FISIKA TERAPAN

“ELASTISITAS”

Oleh : Muhammad Mughny Halim31111200101 Silpil 1 Sore

Pengertian Elastisitas

Suatu benda yang dapat kembali ke bentuk dan ukuran semula setelah dikenai gaya

disebut bersifat elastis

Besaran dalam ElastisitasStress (s): didefinisikan sebagai harga perbandingan

antara besarnya gaya F yang beraksi terhadap benda dengan luas penampang lintang A dari benda tersebut.

Jadi : s = F/A (N/m2) (A = luas penampang lintang benda)

Strain (e) : didefinisikan sebagai harga perbandingan antara besarnya perubahan ukuran dengan besar ukuran mula-mula.

Untuk kearah memanjang : e = ΔL/Lo (Δ L= perubahan panjang ;Lo= panjang semula)

Untuk kearah ruang : e = Δ V/Vo (Δ V=perubahan volume ;Vo = volume mula-mula)

MODULUS ELASTIK

Perbandingan tegangan terhadap regangan, atau tegangan per satuan regangan, disebut modulus elastik bahan yang bersangkutan. Semakin besar modulus elastik, semakin besar pula tegangan yang diperilakukan untuk regangan tertentu.

1. Pada benda yang dikenai gaya kearah memanjang (ditarik) atau kearah memendek (ditekan) maka berlaku persamaan :

F/A = Y. ΔL/Lo

Ket : Y = modulus young

ΔL = perubahan panjang L = panjang semula

2.Benda yang mengalami gaya dari berbagai arah maka berlaku persamaan

F/A = - B. ΔV/Vo

Ket: -B = modulus Bulk (tanda – menunjukan ukuran benda berkurang)

Δ V = perubahan volume V = volume mula-mula

Data modulus Elastisitas BendaModulus young (Y) Modulus bulk(B)

Jenis Benda Konversi ukuran(106 lb in-2 )

Konversi ukuran (1012 dyn cm-2 )

Konversi ukuran(106 lb in-2 )

Aluminium 0,70 3,4 0,7

Kuningan 0,91 5,1 0,61

Tembaga 1,1 6 1,4

Gelas 0,55 3,3 0,37

Besi 0,91 10 1,0

Timah 0,16 0,8 0,077

Nikel 2,1 11 2,6

Baja 2,0 12 1,6

3.Benda mengalami gaya geser maka berlaku persamaan:

F/A = S.θKet : S = Modulus Geser

θ = Sudut yang dibentuk (dalam radian)

Untuk q sangat kecil maka : sin θ = tg θ = θ (Sudut θ dalam radian!)Maka persamaan dapat ditulis :

F/A =S.tg θ = S.x/y

Modulus luncur L suatu bahan, dalam daerah hukum Hooke, didefinisikan sebagai perbandingan tegangan luncurdegan regangan luncur yang dihasilkannya:

Modulus luncur suatu bahan juga dinyatakan ebagai gaya per satuan luas. Untuk kebanyakan bahan, besar modulus luncur ini setengah sampai sepertiga besar modulus Young. Modulus luncur dusebut juga modulus ketegaran (modulus of rigidity) ataumodulus puntiran (torsion modulus).

Definisi modulus luncur yang umum lagi ialah:

Dimana dx ialah pertambahan x apabila gaya luncur bertambah sebesar dFt.

Modulus luncur mempunyai arti hanya untuk bahan padat saja. Zat cair dan gas akan mengalir kalu menderita tegangan luncur dan tidak akan menahannya secara permanen.

Tabel Modulus Luncur Modulus Luncur (L)

1012 dyn cm-2 106 lb in-2

Aluminium 10 0,24

Kuningan 3 0,36

Tembaga 16 0,42

Gelas 7,8 0,23

Besi 13 0,70

Timah 2,3 0,056

Nikel 30 0,77

Baja 29 0,84

Rumus-rumus untuk elastisitas diatas ini berlaku pada daerah dimana stress masih berada dibawah batas elastis (titik b)seperti yang terlihat pada grafik hubungan antara strain(e) sebagai fungsi dari stress (s) pada suatu logam sebagai berikut :

Grafik Elastisitas

Keterangan grafik

a : batas proporsionalb : batas elastisc : titik dimana benda mulai berubah secara

permanen

d : batas patah

Hukum hookeHukum hooke menyatakan hubungan antara gaya

F yang meregangkan pegas dan pertambahan panjang pegas x pada daerah elastis pegas.Pada daerah elastis linear, F sebanding dengan x. Hal ini dapat dinyatakan dengan persamaan

F = k.Δx

Ket : F = gaya yang dikerjakan pada pegas (N) k = konstanta pegas (N/m) Δx = pertambahan panjang pegas (m)

Thank you for your atention