TERAS BELAJAR SMANDA: Elastisitas dan Modulus Young

Elastisitas dan Modulus Young

Bila suatu pegas diberikan beban (w) maka pegas akan bertambah panjang (x) :

maka berlaku hubungan :

Keterangan :
F = gaya pegas (N)
k = konstanta pegas (N/m)
x = pertambahan panjang pegas (m)

Tanda negatif menunjukkan bahwa gaya yang bekerja pada pegas justru berlawanan dengan gaya yang kita berikan (misal : jika pegas kita tarik ke bawah maka menimbulkan gaya pegas ke atas) dan bila hanya ditanya nilainya saja maka tanda negatif tersebut boleh tidak dicantumkan. Bila pertambahan panjang pegas disebabkan oleh beban (w) yang digantungkan pada salah satu ujungnya, maka berlaku hubungan :

Gaya (F) = Berat Beban (w)

Sedangkan beban tersebut dapat dicari dengan rumus :

Keterangan :
w = berat beban (N)
m = massa beban (kg)
g = percepatan grafitasi (m/s²)

besarnya percepatan grafitasi biasanya = 10 m/s²atau 9,8 m/s². Biasanya dalam soal sudah dicantumkan dan seandainya belum maka biasanya percepatan grafitasi yang dipakai yang 10 m/s².

Besar energi potensial pegas dapat dihitung dengan rumus :

atau

Hubungan antara gaya dan pertambahan panjang dapat digambarkan dalam grafik sebagai berikut :

Susunan Pegas

a. Susunan Seri
besar konstanta gabungannya :

setelah mendapat nilai 1/ks jangan lupa dibalik untuk mendapatkan nilai ks.
jika nilai k1 = k2 = k3 = .... maka :

n = banyaknya pegas

b. Susunan Paralel
besar konstanta gabungannya :

jika nilai k1 = k2 = k3 = .... maka :

n = banyaknya pegas

Bila susunan pegas terdiri dari gabungan susunan seri dan paralel maka harus ditentukan dahulu bagian yang digabung terlebih dahulu. jika diibaratkan aliran sungai maka bagian cabang yang terumitlah yang digabung terlebih dahulu, baru kemudian hasil gabungan tersebut digabung dengan bagian yang lain....intinya penggabungan secara seri dan paralel mempunyai rumus yang berbeda sehingga tidak mungkin dikerjakan bersama-sama, di dalam rangkaian paralel bisa jadi ada bagian yang harus diseri terlebih dahulu dan sebaliknya dalam rangkaian seri bisa jadi ada bagian yang harus diparalel terlebih dahulu, seperti contoh di bawah ini :

Modulus Young/Elastis

jika ada benda yang bersifat elastis dengan panjang tertentu kemudian ditarik dengan gaya tertentu yang mengakibatkan pertambahan panjang benda tersebut maka berlaku hubungan :

pengambaran di atas diasumsikan luas penampangnya berbentuk lingkaran.... dan besarnya tegangan (T) dan regangan dari peristiwa tersebut dapat dicari dengan rumus :

Tegangan (T) :