Susunan kawat secara paralel
Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud
KEGIATAN PEMBELAJARAN 1: SIFAT MEKANIKA BAHAN KELOMPOK KOMPETENSI B
12
Tegangan diberikan pada materi dari arah luar, sedangkan regangan adalah tanggapan materi terhadap tegangan. Pada daerah elastis, besarnya tegangan berbanding lurus
dengan regangan. Perbandingan antara tegangan dan regangan benda disebut modulus
elastisitas atau Modulus Young. Pengukuran modulus Young dapat dilakukan dengan
menggunakan gelombang akustik, karena kecepatan jalannya bergantung pada modulus Young.
Makin besar tegangan pada sebuah benda, makin besar juga regangannya. Artinya, ΔX juga
makin besar. Berdasarkan berbagai percobaan di laboratorium, diperoleh hubungan antara tegangan dan regangan untuk baja dan aluminium seperti tampak pada gambar berikut.
Gambar 1.5. Grafik perbandingan tegangan terhadap regangan untuk baja dan aluminium
Berdasarkan grafik pada Gambar 1.5, untuk tegangan yang sama, misalnya 1×10
8
Nm
2
, regangan pada aluminium sudah mencapai 0,0014, sedangkan pada baja baru berkisar
pada 0,00045. Jadi, baja lebih kuat dari aluminium. Itulah sebabnya baja banyak digunakan sebagai kerangka otot bangunan-bangunan besar seperti jembatan, gedung bertingkat,
dan jalan layang. Dari hasil percobaan yang telah dilakukan pada sejumlah besar bahan terlihat sifat yang
menarik, yaitu perbandingan tekanan dan regangan untuk suatu benda selalu konstan.
Pernyataan tersebut dapat diungkapkan dengan persamaan berikut ini. Y
=
σ δ
= konstanta
1.13
Konstanta Y dikenal dengan Modulus Young bahan. Dengan mensubstitusi persamaan
1.11 dan 1.12 ke dalam persamaan 1.13 dapat juga ditulis menjadi:
� =
⁄ � ⁄
atau
� =
�
Δ�
1.14
LISTRIK untuk SMP
KEGIATAN PEMBELAJARAN 1: SIFAT MEKANIKA BAHAN KELOMPOK KOMPETENSI B
Mata Pelajaran Fisika SMA
13
Apabila persamaan 1.14 dibandingkan dengan hukum Hooke untuk pegas F=kx Tampak ada kemiripan. Kemiripan ini muncul karena bahan pun menunjukan sifat elastis
seperti pegas. Dari kemiripan tersebut dapat di simpulkan bahwa untuk bahan, “konstanta
pegas” yang dimilikinya memenuhi persamaan:
� =
� 1.15
Nilai Modulus Young hanya bergantung pada jenis benda komposisi benda, bukan pada ukuran atau bentuk benda. Nilai Modulus Young beberapa jenis bahan dapat Anda
lihat pada Tabel 1.1 berikut. Satuan SI untuk E adalah pascal Pa atau Nm
2
.
Tabel 1.1. Nilai Modulus Young Berbagai Bahan
Contoh aplikasi tegangan dan regangan dalam pembangunan tembok, tali, rantai, atau kawat dapat dimanfaatkan jika dalam keadaan tegang. Sementara itu, batu bata dapat di
manfaatkan jika dalam keadaan mampat. Jika batu bata dimampatkan akan memberikan gaya balik yang setara, itulah dasar pembangunan tembok. Bobot batu
bata, ditambah muatan seperti lantai dan atap, menekan bata bersamaan dan membentuk struktur kuat. Semen yang diselipkan di antara bata hanya untuk
menyebarkan beban agar merata di seluruh permukaannya.