LAPORAN ANALISIS MATERIAL LABORATORIUM F

LAPORAN ANALISIS MATERIAL
(UJI TARIK BAHAN)

Oleh :
Nama

: Hikmatud Daroini

NIM

: 115090307111007

Kelompok

: A2

Tanggal

: 22 November 2013

LABORATORIUM FISIKA MATERIAL

JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
2013

BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan teknologi di berbagai bidang tentunya diiringi oleh perkembangan di
bidang teknologi bahan. Hal ini terbuti dari semakin beragamnya bahan yang ada. Dalam
penggunaannya, bahan-bahan yang telah diolah menjadi produk jadi dan siap pakai ini pasti
mengalami perlakuan-perlakuan fisik yang dapat merusak bahan tersebut. Salah satu uji yang
dapat dilakukan adalah uji mekanik yang antara lain terdiri dari uji tarik, uji tekan dan uji
geser.
Suatu material mempunyai sifat-sifat tertentu yang dibedakan atas sifat fisik,
mekanik, thermal, dan korosif. Salah satu yang penting dari sifat tersebut adalah sifat
mekanik. Sifat mekanik terdiri dari keuletan, kekerasan, kekuatan, dan ketangguhan. Sifat
mekanik merupakan salah satu acuan untuk melakukan proses selanjutnya terhadap suatu
material. Untuk mengetahui sifat mekanik pada suatu material harus dilakukan pengujian
terhadap logam tersebut. Salah satu pengujian yang dilakukan adalah pengujian tarik dan

pengujian tekan (Rafe’i, 2011).
1.2 Tujuan
Tujuan dari praktikum uji tarik bahan adalah untuk mengetahui sifat-sifat mekanik
bahan berdasarkan pada kurva tegangan-regangan bahan dan menganalisa patahan pada
bahan. Selain itu tujuan dari praktikum ini adalah agar praktikan dapat mengetahui proses
karakterisasi bahan dengan melakukan uji mekanik bahan.

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 UjI Tarik Bahan
Uji

tarik adalah suatu metode yang digunakan untuk menguji kekuatan suatu

bahan/material dengan cara memberikan beban gaya yang berlawanan arah dalam satu garis

lurus. Hasil yang didapatkan dari pengujian tarik sangat penting untuk rekayasa teknik dan
desain produk karena menghasilkan data kekuatan material. Pengujian uji tarik digunakan
untuk mengukur ketahanan suatu material terhadap gaya statis yang diberikan secara lambat
(Husni, 2011).

Uji tarik adalah cara pengujian bahan yang paling mendasar. Pengujian ini sangat
sederhana, tidak mahal dan sudah mengalami standarisasi di seluruh dunia, misalnya di
Amerika dengan ASTM E8 dan Jepang dengan JIS 2241. Dengan menarik suatu bahan kita
akan segera mengetahui bagaimana bahan tersebut bereaksi terhadap tenaga tarikan dan
mengetahui sejauh mana material itu bertambah panjang. Alat eksperimen untuk uji tarik ini
harus memiliki cengkeraman (grip) yang kuat dan kekakuan yang tinggi (highly stiff)
(Sastranegara, 2009).
Pengujian tarik merupakan pengujian yang sering digunakan untuk menentukan sifatsifat mekanis dari suatu material seperti tegangan maksimal, tegangan luluh dan tegangan.
Umumnya benda uji yang digunakan adalah padat dan silindris, beberapa ada yang berbentuk
lembaran plat maupun berbentuk seperti pipa dalam berbagai ukuran. Specimen kemudian
dicekam diantara kedua penjepit pada mesin uji tarik. Beban yang bekerja pada specimen
serta perubahan panjang yang terjadi akibat beban itu semua dicatat pada suatu diagram.
Dimana diagram tersebut dinamakan diagram tegangan regangan (Anonymouse, 2012).
Uji tarik rekayasa banyak dilakukan untuk melengkapi informasi rancangan dasar
kekuatan suatu bahan dan sebagai data pendukung bagi spesifikasi bahan (Dieter, 1987). Pada
uji tarik, benda uji diberi beban gaya tarik sesumbu yang bertambah secara kontinyu,
bersamaan dengan itu dilakukan pengamatan terhadap perpanjangan yang dialami benda uji
(Davis, Troxell, dan Wiskocil, 1955). Kurva tegangan regangan rekayasa diperoleh dari
pengukuran perpanjangan benda uji.
2.2 Kurva Tegangan-Regangan

Kurva ini menunjukkan hubungan antara gaya tarikan dengan perubahan panjang.
Profil ini sangat diperlukan dalam desain yang memakai bahan tersebut.

Teori plastisitas telah menjadi salah satu bidang mekanika kontinum yang paling
berkembang, dan suatu kemajuan untuk mengembangkan suatu teori dalam rekayasa yang
penting. Analisis regangan plastis diperlukan dalam menangaini proses pembentukan logam.
Teori plastisitas ini didasari atas pengujian tarik, dimana pengujian tarik ini bertujuan untuk
mengetahui karakteristik dari suatu bahan (Oka, 2013).
Prinsip dasar pengujian tarik yang dilakukan ini adalah dengan melakukan penarikan
terhadap suatu bahan sampai bahan tersebut putus/patah. Gaya tarik yang dikenakan pada
spesimen benda uji sejajar dengan garis sumbu sepesimen (bahan uji) dan tegak lurus
terhadap penampang spesimen. Spesimen dibuat dengan standar dimensi yang sudah
ditentukan menurut BS, ISO, ASTM dan sebagainya. Sebelum dan sesudah melakukan
pengujian terhadap benda uji ini biasanya semua dimensi dari benda uji dianalisis lebih lanjut
(Oka, 2013).

BAB III
METODOLOGI PERCOBAAN
3.1 Alat dan Bahan


Alat yang digunakan dalam percobaan uji tarik bahan adalah gunting, penggaris,
pensil/bolpoin, alat pengukur ketebalan kertas, seperangkat alat uji tarik (Tensile Strength ZP
recorder 50 N Imada dan komputer) dan selotip. Sedangkan bahan yang digunakan dalam
percobaan ini adalah kertas dan plastik. Kertas yang digunakan adalah kertas dengan massa
70 g (dimisalkan sebagai kertas hasil buatan sendiri) dan kertas hvs bergaris (dimisalkan
kertas buuatan pabrik). Sedangkan plastik yang digunakan adalah mika bening (dimisalkan
sebagai mika buatan sendiri) dan mika warna ungu (dimisalkan sebagai mika buatan pabrik),
selain itu digunakan juga plastik foto copy (dimisalkan sebagai plastik buatan sendiri) dan
plastik putih (dimisalkan sebagai plastik buatan pabrik).
3.2 Tata Laksana Percobaan
Percobaan ini dimulai dengan membuat sampel dengan bentuk dan ukuran sebagai
berikut:

Selanjutnya setelah sampel selesai dibuat sampel diukur ketebalannya di tiga titik seperti
ditunjukkan pada gambar berikut:

Kemudian sampel tersebut dipasang pada penjepit alat uji tarik. Keadaan sampel harus terjepit
kuat dan dalam posisi tegak. Setelah benar-benar yakin sampel terpasang dengan benar, alat
uji tarik dinyalakan begitu juga software pencatat data pengukurannya. Roda penggerak
bagian penarik alat uji tarik kemudian mulai diputar dengan kecepatan atau gaya yang kirakira konstan hingga sampel mengalami putus. Jarak yang ditempuhpenarik mulai awal hingga

sampel putus kemudian diukur. Ketika sampel sudah putus, pengukuranpun dihentikan. Data
yang terekam software selanjutnya disimpan. Perlakuan ini dilakukan untuk semua sampel
yang ada.

BAB IV
ANALISA DAN PEMBAHASAN
3.1 Data Hasil Percobaan
3.1.1 Sampel Buatan Sendiri
Nama
Sampel
Mika 1
Mika 2
Mika 3
Plastik 1
Plastik 2
Plastik 3
Kertas 1
Kertas 2
Kertas 3


Nama
Sampel

Mika 1

107
109
107
14,7
14,0
14,3
74,1
87,2
84,3

Luas
3

Batas


Batas

Tebal (μm)

Awal

Akhir

Waktu (s)

105
109
107
14,4
13,8
14,2
75,6
82,0
80,3


(cm)
10,7
10,8
10,8
11
11,4
10,8
10,9
10,7
10,6

(cm)
12,5
13,3
12
12,5
14,2
14,7
11,3
10,8

10,9

38,9
42,88
18,27
33,8
38,88
57,96
10,17
4,14
3,1

σ

109
112
109
13,9
14,3
14,7

79,6
82,0
84,6

ε

6
2
0,274 ×10 0,168
N /cm

E
6

1,63× 10 N / cm

2

−6

Mika 2
Mika 3
Plastik 1
Plastik 2
Plastik 3
Kertas 1
Kertas 2
Kertas 3

2

53,5× 10 cm
−6
2
6
2
6
2
6
2
55 ×10 cm 0,295 ×10 0,231
N /cm
1,279× 10 N /cm 1,279 ×10 N / cm
−6
2
6
2
6
2
53,83× 10 cm
0,332× 10 0,111
N /cm
2,99 ×10 N / cm
−6
2
6
2
6
2
7,167 ×10 cm
0,219 ×10 0,136
N /cm
1,61× 10 N / cm
−6
2
6
2
6
2
7,017 ×10 cm
0,238 ×10 0,246
N /cm
0,967 ×10 N /cm
−6
2
6
2
6
2
7,2× 10 cm0,225 ×10 0,361
N /cm
0,623 ×10 N /cm
−6
2
6
2
6
2
38,22× 10 cm
0,354 ×10 0,037
N /cm
9,568 ×10 N /cm
−6
2
6
2
−3
6
2
41,867 ×10 0,178
cm ×10 9,346
N /cm×10 19,045× 10 N /cm
−6
2
6
2
6
2
41,53 ×10 cm
0,143 ×10 0,028
N /cm
5,107 ×10 N /cm

3.1.2 Sampel Pembanding (Buatan pabrik)
Nama

Tebal

Batas Awal

Batas Akhir

Sampel

(μm)
75,7
73,2
72,2
11,2
11,5
12,4
61,8
59,3
61,6

(cm)

(cm)

10,7

11,2

5,31

10,2

11,6

16,6

10,7

10,9

3,69

Luas

σ

Mika
Plastik
Kertas

Nama
Sampel
Mika
Plastik
Kertas

−6
2
6
2
36,85× 10 cm
0,672× 10 0,047
N /cm
−6
2
6
2
5,85× 10 cm0,179 ×10 0,137
N /cm
−6
2
6
2
30,45× 10 cm
0,363 ×10 0,019
N /cm

3.2 Perhitungan
3.2.1 Perhitungan Sampel Buatan Sendiri
3.2.1.1 Mika 1
 Luas Mika
A=tebal spesimen × lebar spesimen
A 1=( 107 × 10−6 ) cm× 0,5 cm
−6
2
A 1=53,5 ×10 cm
A 2=( 105 × 10 ) cm× 0,5 cm
−6
2
A 2=52,5 ×10 cm
−6

A 3=( 109× 10 ) cm× 0,5 cm
−6
2
A 3=54,5 ×10 cm
−6

Á=

ε

(53,5+ 52,5+54,5)×10−6
3

Waktu (s)

ϵ

Error

6
2
14,298× 10 N /cm 0
6
2
1,306 ×10 N /cm 0
6
2
19,105× 10 N /cm

Kr
0
0

Á=53,5 × 10−6 cm2
 Tegangan
F
σ=
A
14,65 N
53,5 ×10−6 cm2
σ =0,274 ×10 6 N /cm2
σ=

 Regangan
∆l
ε=
l0
12,5−10,7 cm
ε=
10,7 cm
ε =0,168
 Modulus Young
σ
E=
ε
0,274 × 106
E=

N
cm 2

0,168
6
2
E=1,63 × 10 N /cm
3.2.1.2 Mika 2
 Luas Mika
A=tebal spesimen× lebar spesimen
A 1=( 109 ×10−6 ) cm× 0,5 cm
−6
2
A 1=54,5 ×10 cm
A 2=( 109 ×10−6 ) cm× 0,5 cm
A 2=54,5 ×10−6 cm2
A 3=( 112× 10−6 ) cm× 0,5 cm
A 3=56 × 10−6 cm2
(54,5+ 54,5+56)× 10−6
3
−6
Á=55 × 10 cm2
Á=

 Tegangan
F
σ=
A
16,25 N
σ=
−6
2
55 ×10 cm
6
2
σ =0,295 ×10 N /cm
 Regangan

∆l
l0
13,3−10,8 cm
ε=
10,8 cm
ε =0,231
ε=

 Modulus Young
σ
E=
ε
0,295 ×106
E=

N
cm 2

0,231
6
2
E=1,279 × 10 N /cm
3.2.1.3 Mika 3
 Luas Mika
A=tebal spesimen× lebar spesimen
A 1=( 107 × 10−6 ) cm× 0,5 cm
−6
2
A 1=53,5 ×10 cm
A 2=( 107 × 10−6 ) cm× 0,5 cm
−6
2
A 2=53,5 ×10 cm
A 3=( 109× 10−6 ) cm× 0,5 cm
−6
2
A 3=54,5 ×10 cm
53,5++53,5+0,179 ¿ 10−6
¿
¿
Á=¿
Á=53,83 ×10−6 cm2
 Tegangan
F
σ=
A
17,92 N
σ=
53,83 ×10−6 cm 2
σ =0,332× 106 N /cm 2
 Regangan
∆l
ε=
l0
12−10,8 cm
ε=
10,8 cm
ε =0,111
 Modulus Young
σ
E=
ε

6

0,332 ×10
E=

N
cm 2

0,111
E=2,99× 106 N /cm2
 Error Tegangan
σ


σ́ = mika 1 mika 1 mika 1
3
0,274 +0,295+0,332
σ́ =
3
σ́ =0,3 ×106 N /cm2
∆σ=

∆σ=





∑ |σ −σ́|2
n

2
2

2

32
4

∆ σ =0,627 ×10 N /cm

2

 Kr (Ketidakpastian Relatif) Tegangan
∆σ
Kr=
× 100
σ́
4
0,627 ×10
Kr=
×100
0,3 ×106
−2
Kr=2,09 ×10
 Error Regangan
ε


έ = mika 1 mika 1 mika 1
3
0,168+ 0,231+ 0,111
έ =
3
έ =0,17

∆ ε=
∆ ε=




2

∑ |0,274 ×10 6−0,3 ×106| +|0,295× 106−0,3× 106| +|0,332 ×106 −0,3 ×106|

∑ |ε −έ|2
n2

∑ |0,168−0,17|2 +|0,231−0,17|2 +|0,111−0,17|2
3

2

∆ ε=6,673 ×10−2
 Kr (Ketidakpastian Relatif) Regangan
∆ε
Kr=
× 100
έ
6,673× 10−2
Kr=
×100
0,17
Kr=39,25 ×10−2
 Error Modulus Young
E
+E
+E
É= mika 1 mika 1 mika 1
3
6
1,63 ×10 N /cm2 +1,279× 106 N /cm2+2,99 × 106 N /cm2
É=
3

6

É=1 , 9 66 ×10 N /cm
∆ E=

∆ E=




2

2

∑|E− É|
n

2
2

2

2

∑|1,63 ×10 6−1 , 9 66 ×106| +|1,279 ×10 6−1 , 966 × 106| +|2,99 ×10 6−1 , 966 × 106|
32
6

∆ E=0,426 ×10 N /cm

2

 Kr (Ketidakpastian Relatif) Modulus Young
∆E
Kr=
× 100

0,426 × 106 N /cm2
Kr=
×100
1 , 9 66 ×106 N /cm2
Kr=21,6
3.2.1.4 Plastik 1
 Luas Plastik
A=tebal spesimen × lebar spesimen
A 1=( 14,7 × 10−6 ) cm× 0,5 cm
−6
2
A 1=7,35 ×10 cm
A 2=( 14,4 ×10−6 ) cm× 0,5 cm
−6
2
A 2=7,2 ×10 cm
A 3=( 13,9× 10−6 ) cm× 0,5 cm
−6
2
A 3=6,95 × 10 cm
(7,35+ 7,2+ 6,95) ×10−6
3
−6
2
Á=7,167 × 10 cm
Á=

 Tegangan
F
σ=
A
1,57 N
−6
2
7,167 × 10 cm
6
2
σ =0,219 ×10 N /cm
σ=

 Regangan
∆l
ε=
l0
12,5−11 cm
ε=
11 cm
ε =0,136
 Modulus Young

E=

σ
ε
0,219 ×106

E=

N
cm 2

0,136
6
2
E=1,61 ×10 N /cm
3.2.1.5 Plastik 2
 Luas Plastik
A=tebal spesimen× lebar spesimen
A 1=( 14 ×10−6 ) cm× 0,5 cm
−6
2
A 1=7 × 10 cm
A 2=( 13,8 × 10−6 ) cm× 0,5 cm
−6
2
A 2=6,9 ×10 cm
A 3=( 14,3× 10−6 ) cm× 0,5 cm
A 3=7,15 ×10−6 cm 2
(7+6,9+7,15)× 10−6
Á=
3
−6
2
Á=7,017 × 10 cm
 Tegangan
F
σ=
A
1,67 N
σ=
−6
2
7,017 × 10 cm
σ =0,238 ×106 N /cm 2
 Regangan
∆l
ε=
l0
14,2−11,4 cm
ε=
11,4 cm
ε =¿ 0,246
 Modulus Young
σ
E=
ε
0,238 ×10
E=

6

N
cm2

0,246
E=0,967 ×106 N /cm2
3.2.1.6 Plastik 3
 Luas Plastik
A=tebal spesimen× lebar spesimen
A 1=( 14,3 ×10−6 ) cm× 0,5 cm

A 1=7,15 ×10−6 cm2
A 2=( 14,,2 ×10−6 ) cm×0,5 cm
−6
2
A 2=7,1 ×10 cm
A 3=( 14,7× 10−6 ) cm× 0,5 cm
−6
2
A 3=7,35 ×10 cm
7,15++7,1+7,35 ¿10−6
¿
¿
Á=¿
Á=7,2 ×10−6 cm2
 Tegangan
F
σ=
A
1,62 N
σ=
7,2 ×10−6 cm 2
σ =0,225 ×106 N /cm 2
 Regangan
∆l
ε=
l0
14,7−10,8 cm
ε=
10,8 cm
ε =0,361
 Modulus Young
σ
E=
ε
0,225 ×106
E=

N
cm 2

0,361
6
2
E=0,623× 10 N /cm
 Error Tegangan
σ


σ́ = plastik 1 plastik 2 plastik 3
3
0,219+ 0,238+0,225
σ́ =
3
6

σ́ =0,227 ×10 N /cm
∆σ=

∆σ=





2

∑ |σ −σ́|2
n

2
2

2

2

∑ |0,219 ×106−0,227 ×106| +|0,238× 106−0,227 × 106| +|0,225 ×106 −0,227 ×106|
32
4

2

∆ σ =7,189 ×10 N /cm

 Kr (Ketidakpastian Relatif) Tegangan
∆σ
Kr=
× 100
σ́
7,189 ×10 4
Kr=
× 100
0,227 ×106
−2
Kr=31,67 ×10
 Error Regangan
ε


έ = plastik 1 plastik 2 plastik 3
3
0,136 +0,246+0,361
έ =
3
έ =0,248

∆ ε=
∆ ε=




∑ |ε −έ|2
n2

∑ |0,136−0,248|2 +|0,246−0,248|2 +|0,361−0,248|2
3

∆ ε=0,053

2

 Kr (Ketidakpastian Relatif) Regangan
∆ε
Kr=
× 100
έ
0,053
Kr=
×100
0,248
Kr=21,37 ×10−2
 Error Modulus Young
E
+ E plastik 2+ E plastik 3
É= plastik 1
3
6
2
6
2
6
2
1,61 ×10 N /cm + 0,967 ×10 N /cm + 0,623× 10 N /cm
É=
3
6

É=1 , 067 ×10 N /cm
∆ E=

∆ E=




2

2

∑|E− É|
n

2
2

2

2

∑|1,61 ×10 6−1 ,067 × 106| +|0,967 × 106−1 , 067 ×106| +|0,623× 106−1 , 067 ×106|
32
6

∆ E=0, 236× 10 N /cm

2

 Kr (Ketidakpastian Relatif) Modulus Young
∆E
Kr=
× 100

0,236 × 106 N /cm2
Kr=
× 100
6
2
1 , 067 ×10 N /cm
Kr=22,1
3.2.1.7 Kertas 1
 Luas Kertas

A=tebal spesimen× lebar spesimen
A 1=( 74,1 ×10−6 ) cm×0,5 cm
A 1=37,05 ×10−6 cm2
A 2=( 75,6 × 10−6 ) cm× 0,5 cm
A 2=37,8 ×10−6 cm 2
A 3=( 79,6× 10−6 ) cm× 0,5 cm
A 3=39,8 ×10−6 cm2
−6

(37,05+37,8+39,8)× 10
3
−6
Á=38,22 ×10 cm2

Á=

 Tegangan
F
σ=
A
13,55 N
38,22 ×10−6 cm2
6
2
σ =0,354 ×10 N /cm
σ=

 Regangan
∆l
ε=
l0
11,3−10,9 cm
ε=
10,9 cm
ε =0,037
 Modulus Young
σ
E=
ε
0,354 × 106
E=

N
2
cm

0,037
E=9,568× 106 N /cm2
3.2.1.8 Kertas 2
 Luas Kertas
A=tebal spesimen× lebar spesimen
A 1=( 87,2×10−6 ) cm× 0,5 cm
A 1=43,6 ×10−6 cm2
A 2=( 82,0× 10−6 ) cm× 0,5 cm
−6
2
A 2=41× 10 cm
A 3=( 82,0× 10−6 ) cm× 0,5 cm
−6
2
A 3=41× 10 cm

(43,6+ 41+41)× 10−6
Á=
3
−6
2
Á=41,867 ×10 cm
 Tegangan
F
σ=
A
7,39 N
σ=
41,867 ×10−6 cm2
6
2
σ =0,178 ×10 N /cm
 Regangan
∆l
ε=
l0
10,8−10,7 cm
ε=
10,7 cm
−3
ε =9,346 ×10
 Modulus Young
σ
E=
ε
N
cm2
E=
9,346 ×10−3
6
2
E=19,045 ×10 N /cm
3.2.1.9 Kertas 3
 Luas Kertas
A=tebal spesimen × lebar spesimen
A 1=( 84,3× 10−6 ) cm× 0,5 cm
−6
2
A 1=42,15× 10 cm
0,178 ×10 6

A 2=( 80,3× 10−6 ) cm× 0,5 cm
−6
2
A 2=40,15× 10 cm
A 3=( 84,6 ×10−6 ) cm× 0,5 cm
−6
2
A 3=42,3 ×10 cm
42,15+ 40,15+42,3 ¿ ×10−6
¿
¿
Á=¿
−6
2
Á=41,53 ×10 cm
 Tegangan
F
σ=
A
5,92 N
σ=
41,53× 10−6 cm2
6
2
σ =0,143 ×10 N /cm

 Regangan
∆l
ε=
l0
10,9−10,6 cm
ε=
10,6 cm
ε =0,028
 Modulus Young
σ
E=
ε
0,143 ×106
E=

N
cm 2

0,028
6
2
E=5,107 × 10 N /cm
 Error Tegangan
σ


σ́ = kertas 1 kertas 2 kertas 3
3
0,354 +0,178+0,143
σ́ =
3
6

σ́ =0,225 ×10 N /cm

∆σ=
∆σ=





2

∑ |σ −σ́|2
n2
2

2

2

∑ |0,354 ×10 6−0,225 ×106| +|0,178× 106−0,225× 106| +|0,143 ×106 −0,225 ×106|
32
4

2

∆ σ =5,33 ×10 N /cm

 Kr (Ketidakpastian Relatif) Tegangan
∆σ
Kr=
× 100
σ́
4
5,33 ×10
Kr=
×100
6
0,225× 10
−2
Kr=20,9 ×10 =0,2
 Error Regangan
ε


έ = kertas 1 kertas 2 kertas 3
3
0,037 +9,346 ×10−3 +0,028
έ =
3
έ =0,0248
∆ ε=

∆ ε=





∑ |ε −έ|2
n

2
2

2

2

∑ |0,037−0,0248| +|9,346 × 10−3−0,0248| +|0,028−0,0248|

∆ ε=1,25 ×10

32
−2

 Kr (Ketidakpastian Relatif) Regangan
∆ε
Kr=
× 100
έ
1,25 × 10−2
Kr=
×100
0,0248
Kr=50,4
 Error Modulus Young
E
+E
+E
É= kertas1 kertas 2 kertas 3
3
6
9,568 ×10 N /cm 2 +19,045 ×106 N /cm2 +5,107 ×106 N /cm 2
É=
3
6

2

É=1 1,24 ×10 N /cm

∆ E=
∆ E=




2

∑|E− É|
n2

2

32
6

∆ E=3,36 ×10 N /cm

2

 Kr (Ketidakpastian Relatif) Modulus Young
∆E
Kr=
× 100

6
2
3,36 × 10 N /cm
Kr=
× 100
6
2
11,24 ×10 N /cm
Kr=2 9,9
3.2.2 Perhitungan Spesimen Uji Buatan Pabrik
3.2.2.1 Mika
 Luas Mika
A=tebal spesimen× lebar spesimen
A 1=( 75,7 × 10−6 ) cm× 0,5 cm
A 1=37,85 ×10−6 cm2
A 2=( 73,2 ×10−6 ) cm×0,5 cm
−6
2
A 2=36,6 × 10 cm
A 3=( 72,2×10−6 ) cm× 0,5 cm
−6
2
A 3=36,1 ×10 cm
37,85+36,6+36,1 ¿ ×10−6
¿
¿
Á=¿
Á=36,85 × 10−6 cm2
 Tegangan
F
σ=
A

2

∑|9,568× 106−11,24 ×106| +|19,045× 106−11,24 ×106| +|5,107× 106−11,24 ×106|

24,77 N
36,85 ×10−6 cm 2
σ =0,672× 106 N /cm 2
σ=

 Regangan
∆l
ε=
l0
11,2−10,7 cm
ε=
10,7 cm
ε =0,047
 Modulus Young
σ
E=
ε
0,672 ×106
E=

N
cm 2

0,047
6
2
E=14,298 × 10 N /cm
 Error
∆ σ =0 N /cm 2
 Kr (Ketidakpastian Relatif)
∆σ
Kr=
× 100
σ́
Kr=0
3.2.2.2 Plastik
 Luas Plastik
A=tebal spesimen× lebar spesimen
A 1=( 11,2 × 10−6 ) cm× 0,5 cm
−6
2
A 1=5,6 ×10 cm
A 2=( 11,5 ×10−6 ) cm× 0,5 cm
A 2=5,75 ×10−6 cm2
A 3=( 12,4 ×10−6 ) cm ×0,5 cm
A 3=6,2 ×10−6 cm2
5,6+5,75+6,2 ¿ ×10−6
¿
¿
Á=¿
−6
2
Á=5,85 × 10 cm
 Tegangan
F
σ=
A
1,05 N
σ=
5,85 ×10−6 cm 2
σ =0,179 ×106 N /cm 2

 Regangan
∆l
ε=
l0
11,6−10,2 cm
ε=
10,2 cm
ε =0,137
 Modulus Young
σ
E=
ε
0,179 ×106
E=

N
cm 2

0,137
6
2
E=1,306 × 10 N /cm
 Error
2
∆ σ =0 N /cm
 Kr (Ketidakpastian Relatif)
∆σ
Kr=
× 100
σ́
Kr=0
3.2.2.3 Kertas
 Luas Kertas
A=tebal spesimen × lebar spesimen
A 1=( 61,8× 10−6 ) cm× 0,5 cm
−6
2
A 1=30,9 ×10 cm
A 2=( 59,3 × 10−6 ) cm× 0,5 cm
−6
2
A 2=29,65 ×10 cm
A 3=( 61,6× 10 ) cm× 0,5 cm
−6
2
A 3=30,8 ×10 cm
−6

30,9+29,65+30,8 ¿ ×10−6
¿
¿
Á=¿
−6
2
Á=30,45 × 10 cm
 Tegangan
F
σ=
A
11,06 N
σ=
−6
2
30,45 ×10 cm
6
2
σ =0,363 ×10 N /cm
 Regangan

∆l
l0
10,9−10,7 cm
ε=
10,7 cm
ε =0,019
ε=

 Modulus Young
σ
E=
ε
0,363 ×106
E=

N
cm 2

0,019
6
2
E=19,105 ×10 N /cm
 Error
∆ σ =0 N /cm 2
 Kr (Ketidakpastian Relatif)
∆σ
Kr=
× 100
σ́
Kr=0
3.3 Pembahasan
3.3.1 Analisa Prosedur
Dalam percobaan uji tarik bahan alat-alat yang digunakan gunting digunakan untuk
memotong spesimen sesuai dengan ukuran yang telah ditentukan, penggaris digunakan untuk
memperoleh ukuran spesimen sesuai dengan yang telah ditentukan, pensil/bolpoin digunakan
untuk menggambar spesimen, alat pengukur ketebalan digunakan untuk memperoleh
ketebalan dari mika, plastik dan kertas pada sisi ujung-ujung dan sisi tengah spesimen,
seperangkat alat uji tarik (Tensile Strength ZP recorder 50 N Imada dan komputer) digunakan
untuk menarik spesimen sampai dia mengalami patah dan hasil penngujian tarik akan terbaca
oleh software pada komputer dan alat yang terakhir yaitu selotip digunakan untuk
menempelkan hasil pengujian yang telah putus pada kertas. Sedangkan bahan yang digunakan
dalam percobaan ini adalah kertas dan plastik digunakan sebagai spesimen uji tarik. Kertas
yang digunakan adalah kertas dengan massa 70 g (dimisalkan sebagai kertas hasil buatan
sendiri) dan kertas hvs bergaris (dimisalkan kertas buuatan pabrik). Sedangkan plastik yang
digunakan adalah mika bening (dimisalkan sebagai mika buatan sendiri) dan mika warna
ungu (dimisalkan sebagai mika buatan pabrik), selain itu digunakan juga plastik foto copy
(dimisalkan sebagai plastik buatan sendiri) dan plastik putih (dimisalkan sebagai plastik
buatan pabrik).
Percobaan ini dimulai dengan membuat sampel dengan bentuk dan ukuran sesuai
dengan yang telah ditentukan padaa awal percobaan hal ini sesuai dengan aturan standard
ASTM. Selanjutnya setelah sampel selesai dibuat sampel diukur ketebalannya di tiga titik, hal

ini dikarenakan ketebalan spesimen di tiap sisi atau di tiap titik tidak selalu sama, sehingga
perlu dilakukan pengukuran lagi. Kemudian sampel tersebut dipasang pada penjepit alat uji
tarik, hal ini dilakukan agar spesimen uji tidak lepas ketika ditarik. Keadaan sampel harus
terjepit kuat dan dalam posisi tegak, hal ini dimaksudkan agar spesimen bisa putus dengan
konversi gaya yang lebih besar pada bagian tengan spesimen uji. Setelah benar-benar yakin
sampel terpasang dengan benar, alat uji tarik dinyalakan begitu juga software pencatat data
pengukurannya. Roda penggerak bagian penarik alat uji tarik kemudian mulai diputar dengan
kecepatan atau gaya yang kira-kira konstan hingga sampel mengalami putus, hal ini dilakukan
agar spesimen bisa mengalami kemuluran yang konstan, tidak langsung tiba-tiba patah. Jarak
yang ditempuh penarik mulai awal hingga sampel putus kemudian diukur, untuk mendapatkan
data batas awal dan akhir pengujian. Ketika sampel sudah putus, pengukuranpun dihentikan.
Data yang terekam software selanjutnya disimpan. Perlakuan ini dilakukan untuk semua
sampel yang ada.
3.3.2 Analisa Hasil
Percobaan ini dilakukan dengan membandingkan antara sampel buatan sendiri
sebanyak 3 spesimen dengan sampel pembanding (buatan pabrik) sebanyak 1 spesimen. Dari
data percobaan dan data perhitungan yang didapatkan, diketahui bahwa besarnya tegangan
untuk rata-rata sampel mika buatan sendiri lebih kecil dibandingkan dengan sampel
pembanding, besarnya regangan untuk rata-rata sampel mika buatan sendiri lebih besar
dibandingkan dengan sampel pembanding, besarnya modulus elastisitas untuk rata-rata
sampel mika buatan sendiri lebih kecil dibandingkan dengan sampel pembanding. Untuk
bahan plastik besar tegangan dan regangan sampel buatan sendiri lebih besar dibandingkan
dengan sampel pembanding (pabrik), sedangkan besarnya modulus elastisitasnya lebih besar
buatan pabrik dari pada buatan sendiri. Untuk bahan kertas besar tegangan sampel buatan
sendiri nilainya lebih kecil dibandingkan dengan sampel buatan pabrik, besar regangan
sampel buatan sendiri lebih besar dibandingkan dengan sampel pembanding, dan modulus
elastisitasnya lebih besar pabrik dari pada sampel buatan sendiri. Untuk nilai error dan
ketidakpastian relatif

pada sampel pembanding besarnya 0, karena hanya digunakan 1

sampel. Dapat diketahui juga bahwa sampel buatan sendiri mempunyai mutu yang bagus
karena mempunyai nilai ketidakpastian relatif tegangan dan regangan kurang dari 1, tetapi
nilai ketidakpastian relatif untu modulus youngnya besar. Semakin besar modulus elastisitas,
maka material tersebut akan semakin kaku.
Dari grafik dan data waktu yang telah didapatkan, dapat diketahui bahwa sampel
plastik lebih elastis dibandingkan sampel mika, sampel mika lebih elastis dibandingkan

dengan sampel kertas, dari data tersebut diketahui bahwa sampel plastik mempunyai kuat
tarik yang lebih besar dibandingkan dua sampel lainnya.
Plastik didesain dengan variasi yang sangat banyak dalam properti yang dapat
menoleransi panas, keras, "reliency" dan lain-lain. Digabungkan dengan kemampuan
adaptasinya, komposisi yang umum dan beratnya yang ringan memastikan plastik digunakan
hampir di seluruh bidang industri. Plastik adalah polimer; rantai panjang atom mengikat satu
sama lain. Rantai ini membentuk banyak unit molekul berulang, atau "monomer."

Dari data yang dibaca oleh software, model patahan tiap-tiap bahan berbeda. Bahan
plastik butuh waktu yang lama untuk sampai dia putus, sedangkan kertas hanya butuh
beberapa waktu saja untuk sampai putus. Plastik mengalami proses necking yang lebih lama,
dan akhirnya dia mengalami stress yang semakin besar karena luasannya semakin sempit.

BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Dari percobaan uji tarik bahan yang telah dilaksanakan, dapat disimpulkan bahwa
dalam pembuatan material diperlukan suatu uji terlebih dahulu untuk mengetahui sifat-sifat
mekanik bahan berdasarkan pada kurva tegangan-regangan bahan dan menganalisa patahan
pada bahan. Dalam percobaan kali ini, plastik merupakan material yang paling elastis
dibandingkan dengan material lain. Proprti dari material bahan mempengaruhi seberapa lama
material tersebut mempertahankan bentuk hingga akhirnya putus.
5.2 Saran
Praktikan seharusnya membaca materi terlebih dahulu sebelum melakukan percobaan.
Selain itu praktikan seharusnya sudah menyiapkan sampel untuk uji tarik bahan yang cukup.

DAFTAR PUSTAKA
Anonymouse.
2012.
Modul
Praktikum
Metalurgi
Logam.
http://darroesengineering.files.wordpress.com/2012/02/modul-metalurgi-2011-2012.pdf.
Diakses tanggal 28 November 2013.
Davis, Harmer E., Troxell, George Earl, Wiskocil, Clement T.. 1955. The testing and
inspection of engineering material. New York: McGraw-Hill, Inc.
Dieter, George E. 1988. Metalurgi Mekanik Jilid 2. Jakarta: Erlangga
Husni. 2011. Metalurgi. http://belajarmetalurgi.blogspot.com/2011/02/pendahuluan-dalamkehidupan-sehari-hari.html. Diakses tanggal 28 November 2013.
Oka,

Muhammad.
2013.
Konsep
Dasar
Tegangan
dan
Regangan.
http://suhilmanoka.blogspot.com/2013/06/konsep-dasar-tegangan-dan-regangan.html .
Diakses tanggal 28 November 2013.

Rafe’i,
Ahmadi.
2011.
Laporan
Material
http://sersasih.wordpress.com/category/laporan-ft-untirta/.
November 2013.

Teknik
Uji Tarik.
Diakses
tanggal
28

Sastranegara, Azhari. 2009. Mengenal Uji Tarik dan Sifat-Sifat Mekanik Logam.
http://www.infometrik.com/2009/09/mengenal-uji-tarik-dan-sifat-sifat-mekanik-logam/.
Diakses tanggal 28 November 2013.