2. Kompetensi Dasar
3.2 Menganalisis sifat elastisitas bahan dalam kehidupan sehari
hari
4.2 Melakukan percobaan tentang sifat elastisitas suatu
bahanberikut presentasi hasil percobaan danpemanfaatannya
3. Saat sedang berkendara, kamu pasti pernah melewati polisi tidur di
jalan. Eits! polisi tidur yang dimaksud bukan polisi yang sedang tiduran di
jalan, ya. Tapi, tambahan aspal/semen yang dipasang melintang di jalan guna
memperlambat kecepatan kendaraan. Nah, saat melewati polisi tidur,
kendaraanmu akan sedikit berguncang karena pengaruh dari tinggi polisi tidur
tersebut. Apalagi kalau polisi tidurnya ada banyak, terus jaraknya
berdekatan. Hmm… Mungkin jadinya bakal kayak Berasa duduk di kursi pijat,,
4. Untungnya, setiap kendaraan memiliki alat
yang berfungsi untuk mengatasi setiap
guncangan yang terjadi di sepanjang
perjalanan. Peredam kejut atau shock
absorber nama kerennya. Peredam kejut
akan menyerap setiap guncangan dan
mengubahnya menjadi gerakan yang elastis.
Perlu kamu ketahui, peredam kejut sangat
penting untuk keselamatan. Tanpa adanya
alat ini, bisa-bisa kendaraanmu akan
terpental saat melewati polisi tidur atau
jalan yang tidak rata permukaannya. Kalau
kamu lihat gambar di atas, bentuk peredam
kejut terlihat seperti pegas, ya. Hal ini yang
menyebabkan sifatnya menjadi elastis. Eh,
tapi, ngomong-ngomong masalah elastis,
memangnya elastis itu apa, sih?
5. Coba kamu cari dua macam benda berbeda, yaitu pegas dan lilin mainan (plastisin). Kemudian, kamu
tarik kedua benda tersebut secara bergantian dan lihat apa yang terjadi?
Pegas akan kembali ke bentuk semula setelah ditarik, sedangkan lilin mainan akan berubah ke bentuk
yang baru, yaitu menjadi lebih panjang. Kenapa bisa begitu, ya?
Jadi gini, pada dasarnya, semua benda yang ada di bumi dapat mengalami perubahan bentuk
(deformasi) apabila diberikan sejumlah gaya. Kemungkinannya seperti percobaan di atas tadi. Yap!
Benda tersebut dapat kembali ke bentuk semula saat gaya yang diberikan dihilangkan atau benda
tersebut berubah menjadi bentuk yang baru. Kalau gaya yang diberikan pada benda terlalu besar dan
benda sudah melewati titik maksimalnya untuk meregang, bisa jadi benda tersebut akan hancur, lho!
Plastisin Pegas/Slinki
6. Apa itu Elastisitas?
• Nah, kemampuan yang dimiliki benda untuk kembali ke
kondisi awalnya saat gaya yang diberikan pada benda
tersebut dihilangkan disebut elastisitas atau benda
tersebut memiliki sifat yang elastis. Contohnya seperti
pegas, karet gelang, per, dsb.
• Sementara itu, jika benda tidak memiliki kemampuan
untuk kembali lagi ke kondisi awalnya saat gaya yang
diberikan dihilangkan, maka benda tersebut memiliki
sifat plastis. Contohnya adalah plastisin, plastik,
permen karet, tanah liat, dsb.
7. Umumnya, setiap benda yang memiliki sifat elastis pasti juga akan memiliki sifat
plastis. Lho, kok bisa? Oke, misalnya saja, pegas yang kamu gunakan pada
eksperimen pertama tadi kamu rentangkan secara terus-menerus dengan gaya
yang semakin kuat. Apa yang akan terjadi?
Mula-mula, mungkin pegas akan tetap kembali ke bentuk semula bila gaya yang
kamu berikan tidak terlalu besar. Tapi, apabila pegas kamu rentangkan dengan
gaya yang lebih besar lagi, ada saatnya pegas menjadi kendur dan sampai di titik
tertentu, pegas tidak dapat kembali ke bentuk semula (plastis). Kondisi ini
menandakan kalau elastisitas pegas sudah terlampaui. Jika gaya terus
diperbesar sampai melewati kemampaunnya untuk meregang, maka pegas akan
patah.
Hubungan antara gaya yang diberikan pada pegas dengan pertambahan panjang
pegas dapat dibuat kedalam bentuk grafik seperti gambar berikut ini.
8. Coba kamu perhatikan, ya. Garis lurus menunjukkan bahwa gaya
F akan sebanding dengan pertambahan panjang pegas (ΔL). Ketika gaya F diperbesar lagi
sampai melampaui B ternyata garis pada grafik sudah tidak lurus lagi. Hal ini menandakan, batas
linearitas pegas sudah terlampaui, namun pegas masih bisa kembali ke bentuk semula. Oleh karena
itu, daerah yang dibatasi oleh titik awal sampai titik B disebut daerah elastis.
Apabila gaya F semakin diperbesar hingga melewati titik B, batas elastisitas sudah terlampaui.
Akibatnya, setelah gaya F dihilangkan, pegas tidak bisa kembali ke bentuk semula (pegas akan
bersifat plastis). Nah, kalau gaya F terus diperbesar sampai titik ujung kanan, pegas akan patah.
Itulah mengapa tidak menutup kemungkinan benda yang bersifat elastis dapat menjadi plastis atau
bahkan hancur. Balik lagi ke seberapa besar gaya yang diberikan pada benda tersebut.
9. Modulus Young
Gaya yang menyebabkan
perubahan bentuk benda akan
sebanding dengan besaran yang
disebut
dengan tegangan. Sementara itu,
hasil perubahan bentuk benda
akibat tegangan
disebut regangan yang berupa
pertambahan panjang dari benda
tersebut.
Menurut Robert Hooke,
perbandingan antara tegangan
dengan regangan suatu benda
disebut dengan modulus
elastisitas (young) benda
tersebut. Secara matematis,
modulus elastisitas dapat
dirumuskan seperti gambar:
10. Contoh Soal
Andi memiliki sebatang
logam besi dengan
panjang 1 m dan luas
permukaan 1 cm2.
Kemudian, Andi menarik
logam besi tersebut
menggunakan mesin
dengan gaya sebesar
5.000 N. Jika panjang
akhir logam besi
tersebut adalah 1,1 m,
berapakah modulus
elastisitas logam besi
tersebut?
11. Pembahasan
Diketahui :
Jawab :
Pertama-tama, kita perlu mencari besar
tegangannya terlebih dahulu:
Setelah mencari besar tegangan, kita
lanjut mencari besar regangannya:
Modulus elastisitasnya dapat diperoleh
sebagai berikut:
