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.
5. Modulus Geser
Gaya dapat menyebabkan panjang benda berubah berkurang atau bertambah, dan dapat juga menyebabkan bentuk benda berubah. Misalkan salah satu sisi balok karet
dilengketkan di permukaan meja. Pada sisi atas Anda dorong dengan gaya menyinggung permukaan karet. Apa yang dapat diamati? Tentu bentuk benda menjadi miring di mana
sisi atas bergeser. Besarnya perubahan bentuk benda bergantung kepada jenis bahan. Untuk membedakan respon benda terhadap gaya geser tersebut maka didefinisikan
suatu besaran yang namanya Modulus Geser. Makin sulit benda berubah bentuk, maka
makin besar nilai modulus gesernya.
Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud
KEGIATAN PEMBELAJARAN 1: SIFAT MEKANIKA BAHAN KELOMPOK KOMPETENSI B
14
a.Sebelum dikenai gaya geser b.Setelah dikenai gaya gaya geser
Gambar 1.6 Respon balok yang dikenai gaya geser
Berdasarkan percobaan yang dilakukan pada sejumlah benda diamati, bahwa pergeseran posisi ujung atas benda saat dikenai gaya geser sebanding dengan tinggi benda, atau
Δ L∝L
1.16
Untuk mengubah tanda kesebandingan dengan tanda sama dengan, digunakan konstanta δ
yang dinamai strain geser, sehingga:
ΔL= δL
1.17
Gambar 1.7. Besaran-besaran yang mempengaruhi bentuk benda yang dikenai gaya geser
Besarnya perubahan posisi ujung benda tidak bergantung langsung pada besarnya gaya geser, tetapi bergantung kepada gaya geser per satuan luas permukaan yang disentuh
gaya. Diperkenalkan besaran yang namanya tekanan geser,
σ =
1.18
Tekanan geser berbeda dengan tekanan yang mengubah panjang benda. Pada perhitungan tekananan geser, arah gaya sejajar dengan arah permukaan. Sedangkan pada saat
membahas perubahan panjang benda, arah gaya yang bekerja tegak lurus permukaan. Berdasarkan eksperimen untuk sejumlah besar bahan diperoleh hubungan yang menarik,
yaitu:
atau G =
σ δ
= konstan
1.19
Konstanta G dinamakan Modulus Geser. Dengan mensubtitusi persamaan 1.17 dan 1.18
ke dalam persamaan 1.19 dapat ditulis:
Perbandingan antara tegangan geser dan regangan geser selalu konstan
