materi ringkas fisika - elastisitas bahan

Alfian Badrul Isnan – XI MIPA 7 FISIKA – Elastisitas Bahan

Elastisitas BahanA. Sifat Elastisitas Bahan

Setiap benda memiliki sifat lentur atau elastis. Sifat ini merupakan sifat bawaan dari setiap benda. Sifat benda yang berusaha menghambat perubahan bentuk atau deformasi dan cenderung untuk mengembalikan bentuk benda ke bentuk semula ketika gaya yang memengaruhinya dihilangkan disebut elastisitas.1. Tegangan

Besarnya gaya yang diberikan oleh molekul-molekul persatuan luas benda disebut tegangan atau stress.

σ= FA

Besarnya tegangan yang dialami oleh suatu benda bergantung pada gaya luar dan luas permukaan benda diaman gaya luar tersebut diberikan. Satuan dari tegangan adalah Newton per Meter Persegi (N m−2) atau Pascal (Pa)

2. ReganganDidefinisikan sebagai perbandingan pertambahan panjang suatu benda terhadap panjang benda mula-mula karena adanya gaya luar yang memengaruhi benda. Regangan tidak memiliki satuan.

e=∆ll0

3. Modulus YoungElastisitas suatu bahan dapat diketahui dengan membandingkan hubungan antara tegangan dengan regangan yang dialami oleh suatu bahan. Perbandingan ini disebut konstanta modulus elastisitas atau modulus Young. Satuan modulus young adalah Newton per Meter Persegi (N m−2) atau Pascal (Pa)E=σ

eSehingga :

E=

FA∆ ll 0

=F l0A ∆l

4. Hukum HookeMenyatakan hubungan pertambahan panjang suatu benda sebanding dengan gaya luar yang memengaruhinya.

∆ l=F l0EA

Persamaan ini berlaku jika benda masih dalam keadaan elastis.

B. Gaya Pemulih Pada Benda Elastis1. Sifat Elastis Pegas

Pegas dapat ditarik dan meregang, jika pegas ditarik dan masih berada dalam area elastisnya, saat gaya luar ditiadakan, pegas akan kembali ke ukuran semula, sementara jika pegas ditarik melewati batas elastisnya sehingga bersifat plastis, maka pegas tidak akan kembali ke ukuran semula. Akan berlaku Hukum Hooke, dalam bentuk matematis, dituliskan persamaannya :F=k ∆ yGaya pegas perlawanan berfungsi sebagai gaya reaksi terhadap gaya FFP=−k ∆ yOleh karena pegas selalu ingin mengembalikan keadaan pegas seperti semula, maka gaya pegas disebut sebagai gaya pemulih.

2. Pemanfaatan PegasPegas disusun seri akan menurunkan nilai konstanta pegas, sedangkan pemasangan secara paralel akan meningkatkan nilai konstanta pegas.

a. Pegas Disusun Seri∆ x= F

k1+ Fk2

+ Fk3

∆ x1=Fk1; ∆ x2=

Fk 2;∆ x3=

Fk3

∆ xF

= 1k1

+ 1k2

+ 1k 3

1kseri

= 1k1

+ 1k2

+ 1k3

Rumus Umum :1kseri

= 1k1

+ 1k2

+…+ 1kn

b. Pegas Disusun ParalelF=F1+F2+F3F=k1∆ x1+k2∆ x2+k3∆ x3∆ x=∆ x1=∆ x2=∆ x3F=∆ x (k1+k2+k3 )F∆ x

=k1+k2+k 3

k p=k1+k 2+k3

Rumus Umum :k p aralel=k 1+k2+…+k n

Keterangan : F Gaya Luarσ Tegangane ReganganE Modulus Young∆ l Pertambahan Panjangl0 Panjang Mula-mulak Tetepan Pegas