Satuan Tegangan Uraian Materi 3 1. Pengertian Tegangan
33 Teknologi Dasar Otomotif
Beban maksimum yang berakibat batang tidak mengalami pertambahan panjang yang tetap dinamakan
batas proporsional. Pada keadaan ini bahan masih dalam keadaan
elastis atau masih memiliki sifat elastisitas bahan. Regangan adalah perbandingan antara pertambahan panjang setelah patah
dengan panjang semula yang dinyatakan dalam perseratau tidak dengan persen. Regangan ini menunjukkan apakah bahan itu cukup elastis artinya bila
regangannya besar bahan tersebut mampu menahan perubahan bentuk sebelum patah. Makin besar regangan suatu bahan maka bahan itu makin mudah
dibentuk. Peryambahan panjang
L = L
u
-L
o
�������� = ����������� �������
������� ������
� =
∆� �
�
=
�
�
�
�
�
�
H
baca: epsilon
Selain mengalami pertambahan panjang jika suatu batang ditarik maka juga akan mengalami perubahan penampang. Batang akan menjadi lebih kecil.
Pengurangan luas penampang yang terjadi sampai batas kekuatan tariknya atau sebatas kekenyalannya disebut
kontraksi. Adapun pengurangan luas penampang terbesar terjadi setelah batang putus yang disebut
penggentingan. Penggentingan juga disebut regangan pada arah tegak lurus poros lateral strain
disingkat H
q
.
������������� =
����������� ���� ��������� �������� ������� ����� ���� ��������� ������
. ���
�
�
=
�
�
�
�
�
�
. ���
Perbandingan antara
penggentinganregangan dikenal dengan nama Konstanta Poisson
disingkat dengan P baca: mu.
34 Teknologi Dasar Otomotif
� =
�
�
�
�
����
= �, � �
���� �����
= �, �� �
�����
= �, �
b.
Hukum Hooke pada perhitungan tegangan tarik
Apabila beban tarik yang dikenakan pada suatu batang sebelum melampaui batas proposionalnya maka akan berlaku ketentuan sebagai berikut:
Perpanjangan atau perpendekan akan berbanding lurus dengan beban dan panjang semula, tetapi berbanding terbalik dengan penampangnya.
Perubahan memanjang dari sebuah batang berabnding lurus dengan beban dan panjang semula, tetapi berbanding terbalik dengan modulus kenyal.
Hukum Hooke itu masih tetap berlaku apabila beban tidak melampaui batas perbandingan proporsionalitas. Apabila tegangan dalam batang terletak di atas
batas proposionalitasnya maka hukum Hooke sudah tidak berlaku lagi. Pada batas proposionalitas akan berlaku hubungan antara tegangan dan
regangan: ��������
�������� = ������� Konstanta ini dinamakan modulus kenyal atau modulus elastissitas E.
� = V
� Modulus kenyal atau modulus elastisitas adalah ukuran kekakuan suatu bahan.
Suatu bahan dengan modulus kenyal yang lebih besar disebut lebih kaku, sedangkan suatu bahan dengan modulus kenyal yang lebih kecil disebut lebih
lemah. V
H = �
35 Teknologi Dasar Otomotif
V = H . E hukum Hooke � =
�
�
− �
�
�
�
��� �
� = �, ����
� � =
�
�
− �
�
�
�
. �
�
�
− �
�
= �. �
�
�. � L
u
= panjang mula-mula m atau cm L
o
= panjang setelah patah atau panjang akhir m atau cm V = tegangan Nm
2
, kgfm
2
, atau E = modulus elastis Nm
2
, kgfm
2
, atau A = luas penampang batang m
2
atau cm
2
H = strian atau regangan tidak ada satuanya Hukum Hooke ini juga berlaku untuk tegangan akibat kenaikan suhu.
Apabila batang dipanaskan dan karena panas tersebut menjadi Bertambah panjang maka pertambahan panjang ini tergantung dari panjang
mula-mula, kenaikan suhu, dan koefisien mulai panjang dari bahan. Pertambahan panjang yang terjadi adalah:
L
u
-L
o
= L
o
. O . t
Untuk mengihindari perpanjangan batang karena panas dengan cara kedua ujung batang dijepit sehingga pada batang tersebut akan terjadi tegangan tekan
V
t
. Menurut hukum Hooke, tegangan tekan:
V
v
= H . E
V
v
. �