momen lembam

BAB I

Laporan Praktikum Momen Inersia Lamban massaPoliteknik Negeri Semarang

BAB I

PENDAHULUAN

A. TOPIK : MOMEN LEMBAM MASSA

B. TUJUAN : 1.Menentukan hubungan antara momen inersia dengan massa dan

bentuk / ukuran benda.2.Menentukan konstanta pegas spiral (k).3.Menentukan momen inersia beberpa bentuk benda secara teori dan percobaan.C. DASAR TEORI

Bila suatu benda kecil bermassa M dan bejarak R dari sumbu putar O , dipercepat oleh gaya tangensial Ft , maka diperoleh hubungan-hubungan :

Momen Inersia I = m R2dan Momen Gaya / Torsi M = I (I = momen Inersia ( kg .m2 )

M = massa benda ( kg )

R = jarak pusat benda ke sumbu putar ( m )

M = momen gaya /torsi ( N.m )

( = percepatan sudut ( rad /det2 )

Momen Inersia berbagai bentuk benda berbeda-beda,bahkan untuk bentuk yang sama mempunyai momen Inersia yang berbeda, bergantung pada penentuan sumbu putarnya .

dalam bentuk differensial, momen Inersia adalah :

Dalam peercobaan ini, kita akan mempergunakan prinsip ayunan pegas spiral yang dapat dianggap memenuhi prinsip getaran selaras pegas translasi menurut persamaan sebagai berikut :

T = waktu perioda getaran ( dt )

M = massa benda ayun ( kg )

K = kostanta ( N/m )

Pegas spiral yang dipergunakan dalam percobaan ini akan memberi efek gerak rotasi selaras, karena ada analogi antara gerak translasi dan rotasi, yaitu :

M beranalogi dengan I

Sedang waktu perioda rotasi dapat dinyatakan dengan

Untuk k ditentukan sebagai berikut :

M = k .

K = konstanta pegas rotasi ( N.m/ rad )

Sehingga : T = 2

Atau :

Untuk menghitung momen inersia massa dari beberapa bentuk benda seperti silinder pejal, bola pejal, cincin secara teoritis dapat dilihat dalam lampiran momen inersia beberapa bentuk bendaBAB II

PERCOBAAN

A. DAFTAR ALAT DAN BAHAN

1) Dinamometer

2) Spiral Pegas

3) Stop Watch

4) Timbangan Neraca

5) Pengukur Panjang ( Roll Meter )

6) Sumbu Torsi

7) Tabung Pejal

8) Tabung Berlubang9) Bola Pejal

10) Piringan kayu11) Piringan Logam / Cakram

12) Dudukan SadelB.GAMBAR RANGKAIAN ALAT

penentuan momen inersia

C. LANGKAH KERJA

I. Menentukan Konstanta Pegas Spiral ( k)

1. Pasang batang torsi ( torsion axle ) ditambah 2 bebannya.2. Gunakan dinamometer untuk mengukur gaya dan momen dalam kedaan

batang torsi ( torsion axle ) diputar 1800 , 3600 berturut-turut.

3. Catatlah dan isikan data yang diperoleh kedalam tabel 1.II. Menentukan waktu perioda ( T ) beberapa bentuk benda :

1. Pasanglah benda bola kayu pada dudukanya.2. Putarlah bola 1800, 3600 berturut-turut. 3. Lepaskan dan hitunglah waktu perioda ( T ) , 5 kali untuk memperoleh T

rata-rata.

4. lakukan langkah 1, 2, dan 3 untuk benda-benda lain.

5. Timbanglah massa masing-masing benda tersebut.

6. Catatlah data yang diperlukan kedalam tabel 2

III Menentukan momen Inersia massa beberapa beberapa bentuk benda :

Buatlah analisa berdasarkan I dan II dan isikan data dan perhitungan ke dalam tabel 3

IV Menentukan waktu perioda ( T ) batang torsi ( torsion axle ) :

1. Pasanglah batang torsi ( torsion axle ) tanpa kedua beban.

2. Putarlah 1800 dan hitung waktu periodanya 5 kali untuk memperoleh T

rata-rata.

3. Catatlah data yang diperoleh ke dalam tabel 4

Perhatikan :

1. Untuk menimbang benda-benda , perhatikan kapasitas max timbangan.

2. Khusus untuk menimbang piring plat ( plate disc) bisa dipakai

dinamometer 10 N.

3. Aturlah semua peralatan sesuai keadaan semula.

D. KESELAMATAN KERJA1. Dalam memutarkan benda kerja, jangan sampai mengenai anggota badan.

2. Benda kerja dijaga kestabilannya, jangan sampai terlempar saat berputar.3. Hati-hati dalam pemasangan benda kerja.

BAB III

DATA HASIL PERCOBAANTABEL 1

Menentukan konstanta pegas spiral ( k )

Exp. (rad)F ( N )R ( m )M = F x R ( Nm )k = ( Nm/rad )Remarks

K rata2

Torsion Axle0,450,20,090,00050,000425

210,20,20,0005

Circular Disc0,50,150,0750,0004

20,90,150,1350,0003

TABEL 2

Menentukan waktu perioda ( T ) beberapa bentuk bendaBendaT1 (s)T2 (s)T3 (s)T4 (s)T5 (s)TT rata-rata

Piringan kayu

60,0163,0262,0865,0964,03198,862,58

Tabung berlubang

39,2842,8841,7240,543,0213141,48

Tabung pejal

31,8130,3432,6930,0233,61103,331,69

Piringan logam

162,01163,91164,3161,85160,72511,8162,56

Bola kayu

56,9758,7257,4250,6957,3177,656,22

TABEL 3

Menentukan momen Inersia massa beberapa bentuk benda

Bendam

(kg)D

(m)rumus I teoriI (teori)

(kg.m2)

I (praktek)

(kg.m2)

R teori (girasi)

(m)

piringan kayu0,3870,112

5,25X10-30,4261,049

Tabung berlubang0,3730,045

7,55X10-40,1850,7

Tabung pejal0,1630,045

7,35X10-40,1150,66

Piringan logam0,7650,2

0,032,851,93

Bola kayu

10,0125

5,25X10-30,340,58

TABEL 4

Menentukan waktu perioda ( T ) Torsion Axle

Torsion axleR

(m)T1 (s)T2 (s)T3 (s)T4 (s)T5 (s)TT rata-rata

Rod\

L=0,5 (m)0,364,7565,663.5165,7166,0365,12

Rod + 2 massa beban berbagai posisi0,25214,9201,72215,7211,31216,51212,03

0,2169,49170,51168,37171,53169,5235,56

0,15119,31118,71120,37115,22117,36118,19

0,1102,41101,22103,51102,31101,42102,13

0,0562,6763,7361,4365,7861,0362,92

TABEL 5

Menentukan waktu perioda Torsion Axle

Torsion axlem(kg)R (s)R2 (s)I (teori)I (exp)

0,4550,30,090,04

massa beban (ada 2 massa beban)0,4550,250,06250,02

0,4550,20,040,018

0,4550,150,2250,102

0,4550,10,010,01

0,4550,050,00250,0025

ANALISA DATA

Terjadinya perbedaan hasil perhitungan momen inersia antara praktek dan teori disebabkan oleh beberapa hal :a. Umur dari peralatan sudah terlalu tua, sehingga tingkat ketelitiannya berkurang.

b. Penguji kurang teliti dalam langkah pengujian, serta dalam pembacaan hasil.Faktor yang dapat mempengaruhi besar kecilnya perhitungan momen inersia massa adalaha. Massa bendab Diameter / ukuran benda

c Periode / langkah perputaran benda

Sedangkan untuk jari jari girasi dipengaruhi oleh

a. massa benda

b. momen inersia benda tersebutBAB IV

PENUTUP

KESIMPULAN

Dari percobaan yang dilakukan mahasiswa dalam experimen momen lembam massa diketahui bahwa momen inersia suatu benda berbanding lurus dengan perkalian antara massa dan kuadrat jarak benda. Dalam perhitungan momen inersia beberapa bentuk benda dapat diketahui secara teoritis dan experimen.

Secara teoritis menggunakan rumus beberapa bentuk benda yang telah jadi misalnya untuk rumus : silinder pejal terhadap sumbu silinder adalah : I =

SARAN

Sebelum praktek sebaiknya periksa terlebih dahulu alat ukur maupun benda kerja yang akan diukur

Dalam praktek perhitungan perioda beberapa bentuk benda harus teliti karena sangat berpengaruh pada hasil penentuan momen inersia

Ulangi percobaan beberapa kali untuk mendapatkan data baik

Catatlah hasil pengukuran dengan teliti dan cermat.

Jagalah setiap alat yang akan digunakan agar dapat dipakai oleh mahasiswa lain

DAFTAR PUSTAKA

Douglas C. Eiangoli, 1997,Fisika, Jakarta. Penerbit Erlangga

Halliday,Resnick. 1998. Fisika. Jakarta. Penerbit Erlangga

Sears, Zemenky. 1965. Fisika untuk Universitas. Jakarta. Penerbit Erlangga

Sutisno. 1983.Fisika Dasar. Bandung. Penerbit ITB

LAMPIRAN

MOMEN INERSIA BEBERAPA BENTUK BENDA

I = R2 dm

T = 2 EMBED Equation.3

T = 2 EMBED Equation.3 ( rotasi )

k EMBED Equation.3 = EMBED Equation.3

I = EMBED Equation.3 k

Cincin tipis terhadap salah satu diameternya

I = EMBED Equation.3

Bola pejal terhadap salah satu diameternya


Batang Lurus terhadap sumbu yang melalui pusat tegak lurus terhada panjangnya


Silinder pejal terhadap umbu silinder


Cincin tipis terhadap sumbu silinder

I = M. R2

L

sumbu

L

sumbu

sumbu

R

2R

_1146637293.vsd

_1147834898.unknown

_1180194021.unknown

_1180810098.unknown

_1149319739.unknown

_1149319858.unknown

_1146637434.vsd

_1146638682.unknown

_1147834572.unknown

_1146638931.unknown

_1146638500.unknown

_1146638351.unknown

_1146637358.vsd

_1146637390.vsd

_1146637310.vsd

_1146171401.unknown

_1146635297.vsd

_1146635938.unknown

_1146275791.unknown

_1146171511.unknown

_1146141581.unknown

_1146171226.unknown

_1146171105.unknown

_1146141187.unknown

momen lembam

Documents