benda untuk kembali ke bentuk semula. Atau gaya F yang diberikan pada
benda dibagi dengan luas penampang A tempat gaya tersebut bekerja.
Tegangan dirumuskan oleh:
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.
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 . Secara matematis dapat ditulis:
Bahan-bahan logam biasanya diklasifikasikan sebagai bahan liat (ductile)
atau bahan rapuh (brittle). Bahan liat mempunyai gaya regangan (tensile
strain) relatif besar sampai dengan titik kerusakan seperti baja atau
aluminium. Sedangkan bahan rapuh mempunyai gaya regangan yang relatif
kecil sampai dengan titik yang sama. Batas regangan 0,05 sering dipakai
untuk garis pemisah diantara kedua kelas bahan ini. Besi cor dan beton
merupakan contoh bahan rapuh.
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. Besar pelenturan (f)
ditentukan melalui persamaan matematis sebagai berikut:
Keterangan:
E = Modulus elastisitas
B = berat beban (dyne)
L = Panjang batang antara dua tumpuan (cm)
f = pelenturan (cm)
b = lebar batang (cm)
h = tebal batang (cm)
Hukum Hooke
Hubungan antara tegangan dan regangan erat kaitannya dalam teori
elastisistas. Apabila hubungan antara tegangan dan regangan dilukiskan
dalam bentuk grafik, dapat diketahui bahwa diagram tegangan-regangan
berbeda-beda bentuknya menurut jenis bahannnya. Hal ini membuktikan
bahwa keelastisitasan benda dipengaruhi bahan dari bendanya. Dapat kita
ambil contoh grafik keelastisitasan suatu logam kenyal.
Pada bagian awal kurva, tegangan dan regangan bersifat proporsional
sampai titik a tercapai. Hubungan proporsional antara tegangan dan regangan
dalam daerah ini sesuai dengan Hukum Hooke.
Dikutip dari buku Fisika untuk SMA Kelas XI (Marthen Kanginan :
2004), hukum Hooke dinamakan sesuai dengan nama pencetusnya yaitu
Robert Hooke, seorang arsitek yang ditugaskan untuk membangun kembali
gedung-gedung di London yang mengalami kebakaran pada tahun 1666.
Beliau menyatakan bahwa:
“Jika gaya tarik tidak melampaui batas elastisitas pegas, maka
pertambahan panjang pegas berbanding lurus (sebanding) dengan gaya
tariknya.”
Pernyataan tersebut di atas dikenal dengan nama hukum Hooke, dan
dapat ditulis melalui persamaan:
.F=kAx
Tidak ada komentar:
Posting Komentar