ANALISIS PENGARUH SUHU TERHADAP KONSTANTA PEGAS DENGAN VARIASI JUMLAH LILITAN DAN DIAMETER PEGAS BAJA

Abstract

Pegas yang digunakan dalam penelitian ini adalah pegas tekan yang terbuat dari bahan baja. Jumlah lilitan pegas yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari 3 macam yaitu 10, 15 dan 20. Diameter pegas terdiri dari 3 macam ukuran yaitu 10 mm, 15 mm, dan 20 mm. Penelitian menggunakan zat cair yaitu air untuk memanaskan pegas. Suhu yang digunakan yaitu 250C, 500C, 700C, dan 900C. Penelitian dilaksanakan dalam empat tahap percobaan. Pada percobaan pertama yaitu menghitung konstanta pegas awal sebelum diberi beban dan sebelum mendapat perlakuan panas. Dari percobaan ini diperoleh hasil bahwa nilai konstanta pegas semakin kecil saat diameter dan jumlah lilitan pegas semakin besar. Percobaan kedua yaitu saat pegas diberi beban sebelum mendapat perlakuan panas dan massa beban yang digunakan yaitu 3 gram. Hasil percobaan didapatkan nilai k0 semakin kecil saat nilai diameter dan jumlah lilitan pegas semakin besar. Percobaan ketiga dilakukan pada saat pegas mendapat perlakuan panas, yaitu dengan memanaskan pegas didalam air menggunakan gelas elmeyer dengan variasi suhu. Karena penelitian ini dilakukan dalam air maka massa beban dipengaruhi oleh gaya angkat ke atas (FA) sehingga akan mempengaruhi terhadap nilai gaya (F). Hasil percobaan menunjukkan nilai konstanta pegas tidak mengalami perubahan pada saat suhu 27℃, 50℃ dan 70℃. Pada suhu 90℃ terjadi perubahan nilai konstanta pegas kE. Adanya pengaruh suhu dan diameter pegas yang semakin besar, maka konstanta pegas semakin kecil. Namun, konstanta mengalami perubahan disaat suhu mencapai titik didih. Kenaikan temperatur menyebabkan terjadinya pemuaian sehingga ikatan antar atom-atom partikel penyusun pegas meregang dan terjadi pertambahan panjang, akibatnya selisih pertambahan panjang (y) semakin besar sehingga konstanta yang dihasilkan semakin kecil, sehingga semakin tinggi suhu dengan diameter pegas dan jumlah lilitan yang semakin besar, maka semakin kecil nilai konstanta pegas. Percobaan keempat dilakukan setelah pegas dipanaskan. nilai konstanta kE pada saat pegas setelah mendapat perlakuan panas hasilnya sama dengan nilai konstanta kE sebelum pegas mendapat perlakuan panas. Hal ini disebabkan karena untuk menghitung konstanta pegas setelah dipanaskan, pegas harus diangkat atau dikeluarkan terlebih dahulu dari dalam air. Dalam proses pengeluaran ini, pegas mendapat pengaruh suhu dari lingkungan sehingga suhu pada pegas menurun dan didapatkan nilai konstanta yang sama. Dari hasil penelitian pertama sampai keempat dapat disimpulkan bahwa dengan jumlah liitan dan diameter suatu pegas mempengaruhi nilai konstanta pegas. Semakin besar jumlah lilitan dan diameter pegas, semakin kecil nilai konstantanya, begitu juga sebaliknya. Selain itu, suhu juga mempengaruhi nilai konstanta pegas. Semakin tinggi suhu, maka nilai konstanta pegas semakin kecil. Kenaikan suhu menyebabkan terjadinya pemuaian sehingga ikatan antar atom-atom partikel penyusun pegas meregang dan terjadi pertambahan panjang, akibatnya pertambahan panjang pegas semakin besar sehingga konstanta pegas yang diperoleh semakin kecil.