya tegangan sisa dan distorsi akan timbul pada logam yang di las. Tegangan sisa timbul karena adanya distorsi terjadi jika logam las dibiarkan bergerak leluasa selama proses pendinginan. Tegangan sisa yang terjadi pada kampuh las ini dapat menyebabkan kegagalan (fatigue) yang manadapat mengurangi kekuatan dari struktur dan komponen. Oleh karena itu tegangan sisa dalam pengelasan harus dikurangi sampai sekecil mungkin untuk mencegah kegagalan desain suatu komponen. Dengan mengerti mekanisme terjadinya tegangan sisa dapat dipelajari untuk mengambil langkah-langkah meminimalisasikan tegangan sisa yang terjadi pada saat pengelasan
(Putra, 2010).
Tanda koefisien ekspansi termal zat padat selular diatur oleh penempatan konstituen dalam setiap tulang rusuk. Jika konstituen dengan koefisien thermal tinggi pada sisi cekung, peningkatan suhu akan menyebabkan tulang rusuk lurus sehingga menimbulkan koefisien ekspansi thermal positif. Sebaliknya, jika konstituen dengan koefisien thermal pada sisi cembung menyebabkan tulang menjadi lebih pendek maka menimbulkan koefisien ekspansi thermal negatif (Shenfu Fan, 1998).

C.      METODE PENELITIAN
1.      Alat
a.       Satu set peralatan muai panjang model Pasco TD-8558
b.      Termometer
c.       Ketel air
d.      Kompor listrik
e.       Mistar
f.       Jangka sorong
2.      Bahan
a.       Air
b.      Logam alumunium
c.       Logam tembaga
3.      Cara Kerja
1.      Pemasangan semua peralatan seperti tampak pada gambar. Perhatikan logam uji terjepit dengan kuat.
2.      Pengukuran panjang logam mula-mula L0.
3.      Peletakan skala pertambahan panjang pada klem penyiku logam, pastikan skala bertambah panjang dapat berputar dengan bebas dan tentukan titik nol pengukuran.
4.      Pengisian ketel dengan air dan hidupkan pemanas. Tunggulah sampai terjadi uap air panas. Aturlah agar uap panas ini dapat mengalir dengan baik di dalam logam.
5.      Secara berkala, misalkan setiap 2 menit, catatlah temperatur batang logam dan bacalah pertembahan panjang ∆L. Isikan data pengamatan pada tabel 1. Matikan pemanas jika pemanas batang logam sudah maksimum tidak mau bertambah.
6.      Secara berkala lakukan pengukuran perubahan panjang pada setiap penurunan temperatur. Isikan data pengamatan pada Tabel 2.
7.      Pembuatan grafik hubungan antara pertambahan panjang ∆L sebagai fungsi dari perubahan temperatur ∆T.
8.      Pengukuran kemiringan grafik dan hitunglah koefisien muai panjang α.
 

Laporan Hasil Praktikum Fisika Dasar Pemuaian Panjang 4.5 5 aldino sense Pada Kesempatan Kali ini Saya akan membagikan Laporan Hasil Praktikum Fisika Dasar Pemuaian Panjang. Semoga bisa membantu anda dalam ...


No comments:

Post a Comment

Aldino Sense. Powered by Blogger.