1. Elastisitas
3.2 Menganalisis sifat
elastisitas bahan dalam
kehidupan sehari hari
4.2 Melakukan percobaan
tentang sifat elastisitas
suatu bahan berikut
presentasi hasil percobaan
dan pemanfaatannya
XI
3. Elastisitas
Berdasar kelenturan, sifat bahan terbagi menjadi 2 :
1. Elastis
2. Plastis
Elastis ( lentur ) : Benda mampu kembali ke ukuran awal ketika gaya yang
bekerja dihilangkan
Contoh : Karet, Per, Pegas dsb
Plastis ( kaku ): Benda tidak mampu kembali ke ukuran awal ketika gaya
yang bekerja dihilangkan
Contoh : lilin, plastisin, plastik, permen karet, tanah liat dll
4. Besaran- besaran Elastisitas
a.Tegangan (δ)
Tegangan adalah Besar gaya persatuan luas yang bekerja pada
benda. Menurut persamaan
tersebut, nilai tegangan akan
semakin besar apabila :
1. Gaya besar
2. Luasan kecil
strain tidak bersatuan
strain merupakan ukuran
pertambahan panjang benda
ketika diberi gaya, jika nilai
strain besar, artinya benda itu
mudah bertambah
panjangnya
b. Regangan (e)/Strain
Regangan adalah Perubahan ukuran benda akibat diberi gaya.
5. C. Modulus Elastisitas (ModulusYoung)
Perbandingan antara tegangan dan regangan dinyatakan sebagai
modulus elastisitas, yaitu angka yang menunjukkan ketahanan bahan
untuk mengalami deformasi (perubahan), makin besar nilai modulus
elastisitas benda, makin sulit benda tersebut mengalami perubahan.
Atau
Berikut tabel nilai modulus
elastisitas beberapa bahan
nilai terkecil dari modulus
elastisitas (modulus Young)
adalah karet, yang artinya
karet adalah bahan paling
mudah mengalami perubahan
bentuk
7. 1. Suatu tali berdiameter 5,6 mm dan mempunyai panjang awal 2 meter ditarik
dengan gaya 12,16 Newton hingga panjang tali berubah menjadi 2,02 meter.
Hitung :
(a) tegangan tali
(b) regangan tali
(c) modulus elastisitas Young!
Latihan!
8. 2. Ahmad memiliki sebatang logam dengan panjang 75 cm dan luas permukaan 0,25
cm2
. Ahmad menarik logam besi tersebut menggunakan mesin dengan gaya sebesar
2.000 N. Jika panjang akhir logam besi tersebut adalah 80 cm, berapakah modulus
elastisitas logam besi tersebut?
10. Percobaan Pegas
Data pengamatan.
Pertanyaan:
Semakin besar beban yang diberikan,
bagaimana pertambahan panjang nya?
Dengan menggunakan massa beban yang sama,
bagaimana pertambahan panjang pada kedua
pegas yang berbeda?
Bagaimana nilai konstanta pegas 1&2 dengan
menggunakan massa beban yang berbeda?
Tetapan pegas (k) menyatakan ukuran kekakuan pegas. Pegas
yang kaku memiliki nilai k yang besar, sedangkan pegas
lunak memiliki k kecil.
11. Gaya Pegas
Hukum Hooke
“ Jika gaya tarik tidak tidak melampaui batas elastis pegas, maka pertambahan
panjang pegas berbanding lurus dengan gaya tariknya”
Persamaan hukum Hooke:
F = - k. Δl
Keterangan:
Δl : Perubahan panjang ( m )
k : konstanta elastis pegas ( N/m )
F : Gaya ( N )
(-) arah gaya pegas melawan arah gaya eksternal
Δl = F/k
Hubungan antara Hukum Hooke dengan nilai modulus elastis bahan
14. 4. Sebuah benda elastis dengan panjang 35 cm terbuat dari bahan yang
memiliki modulus elastis 2,1 x 1010
N/m2
. Jika luas penampang benda
tersebut 0,7 mm2
, maka besar konstanta elastis benda tersebut adalah ...
5. Sebuah benda yang panjang awalnya 30 cm di potong menjadi 3 bagian
dengan panjang yang sama. Berapakah perbandingan konstanta elastis benda
sebelum dipotong terhadap benda setelah dipotong ?
16. Contoh Soal
Dua buah pegas memiliki konstanta masing- masing sebesar k1= 300 N/m dan k2= 600 N/m.
Jika pada pegas tersebut diberikan beban sebesar 1,8 kg, maka tentukan pertambahan
panjang pegas jika: (bandingkan hasil perhitungan dengan hasil pada virtual lab)
a. Di susun paralel
b. Di susun seri
17. 2. Sebuah pegas panjang awalnya 45 cm serta memiliki konstanta elastis k. Jika pegas
dipotong menjadi 3 bagian dengan panjang yang sama. Berapakah besar konstanta elastis
sistem jika potongan – potongan pegas tersebut disusun seperti gambar berikut ?
1. Sebuah pegas mengalami pertambahan panjang 2,5 cm saat ditarik dengan gaya 75 N.
Jika ada 3 pegas yang identik dengan pegas tersebut kemudian disusun secara seri,
maka besar konstanta gabungan nya adalah ...
18. 3. Enam pegas identik disusun menjadi 2 rangkaian yaitu rangkaian x dan rangkaian y. Rangkaian
pegas x bertambah panjang 15 cm ketika ditarik dengan gaya 150 N. Agar rangkain pegas y juga
bertambah panjang 15 cm, maka besar gaya tarik yang harus diberikan pada rangkaian pegas y
adalah ...
19. A B C D E F
Manakah yang memiliki konstanta terbesar, urutkan dari terkecil!
20. Energi Potensial Pegas
“ Energi yang tersimpan pada pegas ( bahan elastis lain ) ketika pegas ( bahan elastis ) tersebut mengalami
perubahan panjang “
Contah alat yang memanfaatkan energi potensial pegas :
21.
22. f =
Periode dan frekuensi pegas
f : frekuensi ( Hz )
T : periode ( s )
k : konstanta pegas ( N/m )
m : massa beban ( kg )
25. Tiga pegas identik disusun seperti gambar di bawah. Beban seberat 21
Newton digantung pada ujung bawah pegas menyebabkan sistem pegas
bertambah panjang 10 cm. Konstanta masing-masing pegas adalah...
Latihan
26. Jika konstanta masing-masing pegas 1600 N/m tentukan konstanta pengganti
nya!
Perhatikan gambar susunan Pegas identik berikut
