Elastisitas Fisika

Posted on

Elastisitas Fisika – Setelah sebelumnya telah kami sampaikan materi tentang Fluida Dinamis Maka pada pertemuan kali ini kembali akan kami sampaikan materi tentang Elastisitas Fisika – Rumus, Contoh Soal, Mater dan Pengertian. Nah untuk lebih jelasnya mari simak ulasan selengkapnya di bawah ini.

Pengertian Elastisitas

Elastisitas Fisika
Elastisitas Fisika

“Dalam ilmu fisika, Elastisitas ialah merupakan suatu kecenderungan pada suatu bahan padat agar dapat kembali kepada bentuknya semula setelah terdeformasi”

Pada benda yang bisa kembali kedalam bentuk semula sesudah gaya yang mengenainya dihilangkan maka benda tersebut disebut dengan benda elastis.

Pada saat kalian menarik pegas hingga kemudian semakin bertambah panjang, kemudian pada pegas tersebut akan kembali ke ukuran semula sesudah gaya tarik tersebut dihilangkan.

Namun sebaliknya, pada benda yang tidak bisa kembali kepada bentuk semula sesudah gaya yang mengenainya dihilangkan yang dikenal dengan sebutan benda plastis.

Adapun Contoh benda plastis yang diantaranya ialah seperti plastisin, lumpur, dan tanah liat.

Besaran-Besaran dalam Elastisitas

Di bawah ini meruapakan Besaran-besaran yang berkaitan dengan sifat elastisitas pada suatu benda yang diantaranya ialah.

a. Tegangan (δ)

Apa itu Tegangan ? yakni merupakan besarnya suatu gaya yang bekerja terhadap suatu benda dengan memiliki luas penampang yang tertentu. Kemudian secara matematis, rumus tegangan dapat dituliskan seperti berikut.

Elastisitas Fisika
Elastisitas Fisika

b. Regangan (e)

Apa yang dimaksud dengan Regangan ? yakni merupakan suatu perubahan relatif dari ukuran suatu benda yang mengalami tegangan.

Kemudian regangan ini dapat dihitung dengan cara membanding- kan perubahan yang terjadi yakni pada panjang awalnyan dan juga terhadap peningkatan perubahannya. Kemudian secara matematis, Rumus dari regangan tersebut pada ditulisakn seperti berikut.

Elastisitas Fisika
Elastisitas Fisika

c. Modulus Elastisits (Modulus Young)

Apa yang dimaksud dengan Modulus Young ? yakni merupakan suatu besarya gaya yang terjadi pada luas penampang tertentu guna memberi keregangan terhadap sautu benda.

Nah dalam hal dengan istilah lain, modulus Young adalah suatu bentuk perbandingan yang terjadi diantara tegangan dan regangan pada suatu benda.

Dimana pada nilai modulus Young mengacu terhadap tingkat elastisitas dari suatu benda.

Yang apabila semakin meningkat nilai modulus Young, maka akan semakin besar juga tegangan yang dibutuhkan guna meregangkan benda. Berikut merupakan rumus Modulus Young yang dapat ditulis seperti berikut.

Baca Juga :  Pengertian Elastisitas Fisika
Elastisitas Fisika

d. Batas Elastis

Sifat elastisitas yang dimiliki pada suatu benda mempunyai batasan hingga mencapai pada suatu besar gaya tertentu.

Dimana jika pada gaya yang diterima lebih kecil dibandingkan batas elastisitasnya, maka pada benda tersebut akan kembali kepada bentuk semula pada saat gaya itu dihilangkan.

Namun, jika gaya yang diberikan justru lebih besar dibandingkan dengan batas elastisitas pada bendanya, maka pada benda tersebut tidak bisa kembali kepada bentuk semulanya. Kemudian pada suatu benda yang secara permanen dapat berubah bentuk.

Dimana pada benda padat akan mengalami deformasi ketika gaya yang diaplikasikan padanya.

Jika bahan itu mempunyai sifat yang elastis, maka benda tersebut akan dapat kembali pada bentuknya dan juga ke ukuran awalnya pada saat gaya yang mengenainya dihilangkan.

Kemudian dalam fisika suatu perilaku yang elastis dapat berbeda terhadap bahan yang berbeda.

Seperti misalnya pada logam, yang mana kisi (lattice) atom akan berubah ukuran dan bentuknya pada saat kerja diaplikasikan (pada energi yang ditambahkan pada sistem).

Sedangkan pada saat gaya dihilangkan, maka kisi-kisi akan kembali ke dalam kondisi energi asli yang lebih rendah.

Bunyi Hukum Hooke

Apabila pegas ditarik dengan menerapkan suatu gaya tanpa melebihi batas elastisitasnya, maka pegas tersebut akan bekerja gaya pemulih yang sebanding dengan simpangan benda pada titik seimbangnya namun arahnya akan saling berlawanan dengan arah gerak benda.

Kemudian secara matematis, rumus hukum Hooke dapat dituliskna seperti berikut ini.

Bunyi Hukum Hooke
Bunyi Hukum Hooke

Dimana pada lamabng/ yang bersimbolakan negatif dalam hukum Hooke mempunyai arti bahwa pada gaya pengembali di suatu pegas akan bertentangan terhadap arah simpangan dari pegas.

Kemudian dengan ketentuan pegas atau simbol k) menerangkan mengenai ukuran kekakuan pegas. Dimana pada pegas yang kaku memiliki nilai k yang besar, sedangkan pada pegas yang lunak memiliki k kecil.

Hukum Hooke untuk Susunan Pegas

Pada sebuah pegas yang diberikan suatu gaya maka ia akan selalu mengalami suatu pertumbuhan panjang yang disesuaian terhadap gaya yang diberikan dari pegas tersebut.

Lantas Bagaimana jika pegas yang diberi gaya memiliki bentuk seperti susunan pegas (lebih dari satu)? Nah berikut ini sejumlah jenis susunan pegas yang diantaranya ialah seperti berikut.

Susunan Seri pegas

Hukum Hooke untuk Susunan Pegas
Hukum Hooke untuk Susunan Pegas

Pertambahan panjang pegas yang disusun seri adalah jumlah pertambahan panjang kedua pegas. Maka, tetapan pegas yang disusun seri dihitung:

Baca Juga :  Contoh Soal Energi Mekanik dan Rumus Energi Mekanik

Jadi, dari ketetapan pegas yang telah disusun seri yang dihitung:

Elastisitas Fisika

Susunan parallel pegas

Maka dalam hal ini Gaya mg digunakan agar dapat menarik pada kedua pegas hingga mengalami pertambahan panjang dari kedua pegas dengan ukuran yang sama.

Elastisitas Fisika
Elastisitas Fisika

Energi Potensial Pegas

Apa yang dimaksud dengan Energi potensial pegas yakni merupakan suatu kemampuan pegas agar dapat kembali ke bentuknya awal.

Dalam hal ini merupakan suatu uapaya yang dilakukan agardapat menarik pegas atau besarnya energi potensial pegas supaya bisa kembali ke bentuknya semula.

Kemudian untuk menghitung besarnya energi potensial pegas dapat menggunakan langkah seperti berikut.

Energi Potensial Pegas
Energi Potensial Pegas

Contoh Soal Elastisitas

Contoh Soal. 1

Pada sautu pegas dengan mempunyai sifat elastis dan kemudian luas pada penampangnya sekitar 100 m2. Apabila pada pegas tersebut ditarik dengan gaya 150 Newton. Maka hitunglah tegangan yang dialami dari pegas tersebut?
Diketahui :

  • A:100m2
  • F:150N
  • Dit :
  • σ adalah . . . ?
  • Jawabannya :
  • σ:F/A
  • σ:150N/100m2
  • σ:1.5N/m2
Contoh soal 2

Sebuah kawat memiliki panjang 100 cm dan ditarik dengan gaya 100 Newton. kemudian bertambah panjang 10 cm. Tentukanlah regangan kawat ?
Diketahui :
Lo:100 cm
ΔL:10cm
F:100N

  • Ditanya :
  • e adalah. . . . ?
  • jawaban :
  • e :
  • ΔL / Lo
  • e:10cm/100cm
  • e:0.1
Contoh Soal 3

Diketahui panjang pegas 25 cm. Sebuah balok bermassa 20 gram digantungkan pada pegas kemudian pegas bertambah panjang 5 cm. Tentukan modulus elastisitas andai luas penampang pegas 100 cm2 !
Diket :
Lo:25 cm
ΔL:5 cm
m:20gram:0.02 kg
F:w:m.g:0.02(10):0.2N
A:100cm:0.01m

  • Dit :
  • E adalah?
  • Jawabannya :
  • E:σ/e
  • E:(F/A )/(ΔL/Lo)
  • E:(0.2N/0.01m2)/(5cm/25cm )
  • E:(20N/m2)/(0.2)
  • E:100N/m2
Contoh Soal 4

Sebuah pegas memiliki panjang 20 cm. Jika modulus elastisitas pegas 40 N/m2 dan luas ketapel 1 m2. berapakah besaran dari gaya yang dibutuhkan supaya pada pegas bisa mengealmai pertambahan panjang menjadi 5cm
Dik:
Lo:20cm
E:40N/m2
A:1m2
ΔL:5cm

  • Dit :
  • F?
  • Jawaban :
  • E:σ/e
  • E:(F/A )/(ΔL / Lo)
  • 40N/m2:(F /1m2)/(5cm/20 cm)
  • 40N/m2:( F/1 m2 )/ ¼
  • 160 N/m2 : F/1 m2
  • F : 160 N
Apa yang dimaksud dengan Regangan ?

yakni merupakan suatu perubahan relatif dari ukuran suatu benda yang mengalami tegangan.

Apa yang dimaksud dengan Modulus Young ?

yakni merupakan suatu besarya gaya yang terjadi pada luas penampang tertentu guna memberi keregangan terhadap sautu benda.

Demikianlah materi pembahasan kali ini mengenai Elastisitas Fisika – Rumus, Contoh Soal, Mater dan Pengertian, semoga ulasan ini dapat bermanfaat untuk sahabat sekalian.

Baca Juga :