A.  Bekal Awal Mempelajari Elastisitas

 

Agar mudah melakukan tugas belajar dalam mempelajari elastisitas, kamu harus benar-benar telah terampil menggunakan mistar, jangka sorong dan mikrometer skrup/mikrometer ulir. Untuk mengulang agar lebih menguasai ketiga keterampilan tersebut, lakukan tugas-tugas belajar berikut ini.

 

Menggunakan mistar

 

Bacalah kembali buku paket Fisika 1 halaman 18 tentang mistar ukur, temukanlah kembali informasi:

1. Umumnya mistar menggunakan skala inchi, centimeter (cm) dan milimeter (mm).  Kemudian, perhatikan mistar yang kamu miliki, apakah benar seperti itu? ………………

2.  Pada waktu mengukur, hendaknya pandangan mata tegak lurus pada skala pengukur. Perhatikan gambar 1, berarti mata harus pada posisi, A, B, atau C? …….….. Bandingkan dengan gambar 1.14 di halaman 18 buku paket kamu.

3.4. Berapakah hasil pengkuran panjang yang ditunjukkan gambar 1.21 dalam buku paketmu

halaman 21? ………… mm = …………cm

Membaca dan mencatat hasil suatu pengukuran, harus merupakan angka penting (angka yang ada pada skala alat ukur dan satu angka taksiran), cara paling mudah adalah dengan membaca dan menuliskan hingga sepersepuluhan dari skala terkecil, jika gambar 1 skala terkecilnya 1 mm, maka hasil pengkuran panjang segi empat adalah ………… mm = ………… cm

 

 

 

Menggunakan Jangka Sorong

 

Bacalah kembali buku paketmu halaman 19, tentang Jangka Sorong. Dapatkan kembali informasi-informasi berikut ini, dan sekaligus jawab pertanyaan- pertanyaannya.

1. Cermati kembali gambar 1.15, di halaman 19 buku paketmu. Ada dua pasang rahang pada jangka sorong: 1 pasang rahang kecil dan satu pasang rahang besar.

2. Pasangan rahang apakah yang digunakan untuk mengukur diameter dalam ? Pasangan rahang …………………………

3. Pasangan rahang apakah yang digunakan untuk mengukur diameter luar ? Pasangan rahang …………………………

4. Cermati kembali gambar 1.16, di halaman 19 buku paketmu. 9 mm skala utama sama dengan sepuluh skala nonius, ini memberikan arti bahwa 1 skala nonius sama dengan …………….. mm = ………. cm, nilai ini disebut juga dengan ketelitian jangka sorong.

5. Gambar 3, menggambarkan posisi skala utama dan nonius jangka sorong. Panjang yang ditunjukkan gambar 3 tersebut adalah ……… mm = ……..cm

 

 

 

 

 

Menggunakan Mikrometer Skrup (Mikrometer ulir)

 

Tentunya kamu masih ingat mikrometer skrup.

Buka buku paketmu halaman 20. Gambar 1.18,  menunjukkan gambar mikrometer skrup atau mikrometer ulir.

Baca kembali di halaman 20 itu tentang Mikrometer ulir.

Kemudian jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut ini.

 

1. Ketelitian mikrometer skrup sama dengan nilai skala terkecil dari skala nonius.Berapakah nilai skala terkecil nonius mikrometer skrup? …….. mm = ……..cm.

 

1. Tuliskan ulang oleh mu, bagaimana cara mengukur panjang dari sesuatu benda menggunakan mikrometer ulir (mikrometer skrup). Cermati alenia terakhir bacaan Mikrometer ulir halaman 20 buku paketmu.

Cara menggunakan mikrometer ulir adalah:

…………………………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………………………………………..….

…………………………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………………………….

…………………………………………………………………………………………………….

 

1. Gambar 4. Berikut ini menunjukkan posisi skala pada mikrometer ulir, panjang yang terukur adalah? ……………. mm = …………. Cm

 

 

 

 

 

 

Jika kamu masih kesulitan menjawab menjawab pertanyaan-pertanyaan di atas, kamu boleh belajar kepada gurumu, atau siapa saja yang menguasai materi pelajaran ini. Lakukan di luar jam pelajaran, misal pada waktu istirahat atau setelah jam sekolah usai.

 

Setelah kamu dapat menjawab semua pertanyaan di atas, barulah kamu dapat memulai belajar elastisitas.

 

 

B.       Mempelajari Elastisitas

 

B.1. Zat Padat Bersifat Elastis 

Tujuan Belajar

Setelah kamu selesai mempelajari zat padat bersifat elastis, kamu akan dapat:

1. Setelah mencermati peragaan beberapa benda yang dikenakan gaya dan memperhatikan fenomena serta penjelasan guru siswa dapat menyebutkan pengertian benda elastik atau benda lenting serta memberikan 3 contoh

2. Menyebutkan pengertian benda tidak elastik atau benda tidak lenting3. Menyebutkan contoh benda elastik dan benda tidak elastik.4. Dapat menjelaskan percobaan (mendemonstrasikan) bahwa pegas salah satu contoh

benda elastik.5. Menyelesaikan soal-soal tentang elastisitas.

 

Marilah kita pelajari Elastisitas.

 

Bukalah buku paketmu (Fisika 1) halaman 83 Bacalah tentang: Elastisitas.

Bukalah buku penunjangmu (Panduan menguasai Fisika 1) halaman 91. Bacalah tentang Pengertian Elastisitas dan Zat padat Bersifat Elastis.

 

Pada waktu di kelas. Ikuti demonstrasi dan penjelasan gurumu tentang Elastisitas. Catat pelajaran yang diberikan gurumu.

 

Setelah kamu selesai membaca, mengikuti demonstrasi guru, dan penjelasan gurumu.  Jawab pertanyaan berikut:

 

1. Apa yang dimaksud, benda elastis atau benda lenting?

Benda elestis atau benda lenting adalah suatu benda yang apabila di kenakan ………….akan mengalami perubahan …………… dan apabila gaya tidak diberikan lagi, benda akan kembali ke ………………………………………………………………………….

 

1. Apa yang dimaksud, benda tidak elastis atau benda tidak lenting?

Benda tidak elestis atau benda tidak lenting adalah suatu benda yang apabila di kenakan ………….akan mengalami perubahan ……………… dan apabila gaya tidak diberikan lagi, benda tidak akan akan kembali ke ………………………………………….

 

1. Contoh 3 benda elastis: ……………………, …………………………, ………….…………

Contoh 3 benda tidak elastis ………………, …………………………, ……….……………

 

1. Uraikan, percobaan yang membuktikan bahwa pegas adalah satu contoh benda elastik!

 

Untuk membuktikan bahwa pegas adalah salah satu contoh benda elastik adalah sebagai berikut:

Terlebih dahulu disiapkan alat-alat, sebagai berikut:

1. ………………………………………………….2. ………………………………………………….

Selanjutnya alat-alat dirakit, dan dilakukan percobaan.

Langkah percobaan, hasil dan penjelasannya sebagai berikut:

Mula-mula pegas di ………………………………………………………………

Setelah itu pegas diberi ………………………………………………………….

Pemberian beban dimaksudkan sebagai pemberian ……………………… kepada pegas. Gaya tersebut sebesar gaya ……………… beban

Nampak, setelah diberi gaya, ukuran pegas berubah, yaitu bertambah ………………….

Berarti dengan diberi gaya bentuk pegas menjadi ……………………………..……………

Selanjutnya beban dilepaskan, artinya pegas tidak lagi dikenakan ……………………… ternyata bentuk pegas kembali ke ……………………………………………………..…….

Berdasarkan yang telah dilakukan, ternyata jika pegas diberi ………………..akan mengalami perubahan bentuk, dan jika gaya dihilangkan pegas akan kembali ke ………. ………….  kenyataan ini membuktikan bahwa pegas sebagai salah benda ………………

 

 

B.1.2 Tegangan dan Regangan

 

Mari lanjutkan dengan belajar tentang tegangan dan regangan

Tujuan Belajar

Setelah kamu mempelajari tegangan dan regangan, kamu akan dapat:

1. Menyebutkan pengertian tegangan suatu benda2. Menyebutkan pengertian regangan suatubenda3. Menjelaskan pengertian batas elastisitas benda4. Mengukur tegangan benda5. Mengukur regangan benda6. Menentukan modulus elastisitas berdasarkan hasil pengukuran tegangan dan regangan.7. Menyelesaikan soal-soal: tegangan, regangan, dan elastisitas.

 

Pelajari tegangan dan regangan, dengan:

 

Baca buku paket halaman 83-85, tentang 1. Jenis-jenis Perubahan Bentuk dan 2. Hubungan Antara Gaya dan Pertambahan panjang.

 

Juga baca buku penunjang halaman 91- 92. tentang Tegangan dan regangan, tegangan, regangan, dan modulus elastisitas.

 

Pada waktu di kelas, ikuti demonstrasi dan penjelasan yang dilakukan oleh gurumu, catat pelajaran yang diberikan oleh beliau.

 

Setelah kamu membaca dan mengikuti pelajaran di kelas, selanjutnya, Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut:

 

1. Tegangan adalah perbandingan (hasil bagi) antara ………………………….. dengan luas penampang, dan dirumuskan dengan ………………………………………………….………

 

1. Regangan adalah perbandingan (hasil bagi) antara ………………………………. dengan panjang mula-mula, dan dirumuskan dengan ………………………………………..

 

1. Modulus elastisitas adalah perbandingan (hasil bagi) antara ………………..……. dengan …………………….., dan dirumuskan dengan …………………………………………………

 

1. Suatu pegas spiral luas penampangnya 1 cm2, mula-mula panjangnya 5 cm, setelah ditarik dengan gaya 5 N bertambah panjang, menjadi 6 cm. Hitunglah:

 

1. Regangan yang di alami pegas.

Regangan yang dialami pegas, sebagai berikut.

Panjang pegas mula-mula …………..

Diberi gaya …………………………….

Panjangnya menjadi …………………

Berarti terjadi pertambahan panjang sebesar = ………. – ………. = …………..

Dengan demikian regangannya adalah = e = …………………………………….

 

1. Tegangan yang di alami pegas.

Tegangan yang dialami pegas adalah sebagai berikut.

Gaya tarik pada pegas = ……………

Luas penampang pegas = ………….

Dengan demikian tegangan pegas adalah  = ……………

 

1. Modulus elastisitas pegas.

Modulus elastisitas pegas = …………………………………

 

1. Jelaskan oleh kamu suatu percobaan untuk mengukur, tegangan, regangan, dan modulus elastisitas suatu pegas!

Percobaan, mengukur tegangan, regangan, dan modulus elastisitas suatu pegas!

Alat dan bahan yang diperlukan:

1. ……………………………………….2. ……………………………………….3. ……………………………………….4. ……………………………………….5. ……………………………………….

 

Langkah percobaan:

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

 

Tabel dan data hasil pengamatan:

Panjang pegas mula-mula = ………………………….. cm

Diameter pegas = ……………………cm.    Luas penampang pegas = ……………….. cm2

 

…………… …………………………

e

…………… …………………………

…………… ……………

…………… …………………………

…………… ……………

…………… …………………………

…………… ……………

…………… …………………………

…………… ……………

 

Grafik hasil pengamatan, dibuat menggunakan kertas milimeter blok.

 

6. Tariklah satu garis lurus dari titik (0,0), sesuai

dengan kecenderungan titik-titik koordinat tegangan,

regangan pegas. Lanjutkan dengan menghitung

koefisien garis berarah atau gradiennya.

Ternyata gradiennya …………………………….

 

7. Harga gradien ini tidak lain adalah ……………….

………………. atau modulus Young.

 

 

 

 

 

 

 

B.1.3 Latihan Keterampilan Proses

 

Kegiatan Pralaboratorium.

 

1. Jika kamu diberi satu pegas spiral, dapatkah kamu menentukan modulus elastisitasnya?

Jawab:

……………………………………………………………………………………………………

1. Untuk membuktikan jawaban di atas (no.1), Buatlah rencana percobaan untuk mengukur modulus elastisitas pegas, dengan mengungkapkan: Alat dan bahan yang diperlukan, langkah percobaan, gambar sketsa percobaan, Tabel dan data pengamatan.

 

Alat dan bahan:

…………………………………….

…………………………………….

…………………………………….

…………………………………….

…………………………………….

…………………………………….

…………………………………….

…………………………………….

…………………………………….

…………………………………….

…………………………………….

…………………………………….

…………………………………….

 

Langkah percobaan.

…………………………………….…………………………………….…………………………………….…………………………………….…………………………………….…………………………………….…………………………………….…………………………………….…………………………………….…………………………………….…………………………………….…………………………………….…………………………………….…………………………………….…………………………………….…………………………………….

…………………………………….…………………………………….…………………………………….

Tabel dan data hasil pengamatan:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Untuk dapat menentukan alat dan bahan, serta langkah percobaan, gambar sketsa percobaan dan Tabel dan data hasil pengamatan, berdiskusilah kamu dengan teman kelompok kerja masing-masing. Setelah disepakati dan dituliskan, konsultasikan dan mintakan persetujuan gurumu, apakah rencana percobaanmu dapat berhasil dilakukan?

 

 

Kegiatan Laboratorium

 

1. Jika rencana percobaanmu telah mendapat persetujuan dari gurumu. Lakukanlah percobaan sesuai dengan rencana yang telah kamu buat. Catat hasil pengamatan pada Tabel dan data hasil pengamatan yang telah kamu siapkan.

 

1. Berdasarkan Tabel dan data hasil pengamatan. Lukislah titik-titik perubahan dan e ke dalam grafik Kartesius dengan pada sumbu tegak dan e pada sumbu mendatar, buat

lukisan tersebut pada kertas milimeter blok, hasilnya tempelkan di dalam kotak berikut ini.

2. Lukislah satu garis lurus yang kira-kira merupakan kecenderungan perubahan dan e, dimulai dari titik (0,0).

3. Gradien atau kemiringan garis yang kamu buat, merupakan nilai ……………………., yaitu sebesar …………………………………………………………………………………

4. Buatlah kesimpulan dari percobaan yang kamu lakukan, dengan:

Berdasarkan hasil pengukuran-pengukuran dan analisis data di atas, modulus elastisitas pegas dapat diukur. Modulus elastisitas yang terukur sebesar ………………………………

Rangkuman:

 

1. Elastisitas adalah Kemampuan suatu benda untuk kembali kebentuk semula segera setelah gaya yang bekerja padanya dihilangkan.

 

1. Tegangan didefinisikan sebagai hasil bagi gaya tarik (F) terhadap luas penampang (A).

yang dirumuskan dengan :

1. Regangan didefinisikan sebagai perbandingan pertambahan panjang (x) terhadap panjang kawat mula-mula  yang dirumuskan dengan :

2. Modulus elastisitas adalah perbandingan antara tegangan dan regangan suatu benda, dirmuskan dengan

 

Soal Latihan 

Untuk kamu berlatih menyelesaikan soal.

 

Buka buku paketmu halaman 109, jawab Pertanyaan dan Soal

nomor 1, 2,

 

Buka buku penunjangmu halaman 106, jawab soal nomor 2, dan buka halaman 108 jawab soal no 5.

 

 

EVALUASI

 

Selanjutnya jawab soal-soal berikut ini, pada lembaran kertas bergaris yang disediakan olehmu sendiri.

 

1. Jelaskan olehmu, bagaimana menunjukkan bahwa sebatang lidi adalah benda elastis2. Jika modulus Young besi 1010 N/m2, maka berapa gaya yang diperlukan untuk menekan

besi sehingga tebalnya berkurang 0,5 mm? Berapa tegangan besi saat itu?3. Jelaskan olehmu tentang “batas elastis benda”?4. Jelaskan olehmu, bagaimana percobaan yang dilakukan pada suatu pegas, untuk

menentukan modulus elastisitasnya.5. Jika hukum Hooke dinyatakan dengan F = k.x ;maka nyatakanlah nilai k dari hukum

Hooke tersebut dengan modulus elastisitas, luas penampang, serta panjang mula-mula