If you can't read please download the document
View
216
Download
0
Embed Size (px)
PENGUKURAN MODULUS YOUNG STAINLESS STEEL
DENGAN ANALISIS GETARAN MENGGUNAKAN FORCE
SENSOR
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan
Program Studi Pendidikan Fisika
Oleh :
Gregorius Adirahmat Sahu
NIM: 121424012
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2017
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
i
PENGUKURAN MODULUS YOUNG STAINLESS STEEL
DENGAN ANALISIS GETARAN MENGGUNAKAN FORCE
SENSOR
SKRIPSI
Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan
Program Studi Pendidikan Fisika
Oleh :
Gregorius Adirahmat Sahu
NIM: 121424012
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA
JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2017
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
iv
LEMBAR PERSEMBAHAN
Hasil karya dan perjuanganku, kupersembahkan untuk :
Bapak Alo Sahu
Ibu Bernadeta Liun
Adik-adikku tercinta, Metil, Beti, dan Joni
Teman-teman Pendidikan Fisika 2012
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vii
ABSTRAK
PENGUKURAN MODULUS YOUNG STAINLESS STEEL
DENGAN ANALISIS GETARAN MENGGUNAKAN FORCE
SENSOR
Telah dilakukan penelitian untuk mengukur nilai Modulus Young stainless
steel dengan analisis getaran menggunakan Force sensor. Frekuensi alami
ditentukan dari analisis getaran yang diukur dengan menggunakan Force sensor.
Peristiwa getaran stainless steel ditampilkan dalam grafik hubungan antara gaya
dengan waktu dalam program Logger pro. Grafik hubungan antara gaya dengan
waktu diubah ke grafik Fast Fourier Transform (FFT) untuk mendapatkan nilai
frekuensi alami getaran tersebut. Nilai Modulus Young diperoleh berdasarkan
persamaan Euler-Bernoulli dengan analisis grafik hubungan antara frekuensi
alami terhadap satu per kuadrat panjang stainless steel. Nilai Modulus Young
stainless steel berdasarkan hasil penelitian sebesar (121 3) GPa.
Kata kunci: Modulus Young, stainless steel, analisis getaran, Force sensor,
Logger pro, frekuensi alami.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
viii
ABSTRACT
THE MEASUREMENT OF YOUNGS MODULUS ON
STAINLESS STEEL WITH ANALYSIS OF VIBRATION USING
FORCE SENSOR
A research to measure the value of Youngs Modulus on stainless steel
with analysis of vibration using Force sensor was conducted. The natural
frequency was determined from analysis of vibration using Force sensor. The
stainless steels vibration was presented in relation of force with time graph using
Logger pro. The relation of force with time graph was changed into Fast Fourier
Transform (FFT) graph to obtain the natural frequency. The value of Youngs
Modulus was determined based on Euler-Bernoulli equation with analyzing the
relation of natural frequency versus one per squares of stainless steel length
graph. Based on the research, the Youngs Modulus value was (121 3) GPa.
Key words: Youngs modulus, stainless steel, analysis vibration, Force sensor,
Logger pro, natural frequency.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
x
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ............................................................................................ i
HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING ................................................... ii
HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................... iii
HALAMAN PERSEMBAHAN ........................................................................... iv
HALAMAN PERNYATAAN KEASLIAN KARYA TULIS .............................. v
HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN .................................................. vi
ABSTRAK ............................................................................................................ vii
ABSTRACT .......................................................................................................... viii
HALAMAN KATA PENGANTAR ..................................................................... ix
HALAMAN DAFTAR ISI ................................................................................... x
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xii
DAFTAR TABEL ............................................................................................... xiii
DAFTAR GRAFIK ............................................................................................. xiv
BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah .............................................................................. 7
1.3 Batasan Masalah .................................................................................. 7
1.4 Tujuan Penelitian ................................................................................. 7
1.5 Manfaat Penelitian ............................................................................... 7
1.6 Sistematika Penulisan .......................................................................... 8
BAB II DASAR TEORI ....................................................................................... 9
2.1 Modulus Young ................................................................................... 9
2.2 Stainless steel ...................................................................................... 11
2.3 Getaran ................................................................................................ 12
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xi
BAB III EKSPERIMEN ....................................................................................... 20
3.1 Persiapan Alat ..................................................................................... 20
3.2 Pengambilan Data ............................................................................... 23
3.3 Analisis Data ....................................................................................... 26
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................. 29
4.1 Hasil Penelitian ................................................................................... 29
4.2 Pembahasan ........................................................................................ 41
BAB V PENUTUP ................................................................................................ 49
5.1 Kesimpulan .......................................................................................... 49
5.2 Saran .................................................................................................... 50
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 51
LAMPIRAN 1 ....................................................................................................... 53
LAMPIRAN 2 ....................................................................................................... 58
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Komponen tegangan geser dan momen lentur yang bekerja pada
stainless steel selama terjadinya getaran ......................................... 15
Gambar 2.3 Tegangan tarik dan tegangan tekan yang bekerja pada kedua sisi
stainless steel ................................................................................... 15
Gambar 3.1 Rangkaian alat untuk menentukan frekuensi alami getaran stainless
steel .................................................................................................. 21
Gambar 3.2 Rangkaian alat untuk menentukan frekuensi alami getaran stainless
steel .................................................................................................. 21
Gambar 3.3 Tampilan awal pada Logger pro ....................................................... 24
Gambar 3.4 Tampilan data collection. .................................................................. 25
Gambar 3.5 Grafik FFT ........................................................................................ 26
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Tebal stainless steel (di ) untuk berbagai pengukuran .......................... 23
Tabel 3.2 Massa (gr) untuk berbagai volume (ml) pada stainless steel ................ 24
Tabel 3.3 Frekuensi alami (f0) untuk berbagai panjang stainless steel (l0) ........... 26