HUKUM HOOKE DAN ELASTISITAS

HUKUM HOOKE DAN ELASTISITAS

ELASTISITAS
Elastisitas adalah : Kecenderungan pada suatu benda untuk berubah dalam bentuk baik panjang, lebar maupun tingginya, tetapi massanya tetap, hal itu disebabkan oleh gaya-gaya yang menekan atau menariknya, pada saat gaya ditiadakan bentuk kembali seperti semula.

Tegangan (Stress)
Stress didefinisikan sebagai : Gaya F persatuan luas (A).





Jika suatu baTang homogen yang mendapat tarikan atau gaya desak dilakukan pemotongan secara tegak




Karena tiap bagian saling tarik menarik atau desak mendesak maka tegangan yang dihasilkan disebut tegangan tarik atau tegangan desak.

Regangan (Strain)
Yang dimaksud tegangan disini adalah mengenai perubahan relatif deri ukuran-ukuran atau bentuk suatu benda yang mengalami tegangan.
Regangan karena tarikan di dalam batang didefinisikan sebagai perbandingan dari tambahan panjang terhadap panjang asli.




Regangan karena gaya geser didefinisikan sebagai tangensial sudut u karena u kecil sekali, maka :






Modulus Kelentingan.
Perbandingan antara suatu tegangan (stress) terhadap regangannya (strain) disebut : “MODULUS KELENTINGAN”.
Modulus kelentingan linier atau disebut juga modulus young.
tegangan tarik/desak

Modulus Young (Y) =
regangan tarik/desak




43
000ck60pc0=0201k64150+0002k5202000F07p0e2g2a0s20=262-520k20x272320202320202023202020232020202020202020202020202020202020202020202020202020202020202020202020202020202020202020202020202020202020202020202020

Diktat Fisika XI-1
22222222222222222D2a2m2r2ia2n2i 222220000030004002205c0021400c002140022200022222222222222222222222222222222222222222222222222222
2222222222222222220000030004002205c0021400c0021400222000222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222222
000000000000000000000000030004000000000000000000000000000000ffffffffffffffffffffffff0000000000000000000000000000000000000000000


Diagram tegangan-regangan jenis logam yang tertarik.












A : Batas kelentingan
B : Titik kritis
C : Titik patah






Energi Potensial Pegas
Jika sebuah pegas kita gantungkan, mempunyai konstanta pegas k. Yaitu : Besar gaya tiap pertambahan panjang sebesar satu satuan panjang.
Dengan demikian jika pegas kita tarik dengan gaya F
tangan



maka pada pegas
bekerja gaya pegas F Jadi F
pegas pegas
yamh arahnya berlawanan dengan F
= - gaya oleh tangan pada pegas.
.
tangan

(Tanda (-) hanya menunjukkan arah).



Jika digambarkan dalam grafik hubungan antara F dan x sebagai pertambahan panjang, berupa GARIS LURUS.


Energi potensial pegas didefinisikan sebagai : Dapat dicari dari Luas grafik F terhadap x.



Usaha yang diperlukan untuk regangan x – x
1 2
dapat dituliskan sebagai :




Susunan Pegas

disusun paralel maka diperoleh konstanta pegas



44
0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000030004000000000000000000000000000000ffffffffffffffffffffffff
2222222222222222222222222222222222222220000030004002205c0021400c00214002220002222222222222222222222222222222222222222222
0000022222222222D22ik2t2a2t 2F2is2ik2a22X2I2-122222222222222222222222222220000030004002205c0021400c0021400222000222222222222222222222222
22222222222222222D2a2m2r2ia2n2i 22222222222222220000030004002205c0021400c0021400222000222222222222222222222222222222222222222222
22222222222222222222222222222222222222222222222220000030004002205c0021400c002140022200022222222222222222222222222222222
gabungan (k )
P


Jika dua buah pegas dengan konstanta pegas k
1
dan k
2
disusun seri maka diperoleh konstanta pegas gabungan
(K )
S



Dengan demikian berlaku untuk beberapa buah pegas.








SOAL LATIHAN

1. Sepotong baja yang panjangnya 4 m dan diameternya 9 cm dipakai untuk mengangkat beban yang
massanya 80.000 kg. Modulus Young = 1,9 x 1011 N/m2. Berapakah pertambahan panjang baja itu ?
2. Modulus Young suatu kawat adalah 6,0 x 1010 Pa.
Untuk memperoleh pertambahan panjang sebesar 2 % berapakah tegangan yang diperlukan
(stress) ?
3. Suatu pegas digantungkan pada lift. Jika lift berhenti beban 5 kg digantungkan pada pegas ternyata
bertambah panjang 2,5 cm.
Hitunglah pertambahan panjang pegas jika lift bergerak keatas dengan percepatan 2 m/s2. (g = 10 m/s2).
4. Sebuah pegas panjangnya 10 cm, kemudian ditarik dengan gaya 100 N. Panjangnya menjadi 12 cm.
Hitunglah :
a. Gaya yang diperlukan agar panjangnya 15 cm.
b. Hitung energi potensial pegas saat panjangnya 15 cm.
5. Sebuah pegas bertambah panjang 1 cm jika diberi beban 10 N. Hitunglah : .. a. Energi potensial pegas pada saat pertambahan panjangnya 3 cm.
b. Berapa usaha untuk meregangkan pegas dari 2 cm menjadi 4 cm.
6. Lihat gambar di bawah ni.













Hitunglah konstanta pegas total susunan pegas di atas.



7. Lihat dan amati gambar di bawah ini.












Hitunglah :
a. pertambahan panjang masing-masing pegas. b. Hitung gaya yang bekerja
c. Hitung energi potensial pegas gabungan.

8. Suatu pegas digantungkan di atap sebuah lift. Jika saat lift diam gaya 10 N menyebabkan pegas
bertambah panjang 1 cm. Hitunglah pertambahan panjang pegas, jika :
a. lift ke atas dengan percepatan 2 m/s2
b. lift ke bawah dengan percepatan 2 m/s2
9. Sebuah specimen baja berukuran 10 cm x 2 cm x 2 cm ditarik dengan gaya 5.000 N
beertambah panjang
5 mm. Hitunglah modulus Young bahan.