29/10/2012
1
SIFAT ELASTIS BAHAN SIFAT ELASTIS BAHAN
Adaptif
Menguasai Konsep Elastisitas
Bahan
Indikator :
1. Konsep massa jenis, berat jenis
dideskripsikan dan dirumuskan ke
dalam bentuk persamaan matematis.
Adaptif
Indikator :
Menguasai Konsep Elastisitas
Bahan
2. Rumusan matematis dari konsep
rapat massa dan berat jenis
diaplikasikan dalam perhitungan
masalah FISIKA sehari-hari.
Adaptif
Indikator :
Menguasai Konsep Elastisitas
Bahan
3. Definisi elastisitas dideskripsikan dan
dirumuskan persamaan
matematisnya.
29/10/2012
2
Adaptif
Indikator :
Menguasai Konsep Elastisitas
Bahan
4. Konsep tegangan dan regangan
dideskripsikan dan dirumuskan
kedalam bentuk persamaan
matematis.
Adaptif
Massa Jenis dan Berat Jenis
Massa jenis dan berat jenis adalah dua sifat dasar bahan padat yang banyak dihubungkan dengan sifat-sifat lainnya.
Keduanya dideskripsikan sebagai berikut:
Adaptif
Massa jenis biasa disebut juga dengan Rapat massa.
Massa Jenis
Massa jenis zat didefinisikan sebagai massa zat per satuan volume.
Adaptif
Secara matematis, dapat ditulis sebagai berikut:
dengan:
m = massa zat (kg)
V = volume zat (m3)
= massa jenis zat (kg/m3)
29/10/2012
3
Adaptif
Selain kg/m3, satuan massa jenis dapat juga menggunakan gr/m3.
Dimana 1 gr/m3 = 1000 kg/m3
Adaptif
Berat Jenis
Berat jenis zat didefinisikan sebagai berat zat per satuan volume.
Adaptif
Menurut persamaan dari massa jenis m=.V maka didapat hubungan antara massa jenis dengan berat jenis sebagai berikut :
dengan:
V = volume zat (m3) g = percepatan gravitasi
BJ = berat jenis zat (N/m-3)
(m/s2)
= massa jenis zat (kg/m3)
Adaptif
Contoh Soal :
Sebuah kawat besi panjangnya 10 meter dan diameternya 7.10-1 cm. Jika massa jenis besi 7.900 kg/m3. Tentukan :
a. Massa kawat
b. Berat jenis kawat tersebut
29/10/2012
4
Adaptif
Penyelesaian :
Adaptif
Adaptif Adaptif
Latihan
Sebuah benda panjangnya 100 cm dan diameternya 0,7 cm. Jika massa benda 12,166 kg. Tentukan :
a. Massa jenis benda
b. Berat jenis benda tersebut
29/10/2012
5
Adaptif
Elastisitas
Dalam fisika, elastisitas didefinisikan sebagai kemampuan suatu benda untuk kembali ke bentuk awalnya segera setelah gaya luar yang diberikan pada benda itu dihilangkan (dibebaskan).
Adaptif
Benda-benda yang elastik juga punya batas elastisitas, sebagai contoh, sebuah tali karet diregangkan terus menerus, pada suatu saat tidak akan mampu lagi diregangkan sehingga kalau direnggangkan terus akan putus.
Ini menunjukkan tali karet mempunya batas elastisitas.
Adaptif
ELASTISITAS.swf
Contoh :
Adaptif
Dalam masalah ini, elastisitas berhubungan dengan konsep tegangan, regangan dan modulus elastisitas.
29/10/2012
6
Adaptif
Jika seutas kawat yang mempunyai luas penampang A mengalami gaya tarik (F) pada kedua ujungnya, maka kawat tersebut akan mengalami tegangan.
Dalam hal ini, tegangan didefinisikan sebagai hasil bagi antara gaya yang bekerja pada suatu benda dengan luas penampangnya.
Tegangan atau Stress
Adaptif
Secara matematis, tegangan dapat ditentukan sebagai berikut:
dengan:
F
A
= gaya luar (N)
= luas permukaan
= tegangan
(m2)
(N/m2)
Adaptif
Regangan adalah perubahan relatif ukuran benda yang mengalami tegangan dari keadaan semula.
Regangan atau Strain
Adaptif
Secara matematis, regangan dapat dirumuskan sebagai berikut:
dengan:
l
l0
e
= perubahan panjang (m2)
= panjang awal
= regangan
(m2)
29/10/2012
7
Adaptif
Modulus elastis adalah perbandingan antara tegangan dan regangan suatu benda.
Modulus Elastis
Modulus elastis disebut juga dengan modulus Young.
Adaptif
Secara matematis, modulus elastis dapat dirumuskan sebagai berikut:
dengan :
E = modulus elastis = N/m2 = Pa
Adaptif
Contoh Soal :
Dalam suatu pengujian terhadap baja, diperoleh data bahwa ketika baja tersebut ditarik dengan gaya 4.104 N, mengalami pertambahan panjang 1,125 cm. Jika panjang awal baja 50 m dan luas penampangnya 8 cm2, tentukan:
a. Tegangan baja
b. Regangan baja
c. Modulus elastis baja
Adaptif
Penyelesaian:
29/10/2012
8
Adaptif Adaptif
Seutas kawat memiliki panjang 50 cm dan luas penampang 2 cm2. Sebuah gaya 50 N bekerja pada kawat tersebut sehingga kawat bertambah panjang menjadi 50,8 cm. Hitunglah :
Latihan
a. Tegangan baja
b. Regangan baja
c. Modulus elastis baja
Adaptif
Menguasai hukum Hooke
Indikator :
1. Konsep konstanta pegas untuk
susunan pegas seri, paralel dan
gabungan, dideskripsikan dan
dirumuskan ke dalam bentuk
persamaan matematis.
Adaptif
Indikator :
2. Konstanta pegas untuk susunan
pegas seri, pararlel dan gabungan
dianalisis dan dihitung dengan
menggunakan rumusan matematika.
Menguasai hukum Hooke
29/10/2012
9
Adaptif
Pegas
Pegas merupakan suatu benda yang memiliki sifat lentur atau elastis.
Contoh :
PEGAS-GERAK.swf
Adaptif
Dalam ilmu teknik, sifat elastis dari suatu pegas sangatlah penting.
Misalnya dalam dunia otomotif, kenyamanan berkendaraan sangat dipengaruhi oleh pegas yang terdapat di dalam shockbreaker.
Adaptif
Hukum Hooke
Jika sebuah pegas diberi gangguan sehingga pegas merenggang (berarti pegas ditarik) atau merapat (berarti pegas ditekan), pada pegas bekerja gaya pemulih yang arahnya selalu menuju titik asal.
Adaptif
Besar gaya pemulih pada pegas sebanding dengan gangguan atau simpangan yang diberikan pada pegas.
Pernyataan di atas dikenal dengan hukum Hooke.
29/10/2012
10
Adaptif
Secara matematis, hukum Hooke dapat dituliskan sebagai berikut:
dengan:
k
l
F
= konstanta pegas (N/m)
= simpangan pada pegas
= besar gaya pemulih pegas
(m) = x
(N)
Adaptif
Pegas Disusun Secara Seri
Jika dua buah pegas disusun secara seri seperti pada gambar, setiap pegas memiliki konstantan pegas k1 dan k2. Jika pada ujung pegas yang disusun seri tersebut diberi gaya F, kedua pegas tersebut akan menerima gaya yang sama, yaitu F.
Dari pegas 1 dan pegas 2, akan diperoleh persamaan:
Adaptif
Pertambahan panjang pegas total (x) sama dengan x1 + x2, sehingga pada pegas yang disusun seri berlaku persamaan :
Adaptif
dengan:
= konstanta pegas seri ks (N/m)
29/10/2012
11
Adaptif
Contoh soal:
Tiga buah pegas disusun seri, setiap pegas memiliki konstanta pegas sebesar 1.200 N/m, 600 N/m, dan 400 N/m. Ketiga pegas tersebut diberi gaya sebesar 40 N. Berapakah k total pegas-pegas tersebut?
Adaptif
Penyelesaian:
Adaptif
Pegas Disusun Secara Paralel
Jika dua buah pegas disusun secara paralel seperti pada gambar, setiap pegas memiliki konstantan pegas k1 dan k2. Jika pada ujung pegas yang disusun secara paralel tersebut diberi gaya F, besar gaya F dibagi menjadi dua pada kedua ujung pegas tersebut, misal F1 dan F2.
Adaptif
Pada pegas yang disusun paralel berlaku:
29/10/2012
12
Adaptif
Pertambahan panjang pegas total sama dengan pertambahan panjang setiap pegas, atau x1 = x2 = xp sehingga persamaan konstanta pegas paralel menjadi:
Adaptif
Contoh soal:
Dua buah pegas disusun secara paralel. Setiap pegas memiliki konstanta pegas 200 N/m dan 300 N/m. Jika pada susunan paralel pegas tersebut diberi gaya berat 20 N, berapakah pertambahan panjang pegas tersebut?
Adaptif
Penyelesaian:
Adaptif
29/10/2012
13
Adaptif
Tiga buah pegas disusun seperti gambar. Konstanta masing-masing pegas k1 = 200 N/m, k2 = 400 N/m, k3 = 200 N/m. Susunan pegas dipengaruhi beban B sehingga mengalami pertambahan panjang 5 cm. Berapakah massa beban B, jika g = 10 m/s2 dan pertambahan panjang pegas 1 dan 2 sama?
Latihan
Top Related