Close Klik 2x

Sifat Elastisitas atau kelenturan

Advertisement

Sifat Elastisitas atau kelenturan – Dalam topik ini kalian akan belajar tentang elastisitas. Elastisitas atau kelenturan adalah sifat benda yang mampu kembali ke bentuk semula setelah gaya luar yang diberikan kepada benda tersebut dihilangkan. Suatu benda dikatakan bersifat elastis jika benda tersebut dapat kembali ke bentuk semula saat gaya luar dihilangkan dan sebaliknya jika benda tidak dapat kembali ke bentuk semula, maka dikatakan benda tersebut bersifat plastis atau tidak elastis. 


Jika sifat benda berada diantara kedua sifat di atas, maka benda tersebut dinamakan elsatis sebagian. Sifat elatis suatu benda dipengaruhi oleh gaya antar molekulnya. Semakin jauh jarak atom akibat gaya luar, maka semakin besar gaya molekulnya. Ada beberapa istilah dalam mengenal sifat elastis benda. Mari kita bahas satu persatu.

1. Stress (Tegangan)

        Stress atau tegangan merupakan gaya molekul per satuan luas. Dalam keadaan seimbang, besarnya gaya molekul (gaya dalam) sama dengan gaya luar yang diberikan. Secara matematis, dapat ditulis sebagai berikut.

F adalah besar gaya yang diberikan pada benda (Newton) dan A adalah luas penampang benda (m2). Satuan stress adalah N/m2. Arah stress selalu tegak lurus terhadap bidang benda (stress normal). Stress normal ini dianggap sebagai tekanan, sedangkan stress arah longitudinal dinamakan stress tangensial atau shearing stress, yaitu ketika benda diberi gaya searah bidang.

2. Strain

        Strain atau regangan merupakan perbandingan antara perubahan ukuran benda dan ukuran mula-mula. Berdasarkan jenis stressnya, strain digolongkan menjadi 3 jenis berikut ini.

a. Strain linier
Strain linier merupakan perubahan ukuran benda akibat perubahan linier yang diakibatkan oleh stress normal. Strain linier terjadi ketika benda bertambah panjang, sehingga persamaannya sebagai berikut.

Dengan Δl = perubahan panjang dan lo = panjang mula-mula.

b. Strain Volume
Strain volume merupakan perubahan volume benda akibat pemberian stress normal dari berbagai sisi. Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut.

Dengan ΔV = perubahan volume dan V = volume mula-mula.

c. Strain Shear
Strain shear merupakan perubahan ukuran benda akibat stress tangensial. Dimana perumusannya sebagai berikut.

3. Modulus Elastisitas

        Ketika suatu benda diberi gaya lalu mengalami stress, maka benda akan mengalami perubahan ukuran. Jika perubahan ukuran ini tidak terlalu besar, maka stress pada benda akan sebanding dengan strain. Besarnya konstanta perbandingan stress dan strain ini dinamakan modulus elastisitas. Modulus elastisitas yang berhubungan dengan strain linier disebut sebagai modulus Young dan yang berhubungan dengan strain volume disebut sebagai modulus bulk, sedangkan yang berhubungan dengan strain tangensial disebut sebagai modulus shear.

4. Modulus Young

        Jika suatu batang ditarik dengan gaya F sampai batang bertambah panjang sebesar Δldari panjang mula-mula (lo), maka modulus Youngnya dapat ditulis sebagai berikut.

        Persamaan di atas disebut persamaan hukum Hooke, dimana besar gaya yang diberikan sebanding dengan pertambahan panjang benda. Benda yang mendapatkan stress (gaya dari luar) melebihi batas strainnya, maka benda tersebut tidak akan kembali ke bentuk semula, batas nilainya disebut batas elastis. Jika diberi stress di atas batas elastis benda, maka benda akan patah (fracture).

5. Modulus Bulk

        Jika sebuah balok diberi gaya dari berbagai sisi secara bersamaan, maka volume balok akan menjadi lebih kecil, sehingga modulus bulknya dapat ditulis sebagai berikut.

Nilai negatif diberikan agar nilai B menjadi positif, karena perubahan volume bernilai negatif.

6. Modulus Shear

        Jika suatu balok atau kubus elastis diberi gaya hanya pada satu sisinya, maka balok atau kubus tersebut menjadi miring dan bergeser sejauh ∆x membentuk bangunan jajar genjang. Modulus shearnya diberikan oleh persamaan berikut.

Besar sudut α sangat kecil maka dianggap nilai α = ∆xh-1. Dengan α adalah strain shear dalam satuan radian, h adalah tinggi balok, A adalah luas sisi balok.

Itulah artikel Sifat Elastisitas atau kelenturan. Semoga bisa bermanfaat bagi Anda, baca juga artikel terkait lainnya.

Sifat Elastisitas atau kelenturan | lookadmin | 4.5