Sifat-sifat Elastis Bahan

Apa yang terjadi jika sebuah kawat atau batang logam ditarik oleh gaya? Jawabannya dapat kalian lihat pada gambar.(Baca juga: Gerak pelanet dan gerak satelit)

Batang yang panjang mula-mula l₀ menjadi l saat ditarik gaya F, berarti terjadi pertambahan panjang Δl. Sifat seperti ini dinamakan elastis. Jika pemberian gaya tidak melebihi sifat elastisnya maka penambahan panjang itu akan kembali lagi seperti pada gambar.(Baca juga: Hukum Newton tetang gravitasi)

Ada tiga besaran yang perlu diperhatikan pada sifat ini yaitu seperti penjelasan berikut.

a. Regangan atau strain

Regangan adalah perbandingan antara pertambahan panjang batang dengan panjang mula-mula.

e = Δl/l

Sehingga dapat dikatakan bahwa semakin besar nilai e suatu bahan maka bahan itu semakin mudah meregang. Contoh pegas lebih mudah meregang dari pada kawat besi. Setiap bahan yang mudah meregang dapat dimanfaatkan untuk bahan pelentur.

b. Tegangan atau stress

Tegangan atau stress adalah besarnya gaya yang bekerja tiap satu satuan luas penampang.

σ = Gaya/luas penampang

σ = F/A

c. Modulus elastisitas

Modulus elastisitas adalah besaran yang menggambarkan tingkat elastisitas bahan. Modulus elastisitas disebut juga modulus Young yang didefinisikan sebagai perbandingan stress dengan strain.

E = e/σ

E = FΔl/Al

Contoh Soal

Kawat logam panjangnya 80 cm dan luas penampang 4 cm² . Ujung yang satu diikat pada atap dan ujung yang lain ditarik dengan gaya 50 N. Ternyata panjangnya menjadi 82 cm. Tentukan:

a. regangan kawat,

b. tegangan pada kawat,

c. modulus elastisitas kawat!

Pembahasan

l_o = 80 cm

l = 82 cm

Δl =82 cm - 80 cm = 2 cm

A = 4 cm² = 4.10^-4 m

F = 50 N

a. Regangan:

e = Δl/l

e = 2,5.10^-2

b. Tegangan sebesar:

σ = F/A

σ = 1,25.10⁵ N/m²

c. Modulus elastisitas sebesar:

E = e/σ

E = FΔl/Al

E= 5.10⁶ N/m²

Sifat-sifat Elastis Bahan 2016-09-20T07:57:00-07:00 Rating: 4.5 Diposkan Oleh: Mantan Tentor Fisika