materi elastisitas

2. Ikhlas berbagi rela memberi
PENGARUH GAYA
PADA SIFAT
ELASTISITAS
BAHAN
SMA
Kelas XI
Semester 1

3. Ikhlas berbagi rela memberi
Standar Kompetensi
1. Menganalisis gejala alam dan
keteraturannya dalam cakupan mekanika
benda titik
Kompetensi Dasar
1.3 Menganalisis pengaruh gaya pada sifat
elastisitas bahan

4. Ikhlas berbagi rela memberi
Indikator
• Mendeskripsikan karakteristik gaya pada benda
elastis berdasarkan data percobaan (grafik)
• Mengidentifikasi modulus elastisitas dan
konstanta gaya
• Membandingkan tetapan gaya berdasarkan data
pengamatan
• Menganalisis susunan pegas seri dan paralel

5. Ikhlas berbagi rela memberi
Pendahuluan
Apabila gaya yang diterapkan terhadap suatu bahan
dihilangkan, bahan tersebut akan kembali ke
bentuknya semula, contohnya pegas dan karet. Ada
juga benda yang mengalami bentuk secara permanen
jika dikenai gaya, contohnya tanah liat dan lilin. Untuk
membedakan karakteristik kedua jenis benda ini,
benda dikatakan memiliki sifat elastis

6. Ikhlas berbagi rela memberi
Elastisitas
Untuk memahami elastisitas benda dapat dilakukan
percobaan menggunakan pegas. Jika hasil yang
diperoleh digambarkan dalam bentuk grafik antara
gaya berat benda (F) dengan pertambahan panjang
pegas (x), akan tampak pada grafik berikut

7. Ikhlas berbagi rela memberi
Dari grafik:
• Garis lurus 0 – A : F sebanding dengan x
• Garis A – B : batas linearitas pegas
• Garis 0 – B : daerah elastis
• Garis B – C : daerah plastis
0 Pertambahan panjang x
Batas
elastisitas
Batas
linearitas
Daerah
elastis
Daerah
plastis
Gaya
F
Titik patah
A
B
C

8. Ikhlas berbagi rela memberi
Tegangan dan Regangan
Ada tiga jenis perubahan bentuk benda: rentangan,
mampatan, dan geseran
Perubahan bentuk benda terjadi karena gaya yang
bekerja pada benda, disebut tegangan.
Tegangan didefinisikan sebagai gaya per satuan luas
Jika benda diberi gaya, akan mengalami perubaha
panjang. Perbandingan perubahan panjang mula-mula
dengan panjang benda disebut regangan
A
F


F = gaya (N)
A = luas (m2)
 = Tegangan (N/m2)
0
L
L



L= perubahan panjang (m)
L = panjang mula-mula (m)
 = regangan
regangan mampatan geseran

9. Ikhlas berbagi rela memberi
Modulus
Modulus (E) merupakan perbandingan antara tegangan
dengan regangan
Pada benda elastis, dikenal sebagai modulus Young



E
0
L
L
A
F
Y





L
A
L
F
Y


.
. 0

10. Ikhlas berbagi rela memberi
Hukum Hooke
Hukum Hooke menyatakan
hubungan antara gaya F yang
meregangkan pegas dengan
pertambahan panjang pegas pada
daerah elastis pegas.
Berdasarkan Hukum III Newton (aksi-
reaksi), pegas akan mengadakan
gaya yang besarnya sama tetapi arah
berlawanan
x
k
F 
x
k
F
F
F
p
p




F = gaya pada pegas (N)
x = pertambahan panjang (m)
k = tetapan pegas (N/m)
Fp = gaya pegas

11. Ikhlas berbagi rela memberi
Perbandingan antara gaya (F) dengan pertambahan
panjang pegas (x) merupakan garis lurus (k), seperti
pada grafik
F
x
k

12. Ikhlas berbagi rela memberi
Susunan Pegas
Untuk memperoleh konstanta pegas sesuai yang
diinginkan, pegas dapat disusun seri, paralel, dan
seri-paralel (campuran)

13. Ikhlas berbagi rela memberi
Pada susunan pegas seri, gaya tarik yang dialami
pegas sama besar
seri
F
F
F
F 


 ...
3
2
1
seri
x
x
x
x 


 ...
3
2
1
k
F
x
x
k
F 


k
F
x
x
k
F 


...
3
3
2
2
1
1




k
F
k
F
k
F
k
F
s
s
...
3
2
1 


 x
x
x
xs
...
1
1
1
1
3
2
1




k
k
k
ks

14. Ikhlas berbagi rela memberi
Pada susunan pegas paralel, gaya pegas sama dengan
jumlah gaya masing-masing pegas
Pada susunan pegas seri-parelel, konstanta pegas
diperoleh dengan mengkombinasikan susunan pegas
seri dengen susunan pegas paralel
paralel
F
F
F
F 


 ...
3
2
1
paralel
x
x
x
x 


 ...
3
2
1
...
3
2
1 


 F
F
F
Fp
...
3
3
2
2
1
1 


 x
k
x
k
x
k
x
k p
p
...
3
2
1 


 k
k
k
kp

15. Ikhlas berbagi rela memberi
Contoh Soal
1. Kawat piano dari baja panjangnya 1,6 m
dengan diameter 0,2 cm dan modulus Young
2 x 1011 N/m2. Ketika dikencangkan kawat
meregang 0,3 cm. besarnya gaya yang
diberikan.... N
1.177
1.777,5
1.771,5
1.177,5
A
D
C
B
Salah !
Salah !
Salah
Benar!
1.788,5
E
Salah
No. 2

16. Ikhlas berbagi rela memberi
2. Sebuah pegas yang panjangnya 15 cm
digantungkan vertikal. Jika diberikan gaya
0,5 N, panjang pegas menjadi 25 cm. panjang
pegas jika diregangkan oleh gaya 0,6 N
adalah.... m
5
12
15
27
A
B
C
D
Salah !
Salah !
Salah
Benar!
54
E
Salah
No. 3

17. Ikhlas berbagi rela memberi
3. Tiga buah pegas identik dengan konstanta
gaya 300 N/m disusun seperti gambar. Jika
pegas diberi beban bermassa 6 kg,
pertambahan panjang masing-masing
pegas.... m (g = 10 m/s2)
0,1 dan 0,1
0,1 dan 0,3
0,2 dan 0,1
0,1 dan 0,2
A
B
C
D
Salah !
Salah !
Salah
Benar!
0,2 dan 0,2
E Salah No. 4

18. Ikhlas berbagi rela memberi
4. Percobaan menggunakan pegas yang digantung
menghasilkan data sebagai berikut:
Dapat disimpulkan pegas memiliki tetapan pegas
sebesar ... N/m
0,8
80
8
800
A
B
C
A
Salah !
Salah !
Salah
Benar!
0,08
E Salah
Perc. F (N) x (cm)
1 88 11
2 64 8
3 40 5
F = gaya beban pegas
x = pertambahan panjang pegas

19. Ikhlas berbagi rela memberi
Referensi – Sumber Pustaka
• Giancoli, Douglas C. 1998. PHYSICS Fifth Edition.
Printice-Hall, Inc.
• Tipller, Paul A. 1991. PHYSICS for Scientists and
Engineers. Worth Publisher, Inc.
• Muliana, I Wayan, dkk. 2007. FISIKA untuk
SMA/MA Kelas XI. Jakarta: PT Perca.
• Supiyanto. 2007. FISIKA SMA Kelas XI. Jakarta:
PhiBeta.
• Umar, Efrizon. 2007. FISIKA dan Kecakapan Hidup
SMA Kelas XI. Bandung: Ganeca Exact.
• Crowell, Benjamin. 2006. LIGHT and MATTER ed.
2.2. taken from www.lightandmatter.com

20. Ikhlas berbagi rela memberi
Referensi – Sumber Gambar
• http://www.koran-jakarta.com/
• http://www.mediafisika.com/
• http://www.orioncoat.com/
• http://www.lowesracing.com/
• http://physicslearning.colorado.edu/
• http://myweb.dal.ca/
• http://www.educomputacion.cl/
• http://www.wikimedia.org/
• http://sprucefir.files.wordpress.com/