Elastisitas adalah suatu cabang fisika yang mempelajari perubahan bentuk suatu objek ketika objek tersebut dikenakan gaya eksternal. Untuk memahami hal ini, bayangkan sebuah karet gelang yang dipotong di satu titik. Sehingga saat ini karet gelang tidak lagi berbentuk lingkaran, akan tetapi berbentuk garis lurus. Ketika, kedua ujung karet tersebut ditarik dengan tangan, maka karet akan mengalami pertambahan panjang. Nah,. gaya yang dikenakan pada karet merupakan gaya eksternal. Sedangkan karet merupakan objek. Nah, adanya perubahan bentuk karet menunjukkan sifat elastisitas dari karet tersebut
Ada banyak besaran fisika yang dapat menggambarkan sifat elastisitas dari suatu objek. Diantarannya adalah Modulus Young. Untuk memahami apa itu modulus Young, Kita akan berkenalan dengan tegangan dan regangan, Tegangan didefinisikan sebagai perbandingan antara gaya yang bekerja paa suatu objek terhadapo luas penampang dari objek. Pada kasus penarikan karet, luas penampang ini adalah luas penampang dari karet yang searah terhadap arah gaya. Sedangkan regangan adalah perbandingan antara pertambahan panjang dengan panjang semula.
Nah, modulus Young merupakan hasil bagi antara tegangan dan regangan. Sehingga, satuan dari modulus young adalah N/m², mirip dengan tekanan, karena regangan tidak memiliki dimensi. Setiap bahan memiliki nilai modulus Young yang berbeda. Modulus Young dari karet berbeda dengan modulus Yong dari kawat besi. Pada umumnya semakin besar nilai suatu modulus Young maka semakin sulit bahan untuk mengalami pertambahan panjang. So, ketika karet dan kawat dikenakan gaya yang sama, maka pertambahan panjang kawat lebih kecil bila dibandingkan dengan pertambahan panjang besi. Dengan demikian, Modulus Young merupakan salah satu sifat dari bahan yang dapat menjadi standar kualiats dari bahan.
Tidak semua bahan mengalami perubahan panjang ketika dikenakan gaya eksternal. Seperti kotak berbentuk jeli, ketika salah satu permukaan sisi-nya digeser, anggap saja permukaan atas. Kotak jeli akan berubah bentuk menjadi seperti tempe. Karena permukaan atas dari kotak bergeser searah dengan gaya eksternal. Ini juga termasuk perubahan bentuk objek. Nah, ukuran pergeseran ini dikenal sebagai Modulus Geser.
Sekarang, masukkan kotak jeli ini ke dalam dasar kolam air. Ternyata volume kotak jeli berkurang. Karena tekanan hidrostatis dari air di kedalaman menakan permukaan sisi kubus dari semua arah.Permukaan atas, bawah, kanan, kiri, depan dan beolakang semua mendapatkan tekanan hidrostatis dari air kolam. Di sini permukaan kotak jeli cenderung menuju pusat kotak jeli. Ukuran yang dapat mewakili seberapa besar volume suatu objek berubah dikenal sebagai Modulus Bulk. Karena massa jeli adalah tetap, maka masa jenis jeli akan meningkat. Nah, untuk mengukur Modulus Bulk dari air. Kita bisa mengukur massa jenis dari air di setiap kedalaman air.
Nah, Hooke mempelajari bagaimana pertambahan panjang dari pegas ketika diberi beberapa beban. Dia mendapati, semakin besar beban yang terkait pada ujung pegas, maka panjang pegas semakin panjang. Dengan demikian, gaya sebanding dengan pertambahan panjang pegas. Berdasarkan analisa dimensi, kita bisa menambahkan konstanta di sisi pertambahan panjang. Konstanta ini dikenal sebagai konstanta pegas. Sehingga hukum Hooke dapat dinyatakan sebagai Hukum Hooke. Setiap pegas memiliki nilai konstanta pegas yang berbeda. Sehngga dengan gaya yang sama, pegas yang berbeda dapat mengalami perubahan panjang yang berbeda..
Nah kondisi diatas merupakan daerah elastis. Sesaat setelah beban dihilangkan, pegas akan kembali ke ukuran semula. Namun setelah pegas diberi beban, pegas tidak kembali ke panjang semula, pegas berada dalam daerah plastis. Nah, untuk menghindari hal ini, pada umumnya, suatu pegas sudah tertera beban maksimal. Ketika beban melebihi beban maksimal maka sifat pegasnya akan berkurang.
Nah, pada seri ini, Kita akan belajar untuk menjawab beberapa soal terkait dengan elasktisitas, meliputi: tegangan, regangan,modulus young, modulus geser, modulus bulk, tetapan pegas, hukum hooke, pegas dipasang seri, dan pegas di pasang paralel. Untuk melihat jawaban, kamu bisa menekan tombol "lihat jawaban". Video animasi dalam bahasa yang sederhana akan muncul. Tonton video dari awal hingga akhir untuk mendapatkan gambaran tentang konsep. Jika kamu memiliki soal yang lain, Kamu bisa menuliskannya pada kolom komentar. Mungkin saja, soal kamu akan dibahas pada tutorial selanjutnya..
Ada banyak besaran fisika yang dapat menggambarkan sifat elastisitas dari suatu objek. Diantarannya adalah Modulus Young. Untuk memahami apa itu modulus Young, Kita akan berkenalan dengan tegangan dan regangan, Tegangan didefinisikan sebagai perbandingan antara gaya yang bekerja paa suatu objek terhadapo luas penampang dari objek. Pada kasus penarikan karet, luas penampang ini adalah luas penampang dari karet yang searah terhadap arah gaya. Sedangkan regangan adalah perbandingan antara pertambahan panjang dengan panjang semula.
Nah, modulus Young merupakan hasil bagi antara tegangan dan regangan. Sehingga, satuan dari modulus young adalah N/m², mirip dengan tekanan, karena regangan tidak memiliki dimensi. Setiap bahan memiliki nilai modulus Young yang berbeda. Modulus Young dari karet berbeda dengan modulus Yong dari kawat besi. Pada umumnya semakin besar nilai suatu modulus Young maka semakin sulit bahan untuk mengalami pertambahan panjang. So, ketika karet dan kawat dikenakan gaya yang sama, maka pertambahan panjang kawat lebih kecil bila dibandingkan dengan pertambahan panjang besi. Dengan demikian, Modulus Young merupakan salah satu sifat dari bahan yang dapat menjadi standar kualiats dari bahan.
Tidak semua bahan mengalami perubahan panjang ketika dikenakan gaya eksternal. Seperti kotak berbentuk jeli, ketika salah satu permukaan sisi-nya digeser, anggap saja permukaan atas. Kotak jeli akan berubah bentuk menjadi seperti tempe. Karena permukaan atas dari kotak bergeser searah dengan gaya eksternal. Ini juga termasuk perubahan bentuk objek. Nah, ukuran pergeseran ini dikenal sebagai Modulus Geser.
Sekarang, masukkan kotak jeli ini ke dalam dasar kolam air. Ternyata volume kotak jeli berkurang. Karena tekanan hidrostatis dari air di kedalaman menakan permukaan sisi kubus dari semua arah.Permukaan atas, bawah, kanan, kiri, depan dan beolakang semua mendapatkan tekanan hidrostatis dari air kolam. Di sini permukaan kotak jeli cenderung menuju pusat kotak jeli. Ukuran yang dapat mewakili seberapa besar volume suatu objek berubah dikenal sebagai Modulus Bulk. Karena massa jeli adalah tetap, maka masa jenis jeli akan meningkat. Nah, untuk mengukur Modulus Bulk dari air. Kita bisa mengukur massa jenis dari air di setiap kedalaman air.
Nah, Hooke mempelajari bagaimana pertambahan panjang dari pegas ketika diberi beberapa beban. Dia mendapati, semakin besar beban yang terkait pada ujung pegas, maka panjang pegas semakin panjang. Dengan demikian, gaya sebanding dengan pertambahan panjang pegas. Berdasarkan analisa dimensi, kita bisa menambahkan konstanta di sisi pertambahan panjang. Konstanta ini dikenal sebagai konstanta pegas. Sehingga hukum Hooke dapat dinyatakan sebagai Hukum Hooke. Setiap pegas memiliki nilai konstanta pegas yang berbeda. Sehngga dengan gaya yang sama, pegas yang berbeda dapat mengalami perubahan panjang yang berbeda..
Nah kondisi diatas merupakan daerah elastis. Sesaat setelah beban dihilangkan, pegas akan kembali ke ukuran semula. Namun setelah pegas diberi beban, pegas tidak kembali ke panjang semula, pegas berada dalam daerah plastis. Nah, untuk menghindari hal ini, pada umumnya, suatu pegas sudah tertera beban maksimal. Ketika beban melebihi beban maksimal maka sifat pegasnya akan berkurang.
Nah, pada seri ini, Kita akan belajar untuk menjawab beberapa soal terkait dengan elasktisitas, meliputi: tegangan, regangan,modulus young, modulus geser, modulus bulk, tetapan pegas, hukum hooke, pegas dipasang seri, dan pegas di pasang paralel. Untuk melihat jawaban, kamu bisa menekan tombol "lihat jawaban". Video animasi dalam bahasa yang sederhana akan muncul. Tonton video dari awal hingga akhir untuk mendapatkan gambaran tentang konsep. Jika kamu memiliki soal yang lain, Kamu bisa menuliskannya pada kolom komentar. Mungkin saja, soal kamu akan dibahas pada tutorial selanjutnya..
SOAL JAWAB ELASTISITAS
- Suatu spesimen minyak memiliki volume awal 420 cm³ ketika tekanan pada spesimen tersebut meningkat 7.2x10⁴ Pa, ternyata volumenya berkurang sebesar 0.028 cm³. berapakah nilai modulus bulk dari minyak tersebut?
- A. 1.08x10⁹ Pa
- B. 2.16x10⁹ Pa
- C. 3.28x10⁹ Pa
- D. 4.65x10⁹ Pa
- E. 5.92x10⁹ Pa
- Sebuah jelli berbentuk kubus memiliki sisi sebesar 4 cm. Gaya sebesar 12 Newton bekerja secara mendatar pada permukaan atas kubus, menyebabkan permukaan ini bergeser sejauh 30° seperti yangterlihat pada gambar. Berapakah besar dari modulus geser pada jelli tersebut?
- A. 89250 Pa
- B. 92550Pa
- C. 11250 Pa
- D. 12990 Pa
- E. 15340 Pa
- Sebuah benda elastis panjangnya 28 cm dan luas penampang 4.2 x 10⁻⁶ m². Jika benda tersebut ditarik dengan gaya 336 N dan mengalami pertambahan panjang 0.25 cm. Berapakah Modulus Young benda tersebut?
- A. 7.51 x 10¹⁰ N/m²
- B. 8.75 x 10¹⁰ N/m²
- C. 8.96 x 10¹⁰ N/m²
- D. 9.55 x 10¹⁰ N/m²
- E. 9.87 x 10¹⁰ N/m²
- Tali nilon berdiameter 1.4 mm ditarik oleh gaya 120 N. Berapakah tegangan tarik pada tali tersebut?
- A. 5528.4 N/m²
- B. 6211.2 N/m²
- C. 7792.2 N/m²
- D. 8254.5 N/m²
- E. 9225.5 N/m²
- Seutas tali mempunyai panjang mula-mula 80 cm ditarik hingga tali tersebut mengalami pertambahan panjang 4 mm. Berapakah regangan dari tali tersebut?
- A. 0.01
- B. 0.02
- C. 0.03
- D 0.04
- E. 0.05
- Sebuah pegas memiliki panjang 7 cm. Ketika gaya 32 N menarik pegas ini secara horizontal, panjangnya menjadi 7.8 cm. Ketika pegas ini dipasang secara vertikal. Kemudian dikaitkan dengan benda bermassa 6 Kg. Berapakah panjang pegas dalam kondisi setimbang?
- A. 8.5 cm
- B. 9.5 cm
- C. 10.5 cm
- D 11.5 cm
- E. 12.5 cm
- Sebuah pipa dengan luas penampang 172 cm² memiliki tinggi 100 cm. Di dalam bagian pipa terdapat pegas sepanjang 20 cm dengan konstanta pegas 2400 N/cm. Berapakah volume air yang dapat ditampung oleh pipa tersebut?
- A. 6.4 Liter
- B. 8.8 Liter
- C. 10.2 Liter
- D 12.6 Liter
- E. 14.8 Liter
- Sebuah pegas dan balok 1 bermassa 8 Kg terpasang secara vertikal. Panjang pegas adalah 5.25 cm. Ketika balok 2 ditambahkan pada sistem, panjang pegas meningkat menjadi 6.1 cm. Ketika balok 1 diambil dari sistem, panjang pegas berubah menjadi 4.85 cm. Berapakah massa dari balok 2?
- A. 3.12 Kg
- B. 4.48 Kg
- C. 5.44 Kg
- D 6.25 Kg
- E. 7.50 Kg
- Sebuah batu diambil dari dasar danau. Volume batu ini ternyata meningkat sebesar 0.82%. Jika modulus bulk dari batu ini adalah 0.12 Gpa. Berapakah kedalaman dari danau tersebut?
- A. 54.0 meter
- B. 62.5 meter
- C. 76.6 meter
- D 82.5 meter
- E. 98.4 meter
- Suatu tongkat logam dengan luas penampang 8 cm² memiliki temperatur 35 °C. Ketika temperatur dari logam berkurang menjadi T dibutuhkan gaya sebesar 2500 N agar panjang dari tongkat tersebut sama. Berapakah temperatur dari T?
- A. 12.5 °C
- B. 13.6 °C
- C. 15.8 °C
- D 17.2 °C
- E. 20.8 °C
- Sebuah kawat tembaga memiliki panjang 80 cm dan luas penampang 1.2 cm². Kawat ini diikat secara mendatar diantara 2 pengait. Ketika benda bermassa digantung dipertengahan kawat tersebut, kawat membentuk sudut sebesar 4.2° terhadap garis horizontal. berapakah massa dari benda tersebut?
- A. 5.3 Kg
- B. 6.4 Kg
- C. 7.8 Kg
- D 8.6 Kg
- E. 9.1 Kg
Komentar
Posting Komentar