Mempelajari Elastisitas Suatu Bahan dan Jenis-jenisnya

Daftar isi

• pengertian elastisitas benda
• 1. Tegangan
• 2. Regangan
• 3. Modulus Elastisitas

 

Elastisitas 

    Elastisitas adalah kemampuan benda untuk kembali ke dalam bentuk semula setelah mengalami perubahan bentuk karena pengaruh gaya (karena tekanan dan tarikan) dari luar. Benda-benda yang memiliki elastisitas atau memiliki sifat elastis disebut dengan benda elastis, sedangkan benda-benda yang tidak memiliki elastisitas (tidak kembali ke bentuk awal) disebut  dengan benda plastis.

Contoh dari benda elastis adalah pegas, karet gelang, dan pelat logam, sedangkan untuk benda plastis contohnya adalah tanah liat, dan plastisin atau lilin mainan.

Setiap benda, elastis memiliki batas elastisitas. Batas elastisitas atau batas kelentingan merupakan batas gaya yang dapat diberikan hingga benda hampir tidak dapat dikembalikan ke bentuk semulanya.

Jika gaya yang diberikan melebihi batas elastisitasnya maka benda elastis tidak akan mampu lagi menahan gaya sehingga akan putus. Dalam kehidupan sehari-hari, terdapat beberapa alat yang menerapkan sifat elastis bahan antaranya :

1. Pada perlengkapan rumah tangga seperti (kursi sudut dan spring-bed).
2. Alat ukur gaya tarik kereta api.
3. Pada mainan anak-anak seperti (pistol-pistolan, mobil-mobilan, dan ketapel).
4. Peredam getaran atau  goncangan pada mobil.
5. Penentuan jenis logam yang akan digunakan dalam pembangunan sebuah jembatan, pesawat, dan rumah,
6. Tali busur pada olahraga panahan.
7. Papan loncatan pada cabang olahraga locat indah.

Tegangan, Regangan, dan Modulus Elastisitas

    Benda yang dikenai gaya tertentu akan mengalami perubahan bentuk yang bergantung pada arah dan letak gaya-gaya tersebut diberikan. Terdapat tiga jenis perubahan bentuk sebagai berikut.

1. Regangan

    Regangan merupakan perubahan bentuk yang dialami oleh ujung-ujung benda dikenai dua buah gaya yang berlawanan arah (menjauhi pusat benda).

2. Mampatan

    Mampatan merupakan perubahan dimana bentuk yang dialami oleh benda jika ujung-ujung benda dikenai dua buah gaya yang berlawanan arah (menuju pusat benda).

3. Geseran

    Geseran merupakan perubahan bentuk yang dialami oleh benda jika sisi-sisi bidang benda dikenai dua buah gaya yang berlawanan arah.

Berdasarkan sifat elastisitas benda dibedakan menjadi beberapa jenis sebagai berikut.

1. Tegangan (Stress)

    Tegangan atau stress menunjukkan kekuatan gaya yang menyebabkan perubahan bentuk benda. Tegangan diartikan sebagai perbandingan antara gaya yang bekerja dengan luas penampang benda.

Dirumuskan : 

                  σ = F/A

σ (sigma) = Tegangan.
F              = Gaya yang keluar.
A              = Luas penampang (m²).

Dengan : 
               1 Pa = 1N/m²

Jika dua buah kawat dari bahan yang sama tetapi memiliki luas penampang yang berbeda diberikan gaya, kedua kawat tersebut akan mengalami tegangan yang berbeda. Kawat dengan luas penampang kecil akan mengalami tegangan yang lebih besar dibandingkan kawat dengan penampang yang lebih besar.

2. Regangan (Strain)

    Regangan atau strain merupakan perubahan relatif ukuran atau bentuk benda yang mengalami tegangan. Regangan diartikan sebagai perbandingan antara pertambahan panjang batang dengan panjang mula-mula.

Dirumuskan :

                       e = ΔL/L

L = Panjang mula-mula.

3. Modulus Elastisitas

    Besarnya tegangan perbandingan lurus dengan regangan. modulus elastisitas atau modulus Young diartikan sebagai perbandingan antara tegangan dengan regangan suatu benda. Semakin besar modulus elastisitas suatu benda, maka semakin besar juga tegangan yang diperlukan untuk regangan tertentu.

Dirumuskan :

                ε = σ/e = FL/AΔL

Keterangan :
ε = modulus elastisitas atau modulus Young (N/m²)

Nilai modulus elastisiitas bergantung pada jenis benda (komposisi benda) dan tidak bergantung pada ukuran atau bentuk benda.

Baca juga : 

• Mengenal Apa Itu Usaha dan Energi Beserta Rumus-rumusnya