PERCOBAAN K1

(KELEMBAMAN BENDA)

I. Sasaran Belajar

1. Menentukan momen sebuah benda dengan menghitung massanya dan ukuran-ukuran geometri dari benda tersebut.

2. Momen kelembamannya dihitung dengan mencari waktu getar dan ayunan tosi dari benda tersebut.

II. Teori Percobaan

Definisi momen kelembaman sebuah benda (sebagian kecil dari m) ialah dikalikan dengan pangkat dua jarak terhadap sumbu.

a. Untuk keeping logam yang berbentuk persegi panjang dengan sisi-sisi a, b, c dan massa m, momen kelembaman terhadap sumbu melalui titik berat dan sejajar denagan sisi a.

I = 1 (m) (b + c ) ……………..( 1 )

I = 1 (m) (a + c ) ……………...( 2 )

Poros melalui titik berat dan sejajar titik b.

I = 1 (m) (a + b ) ……………...( 3 )

Poros melalui titik berat dan sejajar sisi c.Untuk satu keeping yang berbentuk tabung denagn massa m dan jari-jari r serta d, momen kelembaman terhadap proses melalui titik berat :

I = m ( d + r ) :………………( 4 )

Untuk proses yang sejajar dengan diameter keeping

I = m ( d + r ) :………………….( 5 )

b. Bila sebuah benda digantungkan pada kawat (tali torai) maka waktu getar sebuah ayunan torai :

T = 2 I …………………………….( 6 )

I = Momen kelembaman kawat dan benda terhadap kawat penggantung

itu sendiri sebagai porosnya ( I kawat + I benda)

M = Momen kelembaman kawat untuk memutar kawat itu sebesar sudut satu (1) radian

bila dua benda dengan momen kelembaman I dan I yang diketahui, digantung berturut-turut pada sebuah kawat penggantung, momen kelembamannya adalah I maka :

T = 2 ( I + I ) T = 2 ( I + I ) ………( 7 ) M M

Dari persamaan di atas di dapat I dan M dan untuk selanjutnya dengan ketentuan I dan M bias dihitung momen kelembaman dari benda lain.

III. ALAT-ALAT YANAG DIGUNAKAN

1. Keping logam yang berbentuk empat persegi panjang dan selinder

2. Statip dengan tali dan kawat

3. Stopwatch, jangka sorong, micrometer sekrup dan mistar

IV. PROSEDUR PERCOBAAN

1. Dari kedua persamaan ini dapat dihitung I dan M dan bias di hitung kelembaman dari benda lain, ukurlah panjang, lebar, dan tebal keeping

persegi panjang dengan jangka sorong dan micrometer sekrup. Lakukan setiap percobaan diukur 10 kali, terbagi atas bagian yang letaknya simetris.

2. Massa keeping diukur (ditentukan dengan neraca teknis ) ketelitian + 10 gr

3. Demikian keeping ukurlah diameter dan tebal keeping tabung serta massanya.

4. Kemudian gantungkanlah keeping 4 persegi panjang sehingga panjangnya sejajar dengan tali torai, ujung bawah tali ditahan dengan suatu alat untuk

menggantungkan keeping. Tali torsi serta benda yang digantungkan merupakan ayunan torsi.

5. Kepada ayunan itu diberikan perputaran sudut, ukurlah waktu getar T (3 kali) setiap pungutan terdiri dari 20 ayunan. I diketahui dari A.

6. Gantungkanlah keeping sehingga lebarnya sejajar dengan tali torsi. Tentikan T , I diketahui dari A. harga I dan M sedah dapat dicari.

7. Gantungkanlah kemudian 4 persegi panjang sehingga tebal nya sejajar dengan lantai (tali torsi), ukurlah waktu getar T .

8. Lakukan juga percobaan ini untuk benda yang berbrntuk selinder, caranya demikian.

a. Gantunglah benda selinder dengan tali torsi sedemikian sehingga sejajar dengan tali torsi, berikan putaran sudut.

b. Hitunglah waktu getarannya.

c. Lakukan juga percobaan ini untuk posisi yang sejajar dengan diameter selinder.

V. PERTAYAAN

1. Tentukan I , I , I untuk keping persegi panjang dengan cara A.

2. Tentukan momen kelembaman untuk selinder yang sejajar porosnya juga untuk yang sejajar dengan diameternya.

3. Tentukanlah harga I dan M kemudian :

a. Hitunglah momen klembaman dari keeping persegi panjang yang sejajar lebarnya dengan cara B.

b. Tentukan momen kelembaman keping berbentuk selinder terhadap poros yang sejajar torsi serta yang sejajar dengan diameter selinder.

4. Dapatkah I diabaikan, ditinjau dari percobaan ini ? jelaskan !