Elastisitas dalam Fisika
Pada kendaraan bermotor, dipasang sebuah alat yang memiliki fungsi untuk meredam kejuatan. Sistem alat ini disebut shockbreaker. Salah satu komponen shockbreaker adalah pegas. Pegas berfungsi sebagai tumpuan berat dari kenadaraan. Jika kendaraan melewati jalan berlubang. Kendaraan akan kembali ke posisi semula, sehingga pengendara hanya merasakan sedikit kejutan. Mengapa pegas dapat kembali ke bentuk semula?
Di dalam ilmu fisika, elastisitas adalah kecenderungan sebuah bahan padat untuk kembali ke dalam bentuk semula setelah terdeformasi. Benda padat akan mengalami deformasi ketika gaya diterapkan pada benda. Apabila bahan bersifat elastis, maka benda itu akan kembali ke bentuk atau ukuran semula saat gaya dihilangkan. Alasan fisika untuk sifat elastis bisa berbeda karena bahan yang berbeda-beda. Untuk logam, kisi/lattice atom berubah ukuran dan bentuknya ketika kerja diterapkan atau energinya ditambahkan pada sistem. Ketika gaya dihilangkan, kisi-kisi kembali ke kondisi energi semula yang lebih rendah. Sedangkan, untuk karet dan polimer lainnya, elastisitas ditimbulkan dengan peregangan rantai polimer ketika kerja diterapkan. Elastisitas memiliki bentuk yang bermacam-macam, yaitu zat padat, elastisitas pada pegas dan energi potensial pegas.
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.
Tegangan
Tegangan adalah besamya gaya yang bekerja pada suatu benda pada luas penampang tertentu. Sehingga, secara matematis, persamaan tegangan sebagai berikut :
Keterangan :
= Tegangan (N/m^2)
F = Gaya (N)
A = Luas permukaan benda (m^2)
Regangan
Regangan adalah hasil perubahan bentuk benda akibat tegangan yang berupa pertambahan panjang dari benda tersebut. Sehingga, secara matematis persamaan regangan sebagai berikut :
= Pertambahan panjang benda (m)
= Panjang awal benda (m)Modulus Elastisitas (Modulus Young)
Modulus Young adalah besamya gaya yang bekerja pada luas penampang tertentu untuk meregangkan benda. Modulus Young dirumuskan sebagai berikut :
CONTOH SOAL ELASTISITAS
1. Sebuah pegas mempunyai sifat elastis dengan luas penampamg 1000 m². Jika pegas ditarik dengan gaya 1200 Newton. Berapakah nilai tegangan yang dialami pegas?
JAWABAN :
A = 1000 m²
F = 1200 N
?
Jadi, nilai tegangan yang dialami pegas sebesar 1,2 N/m²
2. Sebuah kawat memiliki panjang 1 meter ditarik dengan gaya 4 N. Adapun luas penampang kawat itu 2 mm^2 dan modulus elastisitasnya 10^10 N/m^2. Hitunglah pertambahan panjang kawat akibat gaya yang diberikan!
JAWABAN :
Y = 10^10 N/m^2
A = 2 mm^2 = 2 x 10^-6 m^2
= 1 m
F = 4 N
?
Jadi pertambahan panjang kawat sepanjang 0,2 m
Belum Ada Komentar