Rumus Elastisitas Zat Padat dan Hukum Hooke, Materi Fisika Kelas XI

Image title
20 September 2021, 15:15
elastisitas zat padat.
ilmufisika
Pegas merupakan benda padat yang memiliki elastisitas

Elastisitas zat padat merupakan kemampuan suatu benda padat untuk kembali ke bentuk awalnya segera setelah gaya yang diberikan kepada benda tersebut dihilangkan atau dibebasakan.

Dibandingkan dengan zat cair, zat padat lebih keras dan lebih berat. Kenapa Zat pada lebih keras? Molekul-molekul zat padat tersusun rapat sehingga ikatan di antara mereka relatif kuat. Inilah sebabnya mengapa zat padat relatif sulit dihancurkan.

Advertisement

Sebagai contoh, untuk membelah kayu diperlukan alat lain dan gaya yang besar. Setiap usaha memisahkan molekul-molekul zat padat, seperti tarikan atau tekanan, akan selalu dilawan oleh gaya tarik menarik antar molekul zat padat itu sendiri.

Sebuah pegas yang kita gantungkan dengan sebuah beban pada salah satu ujungnya, akan kembali ke panjangnya semula jika beban tersebut diambil kembali. Sifat sebuah benda yang dapat kembali ke bentuk semula seperti itu disebut elastisitas.

Benda-benda yang memiliki elastisitas misalnya karet, baja, dan kayu, di sebut benda elastis. Sebaliknya, benda-benda yang tidak memiliki sifat elastis, misalnya pelastisin, lumpur dan tanah liat disebut benda plastik.

Bagaimana dengan bahan-bahan yang sehari-hari kita sebut “plastik”? Apakah benda-benda itu benar-benar termasuk benda plastik?

Ketika dibuat, benda-benda tersebut adalah benda plastik yang merupakan bahan-bahan sintetis. Kemudian, benda-benda tersebut di panaskan atau diolah secara kimiawi agar menjadi kuat, dan akhirnya tidak menjadi benda plastik lagi.

Bagaimana pula dengan kaca? Ternyata, kaca termasuk benda elastis. Fiber optik (serat optik) yang terbuat dari kaca dengan mudah dapat kita lengkungkan, sama seperti tali. Namun, jika gaya yang diberikan terlalu besar, kaca tidak hanya berubah seperti benda plastik tetapi juga akan pecah.

Banyak bahan-bahan yang kita gunakan sehari-hari yang bersifat elastis, tetapi hanya sementara. Ketika gaya yang diberikan pada bahan-bahan tersebut tidak akan kembali ke bentuk semula. Keadaan ini dikatakan sebagai batas elastisitas bahan telah terlampaui.

Baja merupakan bahan elastik, jika gaya yang berkerja padanya terlalu besar, baja yang sudah berubah bentuk tidak akan bisa kembali lagi kebentuknya semula dengan sendirinya.

Benda-benda yang disebutkan di atas disebut benda tak elastis atau benda plastis, yaitu semua benda padat agak elastis walaupun tampaknya tidak elastis.

Pemberian gaya tekan atau pemampatan dan gaya tarik dapat mengubah bentuk suatu benda tegar. Jika suatu benda tegar diubah bentuknya atau dideformasi, maka benda tersebut akan segera kembali ke bentuk semula. Benda tegar yang telah melampaui batas elastisitasnya, tidak akan kembali ke bentuk awal melainkan berubah bentuk secara permanen.

Besaran Elastisitas

Terdapat besaran-besaran yang berkaitan dengan elastisitas zat padat, yakni tegangan (stess), regangan (strain) dan modulus elastisitas.

1. Tegangan

Tegangan yaitu besarnya gaya yang bekerja pada suatu permukaan benda persatuan luas.
Rumus egangan elastisitas yaitu:
tegangan

Satuan SI untuk tegangan adalah pascal (Pa).

2. Regangan

Regangan merupakan ukuran mengenai seberapa jauh batang tersebut berubah bentuk. Adapun regangan (strain) didefinisikan sebagai perbandingan antara pertambahan panjang batang dengan panjang mula-mula dinyatakan:

Regangan

3. Modulus Young

Definisi dari modulus young, yaitu perbandingan antara tegangan dengan regangan.

Modulus wlastis

jika di uraikan rumus tegangan dan regangan di dapat persamaan yaitu

modulus

Hukum Hooke

1. Bunyi Hukum Hooke

Hubungan antara gaya F yang meregangkan pegas dengan pertambahan panjang pegas x pada daerah elastisitas pertama kali dikemukakan oleh Robert Hooke (1635 - 1703), yang kemudian dikenal dengan Hukum Hooke. Pada daerah elastis linier, besarnya gaya F sebanding dengan pertambahan panjang x.

Jika pegas ditarik dengan suatu gaya tanpa melampaui batas elastisitasnya, pegas akan bekerja dengan gaya pemulih yang sebanding dengan simpangan benda pada titik seimbangnya, tetapi arahnya berlawanan dengan arah gerak benda.

Halaman:
Editor: Safrezi
Berita Katadata.co.id di WhatsApp Anda

Dapatkan akses cepat ke berita terkini dan data berharga dari WhatsApp Channel Katadata.co.id

Ikuti kami

Artikel Terkait

Video Pilihan
Loading...
Advertisement