Penentuan Modulus Young Kawat Besi dengan Percobaan Regangan
Abstract Salah satu subbab
dalam pokok bahasan elastisitas yang dipelajari di klas XI SMA adalah odulus Young,
dan pokok bahasan ini diharapkan akan lebih mudah dipahami oleh siswa jika
dilakukan percobaan atau demonstrasi. Untuk itu, telah dibuat suatu alat
percobaan untuk menentukan modulus Young kawat logam, dalam hal ini diambil
sampel kawat yang terbuat dari besi. Untuk meningkatkan ketelitian, digunakan
analisis regresi linier berbobot dengan dua metode: yang pertama, regresi
linier perubahan panjang kawat, ?L terhadap massa beban, m pada panjang
mula7mula, L0 tetap; yang kedua, regresi
linier ?L terhadap L0 pada massa, m tetap. Untuk perhitungan regresi digunakan
program REGLIN yang ditulis dalam bahasa
Compaq Visual Fortran 6.5 dan dijalankan dengan sistem operasi Windows XP.
Keluaran program regresi ini adalah koefisien7koefisien fungsi linier, yaitu 0
a dan 1 a beserta ralatnya. Dalam perhitungan akhir
modulus Young digunakan nilai kemiringan garis hasil regresi linier berbobot, 1
a serta m, L0, dan diameter kawat, d.
Dengan program yang sama juga dilakukan uji
chisquare (?2) untuk menguji korelasinya, dan terbukti ada korelasi
linier ?L dan m pada L0 tetap, serta
?L dan L0 pada m tetap. Dilakukan pula uji ?2 untuk mengetahui korelasi
antara nilai modulus Young yang diperoleh dan kadar besi, dan terbukti tidak
ada korelasi. Agar diperoleh hasil yang teliti untuk menentukan percepatan
gravitasi bumi, dilakukan percobaan bandul matematis dengan analisis regresi linier berbobot
kuadrat periode terhadap panjang tali, dan diperoleh g = (9,76
± 0,07) m/s2.
Percobaan modulus Young dilakukan dengan lima sampel kawat besi dengan
diameter yang berbeda. Untuk metode pertama, yaitu dengan regresi EL terhadap m
pada L0 tetap, diperoleh nilai modulus
Young kawat besi (1,44 ± 0,02)1011 N/m2. Untuk metode kedua, yaitu dengan
regresi EL terhadap L0 pada m tetap diperoleh nilai modulus Young kawat besi (1,55 ± 0,02) 1011 N/m2. Dapat
disimpulkan bahwa alat percobaan untuk menentukan modulus Young yang dirancang
terbukti dapat digunakan untuk menentukan modulus Young dengan hasil yang
mendekati nilai acuan, yaitu 2,1×1011 N/m2.
Penulis: Dwi Martini, Raden
Oktova
Kode Jurnal: jpfisikadd090081
