Bab II

Elastisitas Zat Padat dan Hukum Hooke

                                          Blog ini dibuat sebagai tugas proyek pelajaran fisika kelas XI Semester Ganjil                           

 Guru Fisika : Indri Dayana,M.Si

1. Pengertian Elastisitas

                adalag kemampuan benda untuk kembali kebentuk awalnya segera sete;ah gaya luar yang dikerjakan pada benda dihilangkan.

2.Tegangan Tarik (Stress)

                                                                                                                         

    Rumus :                                     σt = F/A 

                      Ket :             σt = Tegangan tarik (kg/cm²) 

                                           F = Gaya yang bekerja/beban (kg) 

                                          A = Luas penampang (cm²)       

conoth soal :

1. Tali nilon berdiameter 2 mm ditarik dengan gaya 100 Newton. Tentukan tegangan tali!
Pembahasan
Diketahui :
Gaya tarik (F) = 100 Newton
Diameter tali (d) = 2 mm = 0,002 meter
Jari-jari tali (r) = 1 mm = 0,001 meter
Ditanya : Tegangan tali
Jawab :
Luas penampang tali :

Tegangan tali :

                                                                                                                      

3. Regangan tarik 

Rumus :                          e=ΔL / Li

      Ket:         e= regangan tarik 

                 ΔL= pertambahan panjang benda

                  Li = panjang awal benda 

  

4. Modulus young 

               Perbandingan antara tegangan dan regangan disebut sebagai Modulus Elastisitas atau Modulus Young (Y). Sehingga dalam hal ini rumus modulus elastisitas atau modulus young adalah 

 YY==σeF×LA×ΔL$$\begin{array}{rcl}\mathrm{ \; \; \; \; \; Y }& = & \frac{\sigma }{e}\\ \mathrm{Y }& = & \frac{\mathrm{F }L}{\mathrm{A }\mathrm{\Delta }L}\end{array}$$$$\begin{array}{r}\frac{\mathrm{<br>}}{}\end{array}$$$$\begin{array}{r}\frac{\mathrm{<br>}}{}\end{array}$$

5. Modulus Geser 

             Tegangan geser adalah gaya yang bekerja persatuan luas, dimana gaya bekerja sejajar dengan luas penampangnya. Regangan geser adalah perbandingan pergeseran sisi ( Δx$\mathrm{\Delta }x$) dengan tinggi objek (h$h$)

SS==F/AΔx/hF×hA×Δx$$\begin{array}{rcl}S& =& \frac{F/A}{\mathrm{\Delta }x/h}\\ S& =& \frac{F\times h}{A\times \mathrm{\Delta }x}\end{array}$$

Satuan modulus elastisitas yakni satuan dari Modulus Young dan Modulus Shear adalah sama yaitu N/m2.ueueuejuekj


frjeueu

6.Modulus Bulk

didefinisikan sebagai perbandingan tegangan volume dengan regangan volume.

Tegangan volume adalah gaya persatuan luas dan regangan volume adalah perbandingan perubahan volume (ΔV$\mathrm{\Delta }V$) dengan volume mula-mula (Vi)$(V_i)$. Secara matematis Modulus Bulk (B$B$) dituliskan sebagai berikut.

Berikut Ini beberapa soal latihan .

1. Suatu tali berdiameter 4 mm dan mempunyai panjang awal 2 meter ditarik dengan gaya 200 Newton hingga panjang tali berubah menjadi 2,02 meter. Hitung (a) tegangan tali (b) regangan tali (c) modulus elastisitas Young!

2. Kawat tembaga sepanjang 5,5$5,5$ meter memiliki luas penampang sebesar 1×10−6m2$1\times {10}^{-6}{\text{m}}^2$. Berapa gaya yang harus diberikan agar kawat bertambah panjang 1 mm?

B. Hukum Hooke                

1.Bunyi Hukum Hooke

Hukum Hooke berbunyi bahwa besarnya gaya yang bekerja pada benda sebanding dengan pertambahan panjang bendanya. Tentu hal ini berlaku padan beda yang elastis (dapat merenggang).

                                                           F = k . x

Keterangan :

F = gaya yang bekerja pada pegas (N)
k = konstanta pegas (N/m)
x = pertambahan panjang pegas (m)

Contoh Soal Hukum Hooke

Suatu pegas memiliki suatu pertambahan panjang 0,25 meter sesudah diberikan gaya. Bila pada pegas bertuliskan 400 N/m. Berapakah gaya yang dikerjakan ada pegas tersebut?
diketahui :
x = 0,25 m
k = 400 N/m

ditanya F….?

Jawab

F = k . x
F = 400 N/m x 0,25 m
F = 100 N

 Sebuah balok yang bermassa 225 gram digantungkan pada pegas sehingga pegas bertambah panjang 35 cm. Berapa panjang pegas mula-mula jika konstanta pegas 45 N/m ?
Di ketahui :
m = 225 gram =0,225 kg
X2 = 35 cm
K : 45 N/m
Ditanya :
X1 . . . .
Jawab :
F = k . Δx
F = w = m. g = 0.225 kg . 10s/m2 = 2.25 N
F = k . Δx
2.25 N = 45 N/m .Δx
2.25 N / 45 N/m = Δx
0.05 m = Δx
5 cm = Δx
Δx = x2 – x1
5 cm = 35 cm – x1
30 cm = x1
Jadi panjang pegas mula-mula 30 cm

Berikut beberapa soal latihan 

1.. Konstansta dua buah pegas yang dihubungkan secara paralel 100 N/m. jika sebuah pegas dengan konstanta 200 N/m digantungkan pada pegas peralel tersebut. Tentukan pertambahan panjang pegas 

 2.  jika beban bermassa 3 kg digantungkan pada pegas tersebut ?

jika ditarik dengan gaya 100 N pegas bertambah panjang 5 cm berapakah energi potensial pegas yang diperlukan agar pegas bertmabh panjang