F = �. �
2
− �. �
1
Δt 2.18
Dimana: F = Gaya N
I = Impuls N.s ∆P = Perubahan momentum kg ms
m = Massa benda yang bergerak kg v = Kelajuan benda ms
-1
Untuk menghitung gaya impak, terlebih dahulu dengan menentukan kelajuan dengan persamaan:
� = �2. �. ∆ℎ …..……………………………….2.19 Dimana:
v = Kecepatan benda jatuh ms g = Percepatan gravitasi ms
2
h = selisih ketinggian h
2
– h
1
2.4.3. Kelentingan bola.
m
Pada tumbukan lenting sebagian hanya hanya berlaku hukum kekekalan momentum. Besarnya koefisien restirusi pada tumbukan lenting sebagian adalah 0
e 1. Jika dibandingkan dengan tumbukan lenting sempurna, maka akan didapat bahwa kecepatan setiap benda setelah bertumbukan pada tumbukan
lenting sebagian menjadi lebih kecil. Selain kecepatan, ketinggian setiap benda setelah bertumbukan pada tumbukan lenting juga mengalami pengurangan.
Semakin banyak pantulan yang terjadi maka akan semakin dekat jarak pantulan pada bidang pantul. Konsep kelentingan ini seperti yang di tunjukan pada gambar
2.10. Pada gambar diperlihatkan bahwa semakin banyak pantulan maka kecepatan dan ketinggian pantulan akan semakin rendah.
h1
ℎ
1
’ �
2
ℎ
2
’
h
2 ’
Keterangan : h
1
= ketinggian awal m v
1
h = kecepatan awal ms
1
’ = ketinggian pantulan m v
1
h ’= kecepatan pantulan
ms
2
= ketinggian kedua m v
2
h = kecepatan kedua ms
2
’= ketinggian pantulan kedua m v
2
Gambar 2.10. Pantulan bola jatuh bebas. ’= kecepatan pantulan
ms
Bola jatuh bebas dari ketinggian h
1
. Sesaat sebelum bertumbukan dengan lantai, kecepatan bola v
1.
Sesudah bertumbukan dengan lantai, kecepatan bola menjadi v
1
’ sehingga bola mencapai ketinggian h
1 ’
�
1′
−�
2
′ �
1
−�
2
= −�
�
1′
−0 �
1
− 0
= −�
. Dalam hal ini berlaku persamaan:
……... 2.20 Dimana :
v
1
= kecepatan awal ms
v
1 ’
v = kecepatan pantulan awal ms
2
v = kecepatan kedua ms
2 ’
Dalam kasus ini, benda pertama adalah bola dan lantai bertindak sebagai benda kedua . sebelum dan sesudah tumbukan, lantai tetap diam sehingga
�
2
dan �
2
′ bernilai nol. Dengan menggunakan persamaan gerak lurus berubah beraturan GLBB :
= kecepatan pantulan kedua ms
v
t
= v pada selang waktu t, kecepatan v
+ a.t 2.21
berubah menjadi v
t
v =
1 2
v , sehingga kecepatan rata-
rata v dapat dituliskan menjadi: + v
t
dapat kita ketahui bahwa persamaan kecepatan rata-rata adalah: 2.22
v = � �
⁄ 2.23
dengan mensubtitusikan persamaan 2.22 ke dalam persamaan 2.23, maka didapatkan:
� � ⁄ =
1 2
v + v
t
dengan mensubtitusikan persamaan 2.24 ke dalam persamaan 2.21, maka kita akan mendapatkan persamaan:
t =
2� �0 + ��
2.24
v
t
= v Dalam kasus ini, benda diamati mulai dari keadaan diam, sehingga v
+ a.
2� �0 + ��
2.25 = 0. Dengan
memasukan nilai v v
, maka persamaan kecepatan yang didapat ialah:
t 2
= 2 a s 2.26
Jika dihubungkan antara ketinggian benda dan kecepatannya dalam kasus ini, akan didapatkan:
a. Kecepatan saat tepat sebelum bertumbukan:
�
1
= �2�ℎ
1
...................................................2.27 b.
Kecepatan saat tepat sesudah bertumbukan: �
1
′ = - �2�ℎ
1
′ 2.28
Subtitusikan kedua persamaan tersebut ke dalam persamaan di atas, sehingga didapat
�
1
′ �
1
= −�
−�2�ℎ
1
′ �2�ℎ
1
= −�
ℎ
1
′ ℎ
1
= �
2
…..2.29 Sebuah benda jatuh bebas dari ketinggian
ℎ
1
, dan setelah tumbukan yang pertama tinggi menjadi
ℎ
2
. Jika terjadi tumbukan berulang kali , setelah tumbukan berikutnya, tinggi yang dapat dicapai adalah
ℎ
3 ,
ℎ
4 ,
ℎ
5
dan seterusnya. Secara umum persamaan ditulis:
� = �
ℎ
2
ℎ
1
= �
ℎ
3
ℎ
2
= �
ℎ
4
ℎ
3
…………………………….....2.30
BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN
Pada bab ini akan dijelaskan mengenai waktu dan tempat penelitian, proses pembuatan spesimen, spesifikasi spesimen, dan prosedur pengujian.
3.1 Waktu dan Tempat
Waktu penelitian ini direncanakan selama delapan bulan yang dimulai dari Februari sampai dengan November 2012. Tempat dilaksanakannya penelitian
adalah di Impact and Fracture Research Center unit I dan II program Magister dan Doktor Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, Dan
Laboratorium Polimer FMIPA Universitas Sumatera Utara. Untuk pengujian impak dilaksanakan di Golf Driving Range Tasbi dengan menggunakan alat
ayunan bandul. Jadwal kegiatan penelitian dapat dilihat pada tabel 3.1.
Tabel 3.1. Jadwal kegiatan penelitian
No. Waktu Kegiatan
Lokasi Penelitian
1 Februari
Pengolahan TKKS menjadi dalam
bentuk serat Laboratorium
Impak dan Keretakan Unit 1
2 Februari – Agustus
Pembuatan spesimen bola golf PF
Laboratorium Impak dan
Keretakan Unit 1
