ELASTISITASKegiatan belajar 1

SIFAT ELASTISITAS BAHAN

Jika anda menarik sebuah pegas unruk melatih otot dada anda, pegas akan berubah bentuk yaitu akan makin panjang. Ketika tarikan pada pegas anda lepaskan, pegas pegas akan segera kembali ke bentuk semula. Perhatikan anak-anak yang menaruh batu kecil pada karet ketapelnya dan menarik karet tersebut sehingga bentuk karet berubah. Ketika anak tersebut melepaskan tarikannya, karet melontarkan batu kedepan dan karet ketapel segera kembali ke bentuk awalnya. Pegas dan karet adalah contoh benda elastis. Sifat elastis dan elastisitas adalah kemampuan suatu benda untuk kembali kebentuk awalnya segera setelah gaya luar yang diberikan kepada benda itu dihilangkan (dibebaskan )Beberapa benda seperti tanah liat, adonan kue, lilin mainan(plastisin) tidak kembali ke bentuk awalnya segera setelah gaya luar dihilangkan. Benda-benda seperti itu disebut benda tak elastis atau benda plastis. 1. Tegangan, Regangan, dan Modulus elastisitas

a. Tegangan

Gambar 3.1, seutas kawat dengan luas penampang A mengalami suatu gaya tarik F pada ujung-ujungnya. Akibat gaya tarik ini,

kawat mengalami tegangan tarik (), yang didefinisikan

sebagai hasil bagi antara gaya tarik F yang dialami kawat dengan

luas penampang (A).

b. Regangan

Gaya tarik yang dikerjakan pada batang berusaha meregangkan kawat

hingga panjang kawat semula L bertambah panjang sebesar L.

regangan ( tarik) e didefinisikan sebagai hasil bagi antara pertambahanpanjang L dengan panjang awal L.

EMBED Equation.3 c. Modulus elastisitas / modulus Young

Perbandingan antara tegangan dan regangan disebut modulus elastisitas

Contoh soal:

Suatu kawat dengan luas penampang 4 mm2 ditarik oleh gaya 3,2 N hingga panjangnya bertambah dari 80 cm. Hitung tegangan, regangan dan modulus elastisitas kawat?Jawab:

Diket: luas penampang A = 4 mm2 = 4 x 10-6 m2

Gaya F = 3,2 N

Pertambahan Panjang L = 80,04 80 = 0,04 cm

Panjang awal L = 80 cm

Dtanya , e, E

Jawab

Tegangan

= = 8 x 105 nm-2

Regangan

= = 5 x 10-4 Modulus Elastisitas

= = 1,6 x 109 Nm-2Soal Latihan1. a. Seutas kater yang memiliki ukuran luas penampang 1,2 mm x 0,25 mm ditarik oleh sebuah gaya 1,5 N. Berapakah tegangan pada karet?

b. seutas karet memiliki panjang awal 90 mm, lalu ditarik sampai panjangnya menjadi 120 mm. Berapakah tegangan karet?

2. Seutas kawat piano dari baja memiliki panjang 1,5 m dan diameter 0,2 cm. Berapa besar gaya tegangan pada kawat itu jika kawat memanjang 0,3 cm ketika dikencangkan? (Modulus elastisitas baja adalah 2 x 10 11 N/m2)3. Untuk keamanan dalam mendaki, seorang pendaki gunung menggunakan sebuah tali nilon dengan panjang 50 m dan garis tengahnya 1 cm. Ketika menopang pendaki yang bermassa 80 kg, tali bertambah panjang 1,6 m. Tentukan modulus elastisitas nilon? ( =3,14 dan g = 9,8 m/s2)Kunci jawaban

1. a. 5 x 10 6 N/m2b. 1/32. 400 N

3. 3.14 x 108 N/m2

HUKUM HOOKEHUKUM HOOKE UNTUK SUSUNAN SERI PARALEL PEGAS

1. Susunan seri pegas

TES FORMATIF

1. Hubungan antara gaya (F) dengan pertambahan panjang (x) dalam suatu percobaan digambarkan pada grafik di bawah. Saat pegas ditarik oleh gaya 30 N. Energi potensial pegas menjadi 0,6 joule. Konstanta pegas tersebut adalah . .

a. 250 N/m

b. 500 N/m

c. 600 N/m

d. 750 N/m

e. 1000 N/m

F(N)

30

x (m)

x

Dua kawat masing-masing terbuat dari logam P dan logam Q. Panjang l dan diameter d kedua kawat memenuhi hubungan lp = 2 lQ dan dQ = 2 dp. Bila kedua kawat itu ditarik dengan gaya yang sama besar, besar perbandingan pertambahan panjang kedua kawat adalah . Perbandingan modulus Young (Y) kedua kawat diatas bernilai YQ/Yp =.

A. 1

D.

B. 4

E.

C. 5

k1 k2

k3

Tiga buah pegas disusun seperti gambar disamping, konstanta pegas masing-masing k1=200 N/m ; k2=400 N/m; k3=200 N/m . susunan pegas dipengaruhi beban B sehingga mengalami pertambahan panjang 5 cm. Jika g = 10 ms-2 dan pertambahan panjang pegas 1 dan 2 sama maka massa beban B adalah ...

a. 16,67 kg b. 7,5 kg c. 3,33 kg d. 1,67 kg e. 0,75 kg

1. Perhatikan gambar dibawah ini

Jika k1 = 3 k2 dan akibat beban tersebut petambahan panjang pegas total 12 cm, maka

k1 pertambahan panjang pegas 2 adalah .....

a. 3 cm b. 4 cmc. 9 cm

d. 12 cme. 16 cm

2. tentukan konstanta gaya pegas (k) dari sebuah pegas, bila pegas tersebut ditarik dengan gaya 50 N bertambah panjang 4 cm.

a. 1252 N/mb. 2000 N/m

c. 1250 N/m

d. 1200 N/m

e. 1500 N/m

3. Pertambahan panjang pegas dipengaruhi gaya tarik F digambarkan seperti grafik di bawah. Energi potensial pegas pada saat pertambahan panjangnya 4 cm adalah ...

F(N)

2

1

2 4 x (cm)a. 8 joule

b. 4 joule

c. 0.8 joule

d. 0,4 joule

e. 0,04 joule

v1

Gambar 3.1

A

F

L

L

F

k1

m

k2

k1

_1289799734.unknown

_1289801180.unknown

_1289801371.unknown

_1289801513.unknown

_1289801553.unknown

_1289801448.unknown

_1289801272.unknown

_1289799679.unknown

_1286947286.unknown

_1286947504.unknown

_1289799258.unknown

_1286947478.unknown

_1204105661.unknown