Rabu, 19 November 2014

Fisika

  1. 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

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)

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
    = 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

Ø  Mencari
A = ¼  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
   = 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