Tujuan

Menentukan Modulus Young bagi pelbagai jenis wayar.

Hipotesis

Wayar nikrom lebih kenyal berbanding wayar kuprum dan wayar constantan.

Pembolehubah

Pembolehubah manipulasi: Jisim beban dan jenis wayar.

Pembolehubah bertindak balas: Tahap kekenyalan wayar.

Pembolehubah dimalarkan: Pemanjangan awal wayar.

Radas

2 apit-G, 2 blok besar, 2 blok kecil, pita pelekat, pembaris meter, tolok skru mikrometer,

takal, pemberat(100g, 250g, 500g,1kg,2kg), cermin mata keselamatan.

Bahan

Wayar constantan, wayar nikrom, wayar kuprum

Rajah

Prosedur

1. Diameter wayar kuprum diukur menggunakan tolok skru mikrometer dengan rumus

A=14πd

2

untuk mencari keratan rentas wayar.

2. Apit satu hujung wayar diantara dua blok kayu ke meja dengan apit G.

3. Di hujung wayar satu lagi diapit dengan dua blok yang kecil. Sekeliling blok diikat

dengan tali.

4. Letakkan takal dihujung meja dan gantung wayar diatasnya sehingga tergantung ke

bawah.

5. Pita pelekat dilekat di wayar 22 cm jauh dari blok kayu.

6. Pastikan wayar tegang dan bebas dari kekusutan. Blok kayu tersebut di apit pada

hujung tetapi jika benang masih berada dalam keadaan kusut, letak beban yang kecil

pada hujung tali untuk menegangkan tali tersebut.

7. Ukur panjang wayar permulaan ( ʃ ) dari blok kayu hingga pita pelekat dengan

pembaris meter.

8. Tetapkan pembaris meja dibawah wayar agar dapat mengukur pemanjangan apabila

beban ditambah.

9. Tambah beban m = 0.50 kg ke hujung wayar.

10. Ukur pemanjangan x dibahagian wayar seperti yang ditunjukkan dalam rajah.

11. Teruskan menambah bebanan pada wayar dengan menambah jisim beban iaitu 500

g sehingga 2 kg sehingga wayar tersebut sehingga putus.

12. Untuk setiap beban, rekod pemanjangan x. teruskan sehingga mempunyai 5 set

bacaan untuk m dan x.

13. Eksperimen diulangi dengan menggunakan wayar nikrom dan wayar kuprum.

Penjadualan Data

Keratan rentas wayar

Wayar Wayar constantan

Wayar nikrom Wayar kuprum

Diameter, d (mm) 0.38 0.32 0.36

Luas keratan rentas, A=14πd

2

(m2)

π=3.142

1.02 x 10-7 8.04 x 10-8 1.13 x 10-7

Wayar kuprum

M (kg)

X (cm) ∫ (cm)∆X = X –

∫(m)

F =mg = m x 10 ms-2

(N)

Tegangan = F/A = Nm-

2

Tegangan = MPa

Terikan = ∆X /X

0.50 22.0 22.1 0.1 4.9 48039216 48 0.0051.00 22.0 22.4 0.4 9.8 96078431 96 0.0181.50 22.0 22.5 0.5 14.7 144117647 144 0.0232.00 22.0 22.8 0.8 19.6 192156863 192 0.0362.50 22.0 22.9 0.9 24.5 240196078 240 0.041

Wayar nikrom

M (kg)

X (cm) ∫ (cm)∆X = X – ∫

(cm)

F =mg = m x 10 ms-2

(N)

Tegangan = F/A = Nm-

2

Tegangan = MPa

Terikan =∆X /X

0.50 22.0 22.4 0.4 4.9 60945274 61 0.0181.00 22.0 22.5 0.5 9.8 121890547 122 0.0231.50 22.0 22.6 0.6 14.7 182835821 183 0.0272.00 22.0 22.7 0.7 19.6 243781095 244 0.0322.50 22.0 22.9 0.9 24.5 304726368 305 0.041

Wayar constantan

M (kg) X (cm) ∫ (cm)∆X = X – ∫

(cm)

F =mg = m x 10 ms-2

(N)

Tegangan = F/A = Nm-

2

Tegangan = MPa

Terikan =∆X /X

0.50 22.0 22.1 0.1 4.9 43362832 43 0.0051.00 22.0 22.2 0.2 9.8 86725664 87 0.0091.50 22.0 22.3 0.3 14.7 130088496 130 0.0142.00 22.0 22.6 0.6 19.6 173451327 173 0.0272.50 22.0 22.6 0.6 24.5 216814159 217 0.036

Perbincangan

Kecerunan menunjukkan Modulus Young wayar.

1. Kecerunan setiap garis menunjukkan modulus young wayar yang berbeza. 2. Wayar nikrom mempunyai tegangan dan terikan yang tinggi berbanding wayar

constantan dan kuprum3. Wayar nikrom dan wayar kuprum mempunyai terikan yang sama tetapi tegangan

yang berbeza.4. Wayar nikrom mempunyai tegangan yang lebih tinggi daripada wayar kuprum.5. Oleh itu, wayar nikrom lebih kenyal berbanding wayar kuprum dan wayar constantan.

Kesimpulan

Wayar nikrom lebih kenyal berbanding wayar kuprum dan wayar constantan. Hipotesis di terima.