Modulus Elastisitas Uraian Materi

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 LISTRIK untuk SMP KEGIATAN PEMBELAJARAN 1: SIFAT MEKANIKA BAHAN KELOMPOK KOMPETENSI B Mata Pelajaran Fisika SMA 15 = ⁄ � ⁄ atau � = Δ� 1.20 Persamaan 1.20 juga mengambil bentuk hukum Hooke, dengan “konstanta pegas” � = 1.21

6. Modulus Volum

Jika sebuah bahan ditekan dari semua sisi, maka volum bahan akan berkurang. Dari sejumlah eksperimen diamati bahwa pengurangan volum ΔV memenuhi: a berbanding lurus dengan volum semula; b sebanding dengan perubahan tekanan yang diberikan. Dari pengamatan tersebut dapat diturunkan hubungan antara perubahan volum, volum awal bahan, dan perubahan tekanan sebagai berikut: ΔV ∝ V o ΔP 1.22 Jika kesebandingan di atas diganti dengan tanda sama dengan, maka dapat ditulis suatu konstanta pembanding, B, sehingga: ΔV = − 1 � � ΔP 1.23 Konstanta B dikenal dengan Modulus Volum atau Modulus Bulk dari suatu bahan. Tanda negatif menginformasikan, bahwa, makin besar perubahan tekanan yang diberikan makin kecil volum akhir bahan atau tekanan menyebabkan pengurangan volum bahan. Jika gaya tekan per satuan luas adalah seragam, maka modulus volum atau modulus bulk dapat ditulis dalam persamaan: B = F A ⁄ ∆ o ⁄ 1.24 Tekanan volume terjadi ketika bahan direndam dalam cairan. Hal ini disebabkan karena cairan memberikan gaya homogen yang tegak lurus terhadap setiap bagian bahan yang direndam. Seperti yang telah dibahas sebelumnya, bahwa, stress FA yang diberikan oleh cairan disebut tekanan P, sehingga dapat ditulis: � = P ∆ � ⁄ 1.25 Modulus bulk = - ��� �� �� �� ���� �� �� �� Gambar 1.8. Bahan mengalami penyusutan volum ketika dikenai tekanan dari segala arah