Menganalisis Sifat Elastisitas Bahan

Sifat elastisitas bahan adalah sifat bahan yang cenderung kembali ke bentuk semula ketika gaya yang bekerja pada benda dihilangkan. Sifat elastisitas bahan biasa dinyatakan dalam hubungan antara tegangan dan regangan. Secara matematis, sifat elastisitas bahan terbagi atas:

1. Tegangan (Stress) dan Regangan (Strain)

Tegangan Pada Perubahan Panjang Benda

Tegangan Pada Perubahan Panjang Benda

Ketika suatu gaya F ditekankan untuk meregangkan sebuah benda yang memiliki luas penampang A, maka gaya tersebut disebarkan ke seluruh penampang benda. Semakin luas penampang benda, maka semakin kecil gaya yang dirasakan dan pengaruh pada perubahan panjang benda juga semakin sedikit. Itu artinya, perubahan panjang benda ditentukan oleh gaya per satuan luas penampang atau biasa disebut dengan tekanan (stress), yang apabila dituliskan secara matematis adalah sebagai berikut:

Rumus Tegangan

Keterangan:

σ = Tegangan (N/m2)

F = Gaya tarik (N)

A = Luas penampang (m2)

Karena gaya yang bekerja pada benda berusaha membuat perubahan panjang benda. Dengan panjang benda mula – mula adalah L0, akibat gaya F maka panjang benda menjadi L, sehingga terjadi regangan yang dirumuskan sebagai berikut:

Rumus Regangan Benda

Keterangan:

Ɛ = Regangan

∆L = Perubahan panjang benda (m)

L0 = Panjang awal benda (m)

L = Panjang akhir benda (m)

Suatu benda dapat dikatakan sebagai benda elastis apabila setelah gaya F ditiadakan, panjang benda kembalai ke panjang asal (L0).

Pada bahan elastis perbandingan tekanan dan regangan selalu konstan. besarnya konstanta dinamakan Modulus Young yang diberi simbol ϒ atau sering disebut modulus elastis.

Rumus Modulus

Keterangan:

ϒModulus Young (N/m2)

σ = Tegangan (N/m2)

Ɛ = Regangan

2. Tegangan dan Regangan Geser

Perubahan Benda Karena Tekanan Geser

Perubahan Benda Karena Tekanan Geser

Selain dapat menyembahan perubahan panjang benda, gaya juga dapat menyebabkan bentuk benda berubah. Apabila gaya diberikan sejajar terhadap luas permukaan maka akan menyebabkan permukaan benda bergeser sehingga timbul tegangan geser. Perbandingan gaya F terhadap luas permukaan A secara matematis dituliskan sebagai berikut:

Tegangan Geser

Keterangan:

Fs = Gaya geser (N)

A = Luas permukaan (m2)

Perbandingan antara ∆X dengan h dinamakan regangan geser.

Rumus Regangan Geser

Keterangan:

X = Panjang pergeseran (m)

h = Tinggi benda (m)

Perbandingan antara tegangan geser dengan regangan geser dinamakan dengan modulus geser, yang apabila ditulis secara matematis adalah sebagai berikut:

Rumus Modulus Geser


Referensi:

  1. Bab 11 Elastisitas dan Hukum Hooke. Anzdoc. Diakses Tanggal 23 Oktober 2018.
  2. Elastisitas Bahan. WordPress. Diakses Tanggal 23 Oktober 2018.
  3. Materi Elastisitas. WordPress. Diakses Tanggal 23 Oktober 2018.
  4. Sari, Nurmala. 2016. Pengembangan Modul Pembelajaran Menggunakan Learning Content Development System (LCDS) untuk Materi Elastisitas dan Hukum Hooke. Unila. Diakses Tanggal 23 Oktober 2018.
  5. Sudarti, Yushardi, dan Lusiana, Y. M. Pembelajaran Materi Elastisitas dan Hukum Hooke dengan Model Pembelajaran Guide Discover Di SMA Negeri 1 Jeggawah. Jurnal Pembelajaran Fisika, Vol 6 No. 1, Maret 2017, hal 68-74. Diakses Tanggal 23 Oktober 2018.

You may also like...