2. “
Indikator
Mengidentifikasi sifat elastisitas bahan dalam
kehidupan sehari-hari
Memahami pengaruh gaya terhadap perubahan
panjang pegas/karet
Mengetahui percobaan hukum Hooke
2
3. Tujuan Pembelajaran
Siswa dapat mengidentifikasi sifat elastisitas
dalam kehidupan sehari - hari
Siswa dapat memahami pengaruh gaya terhadap
perubahan panjang karet pegas
Siswa dapat mengetahui percobaan hukum Hooke
3
5. Elastisitas Zat Padat
Elastisitas Zat Padat
5
Elastisitas adalah sifat suatu benda untuk kembali ke bentuk awal segera
setelah gaya yang mengenai benda tersebut dihilangkan. Benda yang dapat
kembali ke bentuk semula setelah
gaya yang mengenainya dihilangkan disebut benda elastis. Ketika Anda
menarik pegas hingga bertambah panjang, pegas akan segera kembali ke
ukuran semula setelah gaya tarik tersebut dihilangkan. Sebaliknya, benda
yang tidak dapat kembali ke bentuk semula setelah gaya yang mengenainya
dihilangkan disebut benda plastis. Contoh benda plastis antara lain plastisin,
lumpur, dan tanah liat. Besaran-besaran yang berhubungan dengan sifat
elastisitas benda antara lain sebagai berikut.
8. “
1. Tegangan (Stress)
2. Regangan (Strain)
3. Modulus Elastis
8
3 Hal Utama Dalam Sifat Elastis Bahan
9. 1. Tegangan (δ)
Tegangan adalah besarya gaya yang bekerja pada
suatu benda pada luas penampang tertentu. Secara
matematis, tegangan dirumuskan sebagai berikut.
9
11. 2. Regangan (e)
Regangan adalah perubahan relatif ukuran benda yang
mengalami tegangan. Regangan dihitung dengan cara
membanding- kan pertambahan panjang suatu benda
terhadap panjang awalnya. Secara matematis, regangan
dirumuskan sebagai berikut.
11
13. 3. Modulus Elastisitas
(Modulus Young)
Modulus Young adalah besarya gaya yang bekerja pada luas penampang
tertentu untuk meregangkan benda. Dengan kata lain, modulus Young
merupakan perbandingan antara tegangan dan regangan pada benda. Nilai
modulus Young menunjukkan tingkat elastisitas suatu benda. Semakin besar
nilai modulus Young, semakin besar pula tegangan yang diperlukan untuk
meregangkan benda. Modulus Young dirumuskan sebagai berikut.
13
14. Batas Elastis
Sifat elastisitas benda memiliki batas sampai pada
suatu besar gaya tertentu. Apabila gaya yang
diberikan lebih kecil daripada batas elastisitas,
benda akan kembali ke bentuk semula ketika gayp
tersebut dihilangkan. Akan tetapi, apabila gaya
yang diberikan lebih besar daripada batas
elastisitas benda, benda tidak dapat kembali ke
bentuk semula. Benda secara permanen berubah
bentuk.
14
16. Hukum Hooke
Pada tahun 1678, Robert Hooke menyatakan “Jika gaya tarik pada
pegas tidak melampaui batas elastisitasnya, maka pertambahan
panjang pegas akan berbanding lurus (sebanding) dengan gaya
tariknya”. Pernyataan ini dikenal dengan hukum Hooke.
16
17. 17
Saat pegas ditarik suatu benda dengan gaya F, pegas memberikan
gaya pada beban. Besarnya sama dengan gaya yang menariknya, tapi
arahnya berlawanan sesuai dengan hukum III Newton (Faksi –
Freaksi) Gaya ini disebut gaya pemulih atau gaya pegas. Dapat
dirumuskan
20. 20
Contoh soal
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!
Dik : F = 100 N
A = 0,04 m2
E = 20.000 N/m2
Dit : Strain dan Stress!
Jawab:
Stress = F/A
= 100/0,04
= 2500 N/m
Strain = Stress/E
= 2500/20.000
= 0,125
21. 21
Sebuah pegas panjangnya 20 cm. Jika modulus elastisitas pegas 40
N/m2 dan luas ketapel 1 m2. Tentukan besar gaya yang diperlukan agar
pegas bertambah panjang 5 cm
Diketahui
Lo= 20 cm
E = 40 N/m2
A = 1 m2
ΔL = 5 cm
Ditanya :
F . . . . ?
Jawaban :
E = σ/e
E = (F /A ) / (ΔL / Lo)
40 N/m2= (F / 1 m2) / (5cm/20 cm)
40 N/m2 = (F/ 1 m2 ) / ¼
160 N/m2 = F/1 m2
F =160 N
