gaya pegas

15
DINAMIKA DINAMIKA GAYA PEGAS GAYA PEGAS

Upload: yuni-bahri-lubis

Post on 13-Jul-2015

4.975 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

Page 1: Gaya Pegas

DINAMIKADINAMIKAGAYA PEGASGAYA PEGAS

Page 3: Gaya Pegas
Page 4: Gaya Pegas

GAYA PEGASGAYA PEGASJika suatu pegas ditekan atau Jika suatu pegas ditekan atau ditarik maka pegas itu akan memberikan ditarik maka pegas itu akan memberikan gaya yang berlawanan dengan arah gaya gaya yang berlawanan dengan arah gaya

tekan atau gaya tarik yang diberikantekan atau gaya tarik yang diberikan

Page 5: Gaya Pegas

SIFAT ELASTISITAS BAHANSIFAT ELASTISITAS BAHAN

Elastisitas di defenisikan sebagai Elastisitas di defenisikan sebagai kemampuan suatu benda untuk kembali kemampuan suatu benda untuk kembali ke bentuk semula setelah gaya yang ke bentuk semula setelah gaya yang diberikan pada benda itu di hilangkan.diberikan pada benda itu di hilangkan.

Page 6: Gaya Pegas

Misalnya : Remaslah busa spons kemudian lepaskan apa yang dapat kita amati? Ternyata walaupun kita remas, busa spons akan kembali ke bentuk semula ketika kita lepaskan.

Lain halnya dengan kertas yang kita remas,kertas tersebut tidak kembali ke bentuk semula setelah kita lepaskan

benda elastis

benda plastis

Page 7: Gaya Pegas

TEGANGAN, RENGANGAN, dan MODULUS TEGANGAN, RENGANGAN, dan MODULUS

ELASTISITASELASTISITAS Misalkan seutas kawat panjangnya L Misalkan seutas kawat panjangnya L dan memiliki luas penampang A, dan memiliki luas penampang A,

kemudian kemudian kawat di beri gaya kawat di beri gaya

sebesar F sehingga sebesar F sehingga panjanya panjanya bertambah bertambah

sebesar Lsebesar L

Tegangan Rengangan Tegangan Rengangan TeganganTegangan adalah Perbandingan antaraPerbandingan antara Gaya per satuan Luas perubahan panjang dengan Gaya per satuan Luas perubahan panjang dengan

panjang awalpanjang awal Secara matematis ditulis :Secara matematis ditulis :

Page 8: Gaya Pegas

MODULUS ELASTIS

Regangan merupakan ukuran perubahan bentuk benda dan Regangan merupakan ukuran perubahan bentuk benda dan merupakan tanggapan yang diberikan oleh benda terhadap merupakan tanggapan yang diberikan oleh benda terhadap tegangan yang diberikan. Jika hubungan antara tegangan tegangan yang diberikan. Jika hubungan antara tegangan dan regangan dirumuskan secara matematis, maka akan dan regangan dirumuskan secara matematis, maka akan diperoleh persamaan berikut :diperoleh persamaan berikut :

Page 9: Gaya Pegas

BATAS ELASTIS

Besarnya gaya yang diberikan pada benda memiliki batas-batas tertentu. Jika gaya sangat besar maka regangan benda sangat besar sehingga akhirnya benda patah. Hubungan antara gaya dan pertambahan panjang (atau simpangan pada pegas)

dinyatakan melalui grafik di bawah ini.

Misalnya : Sebuah karet bisa putus jika gaya tarik yang diberikan sangat besar, melawati batas elastisitasnya. Demikian juga sebuah pegas tidak akan kembali ke bentuk semula jika diregangkan dengan gaya yang sangat besar. Jadi benda-benda elastis tersebut memiliki batas elastisitas.

Page 10: Gaya Pegas

HUKUM HOOKEHUKUM HOOKE Robert HookeRobert Hooke menemukan bahwa pertambahan panjang pada menemukan bahwa pertambahan panjang pada

pegas berbanding lurus dengan gaya yang di berikan dan pegas berbanding lurus dengan gaya yang di berikan dan bergantung pada karakteristik dari pegas tersebut.bergantung pada karakteristik dari pegas tersebut.

xF ∆~

xkF ∆=

Pertambahan panjang ketika pegas diberi gayaPertambahan panjang ketika pegas diberi gaya Dengan: F = Gaya yang diberikan pada pegas (N) Dengan: F = Gaya yang diberikan pada pegas (N) k = Tetapan gaya pegas (N/m) k = Tetapan gaya pegas (N/m) = pertambahan panjang pegas (m) = pertambahan panjang pegas (m)

Page 11: Gaya Pegas

HUKUM HOOKE

Hukum Hooke pada PegasHukum Hooke pada PegasMisalnya kita tinjau pegas yang dipasang horisontal, di mana pada Misalnya kita tinjau pegas yang dipasang horisontal, di mana pada ujung pegas tersebut dikaitkan sebuah benda bermassa m. Massa ujung pegas tersebut dikaitkan sebuah benda bermassa m. Massa benda kita abaikan, demikian juga dengan gaya gesekan, sehingga benda kita abaikan, demikian juga dengan gaya gesekan, sehingga

benda meluncur pada permukaan horisontal tanpa hambatan. benda meluncur pada permukaan horisontal tanpa hambatan. Terlebih dahulu kita tetapkan arah positif ke kanan dan arah Terlebih dahulu kita tetapkan arah positif ke kanan dan arah

negatif ke kiri. Setiap pegas memiliki panjang alami, jika pada negatif ke kiri. Setiap pegas memiliki panjang alami, jika pada pegas tersebut tidak diberikan gaya.pegas tersebut tidak diberikan gaya.

Pada kedaan ini, benda yang dikaitkan pada ujung pegas berada Pada kedaan ini, benda yang dikaitkan pada ujung pegas berada dalam posisi setimbang (lihat gambar a). dalam posisi setimbang (lihat gambar a).

Page 12: Gaya Pegas

Apabila benda ditarik ke kanan sejauh +x (pegas diregangkan), pegas akan memberikan gaya

pemulih pada benda tersebut yang arahnya ke kiri sehingga benda kembali ke posisi setimbangnya

(gambar b).

Sebaliknya, jika benda ditarik ke kiri sejauh -x, pegas juga memberikan gaya Sebaliknya, jika benda ditarik ke kiri sejauh -x, pegas juga memberikan gaya pemulih untuk mengembalikan benda tersebut ke kanan sehingga benda pemulih untuk mengembalikan benda tersebut ke kanan sehingga benda

kembali ke posisi setimbangkembali ke posisi setimbang (gambar c). (gambar c).

Page 13: Gaya Pegas

Besar gaya pemulih F ternyata berbanding lurus dengan simpangan x Besar gaya pemulih F ternyata berbanding lurus dengan simpangan x dari pegas yang direntangkan atau ditekan dari posisi setimbang dari pegas yang direntangkan atau ditekan dari posisi setimbang (posisi setimbang ketika x = 0).(posisi setimbang ketika x = 0).

xkF ∆= xF ∆~ Persamaan ini sering dikenal sebagai persamaan pegas dan merupakan hukum hooke. Hukum ini dicetuskan oleh paman Robert Hooke (1635-1703). k adalah konstanta dan adalah pertambahan panjang. Tanda negatif menunjukkan bahwa gaya pemulih alias F mempunyai arah berlawanan dengan simpangan x. Ketika kita menarik pegas ke kanan maka x bernilai positif, tetapi arah F ke kiri (berlawanan arah dengan simpangan x). Sebaliknya jika pegas ditekan, x berarah ke kiri (negatif), sedangkan gaya F bekerja ke kanan. Jadi gaya F selalu bekeja berlawanan arah dengan arah simpangan x. k adalah konstanta pegas. Konstanta pegas berkaitan dengan elastisitas sebuah pegas. Semakin besar konstanta pegas (semakin kaku sebuah pegas), semakin besar gaya yang diperlukan untuk menekan atau meregangkan pegas. Sebaliknya semakin elastis sebuah pegas (semakin kecil konstanta pegas), semakin kecil gaya yang diperlukan untuk meregangkan pegas. Untuk meregangkan pegas sejauh x, kita akan memberikan gaya luar pada pegas, yang besarnya sama dengan . Hasil eksperimen menunjukkan bahwa x sebanding dengan gaya yang diberikan pada benda.

x∆

xkF ∆=

Page 14: Gaya Pegas

KESIMPULANSifat elasitisitas adalah kemampuan suatu benda untuk kembali ke bentuk awalnya segera setelah gaya luar yang diberikan kepada benda itu dihilangkan.

1. TEGANGANadalah besaran skalar dan memiliki satuan N/m-2 (pangkat min 2) atau dengan rumus Tegangan =gaya dibagi luas

2. REGANGANadalah hasil bagi antara pertambahan panjang dgn panjang awalnya. Rumusnya adalah Regangan=pertambahan panjang dibagi panjang awal

3. MODULUS ELASTISITASADALAH perbandingan antara tegangan dgn regangan.dengan Rumus,modulus elastisitas=tegangan dibagi regangan