Konsep Elastisitas dan Hukum Hooke

Elastisitas dan Hukum Hooke

 

1.     Elastisitas

Elastisitas adalah sifat suatu benda untuk kembali ke bentuk awal segera setelah gaya yang mengenai benda tersebut dihilangkan. Benda yang dapat kembali ke bentuk semula setelah gaya yang mengenainya dihilangkan disebut benda elastis.  Ketika Anda menarik pegas hingga bertambah panjang, pegas akan segera kembali ke ukuran semula setelah gaya tarik tersebut dihilangkan. Sebaliknya, benda yang tidak dapat kembali ke bentuk semula setelah gaya yang mengenainya dihilangkan  disebut benda plastis. Contoh benda plastis antara lain plastisin, lumpur, dan tanah liat.

2.    Tegangan dan regangan

a.      Tegangan (δ)

Tegangan adalah besarnya gaya yang bekerja pada suatu benda pada luas  penampang tertentu. Secara matematis,  tegangan dirumuskan sebagai berikut.

b.     Regangan (e)

Regangan adalah perubahan relatif ukuran benda yang mengalami tegangan. Regangan dihitung dengan cara membandingkan  pertambahan panjang suatu benda terhadap panjang awalnya. Secara matematis, regangan dirumuskan sebagai berikut.

3.     Tegangan dan Regangan Geser

a.      Tegangan geser didefinisikan sebagai komponen tegangan coplanar dengan penampang melintang sebuah benda.  Tegangan geser timbul dari komponen vektor gaya paralel ke penampang melintang. tegangan normal, di sisi lain,  muncul dari komponen vektor gaya tegak lurus dari penampang  melintang bahan

b.     Regangan geser terjadi akibat tegangan geser. Tegangan geser tidak mempunyai kecenderungan untuk memperpanjang atau memperpendek elemen dalam arah x, y, dan z , tetapi tegangan geser akan menghasilkan perubahan bentuk  seperti terlihat pada gambar dibawah ini.

4.     Hukum Hooke

·        Pengertian hokum hooke

Hukum Hooke adalah hukum atau ketentuan mengenai gaya dalam bidang ilmu fisika yang terjadi karena sifat elastisitas  dari sebuah pir atau pegas. Besarnya gaya Hooke ini secara proporsional akan berbanding lurus dengan jarak pergerakan  pegas dari posisi normalnya,

·        Rumus hokum hooke

Keterangan:

F   = Gaya luar yang diberikan (N)

k   =  Konstanta pegas (N/m)

Δx  = Pertanbahan panjang pegas dari posisi normalnya (m)

a.      Rumus hokum hooke untuk susunan seri

Keterangan:

Ks   = Persamaan pegas

k    =  Konstanta pegas (N/m)

b.     Rumus hokum hooke untuk susunan  parallel

Keterangan:

Kp   = Persamaan pegas susunan paralel

k    =  Konstanta pegas (N/m)

·        Konsep hukum hooke

Bunyi Hukum Hooke ialah “Jika gaya tarik yang diberikan pada sebuah pegas tidak melampaui batas elastis

bahan maka pertambahan panjang pegas berbanding lurus/sebanding dengan gaya tariknya”.

·        Aplikasi hukum hooke

a.      Mikroskop yang berfungsi untuk melihat jasad-jasad renik yang sangat kecil yang tidak dapat dilihat oleh mata telanjang

b.     Teleskop  yang berfungsi untuk melihat  benda-beda yang letaknya  jauh  agar tampak  dekat, seperti benda luar angkasa

c.      Alat pengukur percepatan gravitasi bumi

d.     Jam yang menggunakan peer sebagaipengatur waktu

e.      Jam kasa atau kronometer yang dimanfaatkan untuk menentukan garis atau kedudukan kapal yang berada di laut

f.       Sambungan  tongkat-tongkat persneling kendaraan baik sepeda motor maupun mobil

g.     Ayunan pegas

h.     Beberapa benda yang telah disebutkan diatas memiliki peranan penting dalam kehidupan manusia. Dengan kata lain,

i.       gagasan Hooke memberi dampak positif terhadap kualitas hidup manusia