Fisika
- 1. Elastisitas
Elastisitas adalah suatu sifat yang di miliki oleh zat, Karena
pengaruh suatu gaya berubah menadi bentuk lain. Tetapi bila gaya tersebut di
hilangkan zat tersebut menjadi bentuk semula. Contoh bahan atau benda
elastisitas adalah karet, pegas, per mobil, shock-breaker, dan lain-lain.
Kebalikan
dari elastis adalah Plastis, yaitu zat yang apabila diberi gaya tidak mengalami
perubahan bentuk.
Dengan:
A = bahan elastis bahan
B = Bahan dalam keadaan plastis
C = Titik dimana bahan akan patah bila diberi gaya tambahan
Soal:
Sebuah pegas ketika ditarik dengan
gaya 120 N bertambah panjang 6 cm. Berapa energi potensial yang dimiliki pegas
saat itu?
Jawab:
F = 120 N X
= 6 cm = 6×10-2 m
k = F/x
k = 120/6×10-2 = 2×102 N/m
k = F/x
k = 120/6×10-2 = 2×102 N/m
2. Tegangan
Jika sebuah benda
ditarik dengan menambah gaya tarik, suatu ketika terjadi pengecilan penampang
kalau gaya dilepas, panjangnya tidak kembali ke panjang semula. Batas ini
disebut batas elastisitas dengan tegangan (stress) disimbolkan dengan o. Stress
adalah gaya yang bekerja pada permukaan benda seluas satu satuan. Secara
matematis ditulis dengan :
σ = , dengan :
σ : tegangan/ stress
(N/m2)
F : gaya yang bekerja pada benda (N)
A : luas permukaan (m2)
F : gaya yang bekerja pada benda (N)
A : luas permukaan (m2)
Soal:
Dik: d
= 0,5 mm = 0,5 x 10-3m
M = 35 kg
L = 0,45 mm = 0,45 x 10-3m
Dit: 
?
?
Jawab:
A = ¼ 
d2
d2
= ¼ (3,14).(0,5x10-3)2
= 0,2x10-6m2
Gaya Tarik:
F = m.g
= 35 x 10
= 350 N
Stress
= F/A
= 350/0,2x10-6m2 = 175 x 107 Pa
3. Regangan
Didefinisikan sebagai perbandingan antara
pertambahan panjang dengan panjang awalnya (L). Pertambahan
panjang ini tidak hanya terjadi pada ujungnya saja, tetapi pada setiap bagian batang
yang terentang dengan perbandingan yang sama.
Karena
merupakan hasil bagi dari dua besaran yang berdimensi sama, maka regangan tidak
memiliki satuan.
e = ∆L/L dengan :
e :
regangan (strain)
∆L :
pertambahan panjang (m)
L :
panjang mula-mula (m)
SOAL
Dik : L = 120 cm
∆L = 0,67 mm = 0,67 x 10-4m
Jawab:
e = ∆L/L
e = 6,7 x
10-4/1,2
e = 5,583
x 10-4
4. Modulus
Young
Modulus Elastisitas didefinisikan sebagai
perbandingan antara tegangan, dengan regangan suatu bahan selama gaya yang
bekerja tidak melampaui batas elastisitasnya.
Dalam SI satuan modulus elastisitas sama dengan satuan
tegangan. Semakin besar nilai E, berarti semakin sulit untuk merentangkan
benda, artinya dibutuhkan gaya yang lebih besar.
Grafik
yang menunjukan variasi tegangan dan regangan sebagai berikut:
SOAL
Dik: d
= 0,5 mm = 0,5 x 10-3m
M = 35 kg
L = 120
cm
L = 0,45 mm = 0,45 x 10-3m
Dit: E?
Jawab:
E = /e
/e
Ø Mencari
A = ¼ d2
d2
= ¼ (3,14).(0,5x10-3)2
= 0,2x10-6m2
Gaya Tarik:
F = m.g
= 35 x 10
= 350 N
Stress
= F/A
= 350/0,2x10-6m2
= 175 x 107 Pa
Ø Mencari e
e = ∆L/L
e = 6,7 x
10-4/1,2
e = 5,583
x 10-4
Ø Mencari E
E = /e
/e
= 24,7 x 108/ 5.583 x 10-4
= 24,7 x 108 x 104/
5.583
= 4,42 x 108 Pa
55. Konstanta Pegas
Konstanta pegas merupakan suatu elemen penting yang terdapat pada pegas. Untuk mendapatkan nilai konstanta pegas.Dari persamaan Hooke,tetapan gaya atau konstanta K berlaku umum untuk beda elastik.
Untuk menentukan nilai konstanta pegas, berlaku hukum Hooke yang
dirumuskan sebagai berikut:
K = EA/ L0
Keterangan:
K = tetapan gaya pegas (N/m)
E = Modulus elastisitas (N/m2)
A = Luas Penampang bahan (m2)
L0 =
Panjang mula-mula (m)
SOAL
DIK : L0
= 5m
A
= 1,5mm2 = 1,5 x 10-6 m2
F
= 3N
E
= 7 x 107
DIT : K?
JAWAB:
K = EA/ L0
= (7 x 107)(1,5 x 10-6m2)/
5
= 10,5 x 101/5
=
21 Nm-1
0 komentar:
Posting Komentar