Pada saat kalian menarik sebuah karet gelang, pasti karet gelang tersebut akan mengalami perubahan bentuk teapi ketika kita lepas tarikan tersebut maka karet gelang akan kembali kebentuk semula. Kejadian tersebut disebut sifat elastisitas banda.
Terdapat tiga hal utama yang harus diketahui dalam mempelajarai sifat elastisitas suatau bahan yaitu sifat tegangan, regangan , dan modulus elastisitas.:
1. Tegangan(stress)
Besarnya gaya yang bekerja pada suataubahan persatuan luas. Maka secara matematis tegangan dirumuskan,
Contoh :
Sebuah plat besi diberikan beban sebesar 100N. Jika luas plat besi tersebut 2 m2. Berapakah tegangan yang terjadi pada plat besi tersebut???
Diket F = 100 N
A= 2 m2
Ditanya: o= F/A
= 100/2
= 50 N/m2
2. Regangan
Perbandingan antara perubahan panjang suatau bahan yang diberikan gaya dengan panjang awal bahan. Maka secara matematis dirumusan;
Contoh:
Sebuah karet yang panjang awalnya 50 cm, diberikan gaya sehingga menjadi 55 cm. Berapakah regangan yang terjadi pada karet tersebut??
Deket: L0 = 50 cm = 0,5 m
AL = Lt - L0 = 55 - 50 = 5 cm = 0,05 m
Ditanya e = ....??
Dijawab e = AL/L0
= 0,05/0,5
= 0,1
3. Modulus Elastisitas
Perbandingan antara tegangan dan regangan suatau bahan. Maka secara matematis di rumuskan:
Contoh:
Sebuah plat besi diberikan beban 400 N, Plat tersebut memiliki panjang 20 cm berubah menjadi 25 cm. Jika luas plat 0,2 m2. Berapakah modulus elastisitasnya??
Diket: F = 400 N
L0= 20 cm = 0,2 m
AL= Lt-L0 = 25 cm - 20 cm = 5 cm = 0,05 m
A = 0,2 m2
Ditanya E = F. L0/ A. AL
= 400 . 0,2/ 0,2 . 0,05
= 400/ 0,05
= 8.000 N/m2
4. Hukum Hooke
Ketika pegas ditarik dengan sebuah gaya maka pegas akan melawan dengan gaya yang berlawanan. Keadaan tersebut di sebut gaya pemulih. Secara matematis dituliskan sebagai berikut:
Contoh:
Sebuah Pegas memiliki konstanta 100 N/m diberikan gaya sehingga panjangnya berubah sebesar 5 cm. Berapakah gaya pemulih dari pegas tersebut??
Diket: k = 100 N/m
y = 5 cm = 0,05 m
Ditanya F= ??
Dijawab F= -k x
= - 100 . 0,05
= 5 N
Susunan Pegas
Susunan pegas dibedakan menjadi 2 yaitu;
1. Seri
2. Pararel
Contoh: Perhatikan gambar Dibawah ini!
Gambar diatas menyatakan 3 buah pegas dengan konstanta masing -masing adalah 10 N/m, 10 N/m, dan 20 N/m. Jika massa beban adalah 2 kg. maka berapa besar perubahan panjangnya??
Diket : k1 = 10 N/m
k2 = 10 N/m
k3 = 20 N/m
m = 2 kg
g = 10 m/s2
Ditanya: y =....??
Dijawab: y = F/k
Langkah pertama mencari kontanta pengganti pararel k1 dan k2
kp = k1 + k2 = 10 + 10 = 20 N/m
Langkah kedua mencari konstanta pengganti seri kp dan k3
1/ ks = 1/kp + 1/k3
1/ks = 1/20 + 1/20
1/ks = 2/20
ks = 20/2
ks = 10 N/m
Langkah 3 memasukkan hasil rangkain seri kedalam rumus utama
y = F/k
y = m .g / ks
y = 2 . 10 / 10
= 20/10
= 2 m
Tidak ada komentar:
Posting Komentar