Dokumen tersebut membahas tentang elastisitas dan hukum Hooke. Elastisitas adalah kemampuan suatu bahan untuk berubah bentuk akibat gaya dan kembali ke bentuk semula setelah gaya dihilangkan. Hukum Hooke menyatakan bahwa pertambahan panjang suatu benda sebanding dengan besarnya gaya yang diberikan. Dokumen ini juga menjelaskan tegangan, regangan, dan modulus elastisitas.

1. ELASTISITAS
DAN HUKUM
HOOKE
OLEH

3. ELASTISITAS
Elastisitas adalah kecendrungan pada suatu bahan
untuk berubah dalam bentuk baik panjang, lebar, maupun
tinggi dengan massa yang tetap, yang disebabkan oleh
gaya-gaya yang menekan atau menariknya dan akan
kembali ke bentuk semula pada saat gaya yang bekerja
pada bahan ditiadakan.

4. TEGANGAN
Tegangan (Stres) merupakan perbandingan antara
gaya terhadap luas penampang di mana gaya
tersebut bekerja.
Dengan :
σ = tegangan (N/m2)
F = gaya (N)
A = luas penampang (m2)

5. REGANGAN
Regangan ( Strain ) ialah perubahan relatif
ukuran atau bentuk benda yang mengalami
tegangan.
Dengan :
∆𝒍 = pertambahanpanjang (m)
L0 = panjangmula-mula (m)
E = regangan (tidakbersatuan).

6. Menurut Hooke, perbandingan antara tegangan
dan regangan suatu benda disebut modulus Young
atau modulus elastisitas benda tersebut.
MODULUS ELASTIS
E adalah modulus Elastisitas (N/m2 atau Pascal)

8. Contoh soal

9. HUKUM HOOKE
“Pada daerah elastisitas benda, besarnya
pertambahan panjang sebanding dengan
gaya yang bekerja pada benda”.

10. Tetapan Gaya
F = k.x
F = gaya pegas
k = konstanta pegas
x = simpangan pada
pegas
Grafik hubungan gaya (F), konstanta pegas (k) dan
pertambahan panjang (x)
F
X
K

11. Contoh soal

12. PEGAS SERI
F1= F2= F
x = x1+
x2
Gaya yang menarik
pegas
Pertambahan panjang
pegas
Tetapan pegas pengganti
seri
K1
K2
F

13. PEGAS PARALEL
F = F1+ F2
x = x1 =
x2
Gaya yang menarik
pegas
Pertambahan panjang
pegas
Tetapan pegas pengganti
paralel
K1
K2
F

14. PEGAS CAMPURAN
F1+ F2= F
Gaya yang menarik
pegas
Pertambahan panjang
pegas
Tetapan pegas pengganti
seri
K1
K2
K3
F

15. ENERGI POTENSIAL PEGAS
Energi potensial pegas yaitu kemampuan pegas untuk kembali ke bentuk awal.
Contoh soal : Grafik (F-x) menunjukkan hubungan antara gaya dan pertambahan panjang
pegas. Besar energi potensial pegas berdasarkan grafik di atas adalah …
Diketahui :
F = 40 N
x = 0,08 meter
Ditanya : Energi potensial pegas
Jawab :
Konstanta pegas :
k = F / Δx = 40/0,08 = 500 N/m
Energi potensial pegas :
EP = 1/2 k x2 = 1/2 (500)(0,08) = (250)(0,08) = 20 J

16. CONTOH SOAL
1. Enam buah pegas identik disusun sehingga terbentuk seperti gambar di bawah. Pegas
kemudian digantungi beban bermassa M .
a. Konstanta Pegas : 1/Ktotal = 1/300 + 1/200 + 1/100
k1 = k2 =k3 = 300 1/k total =
2+3+6
600
=
11
600
k4 dan k5 = 200 Ktotal =
𝟔𝟎𝟎
𝟏𝟏
N/m
b. Pertambahan panjang =
Jika konstanta masing-masing pegas adalah 100 N/m,
dan massa M adalah 5 kg, tentukan :
a) Nilai konstanta susunan pegas
b) Besar pertambahan pertambahan panjang susunan
pegas setelah digantungi massa M
Fp = w
k . ∆𝒙 = m . g
𝟔𝟎𝟎
𝟏𝟏
. ∆𝒙 = 5 . 10
∆𝒙 =
𝟓𝟎 .𝟏𝟏
𝟔𝟎𝟎
∆𝒙 =
𝟓𝟓𝟎
𝟔𝟎𝟎
=
𝟏𝟏
𝟏𝟐
m

17. PEMANFAATAN SIFAT ELSTISITAS BAHAN

18. LATIHAN SOAL
1. Diketahui panjang sebuah pegas 25 cm. Sebuah balok bermassa 20 gram digantungkan pada pegas sehingga pegas
bertambah panjang 5 cm. Tentukanmodulus elastisitasjika luas penampang pegas100 cm2 !
2. Sebuah pegas yang bersifat elastis memiliki luas penampamg 100 m2. Jika pegas ditarik dengan gaya 150 Newton.
Tentukantegangan yang dialami pegas !
3. Sebuah kawat yang panjangnya 100 cm ditarik dengan gaya 100 Newton. Yang menyebabkan pegas bertambah
panjang 10 cm. Tentukanregangankawat !
4. Gambardi bawah menunjukkangrafikhubungan antara gaya (F) denganpertambahanpanjang pegas (∆x).
5. Tiga pegas identik masing-masingmempunyai konstanta200 N/mtersusunseriparalelsepertigambardibawah.
Tentukan: a. Konstatntatotal pegas
b. Beratbebanyangdigantungkanpada pegas jika pertambahanpanjangpegas 0,3m
Darigrafiktersebut konstantapegasadalah...

19. LATIHAN SOAL
6. Tiga buah pegas disusun seperti gambar dibawah.
7. Untuk merenggangkan pegas sebesar 5 cm diperlukan gaya 10 N. Tentukan
pertambahan panjang pegas jika ditarik dengan gaya sebesar 25 N!
8. Sepotong kawat logam homogen dengan panjang 140 cm dan luas
penampangnya 2 mm2 ketika ditarik dengan gaya sebesar 100 N bertambah
panjang 1 mm. Modulus elastik bahan kawat logam tersebut adalah....
Jika konstanta pegas k1 = k2 = 3 N/m dan k3 = 6 N/m,
maka konstanta susunan pegas dan Energi potensial
pegas adalah…

20. LATIHAN SOAL
9. Susunan pegas berikut ini memiliki konstanta pengganti sebesar.....
.
10. Sebuah pegas yang digantung vertical bertambah panjang 10 cm ketika
ditarik oleh gaya 10 . Apabila pegas tersebut ditarik dengan gaya 30 N,
tentukanlah : a. pertambahan panjang pegas b . Energi potensial pegas
11. Konstanta suatu pegas yang digantung vertical adalah 200 N/m. Setelah
digantungi beban pada ujung bawahnya, ternyata pegas bertambah panjang 5
cm. Berapa gram beban yang digantung pada pegas tersebut !
12. Sebuah pegas memerlukan usaha 70 J untuk meregang sepanjang 5 cm.
Tentukan usaha yang diperlukan untuk meregangkan pegas tersebut sepanjang
35 cm !

21. LATIHAN SOAL
13. Suatu batang besi dengan panjang 40 cm dan luas permukaan 0,04 m2 ditarik dengan gaya
100 N. Bila modulus elastis baja 20.000 N/m2, hitunglah stress dan strain!
14. Empat pegas identik mempunyai konstanta masing-masing sebesar 500 N/m, tersusun
secara seri-paralel. Tentukan pertambahan panjang sistem pegas ketika diberi beban
sebesar 20 Newton.
15. Sebuah pegas digantung dengan posisi seperti gambar berikut! Pegas kemudian diberi
beban benda bermassa M = 500 gram sehingga bertambah panjang 5 cm. Tentukan :
a) Nilai konstanta pegas
b) Energi potensial pegas pada kondisi II
c) Energi potensial pegas pada kondisi III ( benda M kemudian ditarik sehingga
bertambah panjang 7 cm)