Elastisitas dan Hukum Hooke

  A. Elastisitas Bahan

Bahan Pegas, kayu, baja dan karet merupakan contoh benda elastis. Elastisitas adalah kemampuan suatu benda untuk kembali ke bentuk awalnya segera setelah gaya luar yang diberikan kepada benda itu dihilangkan (dibebaskan). Benda-benda yang memiliki sifat elastis rendah seperti keramik dan kaca akan mudah patah jika ditarik atau dilengkungkan. Benda yang setelah mengalami deformasi (perubahan bentuk) dan tidak kembali ke bentuknya semula disebut benda plastis. Contoh benda plastis, yaitu plastisin, lumpur, dan tanah liat.

B. Tegangan (Stress)

Besarnya gaya yang diberikan oleh molekul-molekul persatuan luas benda disebut tegangan. Besarnya tegangan yang dialami oleh benda dirumuskan sebagai berikut 

Satuan dari tegangan adalah N/m^2 atau Pascal (Pa). Berdasarkan arah gaya dan pertambahan panjangnya, tegangan dibedakan menjadi tiga macam; (1) tegangan rentang, (2) tegangan mampat, (3) tegangan geser.

C. Regangan (Strain) Regangan didefinisikan sebagai perbandingan pertambahan panjang suatu benda terhadap panjang benda mula-mula akibat gaya luar yang mempengaruhi benda.

Karena pertambahan panjang dan panjang awal adalah besaran yang sama, maka regangan tidak memiliki satuan

D. Modulus Elastis (E)

Modulus Elastis atau Modulus Young (E) suatu bahan didefinisikan sebagai perbandingan antara tegangan dan regangan yang dialami bahan.

Satuan Modulus Elastis adalah Nm^-2  atau Pascal (Pa).

E. Hukum Hooke

“Jika gaya Tarik tidak melampaui batas elastis pegas, maka pertambahan panjang pegas sebanding dengan gaya tariknya."

Rumus Hukum Hooke :

F. Hukum Hooke Untuk Susunan Pegas 

1. Susunan Seri Pegas

Prinsip susunan seri beberapa buah pegas: (1)Gaya Tarik yang dialami tiap pegas sama besar, dna gaya Tarik ini sama dengan gaya Tarik yang dialami pegas pengganti, (2)Pertambahan panjang pegas pengganti seri , sama dengan total pertambahan panjang tiap pegas.

2. Susunan Seri Parallel

Prinsip susunan parallel beberapa buah pegas:

(1)Gaya Tarik pada pegas pengganti F sama dengan total gaya Tarik pada tiap pegas, (2)Pertambahan panjang tiap pegas sama besar, dan pertambahan panjang ini sama dengan pertambahan panjang pegas pengganti

Contoh soal :

1. Gambar di bawah menunjukkan grafik hubungan antara gaya (F) dengan pertambahan 

panjang pegas (∆x).

Penyelesaian :

Diketahui: 

F1 = 10 N

F2 = 20 N

∆x1 = 2 cm – 0 cm = 2 cm = 0,02 m

∆x2 = 4 cm – 0 cm= 4 cm = 0,04 m

Ditanya: k = ...

Jawab:

F = k . ∆x

k = 10 N/0,02 m = 500 N/m

Berikut adalah video mengenai alat peraga pada materi Elastisitas dan Hukum Hooke.

Untuk lebih jelasnya, dapat di klik pada link berikut ini : 

https://youtu.be/JJ9j4FBQ0Xk

DAFTAR PUSTAKA

Handayani, Sri. 2009. Fisika untuk SMA dan MA Kelas XI. Jakarta: CV Sahabat

Paul A. Tipler. 1998. Fisika untuk Sains dan Teknik Jilid 1. Jakarta: Erlangga

Salamah, Nur. 2020. Ringkasan Materi dan Latihan Soal Fisika. Jakarta: Gramedia