Bab 2 membahas tentang sifat elastisitas bahan dan hubungannya dengan gaya dan gerak. Benda elastis seperti pegas akan kembali ke bentuk semula setelah gaya dihilangkan. Gaya yang diberikan pada pegas sebanding dengan perubahan panjangnya. Jika gaya melebihi batas elastisitas, benda tidak dapat kembali ke bentuk semula. Pegas digunakan dalam kendaraan dan dinamometer. Gerak getaran dideskripsikan oleh persamaan

1. Bab 2
Gaya pada Benda Elastis dan
Hubungan Gaya dengan Gerak
Getaran

2. Kompetensi Dasar:
• Menganalisis sifat elastisitas bahan dalam kehidupan sehari-
hari.
• Melakukan percobaan tentang sifat elastisitas bahan berikut
presentasi hasil percobaan dan pemanfaatannya.
Tujuan Pembelajaran:
Melalui model inquiri terbimbing (guided inquiry) siswa dapat :
• Menganalisis sifat elastisitas bahan dalam kehidupan sehari-
hari
• Mengolah dan menganalisis hasil percobaan tentang sifat
elastisitas suatu bahan.

3. Teknik Penilaian :
• Sikap : Observasi
• Pengetahuan : Tugas dan Tes Tulis
• Keterampilan : Praktek (Praktikum)

5. A. Pengaruh Gaya pada Benda Elastis
Benda elastis, benda padat yang
dapat berubah bentuk dan ukuran
karena suatu gaya, akan tetapi
dapat kembali ke bentuk dan
ukuran semula jika gaya tersebut
dihilangkan.
Contoh benda elastis : pegas dan
karet gelang.
Elastis, kemampuan benda untuk kembali ke
bentuk dan ukuran semula setelah gaya
dihilangkan terghadapnya.

6. 1. Hubungan Antara Gaya dan Perubahan
Panjang pada Pegas
Gaya pada pegas
berbanding lurus dengan
pertambahan panjang
pegas.
Grafik linieritas gaya
vs pertambahan
panjang pada pegas

7. • Benda elastis
seperti pegas,
mempunyai batas
elastisitas.
• Jika gaya yang diberikan melebihi batas elatisitas
benda, benda tidak mampu kembali ke ukuran dan
bentuk semula.

8. 2. Tegangan dan Regangan
Tegangan atau stress,
perbandingan antara gaya
yang bekerja pada benda
dan luas penampang
benda.
A
F

 Keterangan:
 = tegangan atau stress (N/m2)
F = gaya (N)
A = luas penampang benda (m2)

9. • Regangan atau strain,
perbandingan antara
pertambahan panjang
benda dan panjang
benda mula-mula.
l
l



• Perbandingan antara
tegangan dan rega-
ngan benda disebut
modulus elastisitas atau
modulus Young.



E
Keterangan:
 = regangan
l = pertambahan panjang (m)
l = panjang mula-mula (m)
E = modulus Young (N/m2)

10. Modulus Young beberapa bahan

11. 3. Hukum Hooke
konstan

x
F F
k
x


F k x
 
Keterangan:
F = gaya (N)
k = konstanta gaya pegas (N/m)
x = pertambahan panjang pegas (m)
“ Pada daerah elastisitas suatu benda, besarnya
pertambahan panjang sebanding dengan gaya yang
bekerja pada benda itu.”

12. 4. Susunan Pegas
a. Susunan Seri
n
total
s k
k
k
k
k
1
...
1
1
1
1
3
2
1





b. Susunan Paralel
n
total
p k
k
k
k
k 



 ...
3
2
1

13. 4. Pemanfaatan Sifat Elastisitas Pegas
Pegas dimanfaatkan sebagai salah satu komponen
penting pada kendaraan bermotor dan pada
dinamometer.

14. B. Hubungan Gaya dengan Gerak
• Gerak osilasi sederhana, gerak benda yang
berlangsung secara periodik tanpa pengaruh gaya
luar.
• Simpangan getaran, yaitu jarak x benda yang
bergetar terhadap titik setimbang pada setiap
saat.
• Amplitudo (A), yaitu simpangan maksimum atau
jarak terjauh benda yang bergetar terhadap titik
setimbang.

15. • Periode (T), yaitu waktu yang diperlukan untuk
melakukan satu getaran penuh.
• Frekuensi (f), yaitu banyaknya getaran yang terjadi
tiap detik.
f
T
1

T
f
1

 Periode berbanding terbalik terhadap frekuensi

16. 1. Persamaan Gerak Harmonis Sederhana
a. Simpangan Getaran
t
A
y 
sin

T
t
A
y

2
sin
 Keterangan:
y = simpangan getaran (m)
A = amplitudo getaran (m)
t = lamanya bergetar (s)
T = periode getaran (s)
 = fase getaran
T
t



17. b. Kecepatan Partikel yang Bergerak Harmonis

cos
v
vy 
T
t
A
T
vy 

2
cos
2

Keterangan:
vy = kecepatan getaran (m/s)
A = amplitudo getaran (m)
t = lamanya bergetar (s)
T = periode (s)
dt
dy
vy 

18. c. Percepatan Getaran
T
t
A
T
ay 

2
sin
4
2
2

y
ay
2



Keterangan:
ay = percepatan getaran (m/s)
A = amplitudo getaran (m)
t = lamanya bergetar (s)
T = periode (s)
2
2
dt
y
d
ay 

19. d. Gerak Harmonis Sederhana pada Pegas
m
k

2

m
k
f

2
1

Frekuensi getaran benda di ujung pegas dapat
ditentukan sebagai berikut
Keterangan:
f = frekuensi getaran (Hz)
k = konstanta gaya pegas (N/m)
m = massa benda yang bergetar (kg)
k
m
T 
2


20. e. Ayunan atau Bandul Matematis
l
g
f

2
1

Frekuensi ayunan bandul
ditentukan dengan rumus,
Keterangan:
f = frekuensi ayunan (Hz)
g = percepatan gravitasi (m/s2)
l = panjang tali (m)

21. 2. Getaran Teredam
Getaran harmonis tidak
dapat berlangsung secara
terus menerus tanpa dibantu
dengan gaya dari luar. Hal itu
disebabkan karena sistem
dalam dunia nyata yang
mengharuskan setiap proses
gerak mengalami kehilangan
gaya (disipasi gaya)
bv
kx
f 


