Artikel Khusus

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/s2 atau 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) :





F = gaya (N)


Regangan (e) :





dan nilai modulus young/elastinya = tegangan (T) dibagi regangannya (e) :





Periode dan Frekuensi pada Pegas

Periode ( T ) :





Frekuensi ( f ) :






Keterangan :
k  = konstanta pegas
m = massa beban pada pegas ( kg )

Digg Google Bookmarks reddit Mixx StumbleUpon Technorati Yahoo! Buzz DesignFloat Delicious BlinkList Furl

12 komentar: on "Elastisitas dan Modulus Young"

Niluh Cassiopeia mengatakan...

sebatang kawat dengan penampang 0,5 mm diberi tegangan 18N. hitung perbandingan frekuensi dasar untuk gelombang transvesal dan longitudinal dalam kawat tersebut jika modulus young kawat 2 x 10*pangkat* 11 N/m

Galih Utomo mengatakan...

A = 0,5 mm^2 = 0,5.10^-6 m^2 = 5.10^-7 m
F = 18 N
E = 2.10^11 N/m^2
g = percepatan grafitasi = 10 m/s^2

E = F.lo/A.delta l

karena lo (panjang awal) tidak tahu maka kita misalkan saja = 1 m maka :

delta l = F.lo/A.E = 18.1/5.10^-7.2.10^11 = 1,8.10^-4

k = F/delta l = 18/1,8.10^-4 = 1.10^5
F = w (berat beban) = m.g maka m = F/g = 18/10 = 1,8 kg

dengan menggunakan rumus frekuensi pada pegas nilai frekuensinya :

f = 1/2 phi . akar ( k/m )= 37,35 Hz (pake kalkulator..)

ada yang salah ??

naldi mengatakan...

Seutas kawat baja dengan luas penampang 4 mm^2 diberi beban pada ujungnya sebesar F. Jika modulus young baja 2*10^11 N/m^2 dan pegangan yang terjadi tidak boleh melebihi 0,002.hitunglah nilai F maksimum yang boleh diberikan pada ujung kawat!

naldi mengatakan...

sebuah jembatan penyeberangan diuji dengan gaya per satuan luas sebesar 3.600 N/m^2. Jika pegangan yang terjadi 0,015, berapa besarnya modulus young bahan?

naldi mengatakan...

sebuah dawai gitar terbuat dari bahan baja dengan diameter 0,1 cm. Ketika dawai tersebut dibunyilan dengan gaya 7.200 N, panjangnya bertambah 3 cm dari panjang mula-mula

naldi mengatakan...

suatu kawat yang memiliki luas penampang 2*10^-5 meter^2 dan panjang 5 m digantung vertikal dengan ujung bebasnya diberi beban 50 kg. Jika kawat penampang sebesar 4 mm, tentukan :
a. Tegangan kawat
b. Regangan kawat
c. Modulus young

KANG ENGKUS mengatakan...

Saya memerlukan informasi untuk rumus dibawah ini :

1. Modules of Rupture
2. Modules of Elasticity
3. Bagaimana kedua Rumus tersebut berhubungan dan Rumus mana yang paling menentukan satu sama lainnya. Terima Kasih.

Amyra Nafi mengatakan...

yaah, ga posting contoh soal + rumus penyelesaian + jawaban yah? :(

Ardy Ady mengatakan...

sebuah kawat berdiamter 5mm di tarik menjadi diameter 3,1mm
bila dilihat tegangan = 70 kgf/mm2 dan E = 200 Gpa
berapa F yang di butuhkan??
tolong di bantu
terima kasih

david raja mengatakan...

nice. thanks

Wan Dermawan mengatakan...

tolong kasih tau jawaban ini gan:
1. Modulus elastisitas baja rata-rata sama dengan 205000 Mpa, berapakah regangan dan pertambahan panjang kawat berdiameter 2,5 mm dan panjang 3 meter bila dibebani 500 kg (=4900N)?

CHANIVA SULIZTIA mengatakan...

berat astronot dan pesawatnya ketika mendarat di bulan tidak boleh melebihi 200 kg. Berat pesawat di bumi 900 kg dan berat benda di bulan 1/6 dari berat benda di bumi. Tentukan berat maksimum astronot di bumi!

:a: :b: :c: :d: :e: :f: :g: :h: :i: :j: :k: :l: :m: :n: :o: :p: :q:
Poskan Komentar



Ada yang ditanyakan...?
Tulis aja di bawah ini....