Elastisitas Batang
2.1 Elastisitas
Sifat elastis atau elastisitas adalah kemampuan suatu benda untuk
kembali ke bentuk awalnya segera setelah gaya luar yang diberikan kepada
benda itu dihilangkan. Seperti pada sebuah pegas yang digantungi dengan
beban pada salah satu sisi ujungnya, akan kembali ke bentuk semula jika
beban tersebut kita ambil kembali. Contoh lainnya adalah ketapel dan karet
gelang jika kita rentangkan maka akan terjadi pertambahan panjang pada
kedua benda tersebut, tapi jika gaya yang bekerja pada kedua benda tersebut
dihilangkan, maka kedua benda tersebut akan kembali ke bentuk semula.
Sebuah benda dapat dikatakan elastis sempurna jika gaya penyebab
perubahan bentuk hilang maka benda akan kembali ke bentuk semula. Benda
yang bersifat elastis sempurna yaitu mempunyai batas-batas deformasi yang
disebut limit elastik sehingga jika melebihi dari limit elastik maka benda
tidak akan kembali ke bentuk semula.
Perbedaan antara sifat elastis dan plastis adalah pada tingkatan dalam
besar atau kecilnya deformasi yang terjadi. Dalam pembahasan sifat elastis
pada benda perlu diasumsikan bahwa benda-benda tersebut mempunyai sifatsifat
berikut:
Homogen artinya setiap bagian benda mempunyai kerapatan yang sama.
Isotropik artinya pada setiap titik pada benda mempunyai sifatsifat fisis
yang sama ke segala arah.
Deformasi pada benda akan menyebabkan perubahan bentuk tetapi tidak
ada perubahan volume, dan benda yang.mengalami kompresi akan terjadi
perubahan volume tetapi tidak terjadi deformasi. Nilai keelastisitasan ini
disebut juga modulus elastisitas.
2.2 Tegangan
Tegangan (stress) didefinisikan sebagai gaya yang diperlukan oleh
benda untuk kembali ke bentuk semula. Atau gaya F yang diberikan pada
benda dibagi dengan luas penampang A tempat gaya tersebut bekerja.
Tegangan merupakan sebuah besaran skalar dan memiliki satuan N/m² atau
Pascal (Pa). F adalah gaya (N), dan A adalah luas penampang (m2).
Selain itu, Tegangan dapat dikelompokkan menjadi:
1. Tegangan normal
Tegangan normal yaitu intensitas gaya normal per unit luasan.
Tegangan normal dibedakan menjadi tegangan normal tekan atau
kompresi dan tegangan normal tarik. Apabila gaya-gaya dikenakan
pada ujung-ujung batang sedemikian rupa sehingga batang dalam
kondisi tertarik, maka terjadi tegangan tarik pada batang, jika batang
dalam kondisi tertekan maka terjadi tegangan tekan.
2. Tegangan geser
Tegangan geser adalah gaya yang bekerja pada benda sejajar
dengan penampang.
3. Tegangan volume
Tegangan volume adalah gaya yang bekerja pada suatu benda
yang menyebabkan terjadinya perubahan volume pada benda tersebut
tetapi tidak menyebabkan bentuk benda berubah.
2.3 Regangan
Perubahan relatif dalam ukuran atau bentuk suatu benda karena
pemakaian tegangan disebut regangan (strain). Regangan adalah suatu
besaran yang tidak memiliki dimensi karena rumusnya yaitu meter per meter.
Definisi regangan berdasarkan rumusnya adalah perubahan panjang ΔL
dibagi dengan panjang awal benda L .
2.4 Modulus Elastisitas
Modulus elatisitas suatu benda dapat dihitung melalui pemberian beban
sebagai tegangan yang diberikan pada benda tersebut dan mengamati
penunjukan oleh garis rambut sebagai regangannya.
Modulus elastisitas (E) didefinisikan sebagai hasil pembagian antara tegangan (σ) dan regangan (e) : E= σ/e
Dalam SI, satuan Modulus Young sama dengan satuan tegangan (N/m2) karena pembagian tegangan dengan regangan tidak menimbulkan pengurangan satuan (regangan tidak memiliki satuan). Modulus Young juga menunjukkan besarnya hambatan untuk merubah panjang suatu benda elastis. semakin besar nilai Modulus Young suatu benda, semakin sulit benda tersebut dapat memanjang, dan sebaliknya. Jika modulus elastisitas menyatakan perbandingan antara tegangan terhadap regangan volume, maka disebut dengan Modulus Bulk yang menunjukkan besarnya hambatan untuk mengubah volume suatu benda, dan jika modulus elastisitas menyatakan perbandingan antara tegangan terhadap regangan shear, maka disebut dengan Modulus Shear yang menunjukkan hambatan gerakan dari bidang-bidang benda padat yang saling bergesekan.
DAFTAR PUSTAKA
Giancoli, Douglas C. 1998. Fisika Edisi Kelima Jilid 1. Erlangga : Jakarta.
Kanginan, Marthen.2004. Fisika untuk SMA Kelas XI. Bandung: Erlangga
Zaida. 2008. Petunjuk Praktikum Fisika Dasar. Bandung: Fakultas Teknologi
Industri Pertanian Universitas Padjadjaran
